固体矿产勘查技术的发展趋势浅析

王艳哲

（河北省地矿局第三地质大队，河北 张家口 075000）

1 固体矿产勘查的基本概念与意义

1.1 固体矿勘查的基本概念

矿产勘查又称为矿产勘探、矿产资源勘探、矿物地质勘探，过去叫勘探，矿床勘探。固体矿产勘探属于矿物勘探范畴，矿物勘探是地质勘探的一部分。矿物资源包括固体、液体、天然气和石油、天然气资源。固体矿物勘探是指在矿物资源中探查固体物质，运用相关的探查技术和方法，以矿物化理论为指导，根据国内外矿产市场的要求，以地质勘探和矿物化预测为基础，采用有关矿产资源的方法，展开特定的地质调查研究工作。其目的是对新矿产资源的勘探与发现，探明多种矿产资源/储备量，在不同阶段（前期调查、常规调查、详细调查与勘探）提交勘探报告，提供矿产资源勘探服务。

1.2 矿产勘查的意义

有利于解放和发展探矿生产力，从根本上提高中国的资源保障能力。矿产勘探是矿业生命周期的起点，也是矿业的"孵化器"。矿产勘探为整个矿业和产业持续稳定发展提供了资源基础。经济建设和社会发展所需要的大部分能源和原材料都是由矿产资源提供的。随着经济发展的不同时期，地质作业和矿产资源也应有所不同，特别是在21 世纪，能源和重要矿产资源的保护成为地质勘探的主要课题。

1.3 我国矿产资源供需形式与资源现状

21 世纪中国矿产资源供求情况：

（1）总量相对丰富，居世界首位，但人均占有率为世界平均的58%，居世界53 位。

（2）储量充足的大部分矿物，除煤炭外，很少使用，而大量使用的矿物经检验的储量相对不足。

（3）大量稀薄矿石几乎没有。例如，铁、锰、铝、铜、金、黄、磷、铀等大部分是稀薄矿石，共生及相关矿石有很多，但几乎没有单一矿石。

（4）矿床规模大而小，中小型矿床多，中大型矿石少，并且发现大型和超大型矿床的数目看，大矿石只占矿床总矿床的8.6%。中小矿床占到了9%。

（5）矿物分布不均。特别是一些重要矿藏分布地区差异明显。如煤炭集中在新疆，山西，山西，内蒙古，占国家储量的60%以上。云南、贵州、四川、湖北四省占国家储量的70%，铁矿石集中在辽宁、河北、山西、四川四省，占国家储量的60%。

中国矿产资源现状：①中国金属矿产面临着严重的危机和替代资源的严重短缺。地质调查中心2001 年的研究表明，中国有色矿山自产的矿物原料生产能力将继续下降，这将影响国家矿物原料供应系统的稳定性。到2010 年，县级以上有色金属矿山关闭约一半，生产能力下降40%左右，预计到2020 年只能维持20%左右。②中国对外国有色金属矿物的依赖急剧增加，对中国铁和铜矿石的需求和进口激增。国内经济受国际矿业市场风险的影响更大。2003 年中国成为世界上最大的铜原料购买者和铝进口国。

2 矿产勘查技术方法种类与作用

2.1 地质测量法

地质测量法是以地质观测研究为基础的地区或矿区的多种地质现象，在相关计划和资料中客观地反映出来。在矿产勘查的不同阶段、不同地区的地质测量采取的比例尺也是不同的，有小比例尺即（1：100 万-1：50 万）的地质测量，这种方法一般是为了获取研究水平较低的空地或基础地质及矿物资料而进行系统、综合的基础地质矿产资料，虽然局部地进行了大规模的地质调查，但也可以收集、编辑现有的资料。并且在现场适当地完善统一地图，进行编译。小规模地质调查是一项综合性的勘探工作，主要目的是决定勘探工作的布局。具体工作如下：①明确地区地层，岩石和地质构造特点的系统识别和地区构造演化历史。②系统收集当地矿产信息及矿产现场数据，典型、有意义的矿产现场勘查评估，明确本地一般矿产化特性。③根据地区地质学特性和矿物化，分析当地勘探地质条件及金属特征，指出下一步性质，拟订勘探工作布局。

中比例尺即（1：20 万-1：5 万）的地质测量，一般来说，中等规模的地质调查是以小规模地质调查为基础，或者是以现有地质及矿物数据和已知的矿区周边所决定的矿物化前景为基础进行的。具体工作如下：①区域性矿物化地质条件，矿石控制因素及矿石形成征兆识别，矿石形成规律概要，矿石形成预测执行和追加勘探有利的组件提案。②对发现的矿山进行勘查与评估，对有更大远景的人进行更细致的调查与勘查，以确定是否执行详细的调查与勘查。③找出所有露在该地区表面的矿石点和矿石体，并对该地区矿藏深度前景进行评估，特别是地质普查阶段1：50，000 地质工作，可使用其他方法。在必要的时候，像地球物理探索、地球化学探测、钻探等，可以用少量的坑探测方法露出来。

大比例尺即（1：1 万或更大）的地质测量一般在矿区内进行高精度地质调查。具体工作如下：①深入了解矿区沉积物的地质条件和光华迹象，特别是矿石控制结构的类型，特性，矿石控制结构的特性，矿石体发生的矿石有利部分等特定矿石控制因素；②总结矿产化规律，指示矿产勘查的具体方针，明确矿体的特定位置；③研究已知堆积物的深度及微细剖析，矿物化学型，矿石管理因素及堆放物堆放形成机制，对堆放物肤浅的地质特性裸露，深度矿床前景的定性和定量预测；④大规模地质调查应结合以多种不同的技术方法获得的信息，以执行矿区内隐蔽的矿石体勘探。

2.2 重砂测量法

重砂测量的主要研究对象是天然沉淀物中含有天然沉淀物矿物，主要内容是解决有用沉沙矿物相关矿物及地质问题。利用重砂机械分散流的形成和分布来找矿，在矿源母体暴露出地表后，通过物理风化形成有害物质，进一步的机械分离促进单一矿物的分离。在长期地质过程中，多种多样的单一矿物质会根据稳定性被清除。沉稳的沉沙矿物有的散布在原处附近，有的在地表水和重力的作用下，通过机械运输沿着地形倾斜面移动到倾斜层，形成与原物相似的高含量区域。它们在一起形成一个机械分散的沉甸甸的沙质矿物质的光环。还有一些矿物粒子通过溪水系统向更远的方向移动，由于水流的输送和沉积，在冲积层形成了一个含量较高的区域，这是由较重的沙子矿物质机械性地分散而成的。因此，中砂矿物的机械散射光环的分布范围，比矿石原矩阵的分布范围要宽得多，容易发现，并成为重要的直接勘察指标。

2.3 地球化学找矿法

通过发现形成矿石的元素和相关元素的散射后的光环，即通过元素的不正常分布进行地球化学调查，所以对地球化学元素以上的正确解释和评价非常重要。一般来说，发现地球化学元素异常并不意味着寻找到了矿石，引起其原因也可能是矿石体或一些地质学过程（包括矿物化），只有前者具有勘探的意义。因此，确立正确合理的找矿异常方式，对出现异常情况的正确解释和评估是达到找矿目的的所在条件。

2.4 地球物理找矿法

地球物理的测量方法是在矿物勘探的所有阶段都适用的，可以从空中、地面和地面收集信息，特别是地质和地形条件良好时，能获得更好的勘探结果。但在某些情况下，它的适用和效果会受到一定的限制。例如，地质体的物理特性不明确或不稳定，地质体过小或过深时，地形及地形条件会复杂而变更。随着时间的流逝，地球物理探测方法的适用受到了限制，特别是在寻找埋藏深度较大的隐蔽的矿石体的目前状况下，对适用地球物理探测方法的要求事项虽然变得更加实用化，但是困难也在增加。目前国内外普遍强调并推进全面适用地球物理学方法，为弥补单一方法的缺点，从多方面突出了异常现象，取得了明显的结果。

2.5 遥感找矿法

利用遥感勘查矿产，可以客观、真实地反映多种地质现象和各种关系，生动地反映地区地质结构和地区结构之间的空间关系。为中小比例尺的地质图和跨区域以及全球性的地质学提供了有利的条件和基础。例如，近年来重修订的1：400 万中国系统蓝图的工作，对雅鲁藏布江深断裂的延伸进行问题论证都以遥感地质调查为基础的新的理解和发现解决了地质界长期以来的纷争。总的来说利用遥感找矿的方法应用在以下几点上：①利用岩石、土壤等与矿物化相关的影像中所显示出来的光谱信息、颜色异常、热辐射异常的现象，直接绘制目标地区并指示勘探方向。②使用解析数据分析本地矿产化条件，预测本地矿产化前景。③运用数字图像处理技术，对多种频带及多种类型的遥感图像进行全面的成像处理和分析，对图像提高或提取矿物化相关信息，特别是光变信息，提供勘探基础；有利于矿物化的矿业方向及前景地区。④使用数学地质学方法，全面的遥感数据，地球物理勘测，地球化学勘测和矿物化统计预测的地质数据，直接说明勘察对象地区。

2.6 工程技术方法

目前用于国内外金属和非金属矿床勘探的许多勘探技术，一般称为勘探项目的钻探和坑勘探项目。

勘探工程是探索的主要技术手段。但最大的好处是可以直接查看和观察矿物质。特别是隧道工程，人员可以自由出入，通过钻探可以直接对矿体进行观察，取样和分类。

3 固体矿产勘查技术的发展趋势

3.1 加大对固体矿产勘查技术的资金支持

有了充足的资金，固体矿产勘探才能做得更好，但就目前情况来说，许多地质国家不能提供充足的勘探资金，这对固体矿产勘探技术的开发有着重要的影响。为了勘探技术的开发，必须增加资金，而且在勘探固体矿物时，没有必要对类似的范围和具有技术特性的所有探测技术进行非研究。只要选取最优的方式来最大限度地利用。为了让经济的最大化利用，出现了土壤测量，水系堆积物测量等许多测量方法，通过这种新的测量方法不仅可以获得更大的经济效益，还可以获得不正常的形态和细微的规模。同时，也对金和水银气体的测量有正确的分析，保证效率性，获得最大的经济利益。这种做法具有经济可靠性，简单操作的特点，促进工作进展。随着科学技术发展水平的提高，以勘查技术将发展更快[2]。

3.2 固体矿产勘查技术能力的增强

在对固体矿产进行勘查时，充分掌握好地质测量法、重砂测量法、地球化学找矿法、地球物理找矿法、遥感找矿法以及工程技术找矿法等勘查技术的应用，另外计算机技术和数学地质学正在逐步渗透到矿物勘探工作中，随着计算机技术的发展，越来越多的矿物勘探评估系统产生出来，促进了固体矿物勘探工作，实现了自动矿物勘探。在工作场所，数据处理和历史记录编辑不仅能节省人力成本，提高工作效率，而且能保证相关数据和图表的准确性[3]。

3.3 对新的地质科学体系的研究发展

固体矿勘查技术的发展离不开对新的地质科学体系的研究。新的地质科学知识系统则向四个方向发展。第一个领域是大规模扩展的服务领域。第二，研究的深度和广度。第三种是广泛应用高科技和新技术。第四是学科体系向综合与分支同时发展。简言之，在将近200 年的历史中，地质科学不仅促进了现代科学的发展，也有力地促进了人类社会和经济的发展。

4 结语

社会经济发展越来越快，坚实的矿产勘探成为社会所有当事人关注的焦点。为了民族经济的迅速发展，有必要加强矿产勘探技术的研究，促进勘探技术的发展，同时对地质学的发展也有很大的影响。