地质勘查和深部地质钻探找矿技术

张云龙

（山东省地质矿产勘查开发局第七地质大队，山东 临沂 276002）

近些年来随着社会发展对矿产资源的需求量逐步增加，致使我国大量开采，这也导致了大部分的表层矿山矿产资源已经接近于枯竭状态，进行地质勘探工作需求也较为迫切。随着科学技术的不断发展与进步，可以应用于深层找矿工作的新技术与新设备逐步被研发出来，这在一定程度上满足了国家的发展需求。

1 技术矿产勘查技术分析

1.1 岩芯钻探技术

在岩芯钻探技术的使用过程中，首先，要重视相关机械设备的选择。在进行岩芯钻探时要采用新型的液压动力钻探设备，避免采用传统电力动力钻探设备，以此充分满足矿产资源深度钻探的需求。其次，在进行深部地质找矿同时要进行替代资源的勘察。在进行深部地质找矿过程中，要通过技术创新来提高矿产资源勘查工作效率，通过降低勘察成本来提高整体经济效益。最后，要重视岩芯钻探过程中所应用的机械设备保养与维护工作。岩芯钻探普遍采用大型机械设备作业，在工作过程中要重视对于该设备的维护工作，确保设备正常运转，避免因设备故障导致岩芯钻探工作延迟等情况的出现[1]。

1.2 定向钻探技术

在深部地质找矿工作中，由于其地质结构较为复杂，因此用普通钻探方式往往不到目标工作效果。为能够准确勘察到深部地质位置，提高工作效率，可以采用高精度的定向专探技术。定向钻探技术顾名思义就是通过精准控制钻探方位来确保对钻进方向矿产资源的有效勘查。利用定向钻探技术有效避免了因内外界影响导致钻进方向偏差等问题的产生，确保了深部地质找矿的准确性，降低了找矿工作的难度。

1.3 金刚石绳索取芯技术

在深部地质找矿中采用金刚石绳索取芯技术有较多优点；第一，钻进工作效率高。金刚石绳索钻头与普通取芯钻头相比，其钻头的厚度与硬度较强，在进行持续钻进的过程中不需要辅助作业，因此整体钻进效率高于普通钻头。第二，地质效果较好。金刚石绳索取芯钻具具有打捞速度快、提升平稳以及及时报警等特点。在钻井过程中遇到岩管堵塞时能够立即进行报警，以便相关人员能够及时进行处理，减少工具的损耗。第三，降低施工成本。利用金刚石绳索取芯技术大大减少了提钻次数，因此降低了钻头在施工过程中的损耗，很大程度上提高了钻头的使用寿命。由于提下钻具的次数较少，在一定程度上降低了劳动强度。金刚石绳索取芯技术在降低工具成本的同时也降低了人工成本[2-4]。

2 勘查区为例找矿方法

勘查区地貌为火山岩盆地当。在这当中具有大量金属矿床，这些矿藏在我国是多金属矿产的重要资源，其为燕山期所遗留下岩浆岩矿体。勘查区的矿产资源属于第四系覆盖矿产。其中已经探明的裸露地层包含了K3d（龙王山组）、K1d（大王山组）。勘查区现如今已经发现的有两组断裂，包含了西北走向的大峡谷花山岩断裂带，和在其附近的断层走向为55°纵切花山岩南北向断裂带。在断裂带中没有发现岩浆岩的侵出，热变质情况表现突出。根据这类发现我们可以推断出该区域有大量的铁、铜、金、硫矿分布。

2.1 磁异常特征

当磁测的差值化极经上延50 m处理后，位于地球表面的正负极十扰会被自动剔除，磁异常就会突显出来，使东北走向的磁高带更为明显，部分区域磁高消失，如图1所示。

根据图标分析，西北部的高磁场区和中部的杂乱磁场区共有10余处磁高异常反应，其中，M1和M4分别构成了呈椭圆形的磁异常带，异常幅值为1 225 nT，这也是该区域内较为罕见的高值磁异常。而中部杂乱磁场的异常带有5个，形态呈不规则状，约为南北向和东北向，其中，M8处磁异常最为突出，最高异常幅值达146 nT。

图1 磁异常特征图

2.2 重力异常

在勘探当中我们发现重力异常的表现，其表现形式为出现了8处重力低（L1-L3）以及相对应的3处重力高（G1-G7）异常，重力异常的分布大致呈现出由西北向东南的分布态势，且呈现出阶梯状走向。在这一区域等值线稀疏，因而我们可以得知这种重力异常的变化表现是平缓的。通过图标可得，在这一区域的南部以及北部重力表现都较低，而位于图标的中部重力显不较高。

2.3 岩矿石物性特征

从物性标木中得到的数据显不，该区域内大王山组、姑山组以及龙王山组中的火山岩等入侵岩较多，其物性参数见表1。

表1 岩矿石标本物性数据报表

根据表1可知，大王山组、姑山组和龙王山组都具备高密度、强磁性、高电阻率的特点，其中，大王山组的黄铜矿石密度最高，姑山组的密度相对较低。磁性与密度有一定的联系，大王山组磁性最强，龙王山组其次，姑山组最弱。而电阻率方面，龙王山组最高，大王山组次之，姑山组最低。

2.4 找矿靶区分析

在结合前文异常特点以及进行地质矿藏分析的基础上，该文主要分析了G5、G6、G7者3个找矿靶区，在这3个找矿靶区中进行相应预测。G5区为G5与M12磁异常叠合区域，在这一区域主要特征为磁异常低高阻过渡地带。通过探矿钻孔ZK4331内可见明显的呈脉状分布的黄铜矿，厚度约0.7 m。由于成矿条件十分优越，因此具有较大的找矿前景。

G6找矿靶区位于G6至M12之间，其中的大王山组安山质火山岩裂痕中富含铜矿体，矿体下有正长岩入侵，经物探分析，预测该区铜矿资源约达1.36万吨，找矿前景良好。

G7找矿靶区位于G7至M9磁高异常区，这也是该区域唯一一个重高与磁高异常重合的地带，在附近的钻孔内可以明显见到辉石岩脉体和磁铁矿脉，纵深处有少量低温元素的异常组合，即As-Ba-Hg-Sb-Ag，这代表着周边极有可能存在矿化活动，因此找矿靶区前景也十分良好。

3 结语

综上所述，随着我国矿产资源需求的扩大，为满足我国矿产资源需求，相关部门应重视对地质勘查以及深层找矿技术的拓展。国家应加大对于深部找矿技术研究的投入，实现技术方面的不断革新，推进国民经济的持续发展。