張立東
(黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院,黑龍江 哈爾濱 150036)
小興安嶺是東北地區(qū)東北部的低山丘陵山地,是松花江以北的山地總稱。小興安嶺地區(qū)是我國重要的用材林基地,林區(qū)總面積為1206萬公頃,其中森林面積超過500萬公頃,林木蓄積量約4.5億m3,其中紅松蓄積量達到全國一半以上,超過4300萬m3。素有“紅松故鄉(xiāng)”之美稱。隨著我國“五位一體”理念的提出,生態(tài)文明建設(shè)日趨重視,這關(guān)系著人民的復(fù)制,關(guān)乎民族未來的大計。保護自然環(huán)境越來越受到重視。
近年來,由于發(fā)展農(nóng)業(yè)出現(xiàn)毀林、毀濕地開墾造地,還有企業(yè)和個人為了謀取利益出現(xiàn)“超采”濫伐的現(xiàn)象,嚴(yán)重破壞小興安嶺地區(qū)生態(tài)平衡。國家為了保護小興安嶺生態(tài)平衡制定一系列的保護措施,這些措施制定對林業(yè)生態(tài)環(huán)境起到一定保護作用的同時也制約我們礦產(chǎn)資源的勘探工作,為了能在保護生態(tài)資源的前提下不影響我們地質(zhì)工作的順利進行,我們地質(zhì)人就要從工作方法上解決問題。
再者,隨著人類社會的發(fā)展和進步,對礦產(chǎn)資源需求不斷增加,加之近些年來找礦力度擴大,地表的礦產(chǎn)資源已基本被找到,我們的找礦方向轉(zhuǎn)到了找尋深部礦、隱伏礦上,傳統(tǒng)一些找礦方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代找礦需求,也顯現(xiàn)出應(yīng)用范圍的狹小以及自身的局限性,比如槽(井)探在這方面問題尤為突出,再加上大鉆的不靈活性,由于這些因素推動,進而出現(xiàn)一些以淺鉆代替槽(井)探的想法。淺鉆在一定程度上替代槽探等地標(biāo)工程,能夠達到保護環(huán)境、合理的成本,且是有的放矢的經(jīng)濟型勘探方法。所有以淺鉆代替槽探等地標(biāo)工程的勘查技術(shù)方法及其應(yīng)用研究逐漸成為國內(nèi)外流行趨勢[1,2]。為了順應(yīng)和滿足國家的發(fā)展需要黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院先后對小興安嶺伊春地區(qū)進行淺鉆施工,以達到解決異常查證問題,從而代替槽(井)探。
美國、澳大利亞等發(fā)達國家自從20世紀(jì)60年代以來就開展淺鉆方法工藝研究,一直重視環(huán)境保護,但是其生產(chǎn)設(shè)備主要用于地形平坦地區(qū),并且使用的鉆探工藝為高校的大型空氣反循環(huán)鉆探工藝。設(shè)備研制主要是針對于農(nóng)業(yè)、地下水的地質(zhì)調(diào)查,還有就是高爾夫球場鉆孔等工作。國內(nèi)主要是依據(jù)不同的地質(zhì)景觀進行大量的淺層鉆探設(shè)備及配套的鉆具等的研究?;旧闲纬闪溯p便淺層取樣鉆機系列和機動淺層取樣鉆機系列。國內(nèi)多數(shù)地區(qū)已經(jīng)并正在進行這種工藝的研究。TGQ-30輕便取樣鉆機,正在濕潤半濕潤地區(qū)開展淺鉆化學(xué)勘查技術(shù)方法研究;TGQ-100車載機動淺層取樣鉆機,正在干旱戈壁地區(qū)開展空氣循環(huán)鉆進工藝示范;“鹽湖探險一號”,可以適應(yīng)于多種地形取心工作[3-5]。
在小興安嶺伊春地區(qū)開展銀多金屬礦普查工作使用的鉆機為北京探礦工程研究所研發(fā)的TGQ-15A,鉆機主要運用在化探取樣、地質(zhì)填圖、物探爆破孔等。裝備特點:重量較輕、安裝操作簡便,適應(yīng)于全地形施工。
以鉆代槽勘查技術(shù)方法研究的基本思路在于:利用淺鉆技術(shù)方法在重要的物化探異常區(qū)開展工作:一是槽探施工明顯受限的情況下,用淺鉆工藝代替槽探施工;二是槽探施工可能對環(huán)境破壞較大,用淺鉆完成槽探施工目的。
淺鉆技術(shù)方法的應(yīng)用,要注重淺鉆布孔的研究工作,在擬定槽探施工地區(qū)看,依據(jù)巖石出露情況,結(jié)合地質(zhì)產(chǎn)狀,布設(shè)鉆孔孔位,設(shè)置鉆孔間距。盡量做到使單孔可以控制多個槽探取樣區(qū)域;在覆蓋較厚區(qū)域,要注重均勻布孔,針對不同礦種、礦床類型,鉆孔間距進行適當(dāng)調(diào)整,一般貴金屬、脈巖型礦床施工鉆孔間距較??;而對于淺成低溫?zé)嵋盒?、斑巖型礦床,鉆孔間距相應(yīng)較大。最后依據(jù)見礦情況適當(dāng)加密鉆孔以達到控制礦體目的。
2014年黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院在伊春市友好區(qū)碧云林場東北約15公里處進行淺鉆實驗研究。主要對化探友11-Ht-06組合異常進行查證,分別在18線、20線、22線施工38個、23個、41個淺鉆鉆孔,共841m,鉆孔中見有黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化,粘土礦化,通過實驗室測試分析,共發(fā)現(xiàn)礦體4條,礦化體6條,賦礦巖石為板子房組中酸性凝灰熔巖。通過淺鉆工作全面展開,解決我們的地表異常查證,同時準(zhǔn)確的確定今后工作的地點。
(1)隨著生態(tài)環(huán)境保護日趨嚴(yán)峻,淺鉆技術(shù)方法及工藝的提高,以鉆代槽勘查技術(shù)對于淺覆蓋地區(qū),基本上可以達到環(huán)境保護及勘查的目的。
(2)以鉆代槽勘查技術(shù)方法基本上可以對不同地質(zhì)景觀區(qū)、不同類型覆蓋區(qū)施工。獲取巖石樣品資料可以很好的與實際情況吻合,能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、高效率、低成本、綠色勘查。
(3)通過施工的淺鉆并結(jié)合收集的資料證明,該技術(shù)方法在我省的覆蓋區(qū)域替代槽探大面積揭露是可行的,具體應(yīng)用以下三個方面。①在地質(zhì)填圖工作中,可以解決槽探不到底問題,使劃分的地層,巖性更真實可靠;②在異常查證工作代替槽探,根據(jù)不同礦種,孔距先稀后密的原則,在異常中心向兩側(cè)布設(shè)鉆孔,取得的巖心樣品更準(zhǔn)確;③在礦區(qū)內(nèi)可以替代槽探,避免大面積破壞環(huán)境和植被,在淺鉆的控制下,可以用短槽來解決地質(zhì)界線和礦體界線。
[1] 冉恒謙,張金昌,謝文衛(wèi),等.地質(zhì)鉆探技術(shù)與應(yīng)用[J].地質(zhì)學(xué)報,2011,11(85):1806-1821.
[2] 趙洪波,何遠信,宋殿蘭,等.以鉆代槽勘查技術(shù)方法與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)科技情報,2014,33(5):204-207.
[3] 冉恒謙,張金昌,謝文衛(wèi),等.地質(zhì)鉆探技術(shù)與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報,2011,85(11):1806- 1822.
[4] 譚春亮,宋殿蘭,賈軍.全液壓車載鉆機在缺水地區(qū)化探取樣中的應(yīng)用研究[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2009,36(9):7-10.
[5] 喻勁松.淺鉆地球化學(xué)勘查技術(shù)方法及應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報,2013,87(S1):236-237.