金矿地质找矿勘查技术的发展探究

2021-01-05 05:50邹时盛
中国金属通报 2020年12期
关键词:金矿矿床矿体

邹时盛

(江西省地质矿产勘查开发局九○一地质大队,江西 萍乡 337000)

我国金矿地质条件良好、资源丰富。若科学选择勘查技术并明确勘查工作思路,可以将预测资源变为可开发利用的储量。如果区域地质活动较为频繁,会增加金矿的开采难度,因此有必要探究找矿勘查技术发展趋势,分析技术应用发展过程,为今后找矿勘查工作提供新思路。

1 我国金矿及勘查现状

1.1 分布情况

我国地理面积十分宽广,因此黄金资源较为丰富,不过地质原因会导致其分布失衡,为勘查工作增加难度。除上海地区,我国其他省份均含有金矿资源,山东省金矿含量最高,且东南部金矿资源丰富,50%的资源聚集在中东部区域。在金矿带开展地质勘查工作中,地层主要包含第四系(厚度是0~40m)、二叠系(厚度是60m~130m)、石岩系(厚度是100m~107m)。其结构包含断裂层和褶皱,矿区褶皱的长度约为5km,轴长18km,断裂层长度超过8km。因此,在地质勘查工作中应依据矿石的实际情况,结合专业技术绘制矿区地质图,提升金矿地质勘查的质量,依据今后的发展趋势分析成矿的地质条件,优化金矿开采成效[1]。

1.2 分布特点

其一,岩金和伴生金含量较多。我国金矿资源大部分属于岩金,占比约为60%。例如,山东省内岩金储量约为593.60吨,占比为20%、甘肃省、河北省、云南省岩金含量同样较高。黑龙江省的砂金含量丰富,约占27.7%,且全国伴生金的含量比重约为25%。同时,矿区开采过程中规模和成本一般成反比,因此大型或超大型金矿集中在山东地区,其他区域属于中小型金矿,占比为70%。当前我国金矿大部分属于脉状矿床,厚度较小因此只能借助地下开采的方式进行工作,露天开采过程受限。其二,开采难度大。我国已探明的金矿储量约为3000吨,其中1000吨属于难处理储量,资源集中于西部地区。其三,综合研究工作待加强。金矿主要借助深断裂带形成地质构造图、重力图、地貌图。通过分析东部深线区域可以得出NR-NNE属于中生代构造线,建议借助幔物质运动进行反馈。新时期有必要引入新技术、新方法为勘查工作提供支持。其四,金矿分布区域不平衡。我国金矿大多集中在中东部区域,储量占比为3/4,且黑龙江、山东、河南地区黄金储量超过总储量的50%,但新疆、内蒙古区域属于岩金勘查薄弱区域,需加强重视。

2 找矿勘查技术的发展分析

2.1 勘查技术的发展过程

2.1.1 地质找矿

地质找矿技术主要依托找矿方法,围绕矿产找矿、重砂找矿、地质填图等方式进行勘测和找矿。其中,应用十分普遍的方式是地质填图技术,此方法依据地质理论,提前调查地质矿产。明确工作区域的岩石地质特点,提升找矿的效率和精准度。依据地质理论,勘查区域具体情况,进而结合地质特点,依托找矿技术开展工作。当前地质填图技术实用性良好,在实际工作中需借助固定比例尺进行测量,按照(1:10000)的大比例尺开展填图工作。结合矿区的形态、模式,设置地质点。同时,应借助仪器在工程建设图中完成标注,优化找矿实效性和针对性[2]。

由于重砂找矿技术属于十分常见的找矿工艺,因此可以结合地表水流情况,围绕重力、推动、堆积等因素,科学分析重砂分布集中区域,预测重砂分布位置和情况。若想提升找矿效率,需保证足够的采样位置。此外,结合重砂实际情况,对其进行评价、分析、对比、测量,借助刻槽、砂钻的方式完成重砂采样。砾石找矿技术是指分析和追踪水流、冰川、山坡上风化和裸露的砾石,进而研究矿体的具体位置,既可以节省找矿的成本还能够提高找矿效率。

2.1.2 物探找矿

物探找矿模式利用地质仪器进行区域测量,获取工作区域物理现象,科学选择找矿方式,分析、筛选有用信息。同时,借助矿石矿体的多种物理特性,可以充分研究区域地质条件、地质理论,定位金矿存储位置、范围和形状,开展物化探异常查证工作,具体查证层次如图1所示。因此,矿产、地质等方面的物理规模、性质属于地质勘查的前提。应通过地质调查工作解决,借助磁法、电法的方式进行科学应用和勘探。

图1 物化探异常查证层次

2.1.3 化探找矿

化探找矿技术是指地球化学找矿,主要依据矿产学理论、地球化学理论,结合地球化学的分散晕,科学掌握化学元素的实际分布规律,进而定位矿产位置。例如,借助本种法可以找寻非金属物质。结合同位矿方式,围绕地质成分、地壳变化的特征、地质环境完成找矿工作,进而充分了解地质矿产成矿规律。因此,同样可以借助化探找矿方式进行土壤测量,将其应用于水化学和气体测量领域,促进地下找矿技术的发展。

2.1.4 找矿流程

在金矿地质勘查找矿工作中,应充分调查区域地质构造,找寻内部关键点,进而为开采矿产资源提供支持。同时,应调研成矿原因,加强对断层结构的研究,分析岩浆侵入情况,明确地层矿产条件,侵入岩构造图如图2所示。此外,明确勘查结果。在实践过程中应加工处理勘查数据,科学分析勘查区域,围绕矿石层次、矿体深度、结构类型、岩石层次进行推断,确定矿体的形状、规模、性质,明确地质找矿数据。建议结合地质体的实际运动情况完成局部勘测,并依据矿物元素占比分析其实际运动规律。结合断裂组合和构造,收集分析矿化信息、信息技术,为今后找矿工作提供指导意见,依据勘查结果完成研究。构建找矿模型,提高勘查找矿效率。

图2 入侵岩结构图

2.2 新时期地质找矿全新技术分析

2.2.1 X射线荧光

X射线荧光模式能够分析矿产元素的具体成分和品位值,在今后地质勘查工作中应用前景广阔。该技术的主要原理包含以下内容:当激发某物质后,其会迅速发出波长较长的激光,属于X特征射线,其光谱仪设备如图3所示。借助该射线发射出的能量可以为金矿勘查和找矿工作提供动力,属于荧光技术。在具体实践中,X射线荧光会受到矿产平整度、粒径、均匀度等要素的影响,但应用该技术可以确保测量精确度。

图3 X射线荧光光谱仪设备

2.2.2 甚低频电磁技术

该技术属于浅层物探方式,借助Fraser滤波方式处理数据,并依据金矿矿体规律、控矿规律,准确、高效地明确矿区和地质分布情况。通过定位矿区部位,为深部采矿过程提供数据支持和技术支持。此方式十分适用于一半结构隐伏在矿体的空间内,可以在任意区域收取电磁信号,突出该技术的实用性。

2.2.3 GPS感应系统

GPS感应技术主要借助卫星定位导航的方式,向工作人员传输三维数据坐标。若想将该技术充分应用于金矿找矿工作中,应构建完善的应用体系,如GPS信号接收、监控、转换、分析体系。GPS技术原理如下:结合岩石矿物的化学成分、物理结构,得出其光谱吸收的特点。由于矿物质辐射水平具有差异性,因此应利用波普仪绘制光谱曲线,判断地质矿物质组合。GPS感应系统主要包含地面控制站、空间导航星座、地面通信网、GPS接收机等类型。同时,监控系统包含网络中继站、监控中心、GPS基准站、现场分控站、GPS流动站等结构。在信息采集阶段部分岩石矿物具有明确的化学组分和物理结构,光谱特征十分稳定,借助波普仪分析采样数据的曲线值,对比资源库内光谱数据,可以分析得出地质中的矿物组成成分,为金矿资源勘测工作提供支持。

2.3 今后地质勘查找矿方向研究

由于我国金矿分布集中在中东部区域,选取的地质勘查技术存在差异性,因此在今后金矿开采和勘查工作中需围绕以下方向进行:

2.3.1 勘查金矿深部资源

相较于传统找矿深度(低于500m),依据科学技术可以显著增加找矿深度,在后期找矿勘查工作中加大深度,找寻开采深部的第二区域。例如,在准格尔哈图、峪耳崖等矿化和矿床十分集中的区域主要通过深度开采的方式获取资源,可以增加300t黄金储量。在第二资源富集带(>500m)区域成功开采黄金,拓展勘查空间,缓解黄金供需失衡问题。

2.3.2 拓展外围探矿水平

大部分矿山应用的矿床在工作具有局限性,会忽视矿区外围远景、空白区域,因此应借助元素水平、垂直的分带找寻控矿的规律。例如,当前已经在辽宁省内铅锌矿区外围发现中型和大型金矿床。同时,应拓展矿床类型,通过进一步挖掘矿床资源找寻新式金矿。传统地质勘查主要围绕“就矿找矿”的方式开展工作,当前矿物外围已经找寻到许多金矿床,因此今后黄金勘查和开采方向是找寻新类型矿床。

2.3.3 选矿和采矿技术的潜力较大

以紫金山的铜金矿床为例,其在1992年已经探明黄金储量是545吨,平均品味值4.24×10-6,矿体属于非连续的脉岩,开采效率较低。当借助堆浸法开展选矿工作后,可以将地下开采方式转变为露天模式,增加生产规模、提升开采效率、节省施工成本。在调整工业指标后,利用地质统计学理论计算黄金储量和矿体位置,探明矿体结果,进而计算得出可应用的黄金储量是138.2t,其平均的品位是1.23×10-6,勘测出大型金矿床。因此,科学选择选矿技术能够为黄金找矿工作提供新思路[3]。

3 结论

综上所述,我国经济的快速发展对于金矿资源的需求量显著上升,应加强对金矿地质找矿勘查技术的研究,进而科学选择找矿工艺,提升开采质量。因此,有必要结合区域特点,围绕本地地质条件,依据找矿工艺、矿床类型、控矿因素等方面科学选择勘查技术和探矿方法,实现金矿开采领域的持续发展。

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