地质矿产勘查中新技术应用效果及优化策略
王逸成
乌兰察布市自然资源局 内蒙古乌兰察布 012000
一、引言
地质矿产勘查是寻找和评价矿产资源的重要手段,对于国家经济发展和资源安全保障具有重要意义。传统的地质矿产勘查方法在一定程度上存在效率低、精度差等问题,难以满足现代矿产勘查的需求。近年来,随着信息科学、材料科学、空间科学等多学科的交叉融合,一系列新技术在地质矿产勘查中得到了广泛应用,极大地推动了勘查工作的进步。然而,新技术的应用也面临着一些挑战,需要不断优化和完善。
二、地质矿产勘查中常用新技术的应用效果
(一)地球物理勘查新技术
高精度重力勘查技术:该技术通过高精度重力仪测量地球重力场的变化,能够更精确地探测地下岩体的密度差异,从而推断地质构造和矿产分布。在寻找深部隐伏矿体方面具有独特优势,可有效提高勘查深度和精度。例如,在一些老矿山深部及外围的找矿工作中,高精度重力勘查技术发现了新的矿体,延长了矿山的服务年限。
大地电磁测深技术:大地电磁测深法利用天然交变电磁场研究地下电性结构,具有探测深度大、不受高阻层屏蔽等优点。在深部地质构造研究和矿产勘查中,能够清晰地反映地下不同岩层的电性特征,为寻找与特定电性异常相关的矿产提供了重要依据。如在寻找金属矿床时,通过对电性异常的分析,可以圈定成矿有利地段。
瞬变电磁法:瞬变电磁法通过不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场,从而探测地下电性体的分布。该方法对低阻地质体敏感,在寻找地下水、金属矿等方面应用广泛,且具有施工方便、效率高的特点。
(二)地球化学勘查新技术
活动态金属离子测量技术:该技术基于元素的活动态理论,通过采集土壤、水系沉积物等介质中的活动态金属离子,分析其含量和分布特征来寻找矿产。与传统的地球化学勘查方法相比,活动态金属离子测量技术能够更灵敏地反映深部矿体的信息,尤其适用于覆盖区找矿。在一些植被茂密、风化壳较厚的地区,该技术取得了较好的找矿效果。
地气测量技术:地气测量是采集近地表气体中来自深部矿体的纳米级微粒和气体成分,通过分析这些微粒和气体的元素组成和含量来寻找矿产。地气测量技术具有穿透能力强、信息灵敏等优点,能够在覆盖层较厚的情况下发现深部矿体,为寻找隐伏矿提供了新的手段。
三、地质矿产勘查新技术应用中存在的问题
(一)技术集成度不高
虽然各种新技术在地质矿产勘查中得到了应用,但不同技术之间的集成度较低,缺乏有效的信息融合和综合分析。例如,地球物理、地球化学和遥感数据往往各自独立处理,没有充分发挥多种技术协同的优势,影响了勘查效果。
(二)专业人才短缺
新技术的应用需要具备跨学科知识和技能的专业人才,但目前地质矿产勘查领域既懂地质又掌握先进技术的复合型人才相对短缺。这导致新技术的推广和应用受到一定限制,无法充分发挥其潜力。
(三)数据处理和分析能力不足
地质矿产勘查新技术产生了大量的数据,对这些数据的处理和分析需要强大的计算能力和先进的方法。然而,目前一些勘查单位在数据处理和分析方面存在能力不足的问题,无法从海量数据中提取有价值的信息,影响了勘查决策的科学性。
四、地质矿产勘查新技术的优化策略
(一)加强技术集成与综合应用
建立多技术协同的勘查模式,将地球物理、地球化学、遥感、三维建模等技术进行有机集成。通过数据融合和综合分析,充分发挥各种技术的优势,提高勘查的准确性和可靠性。例如,利用遥感技术快速圈定找矿远景区,再结合地球物理和地球化学方法进行详细勘查,最后通过三维建模技术展示勘查成果。
(二)加强人才培养
高校和科研机构应加强地质矿产勘查相关专业的人才培养,优化课程设置,增加信息技术、数据分析等跨学科课程。同时,勘查企业应加强内部培训,提高员工对新技术的掌握和应用能力。此外,还可以通过引进外部人才和开展国际合作交流等方式,提升整个行业的人才素质。
(三)提升数据处理和分析能力
加大对数据处理和分析技术的研发投入,开发适用于地质矿产勘查的专业软件和算法。利用云计算、大数据、人工智能等先进技术,提高数据处理效率和准确性。例如,利用人工智能算法对地球物理和地球化学数据进行智能分析和解释,快速识别异常信息。
(四)降低成本
鼓励科研机构和企业开展新技术设备的国产化研发,降低设备成本。同时,推广新技术的小型化和便携化,提高设备的灵活性和适用性,减少勘查过程中的辅助成本。此外,政府可以通过财政补贴、税收优惠等政策,支持勘查企业应用新技术,降低企业的应用成本。
(五)建立标准规范
制定和完善地质矿产勘查新技术的应用标准和规范,明确数据采集、处理、分析和解释的方法和要求。确保新技术的应用具有科学性和规范性,提高勘查成果的可比性和可靠性。同时,加强对新技术应用的质量监督和评估,保障勘查工作的质量。
五、实践案例分析
(一)案例背景
某地区地质条件复杂,地表覆盖层较厚,传统的勘查方法效果不佳。为了提高找矿效率,勘查单位决定引入多种新技术进行综合勘查。
(二)技术应用
遥感技术:利用高分辨率卫星遥感影像进行地质解译,识别出该地区的线性构造和环形构造,圈定了多个找矿远景区。
地球物理勘查:在找矿远景区内开展高精度重力勘查和大地电磁测深工作,获取了地下岩体的密度和电性信息,进一步缩小了找矿靶区。
地球化学勘查:采用活动态金属离子测量技术和地气测量技术,对找矿靶区进行地球化学采样和分析,发现了与成矿有关的元素异常。
结语
地质矿产勘查中新技术的应用为矿产勘查工作带来了新的机遇和突破,显著提高了勘查效率和精度。然而,新技术的应用也面临着技术集成度不高、专业人才短缺、数据处理和分析能力不足以及成本较高等问题。通过加强技术集成与综合应用、加强人才培养、提升数据处理和分析能力、降低成本以及建立标准规范等优化策略,可以更好地发挥新技术的优势,推动地质矿产勘查工作的发展。在未来的勘查实践中,应不断探索和创新,进一步完善新技术的应用体系,为保障国家资源安全做出更大贡献。
参考文献
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