基于礦山地質開采的地球化學勘查技術及找礦應用

王亞寧

（河北省地礦局第九地質大隊，河北 邢臺 054000）

1 地球化學勘查技術的發(fā)展現況

地球化學勘探技術的應用大大提升人們對礦物信息的識別能力，勘探水平和質量顯著提高。在地球化學勘探中，通過對當地地質、天然氣、水質等異常情況的分析，逐步確定礦床的位置，并不斷應用于各種勘探研究。地球化學找礦技術應用廣泛，不僅可以勘探礦產，還可以解決各種地質問題、農業(yè)、畜牧業(yè)和生態(tài)環(huán)境方面的各種問題。

地球化學研究技術主要用于尋找礦床，即用化學方法確定礦床的位置。勘探技術主要是通過研究周圍物質中各種化學元素的發(fā)展變化引起的地球化學異常。通過改變地球化學異常反應的機制和異常條件，可以有效地實現研究目的。地球化學研究是地質學中極其重要的組成部分，與地球物理研究和勘探密切相關。地球化學調查利用系統(tǒng)收集的天然材料，對其進行分析和測試，研究地球的化學性質和伴生元素的含量，提高發(fā)現礦床的效率并減少錯誤次數。

2 地球化學勘查技術的應用類型

（1）巖石勘查。巖石的研究主要是根據巖石中元素的分布，分析物質的分散或濃度，同時確定元素、巖石和礦物之間的關系，逐步發(fā)現決定其分布的主要因素的礦物質資源，在實際勘探過程中，需要對勘探過程中的巖石異常進行概括，并科學客觀地對該異常進行解釋和評價，并在此基礎上找出礦產資源的分布規(guī)律。通常情況下，巖石勘查中應將重點放在巖石的原生異常上。

（2）水系沉積物勘查。河流沉積物研究是指對河谷沉積物進行系統(tǒng)的取樣和分析，以及對物質分散和濃度規(guī)律的概括。評估水系統(tǒng)沉積物中是否存在異常，以及解釋和評估異常，得出礦產的分布規(guī)律，由此來確定有助于礦產資源形成的區(qū)域和地段，為接下來地質測量和地球化學勘查工作的開展提供有價值的參考依據。

（3）土壤勘查。通過研究和分析土壤中元素的分布，可以概括物質分散和集中的規(guī)律，研究元素、土壤和礦產資源之間的相互作用，并在此基礎上判斷礦產資源的具體分布。在此期間，根據勘查過程中發(fā)現的土壤異常，對其做出科學客觀的解釋與評價，從而總結出礦產資源的分布規(guī)律，為接下來找礦作業(yè)的順利推進提供真實全面的數據支撐。

（4）氣體勘查。氣體勘探是對大氣和土壤中氣體成分的測量和分析。由于該氣體具有擴散快、穿透力強、反射深度大等特點，可利用該特征解釋氣體異常，實現礦產資源勘探。經驗表明，天然氣勘探在勘探深部盲礦和隱蔽礦時具有很大優(yōu)勢，尤其是在路面較厚的地區(qū)。使用天然氣勘探可以有效避免與厚覆蓋相關的限制。例如，在石油和天然氣勘探中，這可以通過測量烴氣和He和Rn來實現；在探礦金銀、貴金屬或金屬硫化物礦床時，有汞和含硫氣體的情況可以進行分析。

3 地球化學勘查技術在礦產地質勘查中的實際應用

3.1 森林沼澤地區(qū)的找礦應用

據相關調查得知，森林沼澤地區(qū)含有豐富的有機質，而這些有機物質能夠很好地吸附各類元素，從而使元素在地表上富集起來。與此同時，基于分布區(qū)域的影響，有機質的表現狀態(tài)也會有所不同，繼而導致水系沉積物的地球化學規(guī)律發(fā)生一定的變化，直接影響后續(xù)礦產資源開發(fā)工作的順利開展。針對以上問題，地球化學勘查技術能在實踐中發(fā)揮不小的優(yōu)勢，可以有效地緩解、甚至消除有機質本身對水系沉積物的影響，保證勘測的精準性和全面性，為工作人員提供具有參考價值的地化資料。另外，隨著近年來找礦技術的不斷發(fā)展，現階段我國所擁有的地球化學勘查新技術多種多樣，并且操作起來也更加簡單快捷，具有良好的適應性，能較好地滿足不同找礦作業(yè)的任務需求，故而具有非?？捎^的發(fā)展前景。

3.2 干旱地區(qū)與半干旱地區(qū)的找礦應用

眾所周知，干旱地區(qū)與半干旱地區(qū)極容易受到風沙侵襲的影響，若在實際的礦產勘查過程中出現了較大的風沙，那么必定會在很大程度上阻礙找礦作業(yè)的高效推進，同時也難以獲得精準的勘測數據。從這一方面來看，想要快速鎖定礦產資源的分布區(qū)域，就必須確保所采用的勘測手段具有極強的抗風沙干擾能力，而地球化學勘查技術在這方面同樣具有不小的優(yōu)勢。在具體作業(yè)階段，勘查人員應先篩選和分析當地風沙粒級，并結合不同的地質條件來研究該區(qū)域的風沙樣本大小差異。在干旱和半干旱地區(qū)應用地球化學勘探技術時，應重點分析鹽礦中元素的運移和積累。由于更多地暴露在風沙中，與其他地區(qū)相比，河流沉積物的大小顯著增加，而利用地球化學勘查技術即可清晰地觀察到這種物質異?，F象，再結合對當地地質條件的分析，確定礦床的所在位置，同時也能盡早勘查出新的礦床。

3.3 高寒山區(qū)的找礦應用

根據現有經驗，地球化學勘探技術在高山地區(qū)礦產勘探中的應用，主要表現在對當地生物、土壤和巖石的研究。而受到高寒山區(qū)本身的氣候條件的影響，工作人員在應用地球化學勘查技術的過程中，必須確保其具有強大的抗氣候干擾能力。首先，在進行樣品采集時，必須要確保所采集的樣品具有強烈的代表性，由于礦產勘查中采集的土壤樣品是殘坡積物，因此，在勘查過程中，一定要注意不要挑出損壞的粘土材料。尤其需要利用地球化學研究技術來完成礦物樣品的鑒定和分離，再對礦物和元素之間的關聯(lián)性展開深刻的分析，著重研究導致細粒級元素聚集的影響因素，逐漸從中確定礦物和元素的含量。其次，結合以上分析結果，找出地質體中元素的分布規(guī)律，從而高效地開展接下來的研究和勘查工作，確保地球化學分區(qū)等問題能得到及時有效地解決，提高地球化學勘查技術在找礦作業(yè)中的應用水平。

4 其它找礦技術應用及注意事項

4.1 物化探測技術

現如今，國民的物質生活水平較之從前有了極大地提升，同時對礦產資源的需求量也在不斷膨脹，保證礦產資源的正常供給是維護社會生產力不斷提升的基礎。在此背景下，必須要科學地規(guī)劃礦產資源的勘查與開采，選用恰當的、先進的勘查技術，以確保能在盡可能短的時間內確定礦產的分布區(qū)域，將對自然環(huán)境造成的損害降至最低，同時也減少各項資源的浪費。針對礦山地質開采中新技術的使用，物化探測技術作為一種新型的找礦技術，同樣在實踐中得到了廣泛的使用。物化探測技術的應用，主要是以物理重力學為基礎，通過深入調查和分析當地的成礦因素，逐漸找出物質的分布規(guī)律，最終確定當地是否擁有礦產資源及礦產資源的具體位置。從眼下物化勘測技術的使用來看，比較常見的技術手段為地震探測、磁力探測等等，這些新型物化勘測技術能被運用于很多不同類型的礦產資源開發(fā)中，有效提高了礦產資源的開發(fā)效率。

4.2 時空定位勘查技術

得益于信息技術的普及，我國在礦產地質開采方面也初步實現了找礦技術的信息化，這種發(fā)展形態(tài)使得找礦作業(yè)的效率有了較大的提升，同時也進一步保證了找礦的精準性，有效促進了礦產勘查工程的現代化發(fā)展。就目前來看，時空定位勘查技術的應用，則非常明顯地體現了信息技術與傳統(tǒng)找礦技術的融合，該技術強調了地理信息技術的科學使用，通過對相關地質資料展開調查、收集和整合，以輔助勘查技術人員快速鎖定礦產資源的所處位置。并且，隨著地理信息技術在各工程領域的深入，其性能也得到了不斷地完善，現已實現了與地質運動的有機結合。如此一來，技術人員便可利用時空定位勘測技術勘查礦產資源的分布情況，減少不必要的資源浪費，從全面提升礦山地質勘查與開發(fā)工程項目的經濟效益和社會效益。

4.3 找礦技術應用中應注意的問題

近年來，許多地質學家在前人構造地球化學研究的基礎上，將構造地球化學方法應用到實際地質勘探中，發(fā)現元素在構造裂縫中富集能力高，富集程度高，其中:Mo、W為高溫礦化指示元素；Cu、Pb、Zn、Ag為中低溫礦化指示元素；As、Sb、Bi、Hg為礦化前緣暈指示元素；La、Rb、Sr、K2O為中酸性巖漿活動指示元素?；诘刭|特征、控巖礦石構造特征、構造裂縫地球化學特征等分析，利用數學地質方法對構造裂縫地球化學元素進行組合分析，可以快速有效地圈定地質異常，圈定有利于勘探的目標指導區(qū)勘探工作。

為了更好地滿足當今社會對礦產資源需求量日益增加的迫切需求，必須要從提升礦產資源勘查的精準性這一方面入手，加強對找礦新技術的科學使用。而在實踐中，需要重點做好以下幾項工作：首先，礦產資源的勘查和開采必須要保證整體布局的科學性。在進行找礦作業(yè)期間，最關鍵的一項任務就是確定我國各地區(qū)礦產資源的分布情況，只有滿足這一前提，才能保證后續(xù)勘查開采工作的順利進行。同時，工程實踐中也需要詳細地調查和分析當地的人口分布情況，對該區(qū)域的地質條件、水文條件、人文條件等開展綜合地考量，據此完善項目的整體規(guī)劃方案，避免實際工作中出現任何突發(fā)情況；其次，礦山地質開采中往往考慮到多方面的影響，如礦產資源的開發(fā)性、儲備性等等，想要切實地提高采礦效率，減少作業(yè)期間資源的浪費，工作人員務必要全面掌握采礦及不同礦產資源本身的特質，確保各項任務目標從根本上得到全方位地落實。從這一方面來看，勘查技術人員、專業(yè)勘測設備都必須到位，并且必須對勘查人員的專業(yè)性做出更高的要求，使各項找礦新技術在實際施工期間均得到充分地利用，全力推動我國礦山地質勘查模式的革新。

5 結語

新時期下，我國找礦手段急需得到創(chuàng)新，地球化學勘查技術作為一種新型的找礦技術，在現階段的礦產資源勘測中得到了較好地應用，所具備的優(yōu)勢也十分明顯。通過從多個角度對地球化學勘查新技術在礦產勘測中的應用進行介紹，總結出該技術的良好適用性，可根據對當地土壤、氣體、地下水等物質和元素的分析，逐步確定礦產資源的位置和分布規(guī)律，從而快速完成找礦任務目標。除此之外，物化探測技術、時空定位勘查技術等的找礦新技術同樣具有各自的優(yōu)勢，對此廣大從業(yè)者必須重視和深入研究這些高新找礦技術的使用，以促進我國礦山地質勘查與開發(fā)水平的快速提升。