地質勘探技術在地質找礦的應用
時間:2022-11-24 09:09:04
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摘要:地質找礦工作中,一項重要的依據(jù)就是對地下持力層進行判斷,分析土質結構中的地基承載力,進而判斷地下礦藏含量。盡管如此,我國幅員遼闊,資源豐富,在實踐過程中,由于礦藏資源分布不均,因此依舊無法準確判斷地下各類礦藏資源的儲存情況,必須要經(jīng)過科學的工作規(guī)劃,才能夠保證有效提高工作效率。基于此,本文對地質勘探技術在地質找礦中的應用實踐展開探索。
關鍵詞:地質勘探;地質找礦;技術應用;實踐探索
我國作為工業(yè)大國,每年有90%以上的生產(chǎn)原料都需要從地質礦藏中獲得。因此隨著當前國家的生產(chǎn)實力不斷提升,地質勘測與找礦技術也在不斷完善。然而在實際工作中,僅僅依靠勘探技術不足以確定礦物資源的分布情況,還需要依賴人工對勘探數(shù)據(jù)進行合理分析,才能夠進一步縮小礦點范圍,從而借助先進技術對周邊的地質信息與礦床結構進行探索,進而精確鎖定礦點所在位置。
1地質勘探技術在地質找礦工作中的現(xiàn)實意義
1.1精確度高
近年來,隨著科學技術的不斷發(fā)展,地質勘探技術也在不斷發(fā)展與進步,其中融入了許多新型技術,使地質勘測的準確性與可靠性獲得了進一步提升。其中以可視化技術與計算機技術的應用最為明顯,不但實現(xiàn)了遠程無人勘探,同時還可以做到實時與人工控制中心進行互動共享,不但有效提高了地質勘探的工作效率,也開啟了一種嶄新的地質探查工作模式。除此之外,由于自動勘探設備小巧輕便,往往能夠到達以往人力無法企及的地下深度進行探測,并將收集到的信息數(shù)據(jù)直接反饋到人工控制中心,使地質找礦工作數(shù)據(jù)更加真實全面[1]。
1.2預測性強
現(xiàn)代地質勘探技術在地質找礦工作中的應用優(yōu)勢還體現(xiàn)在找礦工作的預測上。在實際工作過程中,由于我國幅員遼闊,還有一些礦藏資源隱埋在地質結構較為復雜的地下土層當中,因此對工作人員造成了很大的困難。使用先進的衛(wèi)星導航技術與光譜分析技術,可以有效通過現(xiàn)有礦藏資源的走勢推測地下礦物的存儲情況,進而以此為基礎,精確判斷地下礦物含量,有效提高了地下礦物資源的開采效率。例如,工作人員可以利用各種儀器采集的地質信息建立數(shù)據(jù)模型,然后以此為基礎對地下礦點數(shù)據(jù)進行分析,從而保證人工開采工作的有效性。
2地質找礦中的地質勘探主要方法
2.1地物化三場異常互相約束
所謂“地化物”三場分別指的是“地質結構場”“地球化學場”“地球物理場”,其技術本質是地下礦物質的含量不同,因此展示出彼此相悖的理化性能。根據(jù)這一特性,人們可以使用高密度電法、反射波淺層地震、偏提取化探、MT技術(大地電磁波探測)等高新技術組合,對地下礦藏數(shù)據(jù)進行采集與解析。這種技術的使用優(yōu)勢在于能夠忽略地形因素,而對礦物勘探工作帶來的影響,特別是一些隱埋程度較深的礦物,通過這種技術可以有效確定其分布地點。然而這種技術也存在一個較為明顯的缺陷,就是無法準確判斷礦物含量的邊界范圍,因此使這一技術在實際應用過程中存在著一定的限制,需要配合其他技術共同使用[2]。
2.2X射線熒光光譜分析
不同的礦物結構,由于原子成分不同,因此在特定的X光譜照射下會呈現(xiàn)出相應的熒光色彩,根據(jù)這一原理,人們可以大致推測地下礦物成分,并為進一步的化學檢測提供有效的實驗數(shù)據(jù)。這種檢測方法主要是依賴X光射線和光譜法、能譜法進行測量,實際工作過程中,既可以通過工作人員勘采的數(shù)據(jù)樣本進行分析,也可以使用其他類型的微觀粒子進行代替。并且根據(jù)波長色散與能量色散的作用不同,檢測物質成分的過程可以將檢出限控制在(3~10)~(10~6)g/g區(qū)間之內,而在使用質子激發(fā)的過程中,其檢出限也可以控制在10~12g/g之間。此外,這種技術在進行物質強度探測時同樣具有獨特優(yōu)勢。首先是應用范圍較廣,幾乎可以涵蓋所有原子序數(shù)不大于3的物質元素;其次是檢測效率較高,在進行物質的無損分析時,憑借自身良好的精度,極大程度上提高了檢測速率和準確率。因此該技術不只在檢測物質成分的過程中有非常強的適用范圍,并且研究物質的原子性質時也可以充分使用[3]。基于以上兩點特性,可以發(fā)現(xiàn)這種技術在使用過程中相對于傳統(tǒng)的原子發(fā)射光譜法與原級X射線發(fā)射光譜法都有著很大的應用優(yōu)勢。由于不是利用連續(xù)X射線光譜進行工作,其本底強度更弱,在實際檢測過程中的敏感度也更高,不但能夠進行固態(tài)物質檢測,對于一些特殊的液態(tài)物質也能夠有效實施測定,并通過本底和譜峰的變化來生成直觀的數(shù)據(jù)圖,幫助人工進行更加準確的分析。同時其不會受到化學鍵的影響,譜線較為簡單,除了遇到一些較輕的物質元素之外,幾乎可以能夠從本質上克服一切干擾,無論是機體吸收還是增強都要能夠進行相應校正。
2.3甚低頻電磁法
在地下介質不均勻的情況下,工作人員可借用甚低頻電磁法進行測量。其主要作用原理是通過工程電法勘測,收集由于地下結構改變出現(xiàn)的綜合畸變規(guī)律,并以此為基礎對地下礦物含量進行分析。在實際工作過程中,該技術主要是通過功率較大的長波導航臺發(fā)射頻率在5~25kHz的電磁波能量。根據(jù)電磁感應原理,連續(xù)且不間斷的電磁作用下會形成特殊的一次場,由此可見,導航臺與地下勘測目標之間應視為一個整體,并通過觀測與地面垂直方向上的平面波變化來確定地下結構情況。當遇到地下不均勻分布的地質結構時,其會產(chǎn)生相應的二次場與渦旋電流,從而改變原有的一次場穩(wěn)定結構,使其產(chǎn)生異常的數(shù)據(jù)信號[4]。
3地質勘探在地質找礦中的應用分析
3.1做好前期籌備工作
相較于其他國家已發(fā)展成熟的地質勘探技術而言,我國的科研成果尚處于不斷的完善階段。因此對于當前的地質找礦工作來說,如果想要進一步提高工作水平,除了需要在工作中不斷改進技術之外,更需要借鑒一些發(fā)達國家的操作模式,通過做好前期的籌劃準備工作,盡量提高自身的工作效率,具體而言,工作可以從以下四個方面入手:首先,為了提高找礦工作效率并不斷完善技術成果,企業(yè)在進行地質勘探工作前需要組建多支不同的技術小組展開同時作業(yè),通過最后的工作數(shù)據(jù)庫匯總,分析工作過程中存在的問題,提高勘探工作的準確性。其次,根據(jù)探查國家前沿的地質勘探技術可以發(fā)現(xiàn),一些技術發(fā)達的國家多是采用統(tǒng)一部署協(xié)調工作小組的管理方法。因此在實際工作過程中,勘探企業(yè)也可以適當參考該工作形式,通過建立中樞指揮中心的方式,實時對人工檢測數(shù)據(jù)進行分析調度,確保勘探指揮效率提高。再次,由于我國幅員遼闊,因此在實地勘探的過程中往往會耗費大量的時間成本與物力成本。為了避免資源的過度浪費,因此在正式展開作業(yè)之前需要調度中心結合勘探地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)信息分析勘探重點區(qū)域,以此提高人工勘探的準確性。最后,需要成立專項監(jiān)管小組,除了制定嚴格的管理制度之外,還需要隨隊監(jiān)管勘探人員的工作行為,一方面避免工作人員對資源的無謂浪費,另一方面也確??碧叫〗M規(guī)范作業(yè),避免在實際工作過程中出現(xiàn)意外事故[5]。
3.2將北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用到地質勘探找礦工作中
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是通過衛(wèi)星技術實現(xiàn)全面導航與定位功能,不但能夠實時追蹤勘探小組位置,保證其工作安全,同時還能實現(xiàn)即時與人工調度中心聯(lián)絡,將勘探到的地質信息傳送到系統(tǒng)終端中,借用更加先進的設備儀器來檢驗勘探小組的工作數(shù)據(jù),從而有效提高地質找礦工作的準確性。該技術主要由39顆衛(wèi)星共同組成,在大氣層外將地球包裹為一張緊密的通信網(wǎng),并且其工作數(shù)據(jù)的準確度最高可達10m×10m范圍,也就是說該系統(tǒng)在工作過程中幾乎可以忽略時間與空間的影響,保證指揮中心與勘探小組之間的實時聯(lián)系。因此在實際工作過程中,地質勘探小組可以利用北斗衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)與指揮中心共享此時的位置信息,并根據(jù)移動狀態(tài)自動生成立體的地質模型,如此便能保證調度中心的專家小組對其進行全面分析,并給出參考意見,提高找礦工作的準確性。并且在到達預測中可能存在礦藏的地點之后,還可以借助地礦特有的光譜曲線進行波譜檢測,從而得出具體的礦產(chǎn)結構數(shù)據(jù)[6]。
4結語
綜上所述,在實際找礦工作中,地質勘探企業(yè)不僅要熟練使用各種先進的檢測技術與儀器,同時更要做好全面的工作規(guī)劃,如此才能有效將技術優(yōu)勢發(fā)揮出來,并提高找礦工作的準確性。
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作者:李樂 盧長建 牛特 單位:吉林省有色金屬地質勘查局六〇五隊
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