影響化探找礦效果的因素分析

劉文博

（西安西北有色物化探總隊有限公司，陜西 西安 710068）

國家的經(jīng)濟建設(shè)離不開礦物資源，加強對礦物資源的合理開發(fā)需不斷提高礦物探測及開采技術(shù)。礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，在開采與使用的過程中都需遵循節(jié)約能源的原則。技術(shù)水平的提高有助于提高礦產(chǎn)資源的開采效率及使用效率?；瘜W勘探技術(shù)簡稱為“化探技術(shù)”，化探找礦技術(shù)的應(yīng)運而生降低了礦物探測的復(fù)雜性，提高了找礦的效率。化探技術(shù)通過對礦區(qū)周圍環(huán)境的全面勘測，結(jié)合異常數(shù)據(jù)形成勘測報告，為找礦提供的新技術(shù)、新方法、新思路。

1 化探找礦的原理及優(yōu)勢

常用的找礦方法包括地質(zhì)、物探、化探、遙感。其中化探是進行深部找礦，具有直接快速的特點?；秸业V的原理是運用地球化學異?，F(xiàn)象進行分析，包括巖石、土壤、水文、水系沉積物、生物、氣體等地球化學異常現(xiàn)象，根據(jù)元素含量的背景分布圖判斷元素的正常分布或異常分布。根據(jù)不同級次的背景可以分為局部背景值、區(qū)域背景值、地球化學省的背景值、全球的背景值，地球化學異常是相對于地球化學背景區(qū)而言的，是指與地球化學背景區(qū)相比有顯著差異的元素含量富集區(qū)或貧化區(qū)[1]。根據(jù)異常形成的環(huán)境條件可分為內(nèi)生異常和表生異常兩大類。根據(jù)異常與礦體形成的相對時間關(guān)系可以分為原生異常和次生異常，原生異常是指與礦體同時形成的地球化學異常，而次生異常是指礦體遭受到破壞以后在表生條件下，元素再次遷移、分配而形成的地球化學異常。地球化學異常的參數(shù)值包括異常下限、異常襯度、異常強度、異常面積、異常規(guī)模、異常濃度分帶性、綜合異常組分特征。

化探找礦具有很多方面的優(yōu)勢，例如可以由微小的異常探尋到地球深處的礦，即見微知著，而且不受地表覆蓋限制；而化探方法最根本的特點是經(jīng)濟、快速，相比于物探方法具有直接性[2]。但是化探找礦也有一定的局限性，自然條件對化探使用的限制及其效果的影響較大，而且分析方法的靈敏度與準確度也受到很多因素的限制，而且化探的有效性離不開專業(yè)的分析儀器和專業(yè)的探測人員。

2 化探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

2.1 原生暈的應(yīng)用

原生暈是先采集后分析，前提條件是礦石露出地面，進行網(wǎng)狀劃分，在網(wǎng)格點上采集樣品，對樣品進行分析，進而繪制出地球化學異常圖。原生暈法可以分析礦區(qū)中各元素的分布情況，探測礦區(qū)的地質(zhì)情況[3]。但是受地形條件的限制，適用于坡度較大、覆蓋植被較少、巖石裸露的地質(zhì)條件。找礦模型能夠更好的幫助確定礦產(chǎn)的位置，原生暈找礦模型能夠探測元素的位置，確定礦產(chǎn)的地點，提高了地質(zhì)勘探的效率。

2.2 次生暈的應(yīng)用

次生暈是原生暈經(jīng)過自然界雨水侵蝕后由于礦體中的元素剝落而在周圍土壤中產(chǎn)生的化學異?，F(xiàn)象，通過是從土壤、水系兩個角度進行采樣。地勢平坦、植被覆蓋較少的地形適用次生暈化探方法，多分布于我國北方。采樣的準確性是提高化探有效性的關(guān)鍵，應(yīng)盡量減少樣本中的污染物。

2.3 化探找礦的工作方法

2.3.1 定點方法

化探定位分為地形圖定點和采樣網(wǎng)定點。地形圖定點需在地形圖上標注點、線等號碼，采樣點的選取要充分結(jié)合地形要素，根據(jù)工作設(shè)計方法要求，盡可能采集區(qū)域代表性強的物質(zhì)。不管是哪種定點方式，都必須留下測點標志和編號，便于后期的追溯檢查。

2.3.2 采樣方法和技術(shù)

采樣部位一般選取細粒物容易沉積的地方，例如水系的較窄處、水流的較緩處、巖石的凹陷處等等。樣品物質(zhì)的確定方面，要充分結(jié)合元素的不同性質(zhì)、存儲狀態(tài)、富集粒級、地球化學及要找的礦產(chǎn)的特性等進行綜合確定。為了提高采樣品的代表性，要選取三至四個不同的采樣點組合成樣品。同一個區(qū)域的采樣應(yīng)采用同樣的采樣方法，盡量避開覆蓋采樣[4]。在采樣的過程中要去除雜草等污染物?；秸业V需重點采集的樣品包括礦石巖石樣、礦化巖石樣、蝕變巖石樣、含礦的斷層角礫巖、精礦及單礦物樣、物相分析樣、不同時代地層的基層樣等，根據(jù)探測區(qū)的具體情況而定。在進行化探采樣記錄時，要保證要素詳盡，如實記錄各項內(nèi)容，保證內(nèi)容齊全、字跡清晰，并對記錄數(shù)據(jù)做好保管、使用與交接工作。對采樣質(zhì)量的檢查必不可少，能夠及時發(fā)現(xiàn)采樣方法的問題，提高采樣質(zhì)量是為了提高化探找礦的效果。應(yīng)安排不同的人在不同的時期對采樣質(zhì)量進行檢查，提高質(zhì)量檢查的可靠性，可采用現(xiàn)場觀察檢查，也可以采用重復(fù)采樣檢查。

2.3.3 化探異常篩選

化探異常篩選融合了地球化學、礦床學、地質(zhì)學等多個研究成果，運用現(xiàn)代計算機信息技術(shù)，對異常數(shù)據(jù)進行綜合分析與評價。常用的化探異常的篩選方法是經(jīng)驗分析法、模型類比法、GIS法、綜合信息研究法等。經(jīng)驗分析法是基于已知的地球化學準則、地質(zhì)背景準則、已知的礦異常原因等進行對比分析，主要適用于地質(zhì)工作程度較低的中、高山區(qū)，主要依靠工作人員的經(jīng)驗判斷。模型類比法是最常用的一種方法，根據(jù)礦產(chǎn)的類型等建立找礦模式，通過模型類比找出最具代表性的可能的礦至異常[5]。通過GIS進行異常分析分為以下幾個層次，一是從地、物、化、遙等多個角度提取綜合信息，建立地質(zhì)信息庫，然后建立找礦預(yù)測模型，運用空間分析技術(shù)進行異常分析，綜合運用了現(xiàn)代計算機信息技術(shù)，能夠大大提高找礦的精確度與準確度。

3 化探找礦的影響因素分析

3.1 化探參數(shù)

礦產(chǎn)分布環(huán)境各異，化探找礦技術(shù)并不是適用于所有的地形。而化探參數(shù)多樣多元，在復(fù)雜的部環(huán)境中使用，偏差誤差必然存在。常用的參數(shù)包含化探掃面參數(shù)，涉及不同的采樣粒級。同一個區(qū)域由于采樣時間、面積大小、密度高低不同等，化探的結(jié)果不一樣。例如，在某些地區(qū)三十年前使用一比二十萬的比率、六十目混合粒級化探效果幾乎沒有；但是過了十幾年后，在同一個地方，運用一比五萬地比率、增加采樣粒級后，就發(fā)現(xiàn)了同樣的區(qū)域存在化學異常。因此，在面對復(fù)雜多樣的勘探環(huán)境時，要仔細選擇化探掃面參數(shù)，在采樣粒級的選擇上要充分考慮自然景觀條件的典型性、代表性。

3.2 化探找礦設(shè)備

我國的化探找礦技術(shù)是20世紀80年代剛起步，在化探設(shè)備與化探找礦技術(shù)上落后于西方發(fā)達國家。而且配套的其他設(shè)施及專業(yè)人才也不充足。而化探找礦的高效性離不開先進的精密設(shè)備及具有豐富經(jīng)驗的專業(yè)人才。部分找礦工作人員的技術(shù)還沒有與時俱進，方式方法還有待創(chuàng)新，導(dǎo)致化探代礦缺乏專業(yè)的團隊。掃面的設(shè)備在全面性與準確性上也較低，對于化探的結(jié)果質(zhì)量沒有充分的保障，導(dǎo)致掃面結(jié)果不能準確反映當?shù)氐牡V產(chǎn)分布情況，降低了化探找礦的精確度及準確性。

3.3 自然條件與交通環(huán)境的影響

由于化探找礦都是在戶外進行，存在很多客觀因素會影響探測工程的開展，例如自然條件與交通環(huán)境等。我國豐富的礦產(chǎn)資源基本分布于西北部，那里的自然條件與交通環(huán)境還沒有得到良好完善，部分區(qū)域的交通還在規(guī)劃建設(shè)當中，這給化探小組的工作帶來了困難，他們首先必須克服艱難的客觀環(huán)境。部分自然條件惡劣的區(qū)域無法使用高密度的化探探測技術(shù)，只能使用低密度采樣的方法，而低密度采集的樣品，再加上組合過程中產(chǎn)生的誤差，大大降低了化探找礦的效果。

3.4 異?，F(xiàn)象的多解性

化探結(jié)果往往存在兩種多解性，包括異常起因地質(zhì)定性解釋的多解性及定量反演異常源幾何參數(shù)的異常性。多解性會導(dǎo)致在分析化探結(jié)果時出現(xiàn)失誤。由于異常的多解性，在進行數(shù)據(jù)比對時會導(dǎo)致判斷錯誤，從而在進行驗證孔找礦時，第一、二個孔經(jīng)常找不到礦的主體，由于這種多解現(xiàn)象的存在，化探找礦的復(fù)雜性增加了。在進行化探異常篩選時，人們往往關(guān)注了大范圍、高強度、多元素組合的異常，而忽略了一些弱小的異常[6]。而往往一些小的、弱的異常是找到礦主體的關(guān)鍵?；疆惓５姆秶c強度也受到多種因素的景程，例如礦的深度、地質(zhì)的剝蝕程度、地表的覆蓋情況、表生的地球化學環(huán)境、異常源的大小等。

4 降低因素影響提高化探找礦效果的有效措施

4.1 提高化探找礦創(chuàng)新能力選拔專業(yè)技術(shù)人員

礦產(chǎn)資源的隱蔽性增加了找礦的難度，因此需要不斷在化探技術(shù)上進行創(chuàng)新，提高找礦的能力。選擇合適的人才擔任化探找礦的領(lǐng)隊人，帶領(lǐng)整個團隊進行創(chuàng)新突破。領(lǐng)隊人不僅具備很強的化探運用能力，而且能夠帶領(lǐng)整個團隊不斷進步，取得找礦效果，促使整個團隊都具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，形成具有創(chuàng)新精神的團隊，促使團隊每個人都形成創(chuàng)新思維、具有創(chuàng)新能力。

化探找礦的技術(shù)人員不僅需要專業(yè)水平高，而且還需有挑選好項目的能力，在選擇找礦項目時，要對市場進行充分研究，并對我國的成礦規(guī)律及礦產(chǎn)的分布情況充分了解，然后再確定具體需要查找的礦種，對可能成礦的區(qū)域進行劃分。

4.2 加強地質(zhì)分析攻深找盲

在化探找礦的過程中，針對異常部位要重視成礦地質(zhì)環(huán)境的分析。不同的地質(zhì)環(huán)境成礦的位置不同，而且還會受到各種地質(zhì)元素的干擾；有的地表存在礦化現(xiàn)象，地下往往藏著盲主礦體，地表只露出礦體的一小部分而實際上隱藏著較大的礦體；地表的礦體沒有經(jīng)濟價值，礦體的深處可能蘊藏巨大價值的礦種等等。例如，在內(nèi)蒙古的火山巖下找到了矽卡巖型礦體；在原本是石墨化、黃鐵礦化大理巖的異常區(qū)域發(fā)現(xiàn)了含銀多金屬層；在江西的某的礦區(qū)，地表只見銅鉛鋅礦化，但是地下蘊藏錫礦體；在廣西的欽甲錫銅礦床，運用綜合物化探異常找到了盲礦。因此，在對化探異常進行查證時，要分析發(fā)現(xiàn)的礦化體或地質(zhì)物是否會引起相應(yīng)的異常，如果并不能解釋異?，F(xiàn)象，則需考慮是否在深部存在盲礦。

化探技術(shù)是找盲礦最直接的方法，例如汞氣測量方法，通過對土壤中的氣汞進行測量、對土壤中的吸附汞進行測量能夠找到隱藏的礦；地電化學方法通過對地電提取方法、土壤電吸附提取法、土壤離子電導(dǎo)率測量方法等對隱藏的礦產(chǎn)進行挖掘。

4.3 貫穿于找礦全過程

化探找礦應(yīng)貫穿于礦產(chǎn)的預(yù)查階段、普查階段、勘探階段。預(yù)查階段主要是運用化探技術(shù)發(fā)現(xiàn)礦床，此時運用面中找點的方法能夠增加找礦的效率。在發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)之后的普查階段，繼續(xù)使用化探技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)盲礦，對礦體分布的深度、廣度、連接情況進行進一步的判斷。最后，在礦床的進一步勘探階段，運用化探技術(shù)有助于新的礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)，提高礦床的產(chǎn)量，對于節(jié)約勘探的周期和費用都十分有幫助。

預(yù)查階段應(yīng)加強對成礦環(huán)境的分析，并根據(jù)當?shù)氐牡貧ぱ莼\動特點結(jié)合地質(zhì)事件建立地質(zhì)環(huán)境分析表。運用化探技術(shù)進行地質(zhì)環(huán)境分析時，也可以綜合運用物、地、遙等技術(shù)進行綜合分析，對于成礦時代的相關(guān)問題進行重點研究，理清各種地質(zhì)條件與成礦之間的關(guān)系，為后期找礦打下堅實的基礎(chǔ)[7]。

普查階段要注重對找礦信息的運用與分析。例如，對于隱藏礦的探測，需進行深部的探測分析，對剝蝕程度進行分析，判斷地下礦床的情況。對于外表剝蝕嚴重的礦床要進一步查明原因，可能地下隱藏著不同類型、不同層位、不同時期的礦產(chǎn)資源。

后期勘探階段，要根據(jù)區(qū)域性的地質(zhì)特征進行細致研究，找尋與之相關(guān)的大斷裂帶的分布情況，對其地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行推斷，根據(jù)“橫向礦帶規(guī)律”找到平行排列的礦田與礦床。因此，可以根據(jù)有利的成礦帶追蹤到其他的平行礦帶，提高化探找礦的經(jīng)濟效益。

4.4 加強異常的解釋

化探結(jié)果的多解性可以通過三個途徑降低，一是在數(shù)量上和空間分布上增加采樣的數(shù)量，增加檢測數(shù)據(jù)，讓定量解釋的多解性降低；二是增加控制參數(shù)，運用更多綜合找礦的方法降低多解性；三是對異常進行深入分析，提高相關(guān)工作人員的解釋水平?；秸业V在對采樣數(shù)據(jù)進行分析關(guān)鍵是從眾多異常中篩選出礦至異常，需要遵循從“已知到未知“的基本準則。已知異常是結(jié)合區(qū)域附近已知的礦至異常，通過類比分析判斷未知異常的礦至原因?；蛘吒鶕?jù)已發(fā)現(xiàn)礦藏的化探異常，從新探測的異常中篩選出與此接近的異常，再進行驗證能夠提高化探的有效性。

4.5 加強異常的查證

對化探樣品在室內(nèi)進行篩選、排序、評價是必要的，但是為了提高礦至異常查找的效率，最直接有效的方法就是大量的現(xiàn)場異常查證。礦至異常往往需要經(jīng)過多次查證，由于礦山分布的特點各異，很多用肉眼無法識別。而礦床對化探的反應(yīng)也有弱有強、有大有小。化探小組在異常對比的過程中，可參照的數(shù)據(jù)資料也有限。這就要求化探異常查證工作者要堅持到底，對于異常源的主體要查明，對于主要礦化屬性要確定。

異常查證主要分為三個階段，分別為踏勘檢查階段、詳細檢查階段、異常驗證階段，在驗證異常首批孔洞時，如果不能發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)，則需對其中的原因進行仔細分析，對于有希望的異常要堅持驗證到底，并且要重視異常查證后的再解釋工作。

4.6 加強化探找礦過程中的管理

開始化探找礦工作前，需制定設(shè)計書及相應(yīng)的規(guī)范，應(yīng)組織相關(guān)人員加強對設(shè)計書與規(guī)范的學習貫徹，領(lǐng)會設(shè)計書的任務(wù)要求及目的，根據(jù)設(shè)計書的工作部署及方法技術(shù)要求，規(guī)范地、保質(zhì)保量的完成勘探任務(wù)。

在化探找礦的實施過程中，要嚴格遵照設(shè)計書與規(guī)范，規(guī)范是總綱、設(shè)計書是具體要求，設(shè)計書需在規(guī)范的要求范圍內(nèi)進行工作部署。設(shè)計書確定后還需通過上級部門的審批。

化探找礦工作過程中要全面合理統(tǒng)籌布置工作，以任務(wù)目標為核心，為達到預(yù)期的找礦效果而協(xié)調(diào)各方工作。全面性就要求從大局出發(fā)，充分考慮設(shè)計書要求的工作要點，對于需變更的設(shè)計提前提出請示。合理性就是要充分結(jié)合實際的找礦情況靈活機動的安排化探工作。統(tǒng)籌性就要球在時間、技術(shù)、方法上，管理好各部門，使各部門能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一，充分調(diào)配設(shè)備、物資，提高資源有效利用率，提高經(jīng)濟效益。

5 結(jié)語

目前，化探找礦的效果越來越明顯，也已經(jīng)成為尋找礦產(chǎn)資源最有效、經(jīng)濟、便捷的方法。而我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展需要大量的礦產(chǎn)資源供給?；秸业V效果受到多種因素的影響，包括參數(shù)設(shè)置、自然環(huán)境、交通環(huán)境、異常的多解釋性等。

為了提高化探找礦的效果，需要加強整個找礦的管理水平，加強地質(zhì)分析，加強對異常的解釋與查證，加強創(chuàng)新能力提高工作人員專業(yè)水平，切實采取有效措施，增加礦產(chǎn)資源的后備儲量。