金属矿产勘查中地质找矿技术研究分析论文

2025-02-13 17:55:49 来源: 作者:xuling
摘要:就目前我国金属矿产勘查行业发展的实际情况来看,虽然已经获得显著成果,为我国金属矿产资源开采创造有利条件。
摘要:就目前我国金属矿产勘查行业发展的实际情况来看,虽然已经获得显著成果,为我国金属矿产资源开采创造有利条件。但深入了解金属矿产勘查工作实施情况,依旧存在一些有待解决的问题,需要加强地质找矿技术应用。对此,本文着重分析金属矿产勘查中地质找矿技术应用原则及具体应用,探讨地质找矿技术创新要点。
关键词:金属矿产资源;勘查作业;地质找矿技术;应用研究
地球资源是人类生存和发展的重要基础,而地质矿产勘查则是保护和开发地球资源的前提和关键。然而,传统的勘查方法受制于人力、物力和技术等方面的限制,难以满足现代化、高效化、智能化的勘查需求,金属矿产勘查进展缓慢。要想改变此种局面,一方面要更科学合理地应用地质找矿技术;另一方面要积极创新地质找矿技术,以便突破技术壁垒,不断提高勘查作业质量和效率,获得更丰富的金属矿产资源。
1金属矿产勘查行业现状
1.1勘查工作量大
金属矿产勘查工作是指对地质勘查区域进行系统的地质勘查工作,以确定地下金属矿产资源的类型、储量和分布情况。对该项工作开展实际情况予以了解,工作量较大,耗时较长。因此,主要是具体工作中需要从前期的地质调查开始,对大量的地质资料进行整理和分析,包括地质地貌图、地层剖面图、构造图、矿产分布图、岩相、化探、地球物理等方面。以便揭示地质构造的特征,识别矿产的赋存规律。还需要根据前期整理的地质勘查资料,结合地质构造、地质矿产类型等因素,对勘查区域进行分区划分,明确各区域的优先级和工作重点。还要针对不同类型的地质矿产资源,需选择合适的地质勘查方法,比如有地表勘查、地下勘查、物探、化探等多种技术手段;并且根据勘查区域的地质条件和勘查目标,进行勘查设计,制定详细的勘查方案等。
1.2勘查进展缓慢
截至目前,我国已有的金属矿床分布地图显示,全国各地已发现金属矿床有54种之多,全国已探明的铁矿区有1834个,金矿区有1265个。我国金属矿产资源丰富,虽然金属矿产勘查已经取得一定成绩,但金属矿产勘查进展比较缓慢,还未更深入、更广泛地勘查。究其原因,主要是金属矿产的勘查工作需要大量的投资和技术支持,实际工作中需要有先进的勘探设备作支撑,以便良好开展地质勘探、物理勘探和化学勘探等,这会增加工作成本。相关机构或者企业难以负担高昂的费用。金属矿产的勘查工作需要对大量的地质数据进行分析和解读,再根据分析结果进行地面勘查和钻探工作。这个过程需要耗费大量的时间和精力,通常需要数年甚至更长时间。而且金属矿产的分布往往十分不均匀,勘查工作需要在一个较大区域内进行,这在一定程度上增加了勘查难度和时间成本。又因为金属矿产勘查工作通常需要进行地表和地下的破坏性工作,可能会造成土壤污染、水资源破坏等环境问题。为了减少对环境的影响,很多地方对勘查活动进行了限制或者采取了更加严格的审批程序,这也导致了勘查进展的缓慢。
1.3勘查人员技术水平有待提高
金属矿产勘查涉及地质学、物理学、化学等多个学科知识,并且工作要求较高,需要配备专业知识丰富、技术水平高、业务能力强、经验丰富的勘查人员,以便专业化、有效化地执行本职工作。但事实上部分勘查人员的技术水平有待提高。主要是部分勘查人员地质学知识不丰富,专业知识理解不够深入,仅掌握了基本理论,在实际工作中难以勘查且评估复杂的矿藏;部分勘查人员在实际工作中地球物理仪器操作不当,加之数据解释方面经验不足,无法有效地利用地球物理方法获取矿产资源信息;部分勘查人员对化学分析的原理和方法了解不足,无法准确判断矿产资源的含量和品位,影响勘查结果的准确性;还有一些勘查人员对新技术的学习和应用不够积极,未能熟练掌握遥感技术、三维地质建模等,在实际工作中无法灵活运用先进技术进行勘查作业。
2金属矿产勘查中地质找矿技术应用
2.1地质找矿技术应用原则
2.1.1地质和资源分布原则
将地质找矿技术在金属矿产勘查中的应用,需要遵循地质和资源分布原则,以寻找矿产资源富集的地区,并评估其经济价值和可采性,为后续开发金属矿产资源提供参考依据。勘查人员遵循地质分布原则,则是要根据地质构造、岩性、矿化作用等地质条件,采用地质调查、地质剖面观察、地球物理勘探等方法,寻找矿产资源富集的地区。勘查人员遵循资源分布原则,则是实际工作中根据矿床形成的特点,例如矿床类型、成因类型等,采用不同的地质找矿方法和技术,如地球化学勘查、矿石学研究、遥感技术等,寻找矿产资源的分布规律。
2.1.2统筹规划原则
金属矿产勘查工作具有复杂性、突发性、综合性等特点,要想获得具有较高参考价值的勘查信息,就需要勘查人员在具体利用地质找矿技术进行工作之际,遵循统筹规划原则,详细了解区域环境、地形地貌等方面,结合相关规范要求,制定可行性的金属矿产勘查方案,明确采用的地质找矿技术、工作流程、工作重点、注意事项等等,以便后续工作顺利且良好地展开,以便充分发挥地质找矿技术的作用,获得详细地、真实的、全面的勘查报告。
2.2地质找矿技术具体应用
2.2.1地质填图技术
金属矿产勘查中应用地质填图技术,可获得详实的金属矿产数据信息。目前,常用的地质填图技术为手工地质填图,主要是对地壳各种不同形式的信息予以全面收集,之后利用计算机予以分析和处理,生成地质图;人工手工修图,主要是利用不同软件来分析和处理勘查数据信息,最终合成完整的地质图;软件制图,将地质勘查相关数据输入计算机系统之中,分析、处理、制图。勘查人员应当根据工作要求及实际工作情况,选择适合的地质填图方式。当然,无论采用何种地质填图方式,在具体工作中,首先,要收集和整理地质调查、采样的数据,包括地质断层、岩石类型、矿化体、矿化程度等信息,并使用GPS等定位工具记录采样点的坐标,建立一个详细的地质数据库。其次,对收集到的地质数据需要进行处理和分析,以便得到准确的地质填图结果。这一过程可使用GIS软件对地质断面、岩性分布、矿化体面积等进行数字化处理,并进行地质统计和空间分析,帮助矿产勘查人员更好地理解和解释地质现象。再次,在收集和处理地质数据的基础上开始地质填图。这一过程要根据地质调查的目的和矿产类型的特点,使用不同的符号和颜色表示地质单位和矿产资源分布,注意保障填图准确、清晰、规范,并且要标注重要的地质信息和采样点的坐标。最后,完成地质填图后,对填图结果进行地质统计和空间分析,以便找出地质断层和岩石类型等与矿产形成有关的规律和特征,为找矿工作提供科学依据。
2.2.2电子探针技术
金属矿产勘查中,电子探针技术是一种重要的应用手段,主要通过使用高分辨率电子探针仪器,对矿石或岩石样品进行表面分析和成分测定,以了解其中的元素组成和微观结构。而要想有效应用电子探针技术进行勘查作用,主要是进行元素分析、矿产结构分析、地质分析及矿物储量评价。①元素分析。电子探针技术可以将矿石或岩石样品放入仪器中进行扫描,通过探测样品表面元素的激发和发射来分析其中的元素成分。这对于了解矿石中的金属含量以及其他有关的元素信息非常重要。②矿石结构分析。电子探针技术可以观察和分析矿石或岩石样品的微观结构,如晶体结构、晶须生长等,通过分析样品的结构,可以判断其矿石类型、成因以及潜在的矿产资源,如蕴藏特征。③地质分析。电子探针技术能够进行地质矿物物相的分析,对矿石或岩石样品中的矿物相的形态、分布、组成等进行研究。这有助于了解矿石的矿物组成、岩石类型等地质信息,对勘查或探测目标区域的地质背景进行解析。④矿石储量评价。通过电子探针技术,可以对矿石或岩石样品中矿物颗粒的大小、类型以及含量进行测量和分析。这有助于推断矿石的储量,即离子含量。
2.2.3钻孔物探
钻孔物探技术同样具有较高的应用价值,在金属矿产勘查中,合理运用钻探机械、探测仪器等设备即可获得矿产相关数据信息,为准确分析金属矿产实际情况创造条件。金属矿产勘查工作之中实施钻孔物探,可直接到达找矿地段层位,采集金属矿产信息,提高勘查效率。当然,要想真正做到这一点,在具体工作中,首先,根据矿产勘查目标和前期地质调查结果,确定需要进行钻孔勘探的区域,这对于后续的物探数据分析和矿床模型研究至关重要。其次,根据勘探目标和预期结果,合理布置钻孔点位,注意布点时应充分考虑地质构造、矿化特征、矿体延伸等因素,并结合前期地质调查资料进行判断。在此基础上进行钻孔作业,并且及时对采集岩心样品进行实验室分析,通过获取岩心样品的地球物理性质、矿化特征、岩矿组成等信息来进一步确定矿体的性质和规模。勘查人员在钻孔作业的同时也要进行地球物理测量,如地电法、重力法、磁法等,结合地质剖面和物探数据,可以对矿体的成因和空间分布进行解释和分析。比如利用测井仪器对钻孔进行物理性质测量,如自然电位、自由电磁场、自由电流、自由电子等,通过测井数据,可以得到岩石的电性、磁性等信息,进而推断矿体的性质。
2.2.4找矿预测技术
找矿预测技术矿产勘查中应用越来越广泛,主要是其能够运用多种技术手段进行矿产资源的勘查与预测,为获得更全面地、准确的矿产资源信息创造条件。他的基本原理是依据不同地质条件下矿床成因特征,选用遥感等技术手段进行区域探测,获取区域地质信息,进而分析和判断矿床的基本情况,比如成矿类型、规模、品类等。当然,要想将其有效应用于金属矿产资源勘查,可采用以下技术手段,其一,地质勘查。地质勘查是金属矿产勘查的基础,通过采集地质样品、地质地球化学分析、地球物理勘查等手段,对矿床的地质特征进行综合研究,从而找出可能的矿床产状和赋存规律。其二,遥感与GIS技术。遥感和地理信息系统技术可以提供大范围的矿产信息,并结合地质信息进行综合分析。通过遥感影像解译和数字地形分析,明确区域的地形地貌、地质条件等,以便尽可能地找到金属矿产资源。其三,地球物理勘查技术。地球物理勘查技术包括重力、地磁、电磁、地电等方法,通过对地下物质的物理特性进行探测和测量,找出矿床构造和地质异常,推断矿床的存在和规模。其四,地球化学勘查技术。地球化学勘查技术通过对地表和地下介质中的化学元素进行采样和分析,确定金属元素的含量和分布,找出矿床的赋存状况和成矿规律。其五,数学模型和人工智能,数学模型和人工智能技术可以处理大量的地质、地球物理和地球化学数据,并通过建立预测模型进行矿床潜力评估和找矿目标选定。总体而言,在科学技术蓬勃发展的背景下找矿预测技术越来越成熟,将其应用于金属矿产勘查之中,可以灵活运用技术手段来获取矿产相关信息数据,之后整合处理、深入分析,即可掌握矿产情况,为后续良好地进行金属矿产开采创造条件。
3金属矿产勘查中地质找矿技术创新
3.1融合应用GPS定位技术
科学技术蓬勃发展的当下,越来越多的先进技术被应用于各个领域之中,并且发挥不可忽视的作用。此种情况下为了能够进一步提高金属矿产勘查中地质找矿技术的应用效果,应当融合应用全球定位系统(GPS)定位技术。它是一种利用卫星导航系统测量位置坐标的技术,通过接收来自卫星的信号,可以准确确定所在位置的经度、纬度和海拔数据,将其与地质找矿技术相融合,应用于金属矿产勘查中,可提高勘查精度,主要是使用GPS定位技术可以准确测量出矿体的位置、大小和形状等关键参数,提高勘查的精度;可增加勘探面积,主要是GPS定位技术具有快速、高效的特点,勘探人员在勘查作业中可以更快地覆盖更大的矿产勘探区域,从而提高勘探的效率和范围;可提升勘查效率,主要是使用GPS定位技术可以自动记录勘查点位和勘查线路,这不仅提高了勘查效率,还减少了人为错误的发生,为勘查人员提供更大的工作便利;可进行数据管理,主要是GPS定位技术可以将勘查数据自动导入电脑或云端数据库,勘查人员可以对勘查数据进行系统化处理和分析,快速发现矿产资源的分布规律和规模,为后续勘查和开采工作提供科学依据。总之,随着科技的快速发展和矿产资源的日益枯竭,金属矿产勘查工作面临着越来越大的挑战。为了提高勘查效率和准确性,地质找矿技术不断创新。其中一种创新做法是融合应用全球定位系统(GPS)定位技术。
3.2有效运用低频电磁找矿技术
低频电磁找矿技术利用了地下矿体与电磁场的相互作用,通过测量这种相互作用的变化来判断地下矿体的存在与性质。它的关键在于对电磁信号的接收和处理。传统的电磁找矿技术主要依靠高频电磁波,但是高频信号在地下传播会受到很大的衰减,限制了勘查的深度和精度。因此,在金属矿产勘查中要想进一步提高地质找矿效果,还可以有效运用低频电磁找矿技术,如此即可改进发射器的结构和功率控制,使其能够产生更低频率的电磁信号,提高信号的穿透能力,使其能够更好地传播到地下,从而增加勘查的深度;优化接收器,提高它的灵敏度和分辨率,可以捕获地下矿体与电磁信号,增强地下矿体的探测能力;改进数据分析和图像处理算法,即可对采集到的电磁数据予以有效处理和分析,提高勘查结果的准确性和清晰度。
3.3有效运用地、化、物互相约束技术
改变当前金属矿产进展缓慢的状况,获得更加丰富的矿产资源,就需要相关技术人员做好前期的勘查工作。而为了能够创新应用地质找矿技术,还可以在各种勘查技术综合应用的基础上使用地质、物探、化探之间构成的优势互补的关系,预先制作勘探模型,将所采集的勘查数据代入其中,进行深入分析,以便对金属矿产资源存储区域予以预测和识别,为后续良好地开展矿产资源开采创造条件。
4结语
综上所述,我国金属矿产资源丰富,但资源开采总量不高。经进一步分析,主要是金属矿产资源勘查技术水平有限等情况存在,导致勘查进展缓慢。对此,应当正确认识到地质找矿技术的应用价值,明确技术应用原则,根据相关规范要求及金属矿产所在区域实际情况,科学合理地应用地质填图技术、电子探针技术等,以便获得详实的勘查数据信息,为后续更好地进行矿产资源开采做准备。
