煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型

战略性金属矿产资源在国民经济发展和国防安全中发挥重要作用。煤系作为一种特殊的含煤沉积岩系,在特定地质环境下可形成大型乃至超大型战略性金属矿床,煤系战略性金属矿产已成为矿产资源勘查的新领域和新方向。本文分析了煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,从煤与煤系战略性金属矿产有效的协同勘查技术方法(组合)和协同勘查工程布置方面,构建了地质-地球物理-地球化学-钻探等关键技术的煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型。基于煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,确定协同勘查对象包括煤-锂/镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床、煤-铀矿床。在煤炭勘查的技术上,煤-锂/镓矿床协同勘查需加强地震和测井资料的处理分析,增加岩石地球化学勘探技术手段对煤层、煤层顶底板、夹矸的采样测试;煤-锗矿床协同勘查增加岩石地球化学勘探技术手段对煤层的采样测试;煤-铌、锆、镓、稀土矿床协同勘查技术手段要加强测井技术(自然伽马)及岩石地球化学勘探对自然伽马高异常层样品的采集测试;煤-铀矿床协同勘查充分利用煤炭钻孔自然伽马测井、地震勘探、电磁法勘探及磁法勘探资料进行分析,在自然伽马高异常区划定铀潜力资源区,加强自然伽马能谱测井、伽马能谱录井、穿透性地球化学测量及岩石地球化学勘探等技术手段协同运用。基于煤系战略性金属矿产的分布特征和经济性,遵循“全面筛查,分区施策”的原则,依据勘查对象相应的矿产地质勘查规范,确定煤与煤系战略性金属矿产协同勘查类型和协同勘查工程布置方案,包括勘查系统选择、勘查工程布置、勘查施工顺序,探讨了资源量估算方法和估算参数。基于煤与煤系战略性金属矿产的协同勘查技术方法(组合)和协同勘查工程布置,分别构建了煤-锂/镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床、煤-铀矿床的协同勘查模型,为煤与煤系战略性金属矿产协同勘查工作提供理论基础和方法依据。

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查技术方法

战略性金属矿产在新材料、新能源、现代信息技术、国防军工等新兴产业均具有不可替代性,传统战略性金属矿产资源储备相对较低,供应风险较高。煤系战略性金属矿产资源作为重要补充,已成为新型战略性金属矿产资源勘查的重要方向,因此,基于煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,亟需开展煤与煤系战略性金属矿产协同勘查方法研究。基于前人研究成果,以煤与煤系战略性金属矿产(铀、锂、镓、锗、铌-锆-镓-稀土)为研究对象,总结了煤与煤系战略性金属矿产的主要组合类型,探讨了煤与煤系战略性金属矿产协同勘查方法。从煤与煤系战略性金属矿产的赋存位置角度,总结了煤与煤系战略性金属矿产资源的主要组合类型,包括煤-铀矿床、煤-锂、镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床。根据不同岩石及矿产的物性差异,总结了不同勘查技术方法的响应原理及特征。基于煤与煤系战略性金属矿产的分布规律、赋存层位等,针对煤与煤系战略性金属矿产的地质条件、地球化学条件和地球物理条件,总结了主要组合类型的基本特征。从多矿种勘查的协同和各勘查技术的协同两方面出发,基于煤和煤系战略性金属矿产的勘查技术方法,遵循经济效益最大化和勘查方法最优化原则,提出了合理的煤与煤系战略性金属矿产的协同勘查方法。基于铀具有放射性特征,煤-铀矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、放射性勘查方法(伽马总量、伽马能谱、氡及其子体测量和伽马录井)、穿透性地球化学、地面物探(高精度磁法/地震/电磁法)、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于锂、镓的分散性和赋存位置,煤-锂、镓矿床的协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、高精度地震、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于煤-锗同体,且锗赋存在有机质中,煤-锗矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于铌、锆、镓、稀土伴生元素具有高场强特征,煤-铌-锆-镓-稀土矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、钻探、测井(自然伽马)和岩石地球化学等方法的协同运用。