影响化探找矿效果的因素分析

刘文博

（西安西北有色物化探总队有限公司，陕西 西安 710068）

国家的经济建设离不开矿物资源，加强对矿物资源的合理开发需不断提高矿物探测及开采技术。矿产资源属于不可再生资源，在开采与使用的过程中都需遵循节约能源的原则。技术水平的提高有助于提高矿产资源的开采效率及使用效率。化学勘探技术简称为“化探技术”，化探找矿技术的应运而生降低了矿物探测的复杂性，提高了找矿的效率。化探技术通过对矿区周围环境的全面勘测，结合异常数据形成勘测报告，为找矿提供的新技术、新方法、新思路。

1 化探找矿的原理及优势

常用的找矿方法包括地质、物探、化探、遥感。其中化探是进行深部找矿，具有直接快速的特点。化探找矿的原理是运用地球化学异常现象进行分析，包括岩石、土壤、水文、水系沉积物、生物、气体等地球化学异常现象，根据元素含量的背景分布图判断元素的正常分布或异常分布。根据不同级次的背景可以分为局部背景值、区域背景值、地球化学省的背景值、全球的背景值，地球化学异常是相对于地球化学背景区而言的，是指与地球化学背景区相比有显著差异的元素含量富集区或贫化区[1]。根据异常形成的环境条件可分为内生异常和表生异常两大类。根据异常与矿体形成的相对时间关系可以分为原生异常和次生异常，原生异常是指与矿体同时形成的地球化学异常，而次生异常是指矿体遭受到破坏以后在表生条件下，元素再次迁移、分配而形成的地球化学异常。地球化学异常的参数值包括异常下限、异常衬度、异常强度、异常面积、异常规模、异常浓度分带性、综合异常组分特征。

化探找矿具有很多方面的优势，例如可以由微小的异常探寻到地球深处的矿，即见微知著，而且不受地表覆盖限制；而化探方法最根本的特点是经济、快速，相比于物探方法具有直接性[2]。但是化探找矿也有一定的局限性，自然条件对化探使用的限制及其效果的影响较大，而且分析方法的灵敏度与准确度也受到很多因素的限制，而且化探的有效性离不开专业的分析仪器和专业的探测人员。

2 化探技术在地质找矿中的应用

2.1 原生晕的应用

原生晕是先采集后分析，前提条件是矿石露出地面，进行网状划分，在网格点上采集样品，对样品进行分析，进而绘制出地球化学异常图。原生晕法可以分析矿区中各元素的分布情况，探测矿区的地质情况[3]。但是受地形条件的限制，适用于坡度较大、覆盖植被较少、岩石裸露的地质条件。找矿模型能够更好的帮助确定矿产的位置，原生晕找矿模型能够探测元素的位置，确定矿产的地点，提高了地质勘探的效率。

2.2 次生晕的应用

次生晕是原生晕经过自然界雨水侵蚀后由于矿体中的元素剥落而在周围土壤中产生的化学异常现象，通过是从土壤、水系两个角度进行采样。地势平坦、植被覆盖较少的地形适用次生晕化探方法，多分布于我国北方。采样的准确性是提高化探有效性的关键，应尽量减少样本中的污染物。

2.3 化探找矿的工作方法

2.3.1 定点方法

化探定位分为地形图定点和采样网定点。地形图定点需在地形图上标注点、线等号码，采样点的选取要充分结合地形要素，根据工作设计方法要求，尽可能采集区域代表性强的物质。不管是哪种定点方式，都必须留下测点标志和编号，便于后期的追溯检查。

2.3.2 采样方法和技术

采样部位一般选取细粒物容易沉积的地方，例如水系的较窄处、水流的较缓处、岩石的凹陷处等等。样品物质的确定方面，要充分结合元素的不同性质、存储状态、富集粒级、地球化学及要找的矿产的特性等进行综合确定。为了提高采样品的代表性，要选取三至四个不同的采样点组合成样品。同一个区域的采样应采用同样的采样方法，尽量避开覆盖采样[4]。在采样的过程中要去除杂草等污染物。化探找矿需重点采集的样品包括矿石岩石样、矿化岩石样、蚀变岩石样、含矿的断层角砾岩、精矿及单矿物样、物相分析样、不同时代地层的基层样等，根据探测区的具体情况而定。在进行化探采样记录时，要保证要素详尽，如实记录各项内容，保证内容齐全、字迹清晰，并对记录数据做好保管、使用与交接工作。对采样质量的检查必不可少，能够及时发现采样方法的问题，提高采样质量是为了提高化探找矿的效果。应安排不同的人在不同的时期对采样质量进行检查，提高质量检查的可靠性，可采用现场观察检查，也可以采用重复采样检查。

2.3.3 化探异常筛选

化探异常筛选融合了地球化学、矿床学、地质学等多个研究成果，运用现代计算机信息技术，对异常数据进行综合分析与评价。常用的化探异常的筛选方法是经验分析法、模型类比法、GIS法、综合信息研究法等。经验分析法是基于已知的地球化学准则、地质背景准则、已知的矿异常原因等进行对比分析，主要适用于地质工作程度较低的中、高山区，主要依靠工作人员的经验判断。模型类比法是最常用的一种方法，根据矿产的类型等建立找矿模式，通过模型类比找出最具代表性的可能的矿至异常[5]。通过GIS进行异常分析分为以下几个层次，一是从地、物、化、遥等多个角度提取综合信息，建立地质信息库，然后建立找矿预测模型，运用空间分析技术进行异常分析，综合运用了现代计算机信息技术，能够大大提高找矿的精确度与准确度。

3 化探找矿的影响因素分析

3.1 化探参数

矿产分布环境各异，化探找矿技术并不是适用于所有的地形。而化探参数多样多元，在复杂的部环境中使用，偏差误差必然存在。常用的参数包含化探扫面参数，涉及不同的采样粒级。同一个区域由于采样时间、面积大小、密度高低不同等，化探的结果不一样。例如，在某些地区三十年前使用一比二十万的比率、六十目混合粒级化探效果几乎没有；但是过了十几年后，在同一个地方，运用一比五万地比率、增加采样粒级后，就发现了同样的区域存在化学异常。因此，在面对复杂多样的勘探环境时，要仔细选择化探扫面参数，在采样粒级的选择上要充分考虑自然景观条件的典型性、代表性。

3.2 化探找矿设备

我国的化探找矿技术是20世纪80年代刚起步，在化探设备与化探找矿技术上落后于西方发达国家。而且配套的其他设施及专业人才也不充足。而化探找矿的高效性离不开先进的精密设备及具有丰富经验的专业人才。部分找矿工作人员的技术还没有与时俱进，方式方法还有待创新，导致化探代矿缺乏专业的团队。扫面的设备在全面性与准确性上也较低，对于化探的结果质量没有充分的保障，导致扫面结果不能准确反映当地的矿产分布情况，降低了化探找矿的精确度及准确性。

3.3 自然条件与交通环境的影响

由于化探找矿都是在户外进行，存在很多客观因素会影响探测工程的开展，例如自然条件与交通环境等。我国丰富的矿产资源基本分布于西北部，那里的自然条件与交通环境还没有得到良好完善，部分区域的交通还在规划建设当中，这给化探小组的工作带来了困难，他们首先必须克服艰难的客观环境。部分自然条件恶劣的区域无法使用高密度的化探探测技术，只能使用低密度采样的方法，而低密度采集的样品，再加上组合过程中产生的误差，大大降低了化探找矿的效果。

3.4 异常现象的多解性

化探结果往往存在两种多解性，包括异常起因地质定性解释的多解性及定量反演异常源几何参数的异常性。多解性会导致在分析化探结果时出现失误。由于异常的多解性，在进行数据比对时会导致判断错误，从而在进行验证孔找矿时，第一、二个孔经常找不到矿的主体，由于这种多解现象的存在，化探找矿的复杂性增加了。在进行化探异常筛选时，人们往往关注了大范围、高强度、多元素组合的异常，而忽略了一些弱小的异常[6]。而往往一些小的、弱的异常是找到矿主体的关键。化探异常的范围与强度也受到多种因素的景程，例如矿的深度、地质的剥蚀程度、地表的覆盖情况、表生的地球化学环境、异常源的大小等。

4 降低因素影响提高化探找矿效果的有效措施

4.1 提高化探找矿创新能力选拔专业技术人员

矿产资源的隐蔽性增加了找矿的难度，因此需要不断在化探技术上进行创新，提高找矿的能力。选择合适的人才担任化探找矿的领队人，带领整个团队进行创新突破。领队人不仅具备很强的化探运用能力，而且能够带领整个团队不断进步，取得找矿效果，促使整个团队都具有创新意识、创新能力，形成具有创新精神的团队，促使团队每个人都形成创新思维、具有创新能力。

化探找矿的技术人员不仅需要专业水平高，而且还需有挑选好项目的能力，在选择找矿项目时，要对市场进行充分研究，并对我国的成矿规律及矿产的分布情况充分了解，然后再确定具体需要查找的矿种，对可能成矿的区域进行划分。

4.2 加强地质分析攻深找盲

在化探找矿的过程中，针对异常部位要重视成矿地质环境的分析。不同的地质环境成矿的位置不同，而且还会受到各种地质元素的干扰；有的地表存在矿化现象，地下往往藏着盲主矿体，地表只露出矿体的一小部分而实际上隐藏着较大的矿体；地表的矿体没有经济价值，矿体的深处可能蕴藏巨大价值的矿种等等。例如，在内蒙古的火山岩下找到了矽卡岩型矿体；在原本是石墨化、黄铁矿化大理岩的异常区域发现了含银多金属层；在江西的某的矿区，地表只见铜铅锌矿化，但是地下蕴藏锡矿体；在广西的钦甲锡铜矿床，运用综合物化探异常找到了盲矿。因此，在对化探异常进行查证时，要分析发现的矿化体或地质物是否会引起相应的异常，如果并不能解释异常现象，则需考虑是否在深部存在盲矿。

化探技术是找盲矿最直接的方法，例如汞气测量方法，通过对土壤中的气汞进行测量、对土壤中的吸附汞进行测量能够找到隐藏的矿；地电化学方法通过对地电提取方法、土壤电吸附提取法、土壤离子电导率测量方法等对隐藏的矿产进行挖掘。

4.3 贯穿于找矿全过程

化探找矿应贯穿于矿产的预查阶段、普查阶段、勘探阶段。预查阶段主要是运用化探技术发现矿床，此时运用面中找点的方法能够增加找矿的效率。在发现矿产之后的普查阶段，继续使用化探技术能够发现盲矿，对矿体分布的深度、广度、连接情况进行进一步的判断。最后，在矿床的进一步勘探阶段，运用化探技术有助于新的矿产资源的发现，提高矿床的产量，对于节约勘探的周期和费用都十分有帮助。

预查阶段应加强对成矿环境的分析，并根据当地的地壳演化运动特点结合地质事件建立地质环境分析表。运用化探技术进行地质环境分析时，也可以综合运用物、地、遥等技术进行综合分析，对于成矿时代的相关问题进行重点研究，理清各种地质条件与成矿之间的关系，为后期找矿打下坚实的基础[7]。

普查阶段要注重对找矿信息的运用与分析。例如，对于隐藏矿的探测，需进行深部的探测分析，对剥蚀程度进行分析，判断地下矿床的情况。对于外表剥蚀严重的矿床要进一步查明原因，可能地下隐藏着不同类型、不同层位、不同时期的矿产资源。

后期勘探阶段，要根据区域性的地质特征进行细致研究，找寻与之相关的大断裂带的分布情况，对其地质结构进行推断，根据“横向矿带规律”找到平行排列的矿田与矿床。因此，可以根据有利的成矿带追踪到其他的平行矿带，提高化探找矿的经济效益。

4.4 加强异常的解释

化探结果的多解性可以通过三个途径降低，一是在数量上和空间分布上增加采样的数量，增加检测数据，让定量解释的多解性降低；二是增加控制参数，运用更多综合找矿的方法降低多解性；三是对异常进行深入分析，提高相关工作人员的解释水平。化探找矿在对采样数据进行分析关键是从众多异常中筛选出矿至异常，需要遵循从“已知到未知“的基本准则。已知异常是结合区域附近已知的矿至异常，通过类比分析判断未知异常的矿至原因。或者根据已发现矿藏的化探异常，从新探测的异常中筛选出与此接近的异常，再进行验证能够提高化探的有效性。

4.5 加强异常的查证

对化探样品在室内进行筛选、排序、评价是必要的，但是为了提高矿至异常查找的效率，最直接有效的方法就是大量的现场异常查证。矿至异常往往需要经过多次查证，由于矿山分布的特点各异，很多用肉眼无法识别。而矿床对化探的反应也有弱有强、有大有小。化探小组在异常对比的过程中，可参照的数据资料也有限。这就要求化探异常查证工作者要坚持到底，对于异常源的主体要查明，对于主要矿化属性要确定。

异常查证主要分为三个阶段，分别为踏勘检查阶段、详细检查阶段、异常验证阶段，在验证异常首批孔洞时，如果不能发现矿产，则需对其中的原因进行仔细分析，对于有希望的异常要坚持验证到底，并且要重视异常查证后的再解释工作。

4.6 加强化探找矿过程中的管理

开始化探找矿工作前，需制定设计书及相应的规范，应组织相关人员加强对设计书与规范的学习贯彻，领会设计书的任务要求及目的，根据设计书的工作部署及方法技术要求，规范地、保质保量的完成勘探任务。

在化探找矿的实施过程中，要严格遵照设计书与规范，规范是总纲、设计书是具体要求，设计书需在规范的要求范围内进行工作部署。设计书确定后还需通过上级部门的审批。

化探找矿工作过程中要全面合理统筹布置工作，以任务目标为核心，为达到预期的找矿效果而协调各方工作。全面性就要求从大局出发，充分考虑设计书要求的工作要点，对于需变更的设计提前提出请示。合理性就是要充分结合实际的找矿情况灵活机动的安排化探工作。统筹性就要球在时间、技术、方法上，管理好各部门，使各部门能够协调统一，充分调配设备、物资，提高资源有效利用率，提高经济效益。

5 结语

目前，化探找矿的效果越来越明显，也已经成为寻找矿产资源最有效、经济、便捷的方法。而我国经济的持续发展需要大量的矿产资源供给。化探找矿效果受到多种因素的影响，包括参数设置、自然环境、交通环境、异常的多解释性等。

为了提高化探找矿的效果，需要加强整个找矿的管理水平，加强地质分析，加强对异常的解释与查证，加强创新能力提高工作人员专业水平，切实采取有效措施，增加矿产资源的后备储量。