深部及隐伏矿床的地球化学勘查方法研究

宋 超

（河北省地球物理勘查院，河北 廊坊 065000）

矿产资源随着我国经济不断发展而日益紧缺。通过现有研究资料及成果可知，我国近一半的有色金属矿石将面临关闭的局面或已经关闭。所以地表矿、浅部矿和易识别矿将不再作为矿产勘探的主要方向。隐伏矿、深部矿、难识别矿将成为今后矿产勘探主要方向[1]。矿床形成、控矿因素、矿床分布规律等信息有助于降低矿产勘探的难度，所以这些方式已经成为目前矿产勘探的重要方法。

1 理论依据

深部矿和隐伏矿未开勘探工作的理论依据主要有以下几点。

（1）地下一定程度可以为成矿提供有利的空间。通过对成矿理论进行分析我们可知，地下5-10千米范围内是成矿的有利空间。地壳内外动力的复合场就存在这个范围内的空间里，所以这部分空间会产生大量的岩浆、热液矿床。并且这部分空间也是多种成矿要素突变的转折带。

（2）目前来说，我国仍然存在大量未经开采的深部及隐伏矿床。国内金属矿山其开采深度多在300m左右，1000m深度的金属矿山也屈指可数。但是国外的金属矿山开采深度能够达到1500m，并且是平均数值。3000m以上的矿山也不在少数。

（3）我国寻找深部及隐伏矿床的条件十分良好。我国的大型矿集区大多处于成矿地质条件优越的地区。并且这部分地区大多数都已经完成或正在进行综合地质勘探评价工作。这都为后续矿产开采及研究提供了良好的资料。

（4）目前我国深部及音符矿床的勘探开采技术日益成熟。过去由于经济技术等因素的制约，我国绝大多数矿山很难开采500m以下的矿产。而目前的技术，开采500-1000m处的矿产已经具有可行性。

2 国内外发展史

地球化学勘查找矿技术在国内外范围内大致经历四个发展阶段，具体如下：

（1）1950年椅子安，矿产勘探主要通过肉眼观察来进行辨别。水系趁机测量和土壤测量也是主要勘探手段。当发现土壤中的化学组分出现异常时，再通过浅井或探槽对矿体进行进一步勘探。

（2）1950-1970年这段时期，人们对地球化学勘查范围有着质的飞跃。找矿的工作效率也日益提升。各个国家在根据当时成矿理论的引导下纷纷加强了矿产勘探工作，随之而来的是新矿床被不断发现。而原子吸收技术的发明与日益成熟，促使地球化学找矿的效率日益提升。半出露盲矿已经成为各国矿床的寻找对象。

（3）1970-1990年间，通过各种找矿方法的不断应用，各国均积累的大量的地质数据。根据这些数据，各国也纷纷分析总结出了不同类型矿床的对应模式。随着计算机技术在地质勘探上的广泛应用，数字化和定量化已经成为当时找矿的找矿方向。勘探者依据当时现有的成矿理论，以找矿综合模式的思路在未知区域进行矿产资料收集工作，并通过相应的模式对矿产赋存情况进行预测和拟合。对于矿产预测来说，依靠全新的方法技术和理论进行矿产实际探测为其提供了全新的理论依据以及地质数据。

（4）1990年至今，矿产勘探已经步入信息找矿期。由于浅层矿被开采消耗殆尽，其找矿难度也明显增加。随着而来的是找矿方法如雨后春笋般涌现出来。同时，勘探深度也有了明显的加深，得到的地质信息也成倍的增加，矿产勘探人员于可研人眼就可以通过得到的地质信息进行更深层次的研究，与之而来的是推断解释不确定性的成倍增加。随着可研人员采用高新技术以及结合其他学科进行地质勘探的综合研究，成矿作用被越来越多的科研人员从岩石圈、地壳甚至宇宙演变过程来考虑。

在这个时期内，微观、超微观获得信息或间接找矿为主的勘查地球化学找矿方式逐渐被舍弃，取而代之的是直接找矿的方式。而这种转变的一大重要影响因素则是勘查地球化学方法其灵敏度和探测深度的提高。

3 地球化学技术与方法

3.1 传统地球化学方法

（1）岩石地球化学测量。通过测量岩石中某种元素的分布模式的地球化学勘查方法叫做岩石地球化学测量。习称原生晕测量。矿体在矿石结晶沉淀过程中，围岩与矿体同时形成一种原生的分散模式叫做矿床原生晕。这是一种通过研究矿体原生分散模式进行勘查的找矿手段。

（2）土壤地球化学测量。对土壤中含有的微迹元素的分布特征及含量进行系统的分析测量，并发现各类与成矿有关的各种次生异常的手段既是土壤地球化学测量。对于发现覆盖区风化淋滤型矿床和隐伏矿长的效果十分显著。由于我国中低山及丘陵地区其地表覆盖不厚，地表成壤作用也不强，所以虽然地表酥松风化物会发生表生氧化作用，但是仍然具有原岩基本的原始结构。相对来说，尤其是在西部高寒山区或基岩半裸露、裸露的地区，土壤中原始流失分散的情况不严重。但是地表严重污染的地区不适合用土壤地球化学测量方法。

3.2 非传统地球化学方法

（1）气体地球化学测量。通过可研人员大量的研究，很多金属矿床所在区域上方的气体都存在异常，而这些异常可研为寻找深部矿化并指示矿床所在位置提供有效的深度信息。所以，通过检测不同区域的气体的各个元素的含量，可以有效发现当地所赋存的矿类资源。目前气体地球化学方法已经被找矿、水文勘测等行业广泛运用。

（2）地气测量。20世纪80年代，地气测量作为一种全新的深部隐伏矿床寻找方法被推行出来。由于不同地质体和在不同地质作用下会排除不同的气体，这些气体在压力、温度、浓度等因素的影响下，随着细微的气泡、气流由深部向地表迁移，而底漆测量法就是通过测量这些由地下上升散发出的气体中含有的痕量物质来了解深部底层信息。观察结果不受岩石类型等表生因素影响是其优点，但是该方法异常的重现性很难达到目前的要求。

（3）地电地球化学测量。地电化学方法是在外加电场的作用下，将呈活动态的金属离子直接采集隐伏矿体上方土壤或迁移到指定电极等介质，并通过测试传感器中接受到的各个金属的含量，并对土壤离子电导率进行分析测量，从测量结果中分析有矿体有关的异常，从而发现矿产资源。

4 结语

矿产资源随着我国经济不断发展日益紧缺。所以，我国未来矿产开采将往深部及隐伏矿床方向发展。由于矿产勘测环境以及找矿的方向发生改变，相应的勘查技术、思路也应该进行相应的调整，才能保证勘查工作的效率与效果。并且，勘查人员还应该综合其他的勘查方法，不断提高矿体勘查精度。