新時期地質礦產勘查與找礦技術探討

方樹元

（中國冶金地質總局第二地質勘查院，福建 福州 350108）

礦產作為不可再生資源，在國民經濟發(fā)展當中始終占據著主導位置，但是，由于我國地質礦產勘查與找礦技術的起步時間較晚，與國外發(fā)達國家相比，存在較大差距，像石油、有色金屬、貴金屬等資源的勘查工作仍然面臨著嚴峻考驗，依靠于國外進口的部分礦產資源總量仍然呈現出逐年遞增態(tài)勢。這就需要地質礦產勘查技術人員在實際工作中應當始終秉持創(chuàng)新理念，不斷探尋找礦新技術、新方法，為滿足國民經濟發(fā)展對礦產資源的需求做出積極貢獻。

1 地質礦產勘查遵循的原則

1.1 學規(guī)劃，超前部署

地質礦產勘查是一項專業(yè)性強、持續(xù)時間長、涉及區(qū)域廣的復雜工作，勘查人員在開始地質勘測與調查工作前，應當廣泛收集礦產資源的分布區(qū)域、當地的地質結構特點等信息，制訂科學合理的礦產勘查方案，并與礦產資源所屬地區(qū)的國土資源部門、城市規(guī)劃部門、地質勘查院等機構建立溝通往來關系，結合相關部門提供的準確數據信息，對勘查方案進行細化，做到“規(guī)劃合理、布局清晰”，在實際勘查工作中由局部向整體過渡，有組織、有計劃的完成每一道勘查工序。此外，由于礦產資源屬于不可再生資源，分布區(qū)域與埋藏深度在短期內不會發(fā)生任何改變，因此，勘查人員應當遵循“適度超前”的原則，最好提前10年～15年的時間制訂地質勘查規(guī)劃，只有做好充足的事前準備工作，才能提高勘查精準度。

1.2 依托科技，突出重點

近年來，隨著信息技術、人工智能等高科技技術的迅猛發(fā)展，地質礦產勘查設備儀器已經逐步向智能化、自動化方向過渡，在這一利好形勢下，勘查人員應當充分依靠于先進的科學技術手段，開展地質礦產勘查工作，增強科技硬實力，建立一套以信息技術為基礎的現代化礦產勘查體系，進一步提高地質礦產勘查工作的高科技含量。與此同時，在實際工作中，應當全面考慮礦產資源分布區(qū)域的環(huán)境信息、資源信息、氣象信息，以重點礦產類型為主，以普通礦產資源為輔，擴大勘查范圍，加大勘查深度，促進地質礦產資源勘查水平的提升。

1.3 協(xié)調共進，機制創(chuàng)新

地質礦產勘查工作覆蓋面積廣，工作交叉面多，涉及到的地方組織機構較多，因此，在勘查工作前期，勘查部門應當充分發(fā)揮各級地方政府以及各個相關部門的輔助作用，調動社會各方力量對勘查工作予以積極配合，以加快勘查進度，提升勘查準度。另外，勘查部門應當結合國家法律法規(guī)以及行業(yè)規(guī)范，制訂一個科學完善的勘查工作管理機制，并在實際應用當中，根據勘查重心以及勘查效果不斷對管理機制進行創(chuàng)新，始終保持管理機制條款的適用性與實用性，為勘查工作的順利開展提供堅實的法律及制度保障[1]。

2 新時期地質礦產勘查工作存在的問題

2.1 資金投入不足，硬件設施欠缺

地質礦產勘查工作所需的儀器設備主要包括定位儀、地質雷達、激電儀、磁力儀、地震儀、透視儀等，但是，由于部分地質礦產勘查機構資金投入少，導致一些必要的硬件設備嚴重缺失，這就給地質勘查工作帶來了諸多負面影響，工作進程嚴重滯后。

2.2 市場主體不明，勘查能力受限

受到傳統(tǒng)思想觀念的影響，社會各領域只承認國有的地質勘查機構與隊伍，而對于私有化的地質勘查機構往往表現出不認可的否定態(tài)度，這就導致地質礦產勘查市場長期處于國有壟斷的局面，給一些中小型的勘查機構帶來嚴重沖擊。尤其在近年來，隨著國民經濟的快速增長，地質勘查領域也逐漸呈現出“百花齊放”的態(tài)勢，但是，在多元化市場競爭主體并存的情況下，一些經營規(guī)模小、注冊資金少的勘查機構仍然受到排擠等不公平待遇，這就使礦產勘查市場的良性競爭格局雪上添霜。

2.3 技術創(chuàng)新意識淡薄，風險應對機制欠缺

隨著各類礦產資源的逐年減少，礦產資源開發(fā)與勘查難度越來越大，尤其是一些稀有礦產資源，往往分布在高寒山區(qū)、湖泊沼澤、荒郊野外或者火山巖層較厚的地區(qū)，這就給地質勘查與找礦工作帶來諸多不便，而且勘查風險指數極高。而部分礦產資源勘查機構為了加快工作進度，仍然沿用過去原始的勘查與找礦技術，以至于安全事故頻頻發(fā)生，不但給勘查人員的生命安全構成直接威脅，同時，也給勘查機構帶來巨大的經濟損失。

3 地質礦產勘查技術要點

3.1 甚低頻電磁探測技術

由于礦產資源多分布于野外荒涼區(qū)域，且資源埋藏深，分布區(qū)域廣，這就給勘查技術提出了更高的要求，而甚低頻電磁探測技術作為一種較為成熟的野外探測技術，在地質礦產勘查工作當中得到廣泛應用。該技術在實際應用當中主要是在野外區(qū)域獲得磁場的水平分量、垂直分量以及極化橢圓傾角，觀測線始終垂直于待測目標的走向進行布設，一般情況下，每一個沿線之間的距離間隔為20m，電臺的布置位置通常在待測地質體走向的方位上，這樣，能夠保證一次磁場的與待測地質體走向始終保持一致，這種布設方式更易于激發(fā)二次磁場。在實際測量時，勘查人員應當把磁性天線與測線對齊，以便于快速讀出極化橢圓傾角的讀數。

甚低頻電磁探測技術能夠準確探測到地表底層的結構，而且測量精度相對較高，但是，該技術只能夠探測到某一區(qū)域是否存在礦產資源，而無法測定出該區(qū)域礦產資源的分布情況以及資源存儲量，因此，在應用甚低頻電磁探測技術時必須與其它技術相結合，才能夠獲取更多的礦產資源信息。

3.2 X射線熒光技術

該技術能夠對地質結構層中的金屬、非金屬元素進行定量與定性分析，比如與金礦伴生的Fe、Cu、Zn、As、Pb等元素含量，通過X射線熒光技術能夠快速測定出各種成分的準確含量。因此，應用該技術不僅可以確定礦產資源的具體位置、分布情況，同時，也能夠確定資源的儲存量，是目前地質礦產勘查工作中較為常用的一種技術類型。

X射線熒光技術的主要理論基礎是：當地下巖層中各種元素的原子受到激發(fā)后，能夠釋放出不同的能量，這些能量與X射線釋放出的能量存在較大差異，由此可以得到各種元素的定性數據，如果一定條件下，X射線強度與各種元素含量呈現出正比關系，就可以根據工作曲線圖對元素進行定量分析。

3.3 GPS遙感技術

GPS即全球定位系統(tǒng)，該技術自上世紀90年代便開始在地質礦產勘查當中得到推廣應用，經過三十幾年的發(fā)展，我國的GPS遙感技術水平與國外發(fā)達國家之間的差距逐步縮短。GPS遙感技術主要是借助于衛(wèi)星對地下礦產資源進行勘查和探測，然后將獲取的信息數據傳輸至地面接收站，接收站的操作人員通過光譜分析技術建立光譜分析數據庫與曲線圖，進而能夠準確了解到礦產資源的具體分布情況。由于GPS遙感技術具有測量精度高、數據傳輸速度快、定位靈活等特征，因此，能夠對每一種礦產資源的分布邊界做出精準定位，這樣，能夠有效避免資源開采越界情況的發(fā)生。另外，地質勘查人員也可以利用GPS手持儀進行地質填圖的數據采集工作，這樣，就大幅減少了野外工作量，降低了安全風險，并且提高了工作效率。

4 地質礦產找礦技術要點

4.1 地質填圖找礦技術

地質填圖主要是通過野外的實地觀測，將各種地質體結構按照一定的比例尺繪制在地理圖上面，該技術在煤層探測當中得到廣泛應用。地質填圖技術具有實用性強、準確性高等優(yōu)勢，是目前較為先進的一種找礦技術。在繪制地理圖時，一般采用大比例尺，往往比例尺越大，填圖單位劃分的越精細。地質勘查人員首先應當收集礦產分布區(qū)域內的各項地質資料，通過研究和分析，掌握這一區(qū)域的地質結構特點，然后對利用定量與定性分析法，確定精準的資源分布位置。需要注意的是：在填制地質圖信息時，應當力求語言文字簡潔精煉，各種圖表概括性強，各種公式能夠清晰直觀的反映出礦產資源的數據信息，進而將復雜的地質結構信息轉化為易于理解和辨識的地質理論知識，以便于為后續(xù)的礦產資源開發(fā)提供有力的參考依據。

4.2 物化探測找礦技術

物化探測技術即物理找礦技術與化學找礦技術的結合體，由于物化探測找礦技術勘查準確率高、開采效果好、操作程序簡潔，而且環(huán)保無污染，因此，在地質礦產勘查領域的應用頻率相對較高。物化探測找礦技術主要包括重力勘查法、電磁法以及化學元素分析法。比如以化學探測技術為例，該技術主要針對地下地質樣品的化學微量元素進行準確分析，然后對該區(qū)域的礦產資源的可能性分布情況進行預測和推斷，一般包括土壤測量與巖石測量兩種方法，土壤測量是利用測量儀器對土壤中的化學成分進行分析，勘查人員結合分析數據繪制礦產資源的分布示意圖，同時，可以根據現場土壤采樣，計算出土壤樣本的密度值，以確定選擇哪一種開采方法。而巖石測量技術主要將地下巖石結構層作為測量樣本，利用測量儀器對巖石中的化學成分進行分析，然后繪制出礦產資源分布圖。為了提高找礦效率，精準確定礦產資源的分布位置，通常情況下，勘查人員將物探與化探技術相結合，這樣一來，找礦效果將更加顯著。

4.3 地質體運動找礦技術

地質體是一個宏觀概念，主要包括板塊、地塊、斷塊、巖體、地層等多層次的地質客體，而地質體運動主要是指地球內熱、地球引力、地球自轉產生的空間位移、變形、解體、聯合等現象。地質體運動理論提出時間較早，因此，該技術在地質礦產資源勘查找礦當中也始終占據著舉足輕重的位置。應用地質體運動理論首先應當對了解和掌握地質運動的特點，結合礦帶的分布規(guī)律與種類進行相關數據的分析與比較，進而得出地質礦產資源的具體分布情況。比如以我國的金礦床分布區(qū)域為例，如果根據地質體運動理論進行分析，我國在早元古代就已經形成了地下金礦床，到了中生代以后，我國的金礦床主要沿俯沖帶和深斷裂分布，同時表現出古陸分布的特點。由此可以看出，運用地質體運動理論能夠正確指導礦產勘查人員確定礦圍巖與成礦類型，進而幫助勘查人員找到豐富的礦藏資源。

4.4 重砂找礦技術

由于一些稀有金屬以及貴金屬的比重較大，因此，在勘查和尋找礦產資源時可以利用重砂找礦技術來確定礦產資源的具體位置與存儲量。比如以錫石礦砂為例，這種砂體可以隨著水流分散在距原生礦床15km遠的位置，甚至一些細小的錫石砂體能夠在距離100km位置被發(fā)現，因此，重砂具有易于發(fā)現的特點，我國在這一技術應用領域，曾先后尋找到了鋅礦床、汞礦床、金礦床、鉛礦床等多種礦產資源。但是，重砂找礦技術只適用于尋找和發(fā)現地質結構層中一些物化性質相對穩(wěn)定而且自身比重較大的礦產資源，所以，該技術也具有一定的局限性，在找礦過程中，勘查人員應當結合當地的地形地貌特征以及地質結構條件等信息，謹慎應用重砂找礦技術，以免影響找礦進度。

4.5 礫石找礦技術

礫石找礦是比較原始的一種找礦技術，主要是結合礦體露頭被風化后所生產的礦礫或者與礦化相關的巖石礫巖，在重力、冰川、水流的作用下，這些礦礫被搬運轉移，形成廣闊的分布面，地質勘查人員可以沿著山坡、冰川、水系的活動地帶對礦礫進行追蹤，進而找到礦產資源的源頭。礫石找礦技術主要分為河流碎屑法以及冰川漂礫法，其中河流碎屑法的應用頻率相對較高。該方法主要以各個水系中的沖積礫石、巖塊或者粗砂為勘查對象，從這些對象當中找到與礦化特征相符的礫石，然后逆流而上，對礦床進行追蹤。如果在找礦過程中，遇到相互交匯的兩條河流，判斷碎屑的主要來源則需要一直逆流追蹤到礫石所在的河谷，直到發(fā)現礫石的發(fā)源地，并在發(fā)現含礦碎屑的地點作好標記，將地理信息繪制在地表圖上面，劃定礦產資源的分布范圍，這樣，能夠縮小礦產資源的尋找范圍，并最終確定礦床的具體位置。

4.6 結語

新時期賦予地質礦產勘查工作全新的任務，設立了全新的目標，在機遇與挑戰(zhàn)并存的局面下，地質勘查人員應當始終秉持與時俱進的態(tài)度，通過技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、理念創(chuàng)新夯實勘查與找礦技術根基，并積極借鑒成熟的技術經驗，不斷提升勘查與找礦技術水平，為社會主義建設事業(yè)的蓬勃發(fā)展提供源源不斷的資源與能源支持。