提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)的方法

馮柏成

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，山東 威海 264200）

礦產(chǎn)勘查屬于經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)的范疇，是地質(zhì)科學(xué)與經(jīng)濟(jì)科學(xué)的綜合體現(xiàn)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性、綜合性及經(jīng)濟(jì)性。其重點(diǎn)在于礦產(chǎn)形成條件的研究，以及礦產(chǎn)資源的分布情況預(yù)測(cè)。由于礦產(chǎn)資源的分布隱蔽且復(fù)雜，使勘查工作存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，為此應(yīng)該以成礦地質(zhì)理論為指導(dǎo)，建立全面的勘查程序，逐步篩選搜查對(duì)象，以此避免失誤并減少投資風(fēng)險(xiǎn)。

找礦工作的主要目的在于礦產(chǎn)資源的開發(fā)開采，在發(fā)現(xiàn)礦化區(qū)、礦點(diǎn)或礦床后，展開初步的地質(zhì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，估計(jì)預(yù)測(cè)該礦區(qū)的工業(yè)遠(yuǎn)景，分析該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，測(cè)評(píng)其地質(zhì)對(duì)礦產(chǎn)形成的影響因素，預(yù)測(cè)礦產(chǎn)資源可能會(huì)存在的區(qū)域地段，并針對(duì)該區(qū)域展開找礦工作，評(píng)價(jià)該礦區(qū)地質(zhì)及其經(jīng)濟(jì)意義。地質(zhì)找礦作為最常見的找礦方法之一，以地質(zhì)背景作為找礦基礎(chǔ)，將巖石學(xué)、礦物學(xué)、礦床學(xué)等學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，研究成礦地質(zhì)條件和找礦地質(zhì)判據(jù)，尋找礦產(chǎn)[1]。主要分為地質(zhì)填圖找礦與碎屑找礦兩種方法：地質(zhì)填圖法將地質(zhì)理論作為基礎(chǔ)，研究工作層區(qū)的地層構(gòu)造及巖石分布情況，將各種地質(zhì)特征，填繪到比例尺相適宜的地質(zhì)圖上。地質(zhì)填圖法作為最基礎(chǔ)的找礦方法，其填圖質(zhì)量直接影響到找礦工作的最終效果，若地質(zhì)填圖質(zhì)量較差，可能會(huì)導(dǎo)致找礦工作失誤。碎屑找礦法又可分為礫石找礦法與重砂找礦法兩種，主要是根據(jù)礦石、含礦巖石以及蝕變圍巖，風(fēng)化形成的機(jī)械分散暈展開找礦活動(dòng)，礫石找礦法需要沿著水系或山坡走向，尋找由礦體露頭風(fēng)化形成礦礫的方法；重砂找礦法又被稱為重砂測(cè)量法，測(cè)定樣品中所包含的物化性質(zhì)穩(wěn)定且密度較大的礦物的含量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)找礦，下述內(nèi)容將針對(duì)提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)的方法展開研究。

1 礦產(chǎn)勘查方法

礦產(chǎn)資源的開發(fā)需要根據(jù)對(duì)礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略形勢(shì)的分析結(jié)果，評(píng)估該地區(qū)的地質(zhì)條件，根據(jù)成礦規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，以山東省某礦區(qū)為研究區(qū)，探究該地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布情況，為礦物開采工作提供支持。通過調(diào)查得知，受海洋的影響，與同緯度的內(nèi)陸地區(qū)相比，研究區(qū)氣候溫和，溫度變化幅度不高，區(qū)內(nèi)交通便利，自然條件優(yōu)越[2]。招平斷裂作為研究區(qū)內(nèi)的主要控礦斷裂之一，跨度百余公里，其北段金礦分布尤為密集，北段總儲(chǔ)量約三百五十噸，所控制的玲瓏金礦田區(qū)域內(nèi)，包含了破頭青斷裂與九曲蔣家斷裂兩條重要含礦斷裂。其中破頭青斷裂控制東風(fēng)特大型金礦床，水旺莊特大型金礦床以及趙家金礦床，具體走向?yàn)镹EE50°～70°，傾向SE，傾角40°±；九曲蔣家斷裂控制阜山大型金礦床，大磨曲家大型金礦床以及九曲大型金礦床等，具體走向?yàn)镹E35°，傾向SE，傾角30°～55°，如下圖當(dāng)中所示：

圖1 招平斷裂帶礦產(chǎn)分布示意圖

上圖當(dāng)中區(qū)域1為大磨曲家金礦床，區(qū)域2為阜山金礦床，區(qū)域3為九曲金礦床，區(qū)域4為東風(fēng)金礦床，區(qū)域5為水旺莊金礦床，區(qū)域6為趙家金礦。

由上圖當(dāng)中可知，研究區(qū)域內(nèi)主要以斷裂及褶皺為主，受巖漿巖入侵的影響，其褶皺構(gòu)造形態(tài)并不完整，礦床多分布于其兩翼。對(duì)研究區(qū)變質(zhì)結(jié)晶基底地層進(jìn)行探測(cè)，得到如下表所示的相關(guān)數(shù)據(jù)：

表1 研究地區(qū)前寒武系金豐度表

由上表當(dāng)中的數(shù)據(jù)能夠得知，膠東地區(qū)粉子山群、膠東群元素含量在之間，而成礦作用較強(qiáng)的研究區(qū)西北部，其基底地層豐度卻相對(duì)較低，礦化作用能夠引起元素異常，而地層并沒有為成礦作用提供礦物質(zhì)，礦體在礦脈中的走向分布存在無礦間隔，而并非是均勻且連續(xù)的[3]。

研究區(qū)內(nèi)花崗巖分布廣泛，發(fā)育較好，其組成結(jié)構(gòu)、空間產(chǎn)狀等都直接影響了成礦情況，在成礦過程中，借助同熔巖漿及巖漿熱液，使Au進(jìn)入熱液系統(tǒng)，從而形成礦熱液。礦床的形成受到多方面因素的影響，褶皺的發(fā)育使構(gòu)造受到擠壓發(fā)生變質(zhì)，利用所產(chǎn)生的變質(zhì)水，將古老地層中的物質(zhì)組成加以調(diào)整，所形成的系列韌性剪切帶為流體的運(yùn)移打開了通道，將其接觸面積擴(kuò)大[4]。成礦跨度演化的時(shí)間越長，越有利于大型礦床的形成，在上述研究分析的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有的找礦技術(shù)加以改進(jìn)。

2 找礦技術(shù)提高

現(xiàn)如今的找礦技術(shù)多種多樣，主要以物探找礦、化探找礦、地質(zhì)找礦、遙感找礦為主，下述內(nèi)容針對(duì)地質(zhì)找礦技術(shù)展開研究。

由于找礦工作的深入，其技術(shù)難度日漸增大，以科學(xué)技術(shù)為依托，根據(jù)對(duì)礦區(qū)地表大比例尺路線地質(zhì)調(diào)查和蝕變填圖，獲取研究區(qū)地質(zhì)信息，了解礦體分布情況，通過礦化蝕變?cè)跈M向和縱向上的分布規(guī)律，分析其可能賦存的層位，以及地殼抬升對(duì)礦體保存的影響。將已經(jīng)獲取到的信息數(shù)據(jù)歸納整合，提取有效信息，并確定找礦標(biāo)志，已知研究區(qū)的礦床NW向與NE、NEE向斷裂交匯部位，控制了成礦巖體的形成，若斷裂與斷裂的交匯處，存在圍巖條件較好的侵入體產(chǎn)出，則能夠作為找礦標(biāo)志。若侵入體同時(shí)接觸了不同巖性圍巖，其蝕變暈圈分布范圍及蝕變礦物組合存在差異，且礦體的形成規(guī)模受到蝕變帶規(guī)模的影響，其礦化區(qū)域通常不會(huì)超出蝕變帶區(qū)域。

結(jié)合現(xiàn)有的深部找礦技術(shù)研究結(jié)果，對(duì)研究區(qū)內(nèi)的礦床展開深部礦體定位預(yù)測(cè)，以九曲蔣家斷裂為例，其整條斷裂帶控制著大量金礦的產(chǎn)出，且斷面形態(tài)變化復(fù)雜，自西南向北東總體呈波狀展布，垂向上有向深部延伸的趨勢(shì)，自南而北出現(xiàn)三個(gè)隆起、凹陷轉(zhuǎn)折變化區(qū)。就整體而言，其斷裂規(guī)律顯著，但區(qū)域隆起或凹陷程度不同，為容礦空間的形成提供了有利條件。

但與此同時(shí)，也導(dǎo)致了礦體的產(chǎn)出無法保持連續(xù)，使其產(chǎn)生分層分段。

利用計(jì)算機(jī)程序，模擬礦體的厚度變化趨勢(shì)，獲取礦體厚度變化區(qū)域出現(xiàn)的具體位置，由斷面形態(tài)模擬結(jié)果的變化趨勢(shì)，得出隱伏礦體的可能存在區(qū)域，并展開進(jìn)一步的勘查開采。利用計(jì)算機(jī)程序，模擬金礦米克噸變化，根據(jù)其變化趨勢(shì)，確定明顯變化區(qū)域，以高值出現(xiàn)點(diǎn)為中心，勘探范圍內(nèi)的米克噸值變化情況；并通過金品位變化方位，確定富集區(qū)，根據(jù)具體變化趨勢(shì)，探測(cè)深部延展程度。結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)特征，以及現(xiàn)有工程控制的金礦體產(chǎn)出部位，判斷深部礦體的所在位置。

針對(duì)研究區(qū)的斷裂帶斷面強(qiáng)烈凹凸波狀變化特點(diǎn)，能夠得知在斷裂形成過程中，經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造作用，破頭青斷裂帶北東端，處于斷裂帶的構(gòu)造殲滅端，金礦礦床的成礦前景較差。

為了更加客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣宫F(xiàn)預(yù)測(cè)礦體形態(tài)及空間部位，將所得到的相關(guān)預(yù)測(cè)參數(shù)加以整理，剔除重合率過低以及未重合部分?jǐn)?shù)據(jù)，若所得到的礦體面積相對(duì)較大，或出現(xiàn)礦體形態(tài)不連續(xù)的情況，則進(jìn)一步剔除預(yù)測(cè)礦體中各參數(shù)數(shù)值較低的部分，并將間隔較小的非連續(xù)部分相連接，得到最終的預(yù)測(cè)礦體形態(tài)，至此完成了提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)的方法研究。

3 結(jié)語

上述研究分析了成礦條件，以及地形地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)勘查工作的影響，通過礦床空間定位性質(zhì)、分布狀態(tài)、構(gòu)造控礦特點(diǎn)、礦化富集規(guī)律等總結(jié)區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律，結(jié)合了現(xiàn)有的找礦技術(shù)與找礦方法，并在此基礎(chǔ)上加以優(yōu)化，使找礦效率水平得以提升，希望上述研究內(nèi)容能夠?qū)ΦV產(chǎn)勘查工作有所幫助，提高找礦效率，為礦產(chǎn)開發(fā)工程提供參考依據(jù)。