礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題探討

呂照巍/新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院

礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題探討

呂照巍/新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院

【摘 要】隨著我國對礦物質(zhì)資源勘探技術(shù)的投入的提高，我國能夠勘探的礦產(chǎn)資源廣度與深度以及礦產(chǎn)資源的種類都有了大跨度的提高?；阶鳛橐豁棾Ｓ玫目辈榧夹g(shù)，其勘查的效果的如何直接決定了礦產(chǎn)資源的探索數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本文將對礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題進行探討。

【關(guān)鍵詞】礦產(chǎn)資源；化探；勘查

礦產(chǎn)資源在工業(yè)革命以后就成為了一個國家重要的經(jīng)濟發(fā)展物質(zhì)來源，也是各個國家競相爭奪的資源，尤其是近幾年，地表淺部的露頭礦幾乎勘察完全，距離地表較深的礦物還有很大的探索潛力。在礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)越來越發(fā)達的今天，向已知礦區(qū)的周邊及深部進行勘查已經(jīng)成為各國主要的攻堅目標(biāo)。因此，對于礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題探討有較強的現(xiàn)實意義。

一、化探技術(shù)相關(guān)理論

化探技術(shù)簡單可以解釋為利用化學(xué)理論與技術(shù)，通過探測地表深部礦體反饋的信息的勘查礦物資源的技術(shù)?；郊夹g(shù)與物探技術(shù)是深穿透勘測技術(shù)重要的技術(shù)，其優(yōu)點一是探測深度較大，能夠勘測的深度在百米以上，二是測量的信息較為明顯，能夠斷定礦物資源的種類。

化探技術(shù)一般有地球氣納微金屬測量、氣溶膠測量、有機質(zhì)結(jié)合形式法、熱磁地球化學(xué)法、酶提取法、金屬活動態(tài)測量法和活動態(tài)金屬離子法等測量礦物質(zhì)成分的方法，另外還有植物測量法、電地球化學(xué)方法等等都是深穿透勘測礦物資源的有效方法。

化探勘探能夠通過技術(shù)的應(yīng)用收集礦物資源中的礦元素、伴生元素的信息以及礦物質(zhì)在地表的存在形式。進而推斷礦物質(zhì)遷移挪動規(guī)律、富集規(guī)律，進而進行成果分析，以達到準(zhǔn)確找到隱伏礦的目的。

化探勘查技術(shù)的勘查內(nèi)容有以下幾點：一是元素向地表的遷移，二是元素遷移到地表以后的賦存介質(zhì)和賦存形式，三是形成異常模式的特征。后兩個內(nèi)容是第一個內(nèi)容導(dǎo)致的結(jié)果，可以勘測到。而元素從深部向地表的遷移機理不容易勘查到，的是化探勘查一直努力解決的問題。最初化探對元素運移途徑，如元素的物理和化學(xué)釋放、地下水循環(huán)、離子擴散作用、氧化還原電位、氣體擴散等機制等內(nèi)容，最多只能勘測到遷移幾十米的距離。目前，深穿透勘查地球化學(xué)中元素的遷移模型主通過離子擴散遷移模型、地下水溶解遷移模型、電化學(xué)遷移模型、地氣流遷移模型等方式可以勘測元素遷移上百米甚至幾百米的距離。

二、幾種化探勘查方法

本文將對目前礦物質(zhì)勘測比較常用的化探勘查方法進行介紹。

（一）地氣測量方法

學(xué)者利用認(rèn)為地下深部的氣體呈微氣泡形式上升，在通過礦體時將成礦元素附著于氣泡表面帶到地表，通過這些氣泡的遷移能夠推測地表深處礦物質(zhì)的種類和所含元素，進而演變?yōu)槟壳暗牡貧鉁y量方法。地氣測量又稱地氣異常檢測，是揭示深部隱伏斷裂礦物層的有效手段之一。地氣常出現(xiàn)在隱伏斷裂的正上方，地氣異常的寬度能夠反映隱伏斷裂破碎帶的寬度。在對測量地氣土壤取樣時，地氣異常所反映的礦化層較深，另外，由于地氣異常體現(xiàn)了礦物質(zhì)所含有元素的特性，因此對應(yīng)的異常特性的客觀存在，能夠更好的再現(xiàn)隱伏金屬礦的特性。

（二）活動金屬離子法

活動金屬離子法根據(jù)深部礦體的金屬活動離子能夠穿過上層沉積巖石到達地表的特性，并通過特殊化學(xué)試劑將金屬活動離子提取出來，進而確定礦物質(zhì)種類?；顒討B(tài)離子的判斷比地氣測量更加準(zhǔn)確?；顒咏饘匐x子法的優(yōu)點能夠準(zhǔn)確地圈定隱伏的鎳礦化、賤金屬礦化，但關(guān)于活動態(tài)金屬離子從深度到地表層上升的原理及規(guī)律，至今沒有掌握，因此只能作為一項輔助勘測方法。

（三）金屬活動態(tài)提取法

金屬活動態(tài)提取法是根據(jù)金屬礦床本身及其圍巖中與礦有關(guān)的超微細(xì)金屬離子或化合物在某種作用力的作用下，向地表遷移，到達地表后被上覆土壤或其他疏松物的地球化學(xué)障所捕獲，并在原介質(zhì)元素含量的基礎(chǔ)上形成活動態(tài)疊加含量，使用適當(dāng)?shù)奶崛⑦@些元素提取出來，進而推測隱伏礦性質(zhì)。金屬活動態(tài)提取的對象是地化樣品中呈離子態(tài)的金屬，主要能夠?qū)Τ⒓?xì)金屬進行勘測，并針對金屬活動態(tài)本身的提取，準(zhǔn)確度較高。

（四）電地球化學(xué)法

電地球化學(xué)方法的基本原理是對于深部盲礦或隱伏礦實施電化學(xué)溶解，在礦體周圍形成離子層，離子層相關(guān)元素在電化學(xué)電場、地氣、地下水運動等作用力的反應(yīng)遷移到近地表并賦存下來，并在電解作用下，將離子分離在陰陽兩極，即可發(fā)現(xiàn)相關(guān)的金屬離子異常，進而達到勘查目的。電地球化學(xué)法需要利用地球物理、地球化學(xué)等綜合手段，適用于埋藏厚度超過150 m的未固結(jié)覆蓋層下和厚度超過500 m基巖下的深部礦體的勘查。

三、礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)的問題分析及改進建議

化探勘查與物探勘查隨著科學(xué)儀器精度與靈敏度的提高，對于深透礦產(chǎn)資源的探究也越來越深入。深透化探方法在礦產(chǎn)勘查的應(yīng)用效果較好，但是在一些方面還存在著一些可以探討的問題，主要有以下幾個方面:

（一）化探勘查方法本身的問題研究還不夠完善

化探法由于依靠元素從深部向地表遷移的機理來推斷礦物質(zhì)是否存在，因此，不夠直觀，而且可能還有其他的因素干擾，如一些新的地質(zhì)現(xiàn)象或作用營力未被發(fā)現(xiàn)，而造成勘查結(jié)果的錯誤。在化探勘查的理論研究上，由于各個國家的地理條件與技術(shù)條件差別較大，一些基本理論問題，如活動性元素以什么形式存在，如何生成，如何變化等都沒有定論，且各執(zhí)其詞。這樣使得一直備受爭議的問題無法解決，使得勘查沒有參考，對于化探勘查方法自身的發(fā)展以及對礦床成因等問題的研究，都有非常重要的意義。

（二）多種方法的選擇需要

化探勘查各種方法都存在自身的優(yōu)點，也有各自的局限性。隨著礦物質(zhì)勘查難度的增加、不確定以及未探知因素的出現(xiàn)，不同方法的找礦效果與結(jié)果可能都不相同。在條件允許的前提下，如何從上述方法中選擇合理的方式，從化探異常中快速篩選出最有找礦前景的靶區(qū),并對礦體進行定位預(yù)測,成為目前化探勘查中的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。

（三）難識別的礦種還較多

化探方式對于元素的發(fā)現(xiàn)較為準(zhǔn)確，對于深入地下的礦物質(zhì)所含的元素能夠較為準(zhǔn)確的判定，但是對于難識別的礦種與礦床類型，如砂巖型鈾礦、黑色巖系中鉑族元素礦床等還沒有探尋到，需要更加先進的科學(xué)技術(shù)才能有可能發(fā)現(xiàn)。因此，對于難識別的地下資源，在化探勘查技術(shù)與機械設(shè)備的研究上，還需要進一步改進。

因此，針對上述各種深透化探方法存在的難題，應(yīng)用現(xiàn)階段的研究成果和技術(shù)，還不能完全解決，對于地質(zhì)的情況與盲礦的找尋，能夠以深透化探方法去研究開發(fā)，但是，任何一種化探方法都有其自身的適用性。因此，對于不同的地質(zhì)情況，要做出合適的化探勘查選擇，如活動金屬離子法提取的是離子態(tài)的形式，故對于那些易呈離子形式的金屬元素較為合適，對于金屬活動態(tài)提取法提取的不僅是離子態(tài)的形式，還包括超微細(xì)的金屬，故對于不宜形成離子形式的金礦效果較好。因此在實際應(yīng)用時還需要實際情況實際分析，在理論研究與技術(shù)開發(fā)中，仍然要以實際應(yīng)用為基礎(chǔ)與依據(jù)，并且在勘查中，要注重多影響因素的考察，切忌片面的使用某種方式方法。

參考文獻:

[1]譚科艷，劉曉端，湯奇峰，劉久臣，袁欣，楊永亮. 華北平原土壤環(huán)境重金屬元素分布規(guī)律及其意義[J]. 地球?qū)W報. 2011(06).