河北省赤城縣萬全寺銀金礦勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新研究

劉春來

（河北省地礦局第二地質(zhì)大隊，河北 唐山 063000）

隨著人們收入的逐漸提高，人們越來越注重外在裝扮，尤其對于女人來說，因此女性飾品市場的前景一直很好。金銀飾品是現(xiàn)代女性飾品中最常見的材質(zhì)，因此市場上需求量一直很大。此外，除了這一部分需要外，在很多高精尖研究領(lǐng)域，金銀物質(zhì)也是很多元件或設(shè)備的重要組成部分之一。在上述背景下，銀金礦的消耗量一直很大，2019 年，全國黃金實際消費量1002.78噸，其中黃金首飾676.23 噸，金條及金幣225.80 噸，工業(yè)及其他100.75 噸。在如此大規(guī)模的消耗量下，銀金礦勘查中的地質(zhì)找礦對于提高金銀礦產(chǎn)量具有十分重要的意義。

河北省赤城縣萬全寺礦區(qū)位于華北地臺北緣、燕山臺褶帶中段、軍都山巖漿巖帶的東卯斷塊上[1]。由于特殊的地質(zhì)地理條件，因此具有豐富的礦產(chǎn)資源，其中，銀金礦是其中最重要的一個，因此本文就以河北省赤城縣萬全寺銀金礦為例，進行研究。

本文研究內(nèi)容為河北省赤城縣萬全寺銀金礦勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新。一般銀金礦勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)流程分為戰(zhàn)略選區(qū)、礦體定位、礦體評價等三個流程，因此在以往的找礦技術(shù)研究都是圍繞這三個方面進行的，但是大多都是僅對一個或兩個方面，缺乏統(tǒng)籌性和全面性，因此本文進行技術(shù)創(chuàng)新研究，從三個方面著手，為找礦技術(shù)的發(fā)展提供參考和建議。

1 赤城縣萬全寺銀金礦勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新研究

1.1 萬全寺銀金礦戰(zhàn)略選區(qū)研究

戰(zhàn)略選區(qū)分析是指對成礦地質(zhì)特征進行分析。河北省赤城縣萬全寺銀金礦位于華北地臺（I）北緣、燕山臺褶帶（II）中段、軍都山巖漿巖帶（III）的東卯斷塊（Ⅳ）上，其構(gòu)造情況如下圖1所示。

圖1 河北省赤城縣萬全寺銀金礦地質(zhì)構(gòu)造圖

在河北省赤城縣萬全寺銀金礦區(qū)主要的含礦構(gòu)造為Ⅰ#、Ⅴ#、Ⅷ# 礦脈，其特征如下表1 所示。

表1 礦脈特征參數(shù)

1.2 礦體定位

礦體定位是指在明確戰(zhàn)略選區(qū)的基礎(chǔ)上更進一步的確定銀金礦所在的位置，以便更好的實現(xiàn)挖掘。礦體定位是整個找礦流程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，也是本文研究的重點。對于礦體定位，目前主要有兩種方法：物理勘探方法和化學(xué)勘探方法。下面就針對上述這兩種方法、存在的問題以及創(chuàng)新點進行分析。

1.2.1 銀金礦物理勘探方法

物理勘探法主要是針對埋藏在淺層地表的銀金礦物進行勘察和定位的一種方法，在旗下又包括了四種勘測方法。

（1）地面瞬變電磁勘探技術(shù)。不同的金屬礦物質(zhì)對磁場的反應(yīng)是不同的，利用這種不同可以通過發(fā)射并采集反射信號的方式來掌握進行信號變化變化規(guī)律，從而發(fā)現(xiàn)地下礦產(chǎn)的分布情況，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源定位。

（2）金屬礦地震勘探法。相對于上述地面瞬變電磁勘探技術(shù)，金屬礦地震勘探法的探測范圍要更深一些。這種探測技術(shù)基本思路是利用地震波在接觸到不同的金屬礦物發(fā)生的差別反射而實現(xiàn)礦物分布定位的一種方法。這種探測方法定位準確較高，且操作簡單[2]。

（3）重力勘探技術(shù)。重力勘探技術(shù)是對技術(shù)要求最高的一種技術(shù)，因此相對于上述兩種方法，這種方法的探測準確性更高。該方法基本原理是通過分析地表不同巖層的重力加速度變化，精確計算相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合其他相關(guān)的勘探資料綜合分析，從而有效區(qū)分不同礦層分布特點，最后得出礦物分布規(guī)律。

金屬礦物理勘察技術(shù)基本原理都是依據(jù)信號反射而發(fā)揮效用的，因此一旦信號傳播受到影響，就容易對金屬礦地理位置的產(chǎn)生誤導(dǎo)，影響了找礦的準確性。

1.2.2 金屬礦地球化學(xué)勘探技術(shù)

相對于物理勘探法，金屬礦地球化學(xué)勘探技術(shù)重要的針對埋藏在地質(zhì)較深層的銀金礦物進行勘察和定位的一種方法，它具體主要包括兩種：

（1）土壤地球化學(xué)測量。該方法主要是通過采集并分析土壤結(jié)構(gòu)中的物質(zhì)組成來判定地質(zhì)中是否存在礦產(chǎn)資源。

（2）水系沉積物地球化學(xué)測量。這種方法的基本原理是通過采集地層中的水系沉積物，然后進行化學(xué)成分分析，繼而確定戰(zhàn)略選區(qū)內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種方法對樣本采集有著嚴格的要求，得到的結(jié)果只能作為參考信息而存在，而不能直接作為礦物質(zhì)位置判斷的依據(jù)。

金屬礦地球化學(xué)勘探技術(shù)對樣品采集的依賴程度比較高，而樣本會受到多種周圍多種地質(zhì)環(huán)境影響，因此樣本的采集必須全面且有效，這就需要投入大量得到的時間和資金，因此成本較高。

1.2.3 創(chuàng)新研究

針對金屬礦物理勘探技術(shù)和金屬礦地球化學(xué)勘探技術(shù)存在的問題和缺點，有必要進行找礦技術(shù)創(chuàng)新。創(chuàng)新主要從兩點進行描述。

（1）明確礦產(chǎn)成因，因地制宜。要想準確確定河北省赤城縣萬全寺銀金礦所在位置，對當?shù)氐馁Y源環(huán)境、礦床特征和分布狀況等的充分了解是必不可少的，這是前提和基礎(chǔ)，也是選擇后期開采方式，降低礦產(chǎn)開采風(fēng)險的關(guān)鍵。

（2）綜合物探和化探兩種方法。單一的物理勘探方法和單一的化學(xué)勘探技術(shù)都不是完美無缺的，都具有一定的缺點，因此為提高河北省赤城縣萬全寺銀金礦找礦的準確性和效率，可以將兩種方法結(jié)合在一起使用，互相彌補其缺點[3]。這兩種方法的結(jié)合可以很好建立兩個學(xué)科互補協(xié)調(diào)機制，科學(xué)的規(guī)劃找礦路線，精準定位金屬礦產(chǎn)資源的分布范圍，縮短找礦周期。

1.3 礦體評價

礦體評價是找礦的最后一步，主要是對定位出來的礦體位置進行成分分析以及儲藏量多少預(yù)算。這是將整個找礦過程中較為復(fù)雜的一步，需要經(jīng)過多次試驗分析才能得到。在這里利用短波紅外光譜技術(shù)來進行礦體評價。短波紅外光譜技術(shù)基本原理如下：不同礦體結(jié)晶會吸收不同的能量的紅外光譜，利用這一規(guī)律可以有效的分辨出不同的成分組成。目前，用于礦體評價的測試儀器主要有三種，具體介紹如下表2 所示。這些短波紅外光譜儀都可以在數(shù)秒時間內(nèi)準確識別礦物以及經(jīng)過后續(xù)軟件分析儀大達到定量的目的。

表2 短波紅外光譜儀對比表

根據(jù)河北省赤城縣萬全寺銀金礦實際情況，利用上述表2 中的TerraSpec 短波紅外光譜儀進行礦體評價分析。不論是早期的靶區(qū)尋找, 還是后期的治金研究需要, TerraSpec 短波紅外光譜儀都是在蝕變分帶和礦脈填圖領(lǐng)域使用最多的儀器。此外，再生產(chǎn)中，TerraSpec 短波紅外光譜儀是用于堆浸和選礦過程中的礦物分選、混合配料、進料控制核尾料檢測等一系列活動中最理想的的儀器。在礦體定位區(qū)域內(nèi)進行地表鉆孔，然后從中采集各類未蝕變新鮮巖石樣品，最后用TerraSpec 短波紅外光譜儀分析礦層中各種金屬元素的含量。河北省赤城縣萬全寺銀金礦區(qū)各巖層中金屬元素種類及含量如下表3 所示。

表3 赤城縣萬全寺銀金礦區(qū)各巖層金屬元素種類及含量( 單位：金為 ppb，其余為 ppm)

2 結(jié)束語

綜上所述，隨著人們對金銀等金屬礦產(chǎn)的大量消耗，因此為滿足需要，挖掘了大量的金屬礦產(chǎn)資源，其中河北省赤城縣萬全寺銀金礦區(qū)是重要產(chǎn)出地之一，因此對該地區(qū)的勘查至關(guān)重要。為了更好的提高金屬礦產(chǎn)資源的開采效率，本文進行河北省赤城縣萬全寺銀金礦勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新研究。本研究針對找礦流程，從戰(zhàn)略選區(qū)、礦體定位、礦體評價等三個方面進行闡述，以期為相關(guān)部門開展找礦工作提供參考和建議。