固体矿产资源勘查技术浅析

雷宇航，胡兴旺，叶社锋，孙达兴，张世豪，王廉正

（商洛西北有色七一三总队有限公司，陕西 商洛 726000）

传统的物探法和化探法地质找矿方法发挥了重大的作用，取得了辉煌的找矿成果。随着科技进步和技术的融合，创新和优化地质勘查技术将成为下一步找矿技术发展的突破，将最新的科学技术应用到地质找矿勘查工作中，能有效地促进我国找矿勘查事业可持续发展。

1 地质找矿勘查技术原则

1.1 因地制宜原则

因为我国地域辽阔，固体矿产资源的分布不集中，这样就会对固体矿产资源勘探工作的实施造成诸多的阻碍，针对这一问题，国土资源部2021年5月份印发《关于促进地质勘查行业高质量发展的指导意见》要求地方国土部门在地勘领域国家标准、行业标准框架下，因地制宜制修订地方标准，指导推动本行政区地质勘查技术鉴定与服务工作。运用因地制宜的方法，选择适合的找矿技术。

1.2 绿色原则

十八大以来，我国把生态文明建设上升到治国理念层面，纳入国家发展总体布局，绿色发展成为引领生态文明建设新路径。2018年国土资源部出台非金属矿行业、化工行业、黄金行业、有色行业等9大行业绿色矿山建设规范，提出矿产资源开发全过程实施科学有序，环境生态化要求。同年，广东出台了首个《绿色勘查试点》、黑龙江出台了《绿色勘查实施方案》、广西自治区出台《关于开展绿色勘查试点工作的通知》、中国矿业联合会出台《绿色勘查指南》等，规定了勘查工作中开展实践绿色勘查的基本原则和基本要求、进一步明确了推进绿色勘查工作的目标任务、措施要求、实施步骤和组织保障等，为绿色勘查顺利实施奠定了基础。2021年国土资源部在地方和行业绿色勘查基础上，颁布了《绿色地质勘查工作规范》（DZ/T 0374-2021），提出以绿色发展理念为指导，减少对生态环境扰动。倡导以科技创新引领绿色勘查，按草地、林地等植被覆盖特征划分了四类勘查区，分别制定了差别化的技术要求，明确了地质勘查设计前、施工中、施工后、环境修复后等绿色勘查主要工作流程和实施规范。

1.3 创新原则

在科学技术得到突飞猛进发展的背景下，先进的信息技术逐步应用于地质勘探工作中，矿山地质勘探的工作效率得到有效提升。由于我国不同区域的地质构造的差异化较为明显，也就导致了各个地区赋存的矿产资源差异化严重。目前国内的地质勘探技术水平还未达到一个理想状态，地质勘探技术仍然存在大量的问题有待相关工作人员逐步进行解决。为此在今后的固体矿产资源勘查中要重视技术创新。

2 地质找矿勘查技术发展

2.1 融合应用各类现代勘查技术

在应用地质勘查技术过程中，各项技术都拥有各自的优势，这就需要将各类技术相互的融合，将各类技术优势融合应用，形成具有综合性能力的新型勘测技术，将高精准、高效率、低成本有效的综合实现，进而确保各类的勘查技术能够发挥其优势，有效地被广泛应用。

“地、物、化”三场异常的相互约束技术常应用在开采时间较长的矿山预测工作中，在对矿床深部区域进行勘查和地质找矿工作中现代勘查技术展现出了明显的优势。“地、物、化”三场异常相互作用的关系主要依据物理、地理、化学的特点，融合了多种探测技术形成一个新的勘查方法，新的地质勘查方法有效提高了地质找矿的工作效率。现阶段，应用地质勘查技术过程中，因深部资源探测无法达到规定要求标准，且对于地质异常元素的分析所得数据不够精准，严重影响了矿产资源勘查精度。而采用新的地质勘查技术，不但能能够勘探深部矿产资源而且对于地形复杂区域的矿产资源也可进行精准预测，以达到找矿的目的。

深部资源探测理论技术，该技术集空天-地面-井中-海底立体探测装备为一体，围绕资源能源短缺现状与探测装备国产化的重大需求，从靶区优选、资源勘查、矿体详查三个层面技术需求为出发点，开展极低频电磁探测研究，磁通门与感应式磁场传感器、MEMS检波器等关键设备研发，研制了卫星磁测、航空全张量磁法与电磁法、地面地震与电磁、矿床测井、海底地震与电磁等深部资源探测系列装备，构建了空天-地面-井中-海底四个空间层次的探测技术体系；该技术成果达到国际先进水平，荣获2019年国家科学技术二等奖，其地面电磁、海底地震等装备实现了产业化。研究成果打破了深部探测装备严重依赖进口的局面，支撑了“向地球深部进军”的国家战略。

2.2 科学选择地质矿产勘查及找矿技术

在实际的地质勘查和地质找矿工作中我们可以联合使用多种勘查技术，取各种勘查技术的优点。在保证地质勘探工作效率的前提下，合理地选用地质勘探技术。

第一，地物化三场异常相互制约。地球物理场、地质结构场、地球化学场共同构成了地、物、化三场，而地、物、化三场异常相互制约技术不只是在矿产资源赋存情况的判断工作中起到了良好的作用，对于深部区域矿产资源的勘查效果更佳，例如具有代表性的低频电磁技术。中国科学院地质与地球物理研究所利用“地物化三场异常互相约束”预测理论，在国内外不用地质背景条件下开展金、银、铜、铅。锌、镍矿床找矿，预测靶区靶位100%钻孔见矿化蚀变带，50%左右直接见到矿体，并缩短找矿周期。

第二，X英冠技术。需勘查区域的矿质生长波长度预测主要依靠X荧光技术，检测所得的辐射数据与磁性数据可判断出深层矿产资源富含哪几种矿物元素。而确定了矿物内所含的元素种类后，此时X荧光技术可将元素具体情况进行判别。

第三，在磁场和电场共同作用下，探测设备辅助能够探明深部矿产资源的富集状况，该项技术最突出的优点为方便操作且效率高。

在金矿普查中主要用于圈定断裂破碎带。陕西省核工业地质局二一四大队利用该技术在北秦岭远元古泥盆系地层中找金，成功圈定断裂带构造和裂隙发育带。

第四，GPS技术。GPS技术矿产资源勘查工作中的应用较广泛，该项技术是在无线电与卫星技术的协助下，依照事先设定好的区域进行定位寻找，即可判断出划分区域的相关数据信息，包括地质工程测量、物化探网点测量、地质填图测量、地形测量等。中国科学院地质与地球物理研究所，采用高密度电法，结合厘米级高精度GPS测量和浅部钻探技术，高精度预测山西阳泉地区某地下复杂采空区的空间分布特征。将GPS技术与遥感遥感（RS）和地理信息系统（GIS）三种技术进行集成，简称3S技术。GPS技术开展定位，用于测量矿区的空间位置；GIS技术则集合地理信息，海量数据储存和智能化处理，GIS技术与RS技术相结合，为海量遥感影像数据提高存储空间，完成数据及图像的管理、预处理及可视化监测。

第五，无人机技术，利用无人机的空中移动平台，搭载相关的高分辨率成像系统、磁力仪、重力仪、放射性探测仪等探测设备，实现高效、可移动探测，是目前国际前沿技术、研究重点和发展方向。我国的彩虹-3型无人机及系统是全球首在地质矿产勘查方向的中型无人机，集成了航空地球物理综合测量、先进的航空磁场和放射性测量方法，在基础地质调查、金属矿产和放射性矿产勘查等领域技术领先，处世界前列并出口非洲赞比亚。彩虹-4无人机也已经完成各项测试，具备了空物探飞行的可行性。

2.3 核心导向技术

核心导向技术是在预先不能掌握地层性质特征、层面特征的情况下，利用几何导向能力，根据地层岩性、层面特征确保钻头沿地层最佳位置钻进，实现精准控制的技术。在地质勘探初期，核心导向技术可以清晰展现岩芯在钻孔中所处地点，利于地质勘查工作人员认识到地层的走向，从而清楚地认识到勘查区域的资源赋存情况。因我国的矿物储量大，矿产资源种类较多，不同区域的矿产资源赋存状态也有所不同，这种差异化也对地质勘查工作人员提出了更高的要求，对深部矿产资源进行开采时，根据开采区实际地质情况合理选用开采技术。在实际操作中准确定位钻井轨迹，为今后的钻探打下坚实的基础。

3 结语

地质矿产勘查工作对于促进我国社会经济发展具有重要意义，地质矿产勘查需要合理应用各种找矿技术，不仅要制定科学可靠的矿产勘查技术方案，还要专业的工作技术人员和先进的地质矿产勘查及找矿方法的紧密配合，才能快速、精准的找到靶向矿体，为矿产顺利开采提供有效保障。