新时期地质矿产勘查与找矿技术探讨

方树元

（中国冶金地质总局第二地质勘查院，福建 福州 350108）

矿产作为不可再生资源，在国民经济发展当中始终占据着主导位置，但是，由于我国地质矿产勘查与找矿技术的起步时间较晚，与国外发达国家相比，存在较大差距，像石油、有色金属、贵金属等资源的勘查工作仍然面临着严峻考验，依靠于国外进口的部分矿产资源总量仍然呈现出逐年递增态势。这就需要地质矿产勘查技术人员在实际工作中应当始终秉持创新理念，不断探寻找矿新技术、新方法，为满足国民经济发展对矿产资源的需求做出积极贡献。

1 地质矿产勘查遵循的原则

1.1 学规划，超前部署

地质矿产勘查是一项专业性强、持续时间长、涉及区域广的复杂工作，勘查人员在开始地质勘测与调查工作前，应当广泛收集矿产资源的分布区域、当地的地质结构特点等信息，制订科学合理的矿产勘查方案，并与矿产资源所属地区的国土资源部门、城市规划部门、地质勘查院等机构建立沟通往来关系，结合相关部门提供的准确数据信息，对勘查方案进行细化，做到“规划合理、布局清晰”，在实际勘查工作中由局部向整体过渡，有组织、有计划的完成每一道勘查工序。此外，由于矿产资源属于不可再生资源，分布区域与埋藏深度在短期内不会发生任何改变，因此，勘查人员应当遵循“适度超前”的原则，最好提前10年～15年的时间制订地质勘查规划，只有做好充足的事前准备工作，才能提高勘查精准度。

1.2 依托科技，突出重点

近年来，随着信息技术、人工智能等高科技技术的迅猛发展，地质矿产勘查设备仪器已经逐步向智能化、自动化方向过渡，在这一利好形势下，勘查人员应当充分依靠于先进的科学技术手段，开展地质矿产勘查工作，增强科技硬实力，建立一套以信息技术为基础的现代化矿产勘查体系，进一步提高地质矿产勘查工作的高科技含量。与此同时，在实际工作中，应当全面考虑矿产资源分布区域的环境信息、资源信息、气象信息，以重点矿产类型为主，以普通矿产资源为辅，扩大勘查范围，加大勘查深度，促进地质矿产资源勘查水平的提升。

1.3 协调共进，机制创新

地质矿产勘查工作覆盖面积广，工作交叉面多，涉及到的地方组织机构较多，因此，在勘查工作前期，勘查部门应当充分发挥各级地方政府以及各个相关部门的辅助作用，调动社会各方力量对勘查工作予以积极配合，以加快勘查进度，提升勘查准度。另外，勘查部门应当结合国家法律法规以及行业规范，制订一个科学完善的勘查工作管理机制，并在实际应用当中，根据勘查重心以及勘查效果不断对管理机制进行创新，始终保持管理机制条款的适用性与实用性，为勘查工作的顺利开展提供坚实的法律及制度保障[1]。

2 新时期地质矿产勘查工作存在的问题

2.1 资金投入不足，硬件设施欠缺

地质矿产勘查工作所需的仪器设备主要包括定位仪、地质雷达、激电仪、磁力仪、地震仪、透视仪等，但是，由于部分地质矿产勘查机构资金投入少，导致一些必要的硬件设备严重缺失，这就给地质勘查工作带来了诸多负面影响，工作进程严重滞后。

2.2 市场主体不明，勘查能力受限

受到传统思想观念的影响，社会各领域只承认国有的地质勘查机构与队伍，而对于私有化的地质勘查机构往往表现出不认可的否定态度，这就导致地质矿产勘查市场长期处于国有垄断的局面，给一些中小型的勘查机构带来严重冲击。尤其在近年来，随着国民经济的快速增长，地质勘查领域也逐渐呈现出“百花齐放”的态势，但是，在多元化市场竞争主体并存的情况下，一些经营规模小、注册资金少的勘查机构仍然受到排挤等不公平待遇，这就使矿产勘查市场的良性竞争格局雪上添霜。

2.3 技术创新意识淡薄，风险应对机制欠缺

随着各类矿产资源的逐年减少，矿产资源开发与勘查难度越来越大，尤其是一些稀有矿产资源，往往分布在高寒山区、湖泊沼泽、荒郊野外或者火山岩层较厚的地区，这就给地质勘查与找矿工作带来诸多不便，而且勘查风险指数极高。而部分矿产资源勘查机构为了加快工作进度，仍然沿用过去原始的勘查与找矿技术，以至于安全事故频频发生，不但给勘查人员的生命安全构成直接威胁，同时，也给勘查机构带来巨大的经济损失。

3 地质矿产勘查技术要点

3.1 甚低频电磁探测技术

由于矿产资源多分布于野外荒凉区域，且资源埋藏深，分布区域广，这就给勘查技术提出了更高的要求，而甚低频电磁探测技术作为一种较为成熟的野外探测技术，在地质矿产勘查工作当中得到广泛应用。该技术在实际应用当中主要是在野外区域获得磁场的水平分量、垂直分量以及极化椭圆倾角，观测线始终垂直于待测目标的走向进行布设，一般情况下，每一个沿线之间的距离间隔为20m，电台的布置位置通常在待测地质体走向的方位上，这样，能够保证一次磁场的与待测地质体走向始终保持一致，这种布设方式更易于激发二次磁场。在实际测量时，勘查人员应当把磁性天线与测线对齐，以便于快速读出极化椭圆倾角的读数。

甚低频电磁探测技术能够准确探测到地表底层的结构，而且测量精度相对较高，但是，该技术只能够探测到某一区域是否存在矿产资源，而无法测定出该区域矿产资源的分布情况以及资源存储量，因此，在应用甚低频电磁探测技术时必须与其它技术相结合，才能够获取更多的矿产资源信息。

3.2 X射线荧光技术

该技术能够对地质结构层中的金属、非金属元素进行定量与定性分析，比如与金矿伴生的Fe、Cu、Zn、As、Pb等元素含量，通过X射线荧光技术能够快速测定出各种成分的准确含量。因此，应用该技术不仅可以确定矿产资源的具体位置、分布情况，同时，也能够确定资源的储存量，是目前地质矿产勘查工作中较为常用的一种技术类型。

X射线荧光技术的主要理论基础是：当地下岩层中各种元素的原子受到激发后，能够释放出不同的能量，这些能量与X射线释放出的能量存在较大差异，由此可以得到各种元素的定性数据，如果一定条件下，X射线强度与各种元素含量呈现出正比关系，就可以根据工作曲线图对元素进行定量分析。

3.3 GPS遥感技术

GPS即全球定位系统，该技术自上世纪90年代便开始在地质矿产勘查当中得到推广应用，经过三十几年的发展，我国的GPS遥感技术水平与国外发达国家之间的差距逐步缩短。GPS遥感技术主要是借助于卫星对地下矿产资源进行勘查和探测，然后将获取的信息数据传输至地面接收站，接收站的操作人员通过光谱分析技术建立光谱分析数据库与曲线图，进而能够准确了解到矿产资源的具体分布情况。由于GPS遥感技术具有测量精度高、数据传输速度快、定位灵活等特征，因此，能够对每一种矿产资源的分布边界做出精准定位，这样，能够有效避免资源开采越界情况的发生。另外，地质勘查人员也可以利用GPS手持仪进行地质填图的数据采集工作，这样，就大幅减少了野外工作量，降低了安全风险，并且提高了工作效率。

4 地质矿产找矿技术要点

4.1 地质填图找矿技术

地质填图主要是通过野外的实地观测，将各种地质体结构按照一定的比例尺绘制在地理图上面，该技术在煤层探测当中得到广泛应用。地质填图技术具有实用性强、准确性高等优势，是目前较为先进的一种找矿技术。在绘制地理图时，一般采用大比例尺，往往比例尺越大，填图单位划分的越精细。地质勘查人员首先应当收集矿产分布区域内的各项地质资料，通过研究和分析，掌握这一区域的地质结构特点，然后对利用定量与定性分析法，确定精准的资源分布位置。需要注意的是：在填制地质图信息时，应当力求语言文字简洁精炼，各种图表概括性强，各种公式能够清晰直观的反映出矿产资源的数据信息，进而将复杂的地质结构信息转化为易于理解和辨识的地质理论知识，以便于为后续的矿产资源开发提供有力的参考依据。

4.2 物化探测找矿技术

物化探测技术即物理找矿技术与化学找矿技术的结合体，由于物化探测找矿技术勘查准确率高、开采效果好、操作程序简洁，而且环保无污染，因此，在地质矿产勘查领域的应用频率相对较高。物化探测找矿技术主要包括重力勘查法、电磁法以及化学元素分析法。比如以化学探测技术为例，该技术主要针对地下地质样品的化学微量元素进行准确分析，然后对该区域的矿产资源的可能性分布情况进行预测和推断，一般包括土壤测量与岩石测量两种方法，土壤测量是利用测量仪器对土壤中的化学成分进行分析，勘查人员结合分析数据绘制矿产资源的分布示意图，同时，可以根据现场土壤采样，计算出土壤样本的密度值，以确定选择哪一种开采方法。而岩石测量技术主要将地下岩石结构层作为测量样本，利用测量仪器对岩石中的化学成分进行分析，然后绘制出矿产资源分布图。为了提高找矿效率，精准确定矿产资源的分布位置，通常情况下，勘查人员将物探与化探技术相结合，这样一来，找矿效果将更加显著。

4.3 地质体运动找矿技术

地质体是一个宏观概念，主要包括板块、地块、断块、岩体、地层等多层次的地质客体，而地质体运动主要是指地球内热、地球引力、地球自转产生的空间位移、变形、解体、联合等现象。地质体运动理论提出时间较早，因此，该技术在地质矿产资源勘查找矿当中也始终占据着举足轻重的位置。应用地质体运动理论首先应当对了解和掌握地质运动的特点，结合矿带的分布规律与种类进行相关数据的分析与比较，进而得出地质矿产资源的具体分布情况。比如以我国的金矿床分布区域为例，如果根据地质体运动理论进行分析，我国在早元古代就已经形成了地下金矿床，到了中生代以后，我国的金矿床主要沿俯冲带和深断裂分布，同时表现出古陆分布的特点。由此可以看出，运用地质体运动理论能够正确指导矿产勘查人员确定矿围岩与成矿类型，进而帮助勘查人员找到丰富的矿藏资源。

4.4 重砂找矿技术

由于一些稀有金属以及贵金属的比重较大，因此，在勘查和寻找矿产资源时可以利用重砂找矿技术来确定矿产资源的具体位置与存储量。比如以锡石矿砂为例，这种砂体可以随着水流分散在距原生矿床15km远的位置，甚至一些细小的锡石砂体能够在距离100km位置被发现，因此，重砂具有易于发现的特点，我国在这一技术应用领域，曾先后寻找到了锌矿床、汞矿床、金矿床、铅矿床等多种矿产资源。但是，重砂找矿技术只适用于寻找和发现地质结构层中一些物化性质相对稳定而且自身比重较大的矿产资源，所以，该技术也具有一定的局限性，在找矿过程中，勘查人员应当结合当地的地形地貌特征以及地质结构条件等信息，谨慎应用重砂找矿技术，以免影响找矿进度。

4.5 砾石找矿技术

砾石找矿是比较原始的一种找矿技术，主要是结合矿体露头被风化后所生产的矿砾或者与矿化相关的岩石砾岩，在重力、冰川、水流的作用下，这些矿砾被搬运转移，形成广阔的分布面，地质勘查人员可以沿着山坡、冰川、水系的活动地带对矿砾进行追踪，进而找到矿产资源的源头。砾石找矿技术主要分为河流碎屑法以及冰川漂砾法，其中河流碎屑法的应用频率相对较高。该方法主要以各个水系中的冲积砾石、岩块或者粗砂为勘查对象，从这些对象当中找到与矿化特征相符的砾石，然后逆流而上，对矿床进行追踪。如果在找矿过程中，遇到相互交汇的两条河流，判断碎屑的主要来源则需要一直逆流追踪到砾石所在的河谷，直到发现砾石的发源地，并在发现含矿碎屑的地点作好标记，将地理信息绘制在地表图上面，划定矿产资源的分布范围，这样，能够缩小矿产资源的寻找范围，并最终确定矿床的具体位置。

4.6 结语

新时期赋予地质矿产勘查工作全新的任务，设立了全新的目标，在机遇与挑战并存的局面下，地质勘查人员应当始终秉持与时俱进的态度，通过技术创新、管理创新、理念创新夯实勘查与找矿技术根基，并积极借鉴成熟的技术经验，不断提升勘查与找矿技术水平，为社会主义建设事业的蓬勃发展提供源源不断的资源与能源支持。