金属勘探（精选六篇）
金属勘探 篇1
金属矿山的生产方式复杂，生产设备数量巨大，信息量巨大。因此对存储数据进行处理在金属矿山数字化过程中起重要的作用。金属矿山数字化在地质勘探需要长时间地采集记录海量数据。SD卡因具备体积小、功耗低、可擦写以及非易失性等特点而被广泛应用于存储电子产品中，其核心是利用SD卡作为设备载体，采用单片机控制系统读取SD卡内容，并根据设备当前工作状态按照预先设定的工作模式控制设备继续工作[1]。系统整体原理框图如图1所示，其工作过程为：单片机采用SPI通信模式获取SD卡内文件数据，同时单片机采用RS232通信协议把获得的数据发送到PC上测试。
2、数据分析接口设计
2.1 硬件设计
SD卡支持SD模式和SPI模式。本设计中就采用了SPI模式接口与控制器的连接如图2所示。SD卡提供9Pin的引脚接口便于外围电路对其进行操作，9Pin的引脚随工作模式的不同有所差异。在SPI模式下，引脚1 (DAT3）作为SPI片选线CS用，引脚2 (CMD）用作SPI总线的数据输出线MOSI，而引脚7 (DAT0）为数据输入线MISO，引脚5用作时钟线（CLK）。除电源和地，保留引脚可悬空处理。
采用SPI通信模式，与SD卡连接的单片机引脚功能对应发生变化（图3）。
单片机通过SPI通信模式与SD卡建立起信息传递模式。单片机在此过程中起到中间件的作用。
2.2 软件设计
2.2.1 SD卡技术规范
SD卡符合FAT32文件系统规范。此文件系统由四部分组成，分别是：引导扇区、FAT表、文件目录区、数据区。
通过对FAT32文件系统分区结构分析得出以下结论：
(1）保留扇区包含：主引导区MBR其它保留扇区。主引导区记录了关键数据簇中的扇区数、每个扇区字节数（nCountSection）、FAT1的物理地址（FAT1＿HeadAddr）、FAT1所占扇区数（nCountSectionOfFAT）、FAT的数（nCountFAT）;
(2) 根据FAT2是FAT1备份的特性可计算出根目录区的物理首地址 (RootCatalogAddr) ;
(3) FAT32文件中长文件由短文件组成。根据短文件
目录项，每32个字节表示一个文件（同文件夹）。32个字节的表示定义可以从文件的属性项等信息[2]。
2.2.2 读取SD卡单个文件算法分析
(1) 获取FAT1中下一簇数据地址算法如下：
(2) 文件格式判断算法
3、测试方案
采用单片机STC12C5410AD与PC之间的串口通信，使得单片机STC12C5410AD从SD卡采集到的数据显示在PC上。系统中采用89C51单片机作为下位机，运行WindowsXP的机作为上位机，二者通过RS232串行口进行通信。RS-232接口使用的是RS-232电平，是负逻辑定义的。其电气特性要求：规定逻辑"1"的电平低于-3V，而逻辑"0"电平高于+3V；与TTL电平截然相反。要使这两种电平能够连，必须加入相应的电平转化电路[3]。在本设计中采用集成平转换芯片MAX232进行RS-232/TTL电平转换。单片机STC12C5410AD与PC之间串口通讯的硬件转换电路如图5所示。
结束语
通过串口将本系统连接到PC进行测试，测试结果表明本系统完成对FAT32文件系统的读写。将运用到采集系统的设计，减少系统的尺寸，提高系统的可靠性，为长期大量的地质数据采集、存储提供了技术支持。
摘要：金属矿山数字化可以充分利用资源, 能够高效对矿山生产进行监控, 提高矿山企业经济、社会效益。为了达到这个目的, 提出利用金属矿山实现数字化管理。采用SD卡的SPI通信模式, 用单片机编程模拟SPI总线时序, 同时对实现对SD卡内FAT32文件系统格式勘探数据进行处理。
关键词：金属矿山,数字化,SPI,FAT32
参考文献
[1]葛健、董浩武、郑海兵.嵌入式SD卡存储器设计[J].电子技术应用, 2010, 5139-142
[2]朱大锐、张团善、高文..ATmega128L单片机的Micro SD卡读写[J].单片机与嵌入式系统应用.2009, 5.37-39.
金属勘探 篇2
（试行）国家地质总局
一九七七年六月
一、前言
金属矿床地质勘探是社会主义经济建设的一项重要基础工作，其任务是为矿山建设设计提供必需的矿产资源和地质基础资料。
在毛主席革命路线指引下，建国二十多年来，地质勘探工作取得了很大的成绩，不仅探明了大量的矿产资源，而且积累了丰富的勘探工作经验，充实了地质科学理论。
为适应国民经济发展的需要，地质勘探工作应提早一个五年、一个十年为矿山建设提供更多更好的矿产资源基地。在布局上应优先选择富、近、浅、易的矿床进行勘探。
地质勘探工作一定要在以华主席为首的党中央领导下，以阶级斗争为纲，坚持党的基本路线，遵循毛主席“备战、备荒、为人民”的战略思想和“以农业为基础、工业为主导”发展国民经济的总方针，全面贯彻执行“鼓足干劲，力争上游，多快好省地建设社会主义”的总路线，高举“鞍钢宪法”的旗帜，广泛深入地开展“工业学大庆”的群众运动。以毛主席的哲学思想为武器、坚持唯物论和辩证法，做好地下情况的侦察工作，做到有所发现、有所发明、有所创造、有所前进。
要正确处理地质勘探工作中的手段与目的、数量与质量、局部与整体、科研与生产、理论与实践、需要与可能等关系，加强地质科学研究，做好综合勘探综合评价，搞好领导干部、工人、技术人员和地质勘探、矿山设计、基建（生产）两个“三结合”，加快勘探速度，提高勘探质量，从矿山建设的全局出发，多快好省地完成地质勘探工作的任务。
地质工作划分为地质勘探、基建地质和生产地质三个阶段，本规范总则是地质勘探阶段的工作原则和要求。它是在总结我国二十多年来金属矿床地质勘探、矿山建设和生产经验的基础上，征求有关部门意见后制定的，作为审查验收提供矿山建设设计的金属矿床地质勘探报告的技术标准，原则上也适用于纳入国家计划正规设计的小型矿床。
二、矿床勘探和研究程度的基本要求
为了满足矿山建设设计在确定矿山生产规模、产品方案、开采开拓方案、矿山总体布置和矿山建设远景规划以及对矿床开采技术条件、矿石选冶性能等方面提供必须的基础资料，金属矿床地质勘探研究程度应达到以下几项基本要求：
⒈勘探并研究矿床（区）地质特征和矿山建设范围内矿体总的分布情况。地质勘探期间，应加强地质研究工作，充分利用各项第一性资料，系统地、全面地分析研究区域地质、矿床和矿体的矿化特征、含矿层位、火成作用、矿区构造、成矿规律等，达到科学地指导地质勘探工作并按全矿区的地质规律连接矿体的目的。
对矿床（区）的褶曲、断层、裂隙和破碎带等构造要进行研究。对破坏矿体和划分井区范围及确定基建主要开拓井巷有影响的较大断层、破碎带，要用工程实际控制其产状和断距；对较小的断层、破碎带应根据地表实测，结合地下探矿工程的资料，着重研究其分布范围和规律。
为了满足矿山总体设计的需要，在研究矿床成矿地质条件的基础上，勘探矿山建设范围内矿体总的分布范围和总储量。为了正确确定露天采场的剥离边界线，对确定露天开采的矿床要强调系统控制矿体四周的边界和露天采场底部矿体的边界；对地下开采的矿床，要强调控制主要矿体的两端、上下的界线和延深情况，以便合理选定主要基建开拓工程的位置。对地表矿体的边界，要用槽、井探予以圈定，如矿区复盖层较厚，需要用浅钻或山地工程控制基岩面上矿体顶部的界限。
为了防止漏掉矿体，应在综合研究矿床地质规律的基础上，适当延深一部分勘探钻孔穿透整个含矿带（层）进行探矿。
勘探并研究矿区内具有工业价值的小矿体总的分布范围和赋存规律。对浅部初期开采地段主矿体上下盘具有工业价值的小矿体，应在勘探主矿体的同时进行勘探，并根据具体情况适当加密工程提高勘探和研究程度。
对砂矿床，还应加强第四纪地质及砂矿层底板原始地形地貌的研究。
⒉勘探并研究矿体的外部形态和内部结构。矿体的形状、产状、空间位置和受构造破坏的情况，是确定矿山开采开拓方案和选择开采方法的重要依据，应予足够的重视。对主矿体总的形态和空间位置应进行详细的勘探和研究，但对主矿体小的支、叉、角和局部的膨缩变化，应放在生产地质过程中进一步查明。勘探并研究矿体中矿石自然类型、工业类型、品级的种类及其比例和分布规律，夹石与火成岩体的性质和分布，矿石的品位和变化。圈定氧化矿、混合矿、原生矿的界线并分别计算储量。对粉矿的分布情况也要注意勘探和研究。
⒊研究矿石的物质成分和选冶性能。为了确定矿石的选冶性能、综合利用，必须认真研究矿石的物质成分（矿物成分和化学成分）、结构构造，并注意阐述有用矿物嵌布粒度及其变化情况。对于选、冶性能不同的氧化矿、混合矿、原生矿、氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、贫矿、富矿、泥矿等矿石、矿物的数量比例、共生关系和变化规律应进行研究。
地质勘探队应按不同矿石类型和品级，采取有代表性的样品，对主要组分和伴生组分进行实验室规模的选、冶试验，对矿石的工业利用性能作出评价。对物质成分和结构构造简单的矿石，在有类似矿石的生产技术工艺资料作对比时，只进行初步可选性试验；对物质成分复杂、综合利用价值高或没有利用过的新工业类型矿石，应进行详细可选性试验，必要时进行实验室的扩大试验；极少数金属矿床，当用选矿方法不能得到好的指标时，尚需进行实验室的冶炼试验，如硅酸镍矿床等。
为了研究伴生组分综合利用的途径，应对试验过程中各伴生组分的富集产品进行研究，并在试验的基础上对其在工业上利用的可能性进行评述。对有害组分的含量和变化规律应予查明，并研究其赋存状态和脱除的可能性。
如工业部门需要采取半工业或工业试验样品以及其它试验样品时，采样和试验工作由工业部门负责；地质勘探单位根据矿床地质条件协同有关单位编制采样设计，并做好有关采样的协作配合工作。
⒋综合勘探和综合评价。在勘探主矿种和主矿体的同时，对矿体及其上下盘围岩和切穿矿体的岩脉、岩体内的一切具有工业价值的共生矿产、伴生有益组分，应根据资源条件、矿山建设设计需要和一孔多用的原则，进行综合勘探和综合评价，研究其含量、赋存状态和分布规律，对有综合利用价值的组分，应分别计算其储量。对经济价值较大的共生矿产，应根据具体情况布置勘探工作，单独圈定矿体并计算储量。
在勘探工作中，对放射性元素应进行顺便检查。
如发现有可供两个以上的工业部门综合利用的矿产资源的矿床，其综合勘探研究程度应报上级主管部门，组织有关方面专门研究解决。
⒌勘探并研究矿区开采技术条件。研究岩石矿石性质及断层、破碎带、节理裂隙、岩溶、风化带、泥化带、流沙层的发育程度和分布规律；测定必要的岩石、矿石物理力学性质和开采时对人体有害的物质成分；阐述矿体及其顶底板近矿围岩的坚固性和露天开采边坡的稳定性；对老窿的分布范围、充填情况应进行调查研究，在可能的情况下圈定老窿界限。对矿山建设可能有严重影响的断层、滑坡、岩溶塌陷等工程地质条件，应予以阐述。
如矿区位于地震活动区，在普查勘探过程中，应根据可能情况对矿区及其外围地质构造的活动性进行调查研究，在报告中阐述有关地震地质情况。
⒍勘探并研究矿区水文地质条件。根据矿区水文地质特征，查明：矿区充水因素；地下水的补给来源、径流和排泄条件；矿区含水层、隔水层确定的依据；各含水层的岩性、厚度、产状、分布、埋藏条件、裂隙、岩溶发育程度、渗透系数、水头高度、水质、水温、水量、动态变化；各含水层的水力联系；隔水层的岩性、厚度、产状、分布、稳定性和隔水性；矿区地表水体的分布及其与地下水的水力联系和对矿床开采的影响；老窿积水情况和对矿床开采的影响等。为了保证井巷开拓的安全和矿山生产的正常进行，要特别注意对矿体底板承压含水层及隔水层的勘探和研究。
对构造破碎、断裂带、溶洞发育带（发育程度、规律、充填程度、充填物）及其含水性、导水性对矿床充水影响进行评价。
根据矿床开采开拓方案，预计出矿坑（井）涌水量。对于初期开采地段要求比较准确地预计矿坑涌水量。
当一个地区内有几个相距较近且有水力联系而又需要分别开采的矿区时，应注意加强区域水文地质条件的研究，阐明其水力联系。
搜集评价矿区水文地质条件所需的水文、气象资料，包括历年降雨量和最高洪水位等。
地下水动态长期观测资料要在一个水文年以上。长期观测孔勘探结束后移交矿山继续使用。
对矿山开采的疏干、排水、防水、排供水结合、矿坑水综合利用、防止污染等方面提出建议。如矿区处于地热异常区或在勘探中发现了热水，主要要研究热水的来源、水温、水质和涌水量，为矿床开采时处理热害及充分利用热、及热水资源提供初步资料。对缺水地区提出供水方向。
当矿区水文地质条件复杂，需要在设计和基建阶段进行坑道放水试验工作时，地质勘探单位应尽可能做好协作配合工作。
三、矿产储量分类、分级和级别条件
（一）储量分类
根据我国当前技术经济条件，并考虑远景发展的需要，将金属矿产储量分为两类：
⒈能利用（表内）储量：是符合当前生产技术经济条件的储量。
⒉暂不能利用（表外）储量：是由于有益组分或矿物含量低；矿体厚度薄；矿山开采技术条件或水文地质条件特别复杂；或对这种矿产加工技术方法尚未解决，不符合当前生产技术、经济条件，工业上暂不能利用而将来可能利用的储量。
（二）储量分级和级别条件
在全矿区勘探研究的基础上，按照对矿体不同部位的控制程度，将金属矿产储量分为A、B、C、D四级，各级储量的工业用途和条件如下：
A级——是矿山编制采掘计划依据的储量，由生产部门探求。其条件是：
⒈准确控制矿体的形状、产状和空间位置。
⒉对于影响开采的断层、褶皱、破碎带已准确控制。对于夹石和破坏矿体的火成岩的岩性、产状及分布情况，已经确定。
⒊对于矿石工业类型和品级的种类及其比例和变化规律已完全确定。在需要分采和地质条件可能的情况下，应圈出矿石工业类型和品级。
B级——是矿山建设设计依据的储量，又是地质勘探阶段探求的高级储量，并可起到验证C级储量的作用。一般分布在矿体的浅部—矿山初期开采地段。其条件是在C级储量的基础上：
⒈详细控制矿体的形状、产状和空间位置。
⒉在B级范围内对破坏和影响矿体较大的断层、褶皱、破碎带的性质、产状已详细控制。对夹石和破坏主要矿体的主要火成岩的岩性、产状和分布情况已基本确定。
⒊对矿石工业类型和品级的种类及其比例和变化规律已详细确定。在需要分采和地质条件可能的情况下，应圈出主要矿石工业类型和品级。
C级——是矿山建设设计依据的储量。其条件是：
⒈基本控制矿体的形状、产状和空间位置。
⒉对破坏和影响主要矿体的较大断层、褶皱、破碎带的性质和产状已基本控制。对夹石和破坏主要矿体的主要火成岩的岩性、产状和分布规律已大致了解。
⒊基本确定矿石工业类型和品级的种类及其比例和变化规律。
D级——此级储量的用途有：（1）为进一步布置地质勘探工作和矿山建设远景规划的储量；（2）对于复杂的较难求到C级储量的矿床，一定数量的D级储量可作为设计的依据；（3）对一般矿床，部分的D级储量，也可为矿山建设设计所利用。其条件是：
⒈大致控制矿体的形状、产状和分布范围。
⒉大致了解破坏和影响矿体的地质构造特征。
⒊大致确定矿石的工业类型和品级。
D级储量是用稀疏的勘探工程控制的储量；或虽用较密的工程控制，但由于矿体变化复杂或其他原因仍达不到C级要求的储量；或物化探异常经过工程验证所计算的储量；以及由C级以上的储量块段外推或配合少量工程控制的储量。
四、关于勘探类型划分及勘探工程布置的原则
正确划分矿床勘探类型是合理地选择勘探方法和布置工程的重要依据，应在充分研究以往矿床地质构造特征和地质勘探工作经验的基础上，加以确定。
勘探工程布置原则应根据矿床地质特征和矿山建设的需要具体确定。一般应在地质综合研究的基础上，并参考同类型矿床勘探工程布置的经验和典型实例，采取先行控制、由稀到密、稀密结合、由浅到深、深浅结合、典型解剖、区别对待的原则进行布置。为了便于储量计算和综合研究，勘探工程尽可能布置在勘探线上。
在地质条件复杂，钻探不能满足地质要求时，应尽量采用部分坑道探矿，以便加深对矿体赋存规律和矿山开采技术条件的了解。打坑道的部位，一般布置在矿体的浅部。
加强综合研究掌握地质规律，是合理布置勘探工程、正确圈定矿体的重要依据。地质勘探程度的高低不仅取决于工程控制的多少，还取决于地质规律的综合研究程度。因此要充分发挥地质综合研究的作用，防止单纯依靠工程的倾向，努力做到正确反映矿床地质实际情况。
各种金属矿床的勘探类型和勘探工程间距，应在总结过去矿床勘探经验的基础上加以研究确定。
五、勘探深度
矿床的勘探深度，应根据矿床特点和当前开采技术经济条件等因素考虑。对于矿体延深不大的矿床，最好一次勘探完毕。对延深很大的矿床，其勘探深度一般在400—600米左右，在此深度以下，只需打少量深钻，控制矿体远景，为矿山总体规划提供资料。对于埋藏较深的盲矿体，其勘探深度可根据国家急需情况，由上级机关与工业部门具体研究确定。
六、各级储量的比例
在勘探深度范围以内各级储量的比例，应根据矿床地质条件、矿床规模、矿山建设规模和开采技术条件等综合考虑。
B级储量比例：大、中型有色金属矿床一般为5—10%，大、中型黑色金属矿床一般为10—20%；对某些地质条件复杂的大、中型金属矿床，经用较密工程仍探求不到B级储量时，可探求到C+D级。大、中型矿床在勘探深度400—600米范围内，D级储量一般不超过10—30%；复杂矿床，D级储量所占比例还可增大。
小型矿床一般只求C+D级储量。简单的小型矿床，可在初期开采地段探求少量B级储量；复杂的小型矿床，经用较密工程仍探求不到C级储量时，可探求到D级储量，提交工业部门边采边探。
如矿床（区）规模很大，国家要分段（区）建设矿山时，各级储量比例原则上应分段（区）考虑。
七、地质勘探、矿山设计、基建（生产）“三结合”
地质勘探、矿山设计、基建（生产）“三结合”是多、快、好、省地做好地质勘探和矿山建设工作的重要途径。
为使地质勘探工作更好地满足矿山建设设计的需要，地质勘探、矿山设计和生产建设单位必须密切联系，共同协商解决有关地质勘探工作及建设方案等问题，达到缩短地质勘探—矿山建设周期，多、快、好、省地进行地质勘探和矿山建设的目的。
当一个矿区大体控制了矿床的规模和远景，对矿石质量及其可选性能、开采技术条件、水文地质条件等已有基本了解，矿床由初步勘探转入详细勘探阶段时，地质勘探部门即可同矿山设计部门结合起来，共同研究矿床的勘探范围、勘探深度、高级储量的分布地段及比例、矿石质量的研究程度、综合勘探综合评价、地质资料编录工作要求等问题，以加快地质勘探速度，提高地质勘探的质量。
对某些急需建设的矿区，在详勘阶段，即可由地质勘探、矿山设计和基建单位组成会战指挥部，实行地质勘探、矿山设计、基建（生产）各工序在一定条件下的合理交叉作业，尽可能做到地质探矿坑道与基建（生产）坑道结合，共同组织施工，以便既起探矿作用，又能为基建开拓所利用，加快矿山建设速度。
八、关于各项勘探工作的质量要求
地质勘探工作中的地形测量、地质测量、钻探、坑探工程（槽、井、坑）、采样、岩矿分析、岩矿鉴定、物理机械性能试验、水文地质、原始资料编录和保管、地质勘探报告编写要求……等各项工作的质量，均应达到各有关规定或技术操作规程的质量要求，以使矿体圈定和储量计算工作建筑在可靠的基础上，在这里不再另行制定质量要求。
九、关于储量计算的工业指标
工业指标是评价矿床工业价值，圈定矿体，计算储量的标准。矿石的一般工业指标只能作为初步勘探阶段评价矿床和计算储量的参考。提供建设设计使用的地质勘探报告所采用的工业指标（包括多矿种共生或伴生的综合工业指标），应由地质勘探单位提出有关地质资料和对工业指标的初步意见，经设计部门在技术经济条件进行比较的基础上，按隶属关系报请主管工业领导机关批准。
十、根据具体情况区别对待
本规范总则是审查验收金属矿床地质勘探报告的一般技术标准。各单位在地质勘探过程中，应根据各个矿床的地质条件、工业建设特点和矿山建设设计需要等情况，全面研究，综合考虑，区别对待。
扩建的矿山企业或老矿山延深勘探，当矿床地质条件相似，有类比资料可作矿山建设设计的依据时，上述某些项目可少做或不做。
埋藏在中深部以下的大、中型盲矿体，由于孔深大，难以探求B级，在不降低其它各项勘探和研究程度的前提下，B级储量的比例可以少求。
金属勘探 篇3
关键词： 金属矿勘查； 电法勘探；应用
1电法勘探的发展现状、具体概念及优势所在
所谓电法勘探主要是指地质工作者根据地壳中各种岩石或矿体的不同电磁学性质和电化学特性，通过对人工或天然电场、电磁场以及电化学场的有效空间分布规律和时间特性的观测研究，来寻找不同类型的有用矿床和查明地质构造以及解决地质问题的地球物理勘探方法。目前电法勘探经过不断发展已经被广泛应用在寻找金属矿、非金属矿床、勘探地下水资源、应用于某些建筑工程地质以及深部地质问题等领域中。当前随着科学技术的飞速发展，科学家们已经根据不同的野外测区地质条件、工作效率、解决地质问题能力的不同等各个方面探索出各种不同的电法勘探技术，主要有电阻率法、瞬变电磁法以及CSAMT法等各种方法。各种电法勘探技术都有其特定的应用范围和优势，总得来说电法勘探具有成本低廉、绿色环保、设备轻巧、易于搬迁和施工灵活等优势，其获得的资料分辨率更高、探测更为精确，在金属矿勘查中有着广阔的应用前景。
2电法勘探在金属矿勘查中的具体应用
电法勘探极大的满足了金属矿山的勘探工作，在实际应用中要提前对矿区的地质构造、水文等进行研究，选择合适的电法勘探方法，保证电法勘探技术的正常应用。在实际的金属矿勘探过程中，主要采用以下几种方法来进行勘探：
（1）激发极化法：其工作原理是当电极排列向地面供入或者切断电源的瞬间在测量电极之间可以观测到随着时间的变化的附加电场。它以岩石、矿石之间的激发极化效应的差异作为基础来对金属矿床等进行勘察，其主要测量二次场，其优势在于不受地形起伏和岩石周围电性不一致的影响的特点，而且具有可测量参数多的优势。初期这种方法主要应用于勘查硫化金属矿床，后来随着科学技术的不断发展应用到了诸多领域，例如各种金属矿床和非金属矿床、工程地质等方面，目前已经得到了更加广泛的应用。
（2）瞬变电磁法：这种方法是指利用不接地或者接地线向地面或者矿山发送一次场，在一次场的间歇期间，测量由地质体产生的感应电磁场随着时间的变化，来根据二次场的衰减曲线特征判断地下不同深度的地质体的电性特征及规模，这种方法可以消除一次场所产生的各种由装置带来的噪音，体积小分辨率高，探测深度深以及受旁侧地质体影响小的优点。
（3）CSAMT法：這种方法可以在那些具有较强干扰的金属矿区进行作业，其抗干扰能力强，它通过利用改变频率而不改变几何尺寸来进行不同深度的电测，不仅提高了工作效率而且减轻了劳动强度，可以一次性完成七个点的电磁测深，方便简单，其通过接收频点和采用整条断面反演，有效的提高了分辨率，其对地形要求不高，适应性很强，而且勘探范围大，当某些地质体无法使用直流电法勘探时，可以采用此法。
除此之外，在利用电法勘探金属矿的时候还应该在仪器、信号处理以及方法等几个方面多加注意：
在使用仪器方面，勘探工作者要根据矿山的电磁干扰的频率范围和强度情况，设计各种滤波器来对各种干扰进行消除，尤其要注意控制来自地面的共模干扰，因此在利用电法勘探在金属矿山时应该在使用仪器前置精密隔离放大器以此来放大有效信号，抵抗干扰，根据金属矿山受干扰的具体情况如强干扰或者是中干扰乃至是弱干扰来灵活选择合适的放大器和滤波器。
在信号处理方面主要是要A/D转化后所产生的数字信号进行处理。金属矿山周围的电磁干扰具有随机性的特点，其干扰出现的时间、强度也具有随机性，因此可以通过长时间的持续观测来探求其干扰规律，找到其频率分布范围，总结出干扰的特点规律，以此来设计电法仪器的各种滤波器，同时还可以通过模拟信号处理和数字信号的有机结合来达到良好的效果。
在采用电法勘探对金属矿山进行勘查的过程中还应该注意根据矿山的具体特点来选择合适的方法。金属矿山地质勘探要求高、难度大，易于受到各种干扰，同时地下存在着大量的人工坑道，这些都会对电法的正常勘探带来不良干扰，可以通过开展多参数的测井、近矿激电法、井下电法、地面电法等多种方法来加强对金属矿山的勘查的准确率。
3電法勘探应用于金属矿勘查中的难点介绍及注意事项
实践证明，电法勘探在金属矿产的勘探中具有其天然优势，近年来我国不少地区综合利用电法勘探已经在不少矿山深部以及许多大中型金属矿山得以充分利用等取得了丰硕的成果，为我国金属矿产资源的充分开发做出了巨大的贡献，但是由于电法勘探受制于其自身的特点，一旦生产矿山附近地区存在工业设施，其电力线所产生的电磁干扰将会对电法勘探产生极大的干扰，严重影响了电法勘探的正常工作效率，其次不少生产矿山附近存在着的坑道也会对电法勘探的工作效率造成诸多的不便。但是同时也应该看到，虽然电法勘探在使用中会受到各种不良的干扰给其正常的工作带来影响，但是这些干扰和不良影响并非是不可以控制和消除的，只要我们在实际作业中采用正确的控制方法，从仪器、信号、数据处理等各个方面进行有效控制，那么一定会在金属矿的勘查中取得良好的效果。因此在电法勘探的实际应用中如何有效避免电磁干扰及大量坑道对电法勘探所带来的不良影响，这是正常电法勘探所必须要面对和有效解决的。
总结：综上所述，电法勘探在金属矿勘查中具有极大的优势，前景广阔，因此在实际使用电法对金属矿山进行勘探的过程中要注意做到发挥其优势，采用各种方法来避免其受到不良影响和干扰，努力在实际应用中取得良好效果。
参考文献
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煤田勘探中的金属矿产勘查研究 篇4
煤田共伴矿产类型主要分为三大类, 即金属矿产、非金属矿产及可燃性有机矿产。
a) 金属矿产。现阶段, 中国从工业矿床中发现可利用金属元素共有20多种;
b) 非金属矿产。常见的非金属矿产主要包括石墨、高岭土、膨胀粘土、耐火粘土、硅藻土、高铝粘土、硫铁矿等;
c) 可燃性有机矿产。常见的可燃性有机矿产主要包括石油、石煤、煤层气、碳沥青及油页岩等[1]。但是由于煤田中含有的金属矿产, 尤其是稀有且昂贵的金属矿产, 光用肉眼观察是很难辨别的, 因此, 必须采取正确的勘查方法, 并做好工作部署。
2 煤田共伴金属矿产特点分析
2.1 金属铀矿产特点
煤田中富含的铀矿, 是中国铀矿床工业的一种常见类型。煤田中含有的金属铀在铀矿床工业上的品位通常为0.02%。中国含有铀的煤层主要分布于无烟煤、褐煤及早古生时代的石煤中, 且每吨煤的铀品位均达到300 g。现阶段, 很多在工业上有所应用的含铀煤层主要分布在陆相沉积地区中, 其中褐煤层占了较大比例。铀在煤层中主要通过有机化合物形式出现, 并在集中于煤层顶板和底板周围, 越靠近煤层中心, 铀含量越少。
2.2 金属锗矿产特点
金属锗主要通过腐殖酸盐的形态, 埋藏于煤田有机质内, 在中低劣质烟煤、中新褐煤中的存储量较多。每吨煤中有20 g的锗, 可从煤或者烟尘加工过程中将其提取并回收。2009年以来, 中国多省在煤田勘探中发现了富含有锗矿产煤层, 一些煤层中锗矿产平均品位达到了每吨228 g, 单样锗矿产品位最高可达到每吨3 500 g。锗主要以共伴形式存储于煤层内, 而煤层内锗主要分布在顶板或者底板周围。最后, 透镜体及薄煤层中的锗矿产含量较为丰富且密集。
2.3 金属镓矿产特点
金属镓主要与煤层或者煤系内粘土层形成伴生关系。通常情况下, 煤层围岩和粘土层内镓含量较为丰富且密集。每吨煤镓品位可达到30 g, 能够综合利用。中国镓矿产含量丰富且密集的煤层主要主要分布在西南部地区中生时代煤岩系或者晚古生时代, 每吨煤内的镓含量为20 g~40 g, 最高可达到每吨345 g。
3 煤田共伴金属矿产勘查方法
3.1 煤田普查阶段的勘查工作
在煤田普查阶段, 金属矿产勘查目的主要是对金属矿产进行查找, 并掌握煤层中金属矿产类型、品位、厚度和规模, 同时明确是否需要对其工业价值进行深入评估。煤田普查过程中, 金属矿产勘查方法及其工作部署要点主要体现在以下几个方面:
a) 在对煤田地表基岩地区的地质状况进行勘查和填图时, 需对金属矿产蚀化带进行正确辨别和勘查, 同时对蚀化带分布范围、形状进行勘查;
b) 对煤层、黑岩层、炭质泥岩层分布区域进行勘查, 并在垂直地层上设置化学剖析面, 以明确金属矿产的特点及分布范围;
c) 在煤田地层浅区设置化学剖析面, 并通过钻孔岩心, 勘查金属矿产, 要求钻孔为3个~4个, 然后对全部岩层进行光谱分析, 以明确金属矿产工业价值;
d) 光谱分析主要是在地质编录前提下, 对每个煤层进行取样和检测, 检测范围主要包括煤层夹矸、煤层底板及煤层顶板等。采样煤层厚度应大于5 cm, 点距则为5 m。在明确点距后, 即可在每段点距内取出5块~8块煤块, 且直径在20 mm以下, 重量在300 g以上。通过取样分析, 可以大致明确金属矿产类型、位置、品位及分布范围。
3.2 煤田详查阶段的勘查工作
在煤田详查阶段, 金属矿产勘查目的主要是对煤田工程进行勘探, 然后对富含有金属矿产煤层进行取样, 并进行化学分析, 以明确煤层中金属矿产位置、规模、形状、品位及厚度等。同时对金属矿产工业价值进行评估。在煤田露头地区, 依据煤田勘探形成线距, 并利用布设探槽对其进行有效的揭露, 然后再刻槽取样, 同时对其进行化学分析, 明确金属矿产的化学特性。在勘查金属矿产深部时, 可通过探煤钻孔方式, 并在选择数量适宜钻孔情况下。对富含金属矿产煤块进行有效的取样和分析。
3.3 煤田勘探阶段的勘查工作
在煤田勘探阶段, 金属矿产勘查目的主要是取样系统及分析检测系统, 对金属矿产位置、范围、形状、厚度及品位进行有效查明, 并对金属矿产存储量进行准确的估算。DZT 0215-2002中国煤、泥炭地质勘查规范明确提出在煤田勘探阶段中, 对具有一定工业价值金属矿产进行勘查时, 需按照探矿责权人需求, 对富含有金属矿产煤块进行取样和分析, 并将厚度适宜、品位合格金属矿产范围进行圈定。然后按照金属矿产实际勘探情况, 对其存储量进行估算, 并对其开发和利用路径进行有效的评估。如果需开展专门性金属矿产勘查工作, 则要求勘查人员必须按照金属矿产种类及勘查规范, 对金属矿产存储量进行单独估算和记录。
4 结语
煤田中富含有很多金属矿产资源, 对中国金属工业发展具有重要意义。因此, 要求勘查人员在对煤田进行勘探时, 必须注重煤层中金属矿产勘查工作。通过在煤田不同勘探阶段, 做好金属矿产勘查, 并进行有效的工作部署, 以提高金属矿产勘查率, 为金属矿产查找与采掘工作提供重要依据。
摘要：从以往煤田勘查工作上来看, 有些勘查项目虽然对煤田中含有的金属矿产进行了勘查, 但是勘查方法及其工作部署均存在一定的缺陷, 导致金属矿产难以被发现和采掘。针对上述存在问题, 对煤田中金属矿产特点、勘查方法及工作部署进行研究, 以保证煤田金属矿产勘查工作顺利进行。
关键词：煤田勘探,金属矿产,勘查
参考文献
金属勘探 篇5
矿床勘探工作具有很强的探索性, 是运用各种有效的专业技术手段, 在对矿产进行详查评价后, 所进行的综合勘探工作, 目的是查明矿床开采价值及其地质、经济条件, 为矿山建设提供准确可靠的各种资料。
1.1 初步勘探阶段
初步勘探阶段是通过对矿区进行地质调查及大比例尺的地质测量, 利用物化探及探槽、浅井、浅钻等工程, 对矿区进行地表地质研究, 揭露并圈定矿体位置, 为对矿体变化情况作大致了解, 还需要在适当的位置进行钻探或者坑探, 利用所获取的资料计算矿床的初级储量。初步勘探又称“地质勘探”, 此阶段的工作就是为了初步查明矿体的规模、矿床的赋存条件、矿体的质和量, 以及矿床开采的技术条件, 初步对矿床的工业价值做出评价, 为确定详细勘探阶段工作安排和今后的矿山设计提供依据[1]。
1.2 详细勘探阶段
详细勘探即矿床勘探, 主要工作有:a) 对矿体进行钻探和坑探等勘探工作, 采集必要的样品, 对深部矿体的质量和特性进行揭露与详细研究;b) 利用所获取的地质测绘资料精确地计算矿产储量, 绘制出勘探工程剖面图和平面图, 并进行水文地质勘察与研究, 了解矿区的水文地质条件和矿床开采条件;c) 综合评价矿床, 编写勘探报告。
详细勘探阶段的主要任务是探明矿区范围内矿体的总体分布情况、矿石的成分和加工性能、矿体的内部结构和产状, 详细勘察矿床的水文地质条件和开采条件, 对可供开采利用的矿产资源以及伴生的有用成分进行研究和评价, 为矿山的施工建设和矿床开采提供资料。
1.3 开发勘探阶段
开发勘探阶段的工作与详细勘探阶段类似, 是为了合理开发、充分利用矿产资源而进行的全面探矿工作, 为矿山建设的顺利进行、正常生产以及矿山持续提供保障。开发勘探的主要任务是为矿山开采提供准确可靠的矿产储量及地质方面的资料, 探明隐状矿体的位置, 从而扩大矿床储量, 为矿山寿命的延长提供有利条件。
2 金属矿床的地下物探法概述
地下物探法是一种通过将探测仪置于钻孔、钻井或坑道中, 来激发并探测钻孔周围地球物理场的方法。通常所说的地下物探技术狭义地指井中物探法, 是将探测仪置于钻井中, 确定钻井的空间位置, 钻井周围矿床的埋深和产状, 圈定矿化带的范围及矿体的连续性。[2]
井中物探法的原理和方法类似于常规的测井技术和地面物探技术, 但与后两者在探测对象、范围和探测精度等方面有很大的差异。井中物探法是介于后两者之间的过渡技术, 其探测范围为井壁及井周的几百米, 探测对象的尺度在米量级以上, 分辨率和精度介于测井和地面物探之间。
从原理上讲, 电法、磁法、重力法、放射物和地震法等传统的地面物探方法都可以被应用于地下物探中, 但是, 在实际应用中要受到钻孔、钻井或者坑道中的地温、地压、施工情况等具体条件的限制。目前, 激发极化法、井中磁测法、井中充电法、井中电磁法、自然电位法等在金属矿床的探测工作中比较常用。
3 常用的地下物探方法在金属矿床勘测工作中的应用
3.1 激发极化法及应用
电法勘探早在1924年就被前苏联应用于金属矿床的勘探中, 经过近一个世纪的应用研究, 已经有了很多的变型, 目前探测效果好且应用广泛的是激发极化法。激发极化法的原理是通过观测和研究岩石、金属矿石的不同激电效应, 获取电阻率和极化率两个参数, 通过两个参数的差异来探测井周的地质情况。激发极化法的工作方式可以根据供电和测量电极的位置被划分为三种:井—地式、地—井式和井—井式。不同工作方式的工作效果也有差异, 井—地式可以沿着矿体的走向方便地追索和圈定出矿床的范围;地—井式常用于发现并确定, 盲矿体的位置;井—井式可用于追索两个钻孔之间地下矿体的关系以及矿体的深部产状。在实际应用中, 工作方式视勘探工作的需要而定。
在上世纪60年代, 中国从前苏联引进了激发极化法。通过半个多世纪的研究与应用, 激发极化法已经成为了金属矿床勘探中的最基本、最常用的方法之一。除了用于直接找矿外, 有关构造破碎、硫化物矿化、岩石接触以及其它金矿普查标志方面的有用信息也可以通过激发极化法来获得。另外, 极化体的矿物成分还可以通过对激发极化谱的分析来判断得出。与电阻率法和电磁法相比, 激发极化法有很大的优越性。电阻率法通过探测矿体与围岩的电阻率的差异来达到找矿的目的, 但通常无法探测出与围岩查电阻率相差不大的斑岩型金属矿床。但激发极化法的探测效果在这种情况下不会受到限制。
3.2 井中磁测法及应用
在岩石磁性和观测到的磁场变化中蕴含着的丰富的地质信息, 对于金属矿床的勘探是极为宝贵的。井中磁测法便是以此为基础, 主要探测钻井中的地磁场变化。井中磁测法的有效径向探测范围大, 良好的空间定位能力, 而且能够为金属矿床的勘探提供各种磁场信息, 可用于测定磁铁矿及其它含有铁磁性矿物较多的金属矿等矿体的产状, 对矿体、石英岩、岩浆岩等进行划分, 有效圈定矿体范围。
井中磁测法主要包括三分量测量和磁化率测井两种方法。三分量测量是可以得到井中磁场的大小和方向, 在磁铁矿的勘探中具有非常高的应用价值, 尤其是在确定盲矿的位置和深度及下一个钻孔的设计方面有着无可替代的指导作用;磁化率测井是通过探测钻孔剖面岩石和矿石的磁化率, 来划分钻孔剖面, 为磁法勘探提供基本参数。单孔中的测量即可获得井周范围内全方位的磁场信息, 是井中磁测法最大的优势所在, 因此在磁铁矿或者含磁性矿物的勘探中应用广泛。
3.3 井中充电法及应用
井中充电法的原理是通过观测地下充电电场的分布, 依据地下岩石、矿石的电导性差异推断钻井周围岩石电性的分布情况。测量时可根据实际工作条件, 在地面或者钻井中的不同深度上进行, 可以将其中一个供电电极置于钻井中已经揭露的矿体上, 也可以置于围岩上, 都可以用以确定矿体产状。近年来, 强探测力、大功率的多源充电法得到了大力的发展, 且在铅锌矿、铜镍矿、金矿等矿体的勘探中得到了应用。
3.4 井中电磁法及应用
井中电磁法是以钻孔为测量线, 应用低频简谐场或不稳定场研究钻孔周围空间, 来探测钻孔周围的良导电性矿体的空间位置和产状的方法。井中磁测法通过在钻孔周边布置大激发回线, 以钻孔为中心, 通过孔中的探测器进行接收和测量, 可用于探测、圈定钻孔周边的良导体, 主要应用于块状硫化物的勘探。近年来, 井中电磁法经过改进与强化已经可以在低频段内开展工作, 而且抗噪、抗干扰能力达到了相当高的水平, 从而使其在深部矿体的勘探中显现出了优势[3]。
3.5 自然电位法及应用
自然电位法能够全面反映钻井周围自然电位的空间分布, 研究和分析测量所得的是钻井中自然电场的电位和电位梯度的异常, 描述电位异常的性质、空间位置及形状等, 有效地判定矿体的空间赋存情况。在实际工作中, 巷道会在一定程度上影响自然电位绝对值的变化, 但不会不影响它的分布形态。
4 结语
地下物探技术在有效探测深度和范围的增加, 分辨率、精度和勘探效率的提高等方面, 相较于传统的测井方法具有非常大的优势, 在金属矿床的勘探工作中有着广阔的应用前景。文中所述的激发极化法、井中磁测法、井中充电法、井中电磁法和自然电位法, 虽然在中国都得到了广泛的应用, 在今后的工作中仍需提高重视, 增强研发和应用力度。
参考文献
[1]王东生.关于矿床勘探的几个问题分析[J].科技风, 2011, 08:22.
[2]袁桂琴, 熊盛青, 孟庆敏.地球物理勘查技术与应用研究[J].地质学报, 2011, 11:174-180.
磁法勘探在多金属矿普查中的应用 篇6
预查区位于四川省西部的青藏高原地区, 山脉呈南北向延展, 海拔高程一般3950~5233m, 属高原极深切割地貌, 地形极为陡峭。磁法作为物探方法中理论最成熟、工作效率最高、成本最低的方法之一, 在金属矿的普查中得到广泛应用。高精度磁测在地形复杂的勘探过程中发挥了重要作用。
1 地质概况及矿体地质情况
据1:20万区域地质资料, 区内地层主要出露上三叠统图姆沟组、上三叠统曲嘎寺组、中下三叠统列衣组和第四系, 上二叠统妥坝组仅在西侧零星出露。上三叠统为巨厚的非稳定型建造系列, 下部为晚三叠世早、中期的钙碱性火山岩, 碎屑岩、碳酸盐复理石建造组合;上部晚三叠世中、晚期杂陆屑建造组合, 以海陆交互相至陆相砂板岩为主, 局部含煤系。勘查区地层分区属于巴颜喀拉地层区玉树—中甸地层分区木里小区, 出露地层有三叠系中下统列衣组 (T1-2l) 、三叠系上统曲嘎寺组 (T3q) 、三叠系上统图姆沟组 (T3t) 及第四系全新统。现由老至新分述如下:
(1) 列衣组 (T1-2l) 。在勘查区西部确列隆一带出露其上段 (T1-2l2) , 岩性为绢云母板岩、粉砂质绢云板岩夹砂岩, 局部呈不等厚互层。 (2) 曲嘎寺组 (T3q) 。分布于贡觉隆—阿加卡一带, 据岩性组合特征可分四个岩性段。第一岩性段 (T3q1) :岩性为钙泥质板岩、千枚岩、杏仁状玄武岩夹灰岩透镜体。第二岩性段 (T3q2) :岩性为亮晶泥晶灰岩、砂屑条带状灰岩。第三岩性段 (T3q3) :岩性为钙泥质绢云母板岩、岩屑石英细砂岩、石英杂砂岩。第四岩性段 (T3q4) :岩性为微晶灰岩、泥晶灰岩夹板岩。 (3) 图姆沟组 (T3t) 。分布于党措至色隆一带, 可分为四岩性段:第一岩性段 (T3t1) :岩性为石英质砾岩、变质石英杂砂岩、板岩。第二岩性段 (T3t2) :岩性为长英角岩、大理岩、灰岩。第三岩性段 (T3t3) :岩性为石英质砾岩、变质石英杂砂岩。第四岩性段 (T3t4) :岩性为绢云母粉砂质板岩、变质石英杂砂岩夹灰岩。 (4) 第四系 (Q) 。主要分布于勘查区的南东部, 沿河流分布, 岩性为河流冲积之砾、砂、粘土等。
2 地球物理特征
勘查区航磁ΔT值一般为0-10nT (图2) , 属平缓低值正异常, 其西侧有杠日隆正异常存在, 与川西三江地区沉积岩 (碎屑岩和碳酸盐岩) 无磁性或显弱磁性基本吻合。勘查区位于剩余布格重力正负异常过渡带的负异常一侧, 剩余布格重力值一般0~-24g.u.之间, 恰好处在异常梯度明显变化部位。根据物性标本测出矿石的平均磁化率为0.0397, 平均剩磁为360.82×10-3A/m, 而围岩的平均磁化率变化范围为0.0004~0.0027, 平均剩磁的变化范围为9.75×10-3~32.98×10-3A/m, 矿石比较围岩的变化达到十倍以上。
3 典型有意义磁异常判断解释
对磁异常进行解释, 是将地质、物探资料综合起来, 进行详细的对比和研究, 按由已知到未知的原则, 总结已知地质条件下的物探异常的特征和规律, 然后利用这些特征和规律, 结合解释地区的具体情况, 对磁异常进行解释推断。
综合以上的分析和评述, 确列隆矿区通过磁异常圈定了六个甲类已发现矿或正在开采的矿引起的异常, 三个乙类推断为矿致异常或对解决其他地质问题有意义的异常。
(1) C-1异常为全测区一个甲类已在开采的铜锡多金属矿点 (图中11号) , 出露的主要岩性为板岩, 千枚岩, 玄武岩, 灰岩, 矽卡岩化闪长岩, 大理岩, 二长花岗岩, 有岩体相带接触。等值线图上磁异常形态呈等轴状, 异常最大值达189.1nT, 梯度变化较陡可达70nT/m, 平面图上等值线密集环状展布, 正异常西南向为一负磁异常, 场值约-175.7nT, 正负异常相伴, 具备明显的矿致异常特征, 矿化类型为矽卡岩型接触带锡铜矿化。
为了进一步对此矿化点进行分析, 安排了精测剖面4号线对C-1异常进行加密测量, 点距10m, 并采集物性标本, 以便对其进行定量-半定量分析, 通过对这一个已知异常经行分析, 然后再从已知推断到未知。
在平面和剖面图上异常与出露的岩层密切相关, 相互对应, 由图1可以看出, 矿区花岗岩体与围岩磁性特征在平面上有明显的区别。平剖面异常形态为锯齿状, 强度高, 梯度变化大, 一般是出露地表或浅层磁性地质体的反映。
(2) 分析地表岩石的磁性大小与实测异常关系。经测定岩体磁性标本, 围岩主要为灰岩, 平均剩余磁化强度为32.98×10-3A/m, 矿化岩石平均剩余磁化强度为360.82×10-3A/m。C-1异常最大值为189.1nT, 远大于围岩所能产生的磁性, 与矿化岩石的磁性相近, 故认为实测磁异常由矿化体所引起。
(3) 确定磁性地质体的深度和半宽度。精测剖面4号线对C-1异常进行加密测量, 点距10m, 经数据处理后对其进行了△T特征点法半定量计算分析, 计算结果如图2。
矿体顶面埋深h≈40.7m;
矿体顶界面半宽度b≈41.4。
4 结论
通过这样一种简单高效的物探方法来圈定异常, 缩小找矿靶区, 结合地质特征, 在成矿有利地段, 便能推测出含矿构造带产状及矿体空间赋存特征。
参考文献
[1]管志宁.地磁场与磁力勘探[M].地质出版社, 2005, 8.
[2]焦新华, 吴言冈.重力与磁法勘探[M].地质出版社, 2009, 1.