矿产资源勘查中常见的问题及解决措施

高 超，刘 伟，肖巧玲

（中化地质矿山总局湖北地质勘查院，湖北 武汉 430000）

1 研究背景

一方面对于矿产资源勘查来说，采用传统的勘查技术需要大量的人力、物力和财力投入，勘查前期需要查阅大量的的地质、水文、环境等资料，从大量的数据分析中理清思路，找到固体矿物分布的蛛丝马迹，不仅投入较大，同时效率也较低，因此需要将更加先进的数据收集、分析技术引入勘查技术中。

另一方面大数据、云计算、物联网、移动互联以及人工智能技术综合运用于矿产资源勘查，为矿产资源勘查提供了诸多的现代化解决方案，推动了新兴技术与传统矿物勘查深度融合，解决传统的矿产资源勘查方式资源耗费大，效率较低等问题，有利于矿产资源勘查的变革和模式的创新。

2 传统勘查技术在矿产资源勘查中的运用现状分析

图1 常规勘查技术在矿产资源勘查中的运用

传统勘查技术方法较多，主要包括磁法、电法、井中物探法、航空物探法以及地震勘探法等。采用传统勘查技术对矿产资源资源进行勘查，首先要收集待勘查区域内的水文、地质、矿产分布等相关资料，在数据分析的基础上确定矿产资源的勘查思路，然后综合评估不同勘查方法应用的效果，确定初步勘查方法。

将勘查方法应用于矿产资源勘查中，要求工作人员根据已有的勘探数据和矿床分布情况，运用现代化的科学探测工具寻找矿床的可能分布情况，在找矿的过程中形成科学、系统的勘查思路。为了达到这一目的，勘查人员要对矿区的宏观情况有详细的了解，同时对于各种勘探手段在该区域的运用情况有准确的判断，形成有针对性的找矿思路。对于人员配备方面来说，需要理论知识扎实、实践经验丰富，勘探技术掌握良好，勘探工作技术综合运用能力较强的工作人员。因此，提高工作人员的工作能力，丰富矿产勘探的实践经验，可以有效提高矿产勘查效率。

目前常用的几种矿产资源勘查方法有磁法、电法、井中物探法、航空物探法以及地震勘探法。具体如下所示。

2.1 磁法

由于地质体的磁场特性不同，矿产资源可以利用磁法进行勘查。由于许多矿产和岩石之间存在微小的电磁差异，因此在勘查的过程中可能存在多解性，造成了矿产资源的勘查结果受到影响。因此，除了硬件设备的不断提升，加强对于微小电磁差异的勘探捕获能力，还要不断优化软件算法，通过提升软件算法的精度来不断加强微小电子差异的计算能力，从而提升整个电磁勘查仪表的勘测精度。目前瞬变电磁法是最常用的电磁勘测方法，由于其分辨率高，探测精度高，易于探测覆盖层下的良导体。

2.2 电法

电法在矿产资源中常用的勘查方法，与磁法勘查方法有所类似，但也有一定的差异性。电法在矿产资源中的勘查运用，主要利用电磁学和电化学性能的差异性。利用各种矿物质在地壳中存在的电磁学和电化学性能的差异性，结合两者的实际分布情况，利用测量数据与理论数据的对比，从而可以明显地获取地下矿产资源的实际分布情况。将电法应于矿产资源勘探中，利用电阻率的差异，实现矿产资源的快速查找。

2.3 井中物探法

井中物探法主要利用相关技术和设备对井底情况进行探测，然后通过有效的数据分析来对矿产资源进行定位。该方法最大的优点是可以将探测设备通过钻孔深入到地下，与矿产资源接近，从而大大提升了这种方式的勘探能力。利用井中物探法有利于发现深度埋伏的矿产资源资源。由于井中物探法是将探测器通过钻孔深埋地下深入地下，因此这种勘探方法相对于地面物探方法，勘测能力远大于地面物探方法。

2.4 航空物探法

我国地缘辽阔，地貌差异明显，用航空物探法需要大量的基础数据。必须要有相应的区域地貌地区数据才可以进行比较分析。航空拍摄获取到地质、地貌图像，然后与基础数据进行比对。只有掌握不同地质、地貌下的矿物分布特征，才可以将航空物探法发挥到极致。在运用航空物探法时需要运用多种技术手段，提高整体的工作效率和勘探质量。目前将航空物探法和磁法、电法相结合是一种有效的提升航空物探法勘查精度的方法。

2.5 地震勘探法

地震勘探法基本原理是使用人工激发引起的弹性波技术来检测地下介质的弹性和密度差异，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。随着地震勘探法的深入研究，地震勘探勘探仪的成像技术不断完善，地震勘探法不仅应用于矿产资源的传统勘查，同时也应用于地壳研究和石油钻井的勘查。

3 高新技术与传统矿产资源勘查的综合运用

将传统勘查方法应用于矿产资源勘查中，需要业务能力较强、工作经验丰富的技术人员对已有勘查资料进行收集、分析，一旦数据分析有误，必然会影响矿产资源勘查准确性。将大数据、云计算、物联网、5G、人工智能等技术应用于数据采集、分析，一方面有助于推进新兴技术的产业化发展，另一方面可以大大降低技术人员的工作难度，提升数据采集、整理、计算、分析的效率和准确性，提高矿产资源勘查效率，实现智慧化传统勘查。如下图所示为高新技术与传统勘查技术在矿产资源勘查中的综合运用。

图2 高新技术产业与传统勘查技术在矿产勘查中的综合运用

3.1 “大数据”技术降低传统勘查工作难度

在使用传统的传统勘查技术勘查矿产资源时，需要技术人员做好大量的准备工作，其中原始数据采集、整理、处理、分析工作量就十分庞大，需要对勘查相关的每一个区域的水文、地质、周围环境等资料进行综合性、长期性的采集。如果整个固定矿产勘查系统共同构建一个矿产资源资源分布情况大数据库，将全国的详细地理信息、水文条件信息、环境影响因素以及已知的固定矿产资源信息录入数据库，从而构建一套完备的矿产资源信息大数据。然后，利用云计算和人工智能对矿产资源信息数据库进行综合分析，为我们综合评定出全国范围内不同固定矿产资源的分布云图，然后输出区与找矿的勘查路线图。这样就大大降低了传统勘查前期的数据收集和分析阶段的工作难度，提高了勘查的准确性，提升了整体效率。“大数据”技术不仅可以帮助传统勘查的技术人员简化工作量，同时也有助于提升勘查阶段的效率，降低勘查阶段出错的概率。

3.2 “云计算”实现区域矿物分布基础数据共享与快速访问

在互联网的支撑一下，云计算配合大数据技术为广大的使用者提供精准的资源检索功能。利用云计算实现矿产资源分布相关基础数据的云存储，将全部信息和数据存储到云端服务器，勘查技术人员只要被给予访问权限，可以在任何具备网络通信的位置查询云端存储的固定矿产信息。这种技术有利于传统勘查的信息共享，不仅实现在任何地点都可以快速访问数据，同时也有利于不同工作团队之间的数据交换和数据共享，大大提升了勘查效率，降低了工作难度。

3.3 “物联网技术”的应用

随着网络的普及以及各种传感器的快速发展，物联网技术在矿产勘查中的应用也越来越常见，比如无线通信地质传感器标贴的使用，不仅简化了野外地质标识难度，同时大大提升了标识的信息量以及信息准确度，降低了地质信息读取难度，在勘查区域内安置大量的无线通信地质传感器标贴，从而形成一个整体性的无线通信无线通信地质传感器标贴网。利用计算机软件可以快速收集无线通信地质传感器标贴采集到的地质、水文、环境数据，对数据自动化处理之后就形成了区域内矿产资源勘查基础数据。这种方式相对于传统的人员实地考察，不仅更加简单便捷，同时也更加准确高效。

3.4 “5G 通信”确保信息传输畅通

近些年互联网的发展依赖于我国移动通信的快速崛起，特别是“5G”技术已经处于世界领先，为野外勘查提供信息通信保证。例如无线通信地质传感器标贴以及移动通信设备在野外正常工作都离不开移动通信技术，可以说移动通信是现代化传统勘查的基础。

当然，由于矿产勘查、开发企业的移动应用种类较多、移动应用的质量参差不齐、移动互联设备建设不统一、终端管理混乱、无线通信地质传感器标贴通信标准不同一，造成了移动勘查流程管控依然较为粗放。

3.5 人工智能的应用

人工智能技术是一门涉及到多学科的职能科学门类，人工智能在矿物勘查中的运用较少，主要可以应用于数据智能化分析，将具体的地形数据、气候数据以及水文数据利用计算机综合分析，然后利用计算机模拟出区域内矿物质分布数据，并对固定矿产分布情况进行预测。

4 结语

现代高新技术与传统勘查技术相结合的矿产资源勘查手段，不仅可以提升勘查效率，同时还可以降低勘查过程中人力、物力、财力的支出。相对于传统矿产资源的勘查技术来说，这种将现代化电子信息技术与传统勘查技术相融合，具有明显的优势，因此在矿产资源勘查过程中，现代高新技术与传统勘查融合运用，可以整体提升矿产资源勘查效率。