论我国有色金属矿山地质勘查手段和应用

李元庆

（山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 250100）

1 有色金属矿产的概念

广义的有色金属矿产是指除黑色金属矿产以外的所有金属矿产，它包括铜、铅、锌、镍、钴、钨、锡、铋、钼、锑、汞等重金属矿产，铝、镁等轻金属矿产，金、银、铂族等贵金属矿产以及稀有金属矿产、稀土金属矿产、分散金属矿产等金属矿产。

有色金属矿产是我国现代化工业、农业、国防和科学技术不可缺少的矿产资源，广泛用于各种各个行业领域中上，是我国经济高速发展的重要保障。

2 地质矿产勘探面临的困难

目前有色金属矿产的勘探主要是对区域地质成矿条件的研究，通过研究矿物质的分布和形成条件，寻找有利的成矿空间位置，通过各种勘探方法发现有价值的矿体,充足的矿产资源储备是我国经济发展的重要保障[1]。但是我国有色金属矿产资源存在分布不平衡、人均占有量少、矿石品位低、开采难度大的特点。随着矿产资源的勘查开发，又面临新的困难和挑战。

2.1 深部找矿技术不成熟和人才紧缺

我国现有的找矿理论、物化探和遥感技术的探测深度大约在500m左右，而世界上最深的探矿深度以达到4000m，就探矿深度上来说我们与国外相差甚远，这也说明找矿技术的不成熟性，没有有效利用现有技术和开发新的技术。

这又引出一个迫切又一时难以完全解决的问题，那就是整个行业缺乏创新人才。基本上整体是墨守成规的一个状态，没有意识地、积极地的在企业里选拔人才和培养人才。缺少矿产勘查带头人或者说“找矿专家”“创新技术人员”，现有状态就是缺乏将找矿理论、勘查技术均能融会贯通的应用型人才。所以怎么样去解决科研与生产、学科以及技术方法之间的分割问题和人才吸纳、培养问题，是地勘行业发展“一体化”的关键所在。

2.2 生态环境易遭到破坏

从地质勘查到矿产勘查的过程，其实就是对人类所需资源的开采，但这个过程漫长，需要不断地开采，会给周边的生态环境带来压力。从水污染或土地流失来看，荒漠化严重影响了生态和自然平衡，与保护生态环境的理念背道而驰。

我们以有色金属矿产的地质勘探为例。从区域找矿到圈定找矿靶区，从发现矿体到矿产开采，这是一项长期而复杂的过程。现在矿产勘查难度越来越大，要求也越来越高。同时资源保护或生态环境保护体系也正逐步完善[2]。

矿产资源的开采对水源地和地质生态环境将产生不同程度的破坏，既不利于我国矿业发展，也严重阻碍了生态环境保护社会的均衡发展。

2.3 频繁的地质灾害和事故

事实上，当中国的矿产资源勘探进行时，它也易于各种地质灾害和事故，这严重危害了人们的生命和健康。因此，我们必须注意这些问题。就经常发生地质灾害和事故的原因而言，主要是以下情况：首先，它与中国复杂的地质环境有关。中国拥有广阔的领土、丰富的资源、多样化的地貌，地下水文工程地质环境更为复杂。矿产资源的开采，很容易影响地质平衡，引发地质灾害。其次，它与人类活动有关。盲目的矿产资源开发，这很容易产生矿业事故。

2.4 生产，科学研究，各种学科和技术方法尚未完全融合

目前，在勘探和开发工作中，科研与生产之间，各种学科与技术方法之间仍然存在分歧。我们必须找到一种能够整合生产和科学研究，各种学科和技术方法统一，以实现真实的“融合”。在这方面，借鉴不同领域的勘探方法，互相学习，通过科学的手段和大数据的应用，实现各种技术的集成。

2.5 现场快速测定方法需要大力促进

缺乏快速现场测量结果的指导将影响勘探和提取结果的时间，甚至导致错误的结论和数据的丢失。许多现场测定方法已经在中国开发，包括元素分析，物理性质测定和岩石识别。虽然这些方法已在某些地质勘探单位中使用，但它们在现场勘探中没有发挥全部作用。因此，我们必须加强新技术装备的应用。

3 地质勘探技术应用原则

3.1 经济原则

经济原则是新时代矿产勘探技术的应用原则之一。这一原则主要是指基于成本节约的地质勘探。由于有色金属矿山资源的勘探领域宽，勘探工作需要强大的勘探技术来支持，这无疑会增加一些成本消耗。因此，随着矿产资源勘探技术的不断优化，勘探人员应遵循经济原则开展勘探工作，从而降低这方面的成本消耗并实现了良好的资源挖掘效益。

3.2 地质勘探过程中的实用性原则

勘探部门和工作人员还应遵循技术实用性的原则。目前，矿山勘探技术的应用有很高的要求。不仅提高技术应用速度，还要确保技术应用的准确性，从而提高技术应用水平，满足实际需求，实现预期的勘探目的，确保资源勘探的质量。

3.3 环境保护原则

在新时代应用地质勘探技术时，勘探人员应具有基本的环保意识，遵循环保技术原则，以避免对周围环境的不利影响。然而，在实际的矿产资源勘探中，一些勘探技术的应用将破坏土地资源和水资源，增加地质灾害和事故的可能性。因此，在新时代的地质勘探中，勘探人员应遵循环保原则，加强以人为本，节能环保的转型，实施一些有效的绿色技术，以促进可持续的绿色技术地质和矿物采矿的发展。

4 地质勘查常用的勘查手段

4.1 地质填图

地质填图采用穿越法为主，追索法为辅的勘查方法，追索法主要用于圈定矿体、矿化带。实测地质剖面，确定的填图单元经填图实践说明适用可操作性强。地质图基本反映了矿区地层、构造特征及成矿规律。实际完成地质观测点数百个，其内容基本反应了路线实况，并对地质勘查点出露情况进行记录分析，方便最后综合解译。

4.2 航空航天遥感技术与方法

该方法在矿石勘探中取得了快速发展，其应用效果得到了改善。该领域的开发主要反映在改进远程传感器的空间分辨率（从常用的10m级别到10-2米），显影和广泛应用的成像光谱仪（集成图像和频谱），增加观察参数（在一个平台中集成3～5远程传感器），以及立体声观察和信息数据处理的创新（从主题映射到提取弱信息的提取）。此外，积极推动多维信息合成，光谱图像模型建立和模式识别等技术的应用[3]。

4.3 勘探地球化学方法

这种方法的勘探效果显着。目前，为了解决特殊景观条件下勘探深度和应用效果的问题，采用了提高准确性，分辨率和深渗透的技术，特别是大面积地球化学映射技术的发展和各种深层渗透地球化学勘探技术，与矿化光环形成模型，高效航空收养探矿和新参数地球化光环的应用研究，为勘探方法和技术开辟了新的前景[4]。

4.4 地球物理勘探

地球物理勘探是一种利用物理原则研究和解决勘探和探索问题的方法。它基于各种岩石和矿石的密度，磁，电，弹性和放射性等物理性质的差异。它采用不同的物理方法和地球物理仪器来检测天然和人工地球物理领域的变化，以及通过对所获得的地球物理数据的分析和研究来解释地质结构和矿产分布。常用的主要地球物理方法是：重力调查，磁法，电气方法，地震调查，放射性调查等

4.5 地理信息技术及计算机处理

随着信息技术和计算机技术的快速发展，它们越来越广泛地用于地质映射和地质数据收集，管理，解释和传输。地理信息系统（GIS）从静态和二维到动态和多维GIS演变（图1）。利用尖端技术如三维GIS，可视化技术和虚拟现实，它可以使用有限的离散地质信息，尽可能地恢复地质变量的连续分配状态，从而研究其空间变化法和分布特点，以使探险者更感知地浏览矿体的物理景观，并实现GIS的映射功能。

图1 地理信息系统原理

5 技术方法研究

（1）研究工作区的地壳演化与运动的特点，分析了成矿地质条件[5,6]。因此，有必要建立一个区域地质事件表，研究成矿年龄，特别是主要成矿时期和地质事件之间的时间匹配关系。通过使用地质学，物理学，化学的综合数据来分析成矿地质环境，并找出这种环境下形成的地壳物质组成和深部构造的特点及其与矿化的关系。

（2）沿着良好的成矿带勘探易于获得良好的找矿结果。发现新矿时，有必要对成矿带的组成结构和特征进行详细的研究，了解矿区与成矿带关系，阐明区域断层的结构特征及演化规律；了解矿床的分布和矿石组分结构特征。常见情况是：控制矿田的区域性断裂构造大概率控制区域性成矿带的深度和分布。同时，在不同构造应力场的条件下，还产生了与已知成矿带几乎平行或倾斜的深层区域成矿带，并且它们分布规律是等间距或几乎平行。因此，通过研究已有成矿带的矿化和成矿地质条件特征，易于获得良好的找矿结果。

（3）应注意勘探信息中的矿化信息。勘探信息在矿产工作中发挥着重要的指导作用，对矿工具有开创性的意义。首先，应深入分析勘探信息，然后应根据分析结果指导后来的探矿工作部署。如果技术人员希望从勘探信息中分析更有价值的信息，他们必须对勘探信息的产出特征，空间分布和其他方面进行深入研究。在实际工作中，他们还应该注意采矿区的类型，发现不同的成矿中心，特别是隐藏的中心。这项工作的有效实施在勘探找矿取得突破过程中，起着极其重要的作用。

（4）部署矿产勘探。矿山周边勘探。在矿山周围进行地质和矿物勘探时，我们必须将矿山作为开展勘探工作的源头。一般来说，有三个工作级别：第一，在矿区范围内的勘探，确保矿体产量；其次，矿山周边区域的勘探，靠近矿山开发系统；第三，在矿山和矿山之间有找矿前景的成矿带上的勘探。要求在采矿区选用的地球物理，化学和遥感技术以及不同的综合地质找矿方法互相搭配，以便充分利用获得更多的找矿信息。

成矿区勘探。它应按照表面的要求进行，指向表面组合和指向点实施。这项工作还分为三个层面：第一，在矿化带中对地质和矿产资源的综合研究（主要是1∶200000），对区域性的异常进行筛选，初步圈定成矿远景区；二，在成矿远景区进行比例约为1∶50000的地球化学勘探，遥感，地质，重力，磁力等地质勘探工作，进一步筛选勘探潜在的成矿异常区和矿化区，在勘查中进一步圈定矿化目标；第三，在圈定的有潜力的矿化区内通过系统的大比例尺的勘查工作，划分出矿产重点调查区和一般调查区[7]。

6 结论

总而言之，我认为有色金属矿产勘探与国民经济密切相关，我们应该加强对有色金属矿产的勘探研究，使中国的有色金属矿产资源可以更好地被开发和利用。

在有色金属矿产的勘探和开发过程中，我们依据矿产勘探工作对专业知识的要求，必须不断利用先进的科学技术勘查手段，结合丰富的勘探经验，同时加强勘探技术的创新研究。只有这样，中国的地质勘探工作才能取得更好地发展，才能不断促进新时代矿山地质勘探技术的创新发展。