淺談化探找礦技術(shù)面臨的問題與發(fā)展趨勢

韓 舉

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊，四川 成都 610072）

我國不僅是能源大國，也是能源消耗大國，在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，我國能源短缺問題不斷加重，因此做好現(xiàn)代化地質(zhì)勘探和找礦技術(shù)是當(dāng)前我國能源開發(fā)工作中的重點內(nèi)容，也是促進國家可持續(xù)發(fā)展的重要方法。而要想實現(xiàn)高效率的找礦工作，就要深入分析找礦工作中存在的問題，創(chuàng)新找礦方法，從而實現(xiàn)高效率找礦。

1 化探技術(shù)概述

1.1 概念

化探技術(shù)是用于測量地球化學(xué)異常的技術(shù)，該技術(shù)通過對地球化學(xué)指標(biāo)進行系統(tǒng)測量和研究，進而獲得礦產(chǎn)資源信息。具有成本低，方便，快捷等優(yōu)勢，因此化探已成為我國采礦勘察中的主要方式和手段，效果頗佳。

1.2 特征

現(xiàn)如今科技發(fā)展迅速，地質(zhì)找礦工作也迎來了新紀(jì)元，無論是工藝還是效率都有了很大的提高，在這個過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)對找礦質(zhì)量和找礦實踐進行深入研究。化探技術(shù)是一種精準(zhǔn)性較高的找礦技術(shù)，需要通過物理層面探索和化學(xué)層面探索來共同完成[1]。在檢測礦物時，化探技術(shù)可依據(jù)礦產(chǎn)的溫度，反射性物質(zhì)，吸引性物質(zhì)開展檢測，利用化探技術(shù)能夠準(zhǔn)確找到不同性質(zhì)的礦產(chǎn)資源，且分布位置比較準(zhǔn)確，可見化探技術(shù)大大提高了找礦效率，因此被廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)找礦中[2]。就目前的情況分析，化探技術(shù)主要適用于各種金屬及少部分非金屬礦物的探索上，而不同礦產(chǎn)有著不同的礦物屬性，因此化探技術(shù)的具體操作也隨之而變化，化探技術(shù)的發(fā)展與進步，使得化探技術(shù)已相對成熟，但即便擁有一套完備的理論基礎(chǔ)，在探索差異較大的礦產(chǎn)位置時，會因為地理差異性較大而顯得無規(guī)律可循，而應(yīng)用化探技術(shù)便使得繁瑣的探索變得相對簡單。

1.3 原則

第一、就礦找礦原則?；郊夹g(shù)在應(yīng)用前需勘查分析找礦點的地質(zhì)條件；以就礦找礦為基本原則，合理，科學(xué)的應(yīng)用化探技術(shù)。以探礦前的地質(zhì)勘查結(jié)果為依據(jù)，結(jié)果多種方法，對地質(zhì)調(diào)查結(jié)果進行評估等；此外，為了提高礦產(chǎn)勘探質(zhì)量，還需拓寬勘查面積和范圍。第二、優(yōu)化組合原則。遵循優(yōu)化組合原則可以使化探技術(shù)發(fā)揮更大的作用。我們都知道，地質(zhì)找礦工作所處環(huán)境各不相同，有時環(huán)境極度惡劣，找礦相關(guān)內(nèi)容也異常繁重，因此降低了找礦效率。而對化探技術(shù)進行優(yōu)化組合后便能顯著提高找礦效率及質(zhì)量。在實際找礦工作中，化探技術(shù)應(yīng)有多種方法相結(jié)合，促使找礦效率的全面提高，充分體現(xiàn)了化探技術(shù)優(yōu)化組合原則的優(yōu)勢。第三、整體性原則。在使用化探技術(shù)找礦時還應(yīng)遵循整體性原則，也就是充分應(yīng)用地質(zhì)找礦中的每個環(huán)節(jié)。在地質(zhì)勘查中不僅要充分利用化探技術(shù)，基于礦產(chǎn)預(yù)查和普查中也需要使用化探技術(shù)，只有這樣在全過程中應(yīng)用化探技術(shù)，進而有效提高了地質(zhì)找礦準(zhǔn)確率，縮短勘查時間，降低了找礦成本。

1.4 意義

礦產(chǎn)勘查主要目的在于準(zhǔn)確獲取某個區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源分布情況，同時合理優(yōu)化資源的利用和配置。在實際找礦工作中，不僅要對區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源的巖體結(jié)構(gòu)，礦產(chǎn)數(shù)量，質(zhì)量，化學(xué)構(gòu)成等信息進行挖掘和了解，更要好好的利用這些信息。在后期礦產(chǎn)資源管理中，礦產(chǎn)資源的優(yōu)化與合理利用也離不開勘察活動中獲得的信息[3-8]。這就要求相關(guān)工作人員在勘察中更加精細，科學(xué)，態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)。此外，很多找礦工作會受到外界環(huán)境因素的影響而使設(shè)備無法運行，因此只有在實踐中不斷改進勘察技術(shù)，才能提高勘察工作及找礦工作效率，促進我國經(jīng)濟的快速發(fā)展。

2 地質(zhì)找礦存在的主要問題

節(jié)能，保護環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展已成為全球共同關(guān)注的熱門問題。而我國處于經(jīng)濟快速發(fā)展階段，對礦產(chǎn)的需求非常巨大，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國目前多數(shù)礦產(chǎn)資源已無法滿足社會發(fā)展的需求，已經(jīng)嚴(yán)重影響了國家經(jīng)濟的發(fā)展，對社會可持續(xù)發(fā)展也造成了一定影響，因此我國地質(zhì)工作者需要深入探索找礦新方法，提高找礦效率，尤其是需求量大礦產(chǎn)資源，以解決我國礦產(chǎn)資源短缺的問題。但就目前的情況分析，我國礦產(chǎn)資源在尋找及開采中依然存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾點：

2.1 地質(zhì)找礦管理工作缺乏完善性

在我國，地質(zhì)找礦已經(jīng)得到較大的發(fā)展，但相較于發(fā)達國家，我國的地質(zhì)找礦技術(shù)依然處于發(fā)展階段，很多技術(shù)尚未成熟，管理制度不完善，從而使得管理中出現(xiàn)諸多漏洞，例如：日常管理松散，缺乏獎勵機制和約束機制，無法調(diào)動找礦工作人員的積極性，缺乏熱情，在工作中消極怠工，缺乏團隊合作意識，進而影響了找礦效率。此外，我國中央并未與地方的管理聯(lián)動機制，從而導(dǎo)致中央與地方工作目標(biāo)缺乏一致性的問題產(chǎn)生，中央找礦企業(yè)更注重公益性，而地方地質(zhì)找礦則更注重經(jīng)濟利益。這種問題使得兩者在工作中難以達到一致性，協(xié)調(diào)性不好，使得某些地區(qū)形成了中央和地方的重合地質(zhì)工作場所，進而影響到其正常運行。

2.2 勘察技術(shù)落后

進入21世紀(jì)后，我國無論是經(jīng)濟還是科技的發(fā)展都十分迅速，礦產(chǎn)勘察技術(shù)也越來越先進，但在一些地區(qū)，地質(zhì)礦產(chǎn)勘察人員依然采取比較落后的勘查技術(shù)，進而影響了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低了地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采率。為了確保地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采率，勘查人員必須運用先進的勘查技術(shù)。此外，受到全球經(jīng)濟發(fā)展的影響，各國之間競爭不斷白熱化，其實質(zhì)就是能源的競爭，各個國家也越來越重視資源的開發(fā)和利用，尤其是地質(zhì)礦產(chǎn)資源對國家經(jīng)濟發(fā)展水平有著重要的影響作用。要想確保地質(zhì)礦產(chǎn)勘查效率得到提高，相關(guān)部門必須引進新型的勘察技術(shù)，既能對現(xiàn)有的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查技術(shù)實施優(yōu)化，還能提高找礦效率。

2.3 地質(zhì)條件復(fù)雜多變

目前，我國找礦工作面臨的一個重要問題就是地形構(gòu)造復(fù)雜，巖性不均勻，地球物理性質(zhì)在橫向和縱向上變化大，構(gòu)造與機構(gòu)復(fù)雜多樣，很多地質(zhì)條件復(fù)雜，對于埋藏較深的礦產(chǎn)而言，顯然找礦工作難度增加了。地質(zhì)體的均勻性描述與探測方法還需改進。為了更清晰的顯示出勘察體的空間特征，物理場成像技術(shù)取得了較大的進步，但這些成像技術(shù)的特點在于存在較多的未知因素，設(shè)備觀測數(shù)據(jù)量大，只有對每個未知數(shù)的覆蓋次數(shù)足夠多，計算量足夠大，才能降低未知數(shù)。

2.4 缺乏市場主體

我國現(xiàn)有的法律法規(guī)規(guī)定，90%的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查企業(yè)屬于國有企業(yè)，不然也與國有企業(yè)有著密切關(guān)系，同時沒有完全進入市場實體，這類型企業(yè)的資質(zhì)也是國家相關(guān)部門頒發(fā)的。因此，勘查行業(yè)缺乏競爭機制，進而阻礙了該行業(yè)的發(fā)展，可以說是國有企業(yè)壟斷了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，也不利于找礦技術(shù)的提高，現(xiàn)有的機制也阻礙了民營企業(yè)的發(fā)展。

2.5 資金投入少

任何一項工作的順利開展都離不開資金的投入，結(jié)合當(dāng)前地質(zhì)勘查工作的實際情況分析，只有資金充足才能更好的開展找礦工作，但在部分地區(qū)，由于缺乏資金注入，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)卣业V事業(yè)的發(fā)展。目前地質(zhì)礦產(chǎn)資源在開采中，存在地表層開采量過大的問題，這就需要深入勘查，深入勘查中務(wù)必會使用到先進的勘查設(shè)備。但新型勘查設(shè)備的使用必須有充足的資金，如果資金投入少，就無法購入新型設(shè)備，就會影響到找礦效率。

3 化探技術(shù)在找礦活動中的具體應(yīng)用

3.1 土壤測量分析技術(shù)

通常情況，在異常查證階段化探技術(shù)是應(yīng)用了1∶20000的土壤測量法，也就是在概況性檢查時設(shè)置土壤剖面，再進行測量。在測量時，可選擇比例為1∶50000的水系沉積物測量組合異常區(qū)域范圍中，將其作為土壤剖面設(shè)置的地區(qū)。在異常邊緣控制剖面長度；加強GPS定位管理，使用羅盤確定方向，測量好剖面。同時，在每個點位上需使用GPS定位，以留下相應(yīng)的標(biāo)志。測量土壤面積時，應(yīng)核定剖面距離為200m，點距為40m，且選擇規(guī)則測網(wǎng)法完成取樣工作?；€則是200＊40m2，再使區(qū)域中控礦結(jié)構(gòu)線以及主結(jié)構(gòu)線之間保持垂直狀態(tài)，明確標(biāo)出每個測線的起點及終點。

3.2 汞氣測量和熱釋汞量法

汞是地球上典型的親硫元素，在勘查礦產(chǎn)物質(zhì)資源中有著重大作用，汞和其他含汞元素的物質(zhì)是地球上具備完好的化學(xué)元素；其主要體現(xiàn)在：一、勘查汞元素時，會因為物質(zhì)的不同特性使得硫化物產(chǎn)品以分散的形式存在，而且該形式以多種特征存在。二、汞及汞化物在開采時有著較高的揮發(fā)性，且揮發(fā)性非常高。一般情況下，汞以自由形式存在于大自然中，所處環(huán)境比較特別，不僅能在氧化還原環(huán)境中存在，還能在酸堿度較高的環(huán)境中存在，從而使得汞的化學(xué)穩(wěn)定性非常強。以往人們在開采過程中認(rèn)為汞的揮發(fā)性較高，進而無法滿足所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)條件。因此不能在空氣中直接開采汞，否則將無法安全穩(wěn)定的完成開采，一旦操作不當(dāng)就會造成結(jié)果無法滿足項目需求的問題。相關(guān)學(xué)者提出了熱釋汞量要求，該方法有效的解決了這一問題，而且過程簡單，成本較低，該方法利用汞的揮發(fā)性，在開采中先將汞熱釋放成穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，以便開采，再由相關(guān)人員使用機器測量出土壤中的汞含量，再依據(jù)汞含量數(shù)值設(shè)定熱量，進而獲得工程所需要的結(jié)果。

3.3 構(gòu)造疊加暈法

此方法也被稱為巖石地球化學(xué)方法，已成為化探找礦勘查中的重要方法，尤其適用于隱伏礦床。深入對盲礦預(yù)測成功率高達85%以上。該方法主要利用原生暈和次生暈。使用原生暈勘察，可以得出各種元素在礦區(qū)內(nèi)的分布情況，還可以明確礦區(qū)的地質(zhì)條件，能夠為后期開采提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但原生暈找礦工作量大，受地形條件影響大，多適用于地勢陡峭，植被覆蓋較少，巖石裸露較多的地方。次生暈不同于原生暈，在雨水沖刷或受到其他侵蝕后，在原生暈或礦體中剝落的元素會使土壤出現(xiàn)化學(xué)異常。產(chǎn)生次生暈的主要過程為：原生暈或礦體在受到侵蝕或金屬自身的活性作用后，自身元素離開主體，再經(jīng)過溶解，置換，遷移等過程在其他地方形成元素富集區(qū)，這樣就改變了聚集地的化學(xué)異常。對于這種情況，應(yīng)對土壤和水系兩個方向上的元素異常進行分析采樣，深入研究。我國的構(gòu)造疊加暈研究取得了較大的進步，不斷完善了構(gòu)造疊加暈找礦的理論的實踐方式，提高了找礦的準(zhǔn)確率。

3.4 測量水系沉積物法

在開展化探技術(shù)對水系沉淀物實施測量時，先要確定好采樣點；化探技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和實際條件，做好布設(shè)。通常在每平米地區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置四個采樣點。在一級水系中，主要設(shè)置好水沉淀物的樣品；二級水系中可設(shè)定少量控制樣品；三級水系中設(shè)置適量樣品。所以樣品主要分布在地形上時，技術(shù)人員便可以及時找出一級水系的位置。在這個工作中，如果一級水系較長，則還需增設(shè)采樣點，進而確保所有的采樣點能對匯水面積進行控制。而在1∶50000的地形圖設(shè)置采樣點時，在保障合理性的前提下還要能夠移動采樣點，做好備注。第二、在無法采集到沉積物樣品的情況下，可在采樣格內(nèi)的不同方位增設(shè)3～5個采樣點，將這些土壤層作為代表樣品，有效彌補采樣密度造成的缺陷。在整個采樣中，應(yīng)保證樣品具有一定的代表性和典型性；通常情況下在水系上下20m～30m范圍內(nèi)增設(shè)采集點，保障采樣的合理性。值得注意的是，水系沉淀物的分選性較差，在取樣時應(yīng)以巖屑和砂為主。第三、測定酸堿值，結(jié)合測定的酸堿值得出相應(yīng)的結(jié)論，科學(xué)分析酸堿值結(jié)果，觀察巖土巖性和礦化的蝕變，同時還要注意周邊蝕變礦化情況。

4 提高找礦質(zhì)量及化探技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1 整合找礦信息，合理利用相關(guān)信息

要想提高找礦工作效率，就要引導(dǎo)勘探人員歸納總結(jié)地質(zhì)找礦中的各種礦化信息，結(jié)合自身理解和實踐經(jīng)驗將礦化信息轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的找礦標(biāo)準(zhǔn)，以提高后期找礦效率。當(dāng)前的找礦工作難度較大，大多數(shù)勘探單位需要深入地下實施勘察，勘探人員在找礦期間不可避免的會因為礦脈剝蝕問題影響到礦化信息的準(zhǔn)確性，因此需要相關(guān)人員重視礦化信息的系統(tǒng)分析，通過加工提煉礦化信息的方式提高判斷精準(zhǔn)性，避免因礦化信息不準(zhǔn)確影響找礦效果。

4.2 明確找礦任務(wù)

地質(zhì)勘查作業(yè)的主要任務(wù)就是完成對礦山的生產(chǎn)與勘查和礦產(chǎn)資源的開發(fā)。礦產(chǎn)勘查則是對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各種礦產(chǎn)資源信息收集和整理，以便更好的利用區(qū)域內(nèi)豐富的礦藏，進而延長礦藏的使用壽命，挖掘出其最大的經(jīng)濟價值。

4.3 發(fā)展趨勢

對傳統(tǒng)化探找礦技術(shù)進行改進和完善，使其能夠充分適應(yīng)現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查需求。傳統(tǒng)化探技術(shù)的改進和改善主要在不同特殊景觀區(qū)區(qū)域性找礦領(lǐng)域中。以不同的地球化學(xué)景觀條件為依據(jù)，促進全國礦產(chǎn)勘查工作的發(fā)展，實現(xiàn)地質(zhì)找礦重大突破，因此相關(guān)技術(shù)人員必須研究可適應(yīng)的區(qū)域化探方法。此外，還需加強深穿透地球化學(xué)方法和大型礦床化探法的研究，研究在被外來運積物覆蓋的各種景觀區(qū)，以及最優(yōu)化的化探方法組合，這也是化探找礦技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。外來覆蓋物淺鉆取樣技術(shù)的應(yīng)用，能夠證實深穿透地球化學(xué)成果的有效性，促進覆蓋區(qū)找礦工作的開展。國外的一些化探技術(shù)取得了非常理想的效果，值得國內(nèi)借鑒。任何一種找礦方法都有自身的適用性，在不同勘查階段，不同礦種，不同景觀條件下都有適用范圍，例如，構(gòu)造疊加暈找礦方法更適用于地層基巖裸露較大的地方，或是在已知礦體深部尋找盲礦體，或是第二個礦體富集帶。對于覆蓋較多的區(qū)域內(nèi)，可使用地電化學(xué)法，金屬活動態(tài)測量法等很好的化探技術(shù)方法。礦產(chǎn)勘查是一種非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，單純或單一的方法對異常分析都很難做出全面的解釋。在應(yīng)用找礦勘查技術(shù)時，必須結(jié)合礦區(qū)的信息科學(xué)合理的選擇化探方法，進而獲得更好的找礦效果。隨著科技的發(fā)展，各種化探方法都有了很大的改善，同時也朝著多方法綜合方向發(fā)展，例如：結(jié)合物探重、磁、電勘查技術(shù)在向高精度、高分辨率、三維解釋方向發(fā)展，還向著重磁電震綜合方向發(fā)展。

5 結(jié)語

我國的經(jīng)濟技術(shù)都得到了發(fā)展，但找礦技術(shù)相對落后，還需加大投資力度，深入研發(fā)各種化探技術(shù)，使其更好的服務(wù)于找礦工作。相關(guān)人員要刻苦鉆研，不斷吸收和學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進技術(shù)，提高工作效率，促進我國地質(zhì)勘查找礦事業(yè)的發(fā)展。