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摘要:對地质找矿工作中的重点难点问题进行研究有助于寻找地质找矿工作的漏洞和不足,并采取一些措施提高找矿的效率。地质找矿工作中的重点难点问题很多,本文就其中的钻探、物化探、地质填图三方面问题进行了分析。
关键词:地质找矿;钻探;物化探;地质填图
中图分类号:P62文献标识码: A
一、地质找矿工作
矿山地质工作者,通过对地质部门地质成果与矿山生产实际所收集到的地质资料分析研究,系统建立健全矿区综合地质资料。重点对矿区总的成矿规律和矿床特征,全面系统归纳总结,形成完整、系统的矿山地质科研成果。根据这些成果,结合地质成矿理论与区域成矿地质特征,把矿区成矿地段划分为成矿重点区、远景区及成矿预测区。据此,矿山探矿就可以把主要力量投向成矿重点区,其余力量投向成矿远景区与预测区,从中获得地质工作成效。
矿山地质工作重点是为矿山生产开展地质工作,探清查明地下矿产资源的赋存变化情况;监督检查矿石资源回收利用情况;利用矿山现有探矿手段,积极开展矿区范围内已知矿床的深部、边部及外围地段的探矿工作;注重寻找平行矿脉及盲矿脉,扩大矿区资源远景,增加新的地质储量,不断延长矿山生产服务年限。这就是矿山地质工作的基本任务和工作重点,直接起着对矿山“保产”、“稳产”、“高产”和“发展”的重要作用。
二、地质找矿工作中的重点难点问题
(一)地质填图问题
地质填图是地质普查找矿头等重要的工作,通过地质填图才能认识地质找矿条件是好是差,是否存在矿的可能性。
1、选择具有代表性的剖面进行踏
首先对填图区选择具有代表性的剖面进行踏勘,统一认识。地质填图不是拿张地形图就可以去填图了,要对区内的地层、层位、标志层、岩性特点有所了解。经过实地观察、采集标本,放大镜观察掌握岩石特征,保证岩石定名一致,然后开展地质填图。
2、地质观察点选点描述
地质观察点要求对整个露头进行全面观察(一般十几平方公尺或更大),要尽量寻找有意义的地质现象作为观察点或者几个小点作为一个观察点,并不是碰上一个露头描述就行了。地质点应标注明显的标志,有坚实、完好的基岩露头时,用红油漆或防水红色符号笔划加点圆圈,并标注点号,如无合适的露头点,则打上标有点号的木桩,如需仪器定测的重要地质点,还应在附近挂上红布条,以便测量人员寻找。在整个填图工作中,应对地质点、标本、样品、产状、工程等的位置用手持GPS定位,并记录于基点基线记录表中。重要地质点,由地质人员将点号及GPS坐标书面通知专业测量人员用经纬仪等进行精确定位。
3、量产状问题
首先注意区分裂隙面和层面,对于火山岩必须在与流纹、流层、碎屑、角砾、矿物定向排列相一致的面上量产状。对变质岩、沉积岩要避开具有柔皱的岩层和部位,要在比较硬性的岩层或者在柔皱层的顶底板量产状比较可靠,不要把劈理面或层面相混淆。量产状要选择能代表总体倾斜方向的面。“量面不量线”把罗盘放在面上垂直走向量,不要放在面旁边的线上量,线不一定垂直层面和走向。产状的符号要系统标出,达到控制形态的数量,正确与否会影响对地质体的解读。量出与总体倾斜方向不同的产状要特别注意。
(二)深部找矿钻探问题
20世纪70、80年代,随着地质找矿工作的不断深入,露头矿和近地表矿已基本查明。特别是我国东部较发达地区,地质工作程度较高,露头矿、易识别矿越来越少,找矿难度越来越大,地质找矿逐渐转向已知矿区的周边以及深部隐伏矿的勘查。深部找矿在我国是一个新问题、新领域。深孔钻探面临更大的风险和挑战,除钻遇的地层类型多、复杂多变等客观因素外,在深孔钻探设备、钻探方法和工艺方面存在以下主要问题:
(1)钻探设备落后,无法满足深部钻探需要。当前使用的2000m钻机和3000m样机其给进行程短、启动不平稳、加接钻杆慢等特点不利于深孔钻探。动力头钻机的研发、生产还刚刚开始,已投人使用的钻机其钻探施工能力不强,最大也只有1500m(2000~2500m的正在研发),不能满足1500m以深的钻探需要。
(2)钻杆材质较差、性能不能支持深部钻探。过去大量采用的WL钻杆只适用于1000m左右的钻孔。近几年不少厂家生产的加强型(加重型)钻杆虽已突破2000m,但对更深钻孔能否适用依据不足。
(3)钻探技术无疑还是目前深孔钻探的首选技术方法,但由于我国的金刚石钻头在硬岩钻进中的寿命不高,随着孔深的增加,使WL钻探不提钻取芯的优势大打折扣,将会影响深孔钻探的效率。
深部找矿钻探工作应采取以下措施对问题进行改善:
(1)加快新型基础钻具的研制和新工艺技术的完善。新型高寿命金刚石钻头、高强度深孔绳索取心钻杆、新型深孔双壁钻杆的研制是保证金刚石绳索取心钻进技术、反循环连续取样(心)钻进技术安全、经济、高效的服务于深部地质找矿工作的基础钻具,对于提高这些技术应用的可靠性、经济性有着重要作用。目前这些基础钻具有的已经由勘探所立项研究,有的正在申报立项。
空气泡沫钻进与普通泥浆钻进比较,有着节水、增加钻效、提高钻头寿命及对岩心无污染且不易堵心等优势,在深部找矿工作中,特别是在泥浆使用受限制的区域,该技术都有一定的应用前景,经过10余年的停滞,该工艺技术的成熟度相应的有所降低,做好工艺技术的完善是其推广应用的前提。
(2)加强岩心钻探器具及工艺方法的系统化研究,增强钻探器具的功能、提高工艺方法的适应性,利用现有技术集成、整合出新。多功能、一体化,是国外钻具发展的一个方向,我国岩心钻探器具也应利用现有技术和工艺实现功能整合。例如勘探所研制的具有创新和多技术集成的“三合一”(螺杆马达+液动锤+绳索取心)钻具,并且在大陆科钻一井中成功使用,使我国的钻探技术迈上了一个新的台阶。该技术达到了国际先进水平。勘探所为解决定向造斜段不能连续取心问题正在研制的定向造斜段连续绳索取心工具及正在申报立项的中空式液动锤绳索取心工具、绳索取心与反循环连续取样结合的组合钻探技术也属于此范畴。
(三)物化探找矿问题
物化探找矿存在如下问题:(1)找矿的注意力往往集中在纯方法技术上的提高方面,对工作部署、找矿思路、地质条件等关键性问题研究不够、议论不多,故缺乏全面的分析,决策科学化程度低;(2)在相当多的矿床区未系统地从普查、详查至勘探各阶段开展物化探工作,缺少实际资料的深入研究;(3)虽在已知矿区做过不少方法试验和生产,但找矿经验不足,尤其缺乏适应找深部隐伏矿的经验;(4)全面、系统地研究和建立已知矿床地质-地球物理-地球化学找矿模型、预测准则,以指导找矿,此项工作还不成熟;(5)尚未形成适应性强、水平高、效益好的方法技术系列及与其配套的技术措施。(6)大量的物化探资料未全面进行二次开发,可利用的找矿信息尚未挖掘出来。目前各部门资料封锁、交流少,达不到“共享”
改善措施:(1)技术思路多样化,方法手段的综合、组合化,重视资料的二次开发;建立矿找矿多种数据库;(2)编制与各类矿有关的已有资料的物化探系列图件,系统研究,优选普查区;(3)加快研制和合理使用各地区地质-地球物理-地球化学找矿模型以及相应的成矿预测准则;(4)改进现有勘查程序、突出深部找矿,如利用全方位受控定向钻探技术、应用井中物探对深部隐伏矿实行三维立体控制;(5)分两步进行深部找矿:先用快速物化探方法扫面,再用探测深度大的方法对远景区进行追踪;(6)注意面上普查,当某地有突破时应立即开展矿田基础地质工作,并加强周围矿点,异常地带的检查和验证工作;(7)加速研制和积极使用一系列探测深度大的方法、仪器、技术、如航空时域电磁系统、地面电法异常的空间叠加技术和系统、地电化学方法技术。
参考文献
[1]牛旭伟,王剑迥.地质找矿中的问题及对策分析[J].地球,2014年5期.
[2]游良旺.分析地质找矿问题及对策[J].建材与装饰,2013年32期.
关键词:地质找矿;钻探;物化探;地质填图
中图分类号:P62文献标识码: A
一、地质找矿工作
矿山地质工作者,通过对地质部门地质成果与矿山生产实际所收集到的地质资料分析研究,系统建立健全矿区综合地质资料。重点对矿区总的成矿规律和矿床特征,全面系统归纳总结,形成完整、系统的矿山地质科研成果。根据这些成果,结合地质成矿理论与区域成矿地质特征,把矿区成矿地段划分为成矿重点区、远景区及成矿预测区。据此,矿山探矿就可以把主要力量投向成矿重点区,其余力量投向成矿远景区与预测区,从中获得地质工作成效。
矿山地质工作重点是为矿山生产开展地质工作,探清查明地下矿产资源的赋存变化情况;监督检查矿石资源回收利用情况;利用矿山现有探矿手段,积极开展矿区范围内已知矿床的深部、边部及外围地段的探矿工作;注重寻找平行矿脉及盲矿脉,扩大矿区资源远景,增加新的地质储量,不断延长矿山生产服务年限。这就是矿山地质工作的基本任务和工作重点,直接起着对矿山“保产”、“稳产”、“高产”和“发展”的重要作用。
二、地质找矿工作中的重点难点问题
(一)地质填图问题
地质填图是地质普查找矿头等重要的工作,通过地质填图才能认识地质找矿条件是好是差,是否存在矿的可能性。
1、选择具有代表性的剖面进行踏
首先对填图区选择具有代表性的剖面进行踏勘,统一认识。地质填图不是拿张地形图就可以去填图了,要对区内的地层、层位、标志层、岩性特点有所了解。经过实地观察、采集标本,放大镜观察掌握岩石特征,保证岩石定名一致,然后开展地质填图。
2、地质观察点选点描述
地质观察点要求对整个露头进行全面观察(一般十几平方公尺或更大),要尽量寻找有意义的地质现象作为观察点或者几个小点作为一个观察点,并不是碰上一个露头描述就行了。地质点应标注明显的标志,有坚实、完好的基岩露头时,用红油漆或防水红色符号笔划加点圆圈,并标注点号,如无合适的露头点,则打上标有点号的木桩,如需仪器定测的重要地质点,还应在附近挂上红布条,以便测量人员寻找。在整个填图工作中,应对地质点、标本、样品、产状、工程等的位置用手持GPS定位,并记录于基点基线记录表中。重要地质点,由地质人员将点号及GPS坐标书面通知专业测量人员用经纬仪等进行精确定位。
3、量产状问题
首先注意区分裂隙面和层面,对于火山岩必须在与流纹、流层、碎屑、角砾、矿物定向排列相一致的面上量产状。对变质岩、沉积岩要避开具有柔皱的岩层和部位,要在比较硬性的岩层或者在柔皱层的顶底板量产状比较可靠,不要把劈理面或层面相混淆。量产状要选择能代表总体倾斜方向的面。“量面不量线”把罗盘放在面上垂直走向量,不要放在面旁边的线上量,线不一定垂直层面和走向。产状的符号要系统标出,达到控制形态的数量,正确与否会影响对地质体的解读。量出与总体倾斜方向不同的产状要特别注意。
(二)深部找矿钻探问题
20世纪70、80年代,随着地质找矿工作的不断深入,露头矿和近地表矿已基本查明。特别是我国东部较发达地区,地质工作程度较高,露头矿、易识别矿越来越少,找矿难度越来越大,地质找矿逐渐转向已知矿区的周边以及深部隐伏矿的勘查。深部找矿在我国是一个新问题、新领域。深孔钻探面临更大的风险和挑战,除钻遇的地层类型多、复杂多变等客观因素外,在深孔钻探设备、钻探方法和工艺方面存在以下主要问题:
(1)钻探设备落后,无法满足深部钻探需要。当前使用的2000m钻机和3000m样机其给进行程短、启动不平稳、加接钻杆慢等特点不利于深孔钻探。动力头钻机的研发、生产还刚刚开始,已投人使用的钻机其钻探施工能力不强,最大也只有1500m(2000~2500m的正在研发),不能满足1500m以深的钻探需要。
(2)钻杆材质较差、性能不能支持深部钻探。过去大量采用的WL钻杆只适用于1000m左右的钻孔。近几年不少厂家生产的加强型(加重型)钻杆虽已突破2000m,但对更深钻孔能否适用依据不足。
(3)钻探技术无疑还是目前深孔钻探的首选技术方法,但由于我国的金刚石钻头在硬岩钻进中的寿命不高,随着孔深的增加,使WL钻探不提钻取芯的优势大打折扣,将会影响深孔钻探的效率。
深部找矿钻探工作应采取以下措施对问题进行改善:
(1)加快新型基础钻具的研制和新工艺技术的完善。新型高寿命金刚石钻头、高强度深孔绳索取心钻杆、新型深孔双壁钻杆的研制是保证金刚石绳索取心钻进技术、反循环连续取样(心)钻进技术安全、经济、高效的服务于深部地质找矿工作的基础钻具,对于提高这些技术应用的可靠性、经济性有着重要作用。目前这些基础钻具有的已经由勘探所立项研究,有的正在申报立项。
空气泡沫钻进与普通泥浆钻进比较,有着节水、增加钻效、提高钻头寿命及对岩心无污染且不易堵心等优势,在深部找矿工作中,特别是在泥浆使用受限制的区域,该技术都有一定的应用前景,经过10余年的停滞,该工艺技术的成熟度相应的有所降低,做好工艺技术的完善是其推广应用的前提。
(2)加强岩心钻探器具及工艺方法的系统化研究,增强钻探器具的功能、提高工艺方法的适应性,利用现有技术集成、整合出新。多功能、一体化,是国外钻具发展的一个方向,我国岩心钻探器具也应利用现有技术和工艺实现功能整合。例如勘探所研制的具有创新和多技术集成的“三合一”(螺杆马达+液动锤+绳索取心)钻具,并且在大陆科钻一井中成功使用,使我国的钻探技术迈上了一个新的台阶。该技术达到了国际先进水平。勘探所为解决定向造斜段不能连续取心问题正在研制的定向造斜段连续绳索取心工具及正在申报立项的中空式液动锤绳索取心工具、绳索取心与反循环连续取样结合的组合钻探技术也属于此范畴。
(三)物化探找矿问题
物化探找矿存在如下问题:(1)找矿的注意力往往集中在纯方法技术上的提高方面,对工作部署、找矿思路、地质条件等关键性问题研究不够、议论不多,故缺乏全面的分析,决策科学化程度低;(2)在相当多的矿床区未系统地从普查、详查至勘探各阶段开展物化探工作,缺少实际资料的深入研究;(3)虽在已知矿区做过不少方法试验和生产,但找矿经验不足,尤其缺乏适应找深部隐伏矿的经验;(4)全面、系统地研究和建立已知矿床地质-地球物理-地球化学找矿模型、预测准则,以指导找矿,此项工作还不成熟;(5)尚未形成适应性强、水平高、效益好的方法技术系列及与其配套的技术措施。(6)大量的物化探资料未全面进行二次开发,可利用的找矿信息尚未挖掘出来。目前各部门资料封锁、交流少,达不到“共享”
改善措施:(1)技术思路多样化,方法手段的综合、组合化,重视资料的二次开发;建立矿找矿多种数据库;(2)编制与各类矿有关的已有资料的物化探系列图件,系统研究,优选普查区;(3)加快研制和合理使用各地区地质-地球物理-地球化学找矿模型以及相应的成矿预测准则;(4)改进现有勘查程序、突出深部找矿,如利用全方位受控定向钻探技术、应用井中物探对深部隐伏矿实行三维立体控制;(5)分两步进行深部找矿:先用快速物化探方法扫面,再用探测深度大的方法对远景区进行追踪;(6)注意面上普查,当某地有突破时应立即开展矿田基础地质工作,并加强周围矿点,异常地带的检查和验证工作;(7)加速研制和积极使用一系列探测深度大的方法、仪器、技术、如航空时域电磁系统、地面电法异常的空间叠加技术和系统、地电化学方法技术。
参考文献
[1]牛旭伟,王剑迥.地质找矿中的问题及对策分析[J].地球,2014年5期.
[2]游良旺.分析地质找矿问题及对策[J].建材与装饰,2013年32期.