关于地质矿产资源勘察方法及工作的研究

王梦龙

（甘肃煤田地质局一四九队，甘肃 兰州 730020）

随着我国经济的迅速崛起，国民生产中的矿业需求日益增长，矿产资源的开发与利用也越来越受到国家的重视。地质矿产资源勘察工作乃是矿产资源开发的基础部分，对发现与寻找矿产资源、确定开采目标、开采路线与进行矿产资源开发与利用规划有着至关重要的作用。在此背景下，强化地堪技术与方法研究，提升其工作质量与工作效率，可以实现对已有矿区的高效管理，也有利于新矿床的发现与挖掘，是提高矿产储量、促进经济发展的重要途径和手段。

1 常规地质矿产资源勘察方法

1.1 地磁测量法

地磁测量法是指通过收集不同时间与空间的磁场数据，对测量区的地质土壤进行研究与分析的一种测量方式[1]。常规的地磁测量包括陆地磁测，即在不同测量目的与精确度的要求下，采用旋进磁力仪进行磁度强弱数据测量，并将相关数据反馈给地勘工作人员，为其进行矿业资源勘察与开发提供有效数据参考的一种测量方法；其次是海洋磁测，该项工作主要依靠收集船只在海面上的相关数据进行地磁测量，以方便相关技术人员系统地研究并掌握海洋地质资源情况；航空磁测则是通过航空测量的方式，在空中大范围的收集和测量地球的物流资料，并根据资料深入分析并研究地层成矿情况，由于其操作成本高、难度大，在使用上具有局限性；卫星磁测则是采用人造卫星携带磁力仪的方式，对地球与全球范围的磁场进行测量，以获取相关矿业资源信息的一种勘察方法。

1.2 物化探测勘察方法

物化探测勘察方法，即综合物理探测与化学探测两种探测技术的先进优势进行矿业勘察的一种地勘方法。物化勘测需要在了解与掌握被测区域矿床分布和资源存在种类的基础上进行，属于深层次的矿业勘察工作[2]。并且由于矿区地质的矿种差异，不同地区的矿物勘察具有一定的针对性，例如密度、电导率、热导率等，就如常规的物理勘探技术常利用的岩石性质。常规的有色金属、非金属等矿物质都会采用物化探测技术进行深度矿床的矿物勘察与寻找，同时其在地热、地震以及重力集合中也常有应用，故相关技术人员在进行物化勘测时，要将方法使用与被测区的矿床分布和资源种类联系起来，采用准确的探测方式，系统收集完善的地层测量勘察数据，并对之进行深入的研究和分析，以此实现对矿产资源分布和储量的准确判断。

1.3 同位成矿

同位成矿是指根据同位成矿原理进行矿产勘测的一种地质矿产资源勘察方法，由于矿物的生成通常是在矿物活动中心的稳定迁移下形成的，故不同矿产的矿化类型与矿化年龄都存在一定的差异性，其矿化效果的稳定性也就有了某种突出表现。因此，通过同位成矿的测量方法，对调查区的地质条件和地壳运动情形进行深入分析，在研究透彻相关地质事件与环境变化资料的基础上，采用矿化关联查找矿产资源开发的切实可行性条件，对矿产资源的开发与利用意义重大。同时还可以通过分析和研究断裂带地质情况，判定断层平行线的侧断层带范畴，或者以斜交形式，发现次级断裂带的存在，为矿产资源开发提供有效参考。除此之外，成矿信息也常作为矿产勘察工具，应用于地表半隐伏状态的矿业资源探测中，通过深入研究找矿信息，获取矿产资源分布的相关信息，促进矿产资源勘察工作的有效开展。

2 常规地质矿产资源勘察技术

2.1 遥感技术

遥感技术是指研究人员通过辐射或者发射电磁波对地质和物质环境远距离勘察的一种新兴勘测技术[3]。与其他技术相比，该技术的探测优势如下：首先它能够通过探测得到地表层和深层的地质数据，对其地质成分进行准确分析，扩大矿区勘察范围，提高矿产探测准确率，使地矿勘察更好的服务于矿产开发。其次，含量丰富但所处位置较深、勘测开发难度大一直是我国矿产资源突出特点，遥感技术则恰好弥补了这一天然缺陷，在该技术支持下，相关工作人员只需要辐射或者电磁波就可以实现对矿物质的识别和矿藏位置的确定，并通过环形构造原理获得准确高效的目标信息，提高对深层矿物质的探测开发效率，保证矿物勘测工作的顺利进行。除此之外，遥感技术的矿藏位置定位工作主要是通过传感仪来完成的，传感仪传输反射电磁波，形成稳定的地质环形结构图，再结合应用动力学和流体力学的技术优势，达到预期的探测目地。同时不同地区的矿藏历经岁月侵蚀，也会出现明显的地表特征，遥感技术可以有效收集这些地表特征的相关资料，协助相关技术人员进行矿物勘测，实现对矿产资源位置精确定位。

2.2 可控源音频大地电磁测深

可控源音频大地电磁法简称CSAMT法，它是电磁探测法的一种，其主要操作方式是使用人工控制的场源对被测地进行频率测深，它结合了MT法和AMT法的应用优势，可以有效规避近场效应和过渡带效应，提高频率测深的准确率，同时由于其仪器简单轻便好操作，也适合在地形地势较复杂的山区使用。CSAMT法的观测频带较宽，正常值在0.1Hz～100KHz之间，最大探测深度可达到2000m，在埋藏较深的沉积矿床探测中应用比较广泛。同时由于音频大地电磁法是采用TM和TE两种模式进行张量或矢量测量，因此能够逼真的反映二维构造，使测量结果更具客观性和规律性。除此之外，CSAMT法的工作效率也极高，即使被测区域地形条件相当差，也可以在点距25m时完成30个点的观察测量任务，且通讯条件对该法约束限制也较小，可以完成其他探测方式难以完成的工作任务，故其在金属矿、油汽田、地下水、煤田、岩溶等各种地质勘探中应用广泛。

2.3 地球物理测井

地球物理测井是指采用各种仪器对石油、煤、金属矿等地下矿产资源的各项物理特性参数及井眼技术情况进行探测和收集，以解决地下矿产资源的勘察与开发，也是地质勘探工程推进问题的一项专业性工程技术学科。常见的地球物理测井方法有电法测井法，包括侧向测井、电阻率测井等，其优点是能够对各种井眼条件下的地层电阻率进行有效测量；电磁波传播测井，即通过电磁波进行岩石介电常数测量，并收集地层电阻率以及介电常数相关数据对油气层作精确划分；FMS能进行井壁成像，常应用于地层结构和裂缝等探测中；地层倾角测井则可以实现对井内地层倾角和倾角方向的准确判定，保证井下地层产状及构造测量的精确性；声波测井，包括阵列声波测井等，对于地层孔隙度、机械特性等特性的测量有较好的适应性；除此之外，还有放射性测井、核磁测井、热测井、生产测井等其他地球物理测井技术和方式。这些方法和技术极大的丰富了地球物理测井的形式和内容，对矿产资源探测与开发意义重大。

2.4 X射线次级发射光谱分析技术

X射线次级发射光谱分析技术即地勘科研人员通过X射线荧光技术对矿物资源的种类和其微量元素进行勘测的一种技术手段。其工作原理是利用初级X射线光子或其他微观离子，对待测物质中的原子属性进行激发，使之能够产生次级X射线，帮助科研人员进行物质成分分析或者化学态研究。具体的X射线次级发射光谱分析技术包括以波长色散为代表的X射线光谱法和以能量色散为主的X射线能谱法，两者以激发方式、色散和探测方法的差异作为区分。X射线的矿物质识别主要表现为不同矿物质元素种类其X射线的波长不同，这样就可以帮助科研人员很好的对矿物质的识别和判断，同时科研人员也可以通过对矿物质的定性或者定量分析，实现对被测物质微量元素的准确识别和精确判断，提升矿物质勘察效果。

2.5 地物化三场异常相互约束技术

地物化三场异常相互于约束技术是地勘科研人员在总结分析所有现有地质勘察技术并进行创新性开发后得出的，一种可以满足我国现阶段矿物质勘测需求的新型勘测技术[4，5]。其综合技术规范如下：首先采用伽玛能谱（如图所示为伽玛能谱仪的工作流程图）和X荧光测量技术对被测区的成矿流体场特征进行快速定围,并以天然源大地电磁测深技术探测出潜伏在地质体之下的电性分布特征（深度1000m到2000m之上）；其次使用高密度电法仪对0到200m场深度的地质体电性结构进行精细刻画,并同时使用反射波地震勘探技术，对隐伏地质体1000m以上的典型矿物结构特征进行刻画；除此之外，还需要在成矿探测区域施行偏提取化探技术，确定矿区隐伏地质体的成矿元素存在位置，最后收集所有勘测资料数据进行综合分析，确定矿物的最终构造部位。由于该技术实施过程精密，技术延续性和连贯性较强，因此它的预测成功率非常高，对我国矿物勘察开发影响极大。

3 地质矿产资源勘察工作建议

3.1 建立互联网信息平台，提升工作时效

图1 伽玛能谱仪的工作流程图

互联网时代，各行各业的发展都离不开这一新兴技术的支持，地质矿产资源勘察也是如此。将先进的互联网技术应用在矿产资源勘察工作中，一方面可以优化勘察技术，提高其工作效率，一方面又可以缩短地矿勘察往来调取资料的时间，减少相关工作人员的人力物理消耗，实现对相关工作高效的监督和网络化管理。因此，加强地矿勘察的互联网信息平台建设意义重大。这就要求相关工作人员要做好两个方面的工作，首先广泛收集各种矿产资源勘察信息，建立相关信息数据库，优化各项信息内容，保证平台的专业性和规范性；其次建立高效运转的互联网信息平台，更新相关设备，通过技术提升和设备补充，对地勘信息进行及时传送，并对现场地质矿产资源勘察工作进行合理监督，帮助现场工作人员及时查找并发现优质矿物资源，提高地质矿产资源勘察测量的工作效率。

3.2 关注技术缺陷，提高地质矿产勘察水平

提高地质矿产资源勘察技术的水平需要注意以下几个方面，首先要结合我国目前地质矿产资源勘察工作的实际情况，关注其客观存在的不足与缺陷，分析其存在的主客观原因，并以此为基点，实事求是的寻找科学合理的解决办法，以此实现地质矿产勘察质量的有效提升，从制度、人才、设备、技术等各个方面，优化地质矿产资源勘察工作的软硬件素质，确保该项工作的顺利开展。其次在勘察技术的创新研究上，要把握“拿进来”与“用处来”之间的尺度，在引进国外先进技术的同时，注意结合本国特殊地理构造和矿产资源分布的实际情况加以改革创新，存优去劣，扬长避短，将技术现代化与本土化相结合，实现勘察技术先进性与适应性的全面发展。除此之外，还要注意结合现代先进互联网技术，优化地质矿产勘察工作流程，降低人工操作失误，提升工作效率，促进地质矿产资源勘察工作的智能化、科学化发展。

3.3 强化风险防御，保障工作人员生命安全

由于地质矿产资源勘察大都是野外作业，因此该项工作也具有较高的风险性，极端天气、险峻地势和救援困难，都是威胁相关工作人员生命安全的重要因素，而这些因素又是自然的、人为因素无法抗拒的，因此做好风险防御工作，加强对危险因素的预见性防护，对保证地质矿产资源勘察工作的顺利开展具有重要意义。具体就是要在工作实践中做到：首先要完善实地勘察工作人员的硬件安全防护设备，尽量为其量身准备轻便易携带的安全防护物资，并制定好完善的应急处理预案，最大限度地保证工作人员地生命安全；如果出现突发的、不可抗的自然外力安全事件，要及时启动应急预案进行紧急救援，最大限度增加工作人员的生存几率，减少人员伤亡损失；其次要加强对勘察工作人员地安全教育，帮助其掌握丰富的应急处理措施和急救方法，提高其风险防御能力和危机处理能力，保证地质矿产资源勘察工作进程中的人身安全。

4 结语

由于我国经济发展对能源需求的持续增加，近些年地表矿产资源的开发已经无法满足巨大的市场需求，在此背景下，国家加大了对地质矿产资源勘察的投入力度，进行了一系列的技术更新和方法创新，对促进我国地质矿产资源勘察工作的高质量提升有重要作用。但也存在着技术不足、信息化水平不够以及工作者安全保护机制缺乏等情况，因此，要做好地质矿产资源勘察工作，相关工作者还需要从互联网信息平台建设以及技术更新、风险防控等方面入手，保证该项工作安全高效的进行。