金属矿产勘查技术发展现状与思考

姚嘉琪

（华北地质勘查局五一四地质大队，河北 承德 067000）

科学技术的发展，各应用领域的技术逐渐提升，在信息运用越来越普遍的今天，在现代产业中，金属矿业仍然占有着非常关键的地位，同时由于金属矿产资源丰富，相应的勘探技术也更加发达。有关金属矿的勘探工作，陆续提供许多新的资料技术手段。

1 金属矿产勘查技术概况

（1）金属矿产概述。金属矿产资源，是整个人类社会发展生存必须可少的资源。它是工业的基础，是经济发展的基础，更是物质方面构成人类社会框架的基础材料。我国是世界上少数的拥有着健全的工业结构的国家，随着工业化的不断强化，我国对金属矿产资源的需求量暴增。在资源方面，我国拥有大量的金属矿产资源。但是开采技术方面，我国当前的技术和那些发达国家还存在一定的差距。当前的勘查技术已经无法满足市场的需求，这就要进行创新改革。将更加先进的技术融合进去，是必然的趋势。

（2）勘查技术的概述。由于对目前中国大多数浅表地层产状的金矿藏资料的挖掘，找到埋藏较深的金属矿资源将成为关键的问题。找到理想的适于开发的矿藏资源是一个周期长、困难大、危险性大的艰苦系统工程。这种特点尤其是在探索深层矿藏资源时期尤为明显。①发展基于地理信息系统的金矿预测技术。地理信息系统技术有助于人们从各种不同的信息系统中抽取出最有益的信息内容，并进行加以综合处理与分析，从而实现了预测矿产范围的目的，同时地理信息系统的空间与多源数据处理技术也为中国的寻矿工作提出了强大的科技保障，并经过对各种信息系统的综合处理和分析方法，可以大大提升了找矿的效率。②利用矿层分布定向技术。在基本明确了矿藏分布区域的基础上，利用现代地理信息系统对已埋藏矿产的精确预测分析方法，在不同类型的岩石上开展方案和技术手段的实验研究，逐步提出了一种比较成熟的勘查技术方案，以便达到对矿层分布的三维精确定位目标。③勘测程序要科学化，经过层层分析后，由已选定矿区逐渐缩小勘查区域范围，以达到最终寻矿开矿的目标。当前，中国的矿业勘探方案运用还没有很完善，是实施过程中，对不同阶段都要做好合理计划，保证勘探过程的有效实施。并强调在各个阶段的协调性，以减少对资源的浪费。

勘查技术作为一门新兴的矿业勘查方式，相比于传统的勘查方式和钻井勘查，它拥有着勘查深度大、准确率高、效率高等多种优点，而且，它在勘查费用等方面，也同样存在着十分突出的优点，所以，就现阶段深度金属矿业勘查来说，它主要的还是以勘查为主。通过近几年的发展，各种勘查方法也被普遍的运用于现实的深部金属勘探过程中。包括了精确重力勘查方法、电磁勘查方法、精确地震勘查方法和综合勘查方法等等。

2 金属矿产开发的主要对象

（1）浅部矿和深部矿。在对金属矿藏进行研究时，可以将它分成深层矿和浅部矿，两者在进行实际利用时，所采取的方法存在一定的区别。中国把对开采深度超过500m的金属矿产资源勘探称作深部矿产普查，并根据其勘探深度对其作出了相关分类：以地表及地下500m以上为"第一个找矿空隙"、地底500m～2000m为"第二找矿空间"，地底2000m以内为"第三个找矿空隙"。但鉴于深层勘探中存在的矿化信息较弱及环境影响因素过多等特征，所以，传统的勘探方式已很难满足于现阶段对深层矿产资源的勘探。和以往开发浅部矿山比较，深部矿山的开发存在更大的困难和更多的工作量，同时在开发过程中会遭遇更多的来自外部的影响，导致有关人员的生命安全遭受威胁。所以应当提出具体的合理对策，并对深层矿产的分布现状加以全面了解，以便保证矿业的有序开展。这就要求勘查项目具备更高的技术性和专业化，并根据深层矿产的特征，提出具体的勘查对策，为后续项目的开展提供保障。

（2）有色金属和黑色金属矿产。在对金属矿藏进行挖掘时，除可以分为深层矿和浅部矿外，还可分为黑色金属矿藏与有色金属股份有限公司矿藏。必须对这两类金属矿藏加以分析，并在勘探过程中对金属矿藏的分布状况加以全面了解，以此提高金属矿藏挖掘的效益提升。与当前阶段国家在对重要金属矿藏开展勘探工作时，对有关政策措施的落实有机融合。大部分的有关政策措施主要是国家根据有色金属进行提出的，特别是对比较稀缺的有色金属、贵金属等，国家应当继续对勘探工作开展深入研究和分析。

（3）超大型金矿。在资源丰富的黄金矿藏中，拥有特大型的金属矿在对这些类型的矿产进行开发时更应该运用先进勘探技术，在开发特大型的金属矿时会存在着很大的工作量与工作难度，因此保证其开发的品质和效果至关重要，并提出了具体的开发方法，以便于让储藏量丰富的特大型金属矿发挥自己的功能，为国家经济社会的发展做出了贡献。在提出具体的实施方案时，首先就应该做好对勘查工作的指导总体设计充分保证勘查工作的实用性和可靠性，在整个实施方案中反映勘查工作的实际应用价值。为今后的开发工作进行参考，使超大型金属矿的勘探和开发顺利地进行，增加开发的有效性并避免无谓的资源浪费。

3 金属矿产勘查技术发展现状

对当前阶段使用得比较普遍的金属矿产的勘探技术，进行调研和分析表明目前国家在对金属矿产进行勘探时所使用的勘探技术发展现状，缺乏理想性。在实际工作中所使用的勘探技术多是引进技术，虽然根据了我国的国情以及有关技术人员的实际工作经历，并与社会实践情况相结合进而发展了富有中国特点的，勘探技术但在勘查技术上仍没有独立性而且由于在对相应的专业技术人员加以训练时其系统不够成熟性，从而使得这些专业技术人员的专业性仍有不足而无法在实际工作中发挥自身的功能。中国也处在不断发展壮大的初级阶段对金属矿藏的需求量日益提高因此扩大金属矿藏开发的规模至关重要。而在开采过程中不可或缺的重要环节，便是勘查者需要保证勘探技术的专业性和先进行，从而保证了斯察工的品质和效果，进而为后续工作的开展提供了有力的技术保障。在进行金属矿物的化学探索时，应该包括从下列几方面内容研究金属元素赋存的自然状态地球所产生的物理化学属性等，还应该把金属隐伏性矿物的找到视为主要目标。所以，必须增强金属矿物勘探技术的精确性、全面性，等从而实现对更多勘查信息的收集保障结果解析的目的正确性。

4 金属矿产勘查技术中的应用研究

（1）重砂找矿技术的应用。重砂找矿法也是物理勘查方法中的一种，它也是利用金属自身的物理性质。由于不同种金属自身的密度是不同的，所以利用这种方法可以将不同种的金属区分开来。这种物理方法的实用性很高，并且成本也较低，所以很适用于大规模勘查。实际操作时原理其实很简单，就是过滤，一种特殊的过滤方式。利用金属自身的性质，在进行筛选时，密度较大的金属会分布在下部，密度小的金属会在上部聚集。这是一种很传统的方式，在提取一些密度较大的金属时效率很高。这种方法由于其效率不高，所以采用这种方法，无法满足当前社会生产的需求量，所以必须要在传统方法的基础上进行改进。最直接有效的方法就是积极的向国外学习。引进更加先进的设备，学习更加高效的方法，以此来整体的改进这种方法的弊端，使其拥有更高的效率，能够满足社会的需求。

（2）高精度重力勘探技术在深属矿产勘查中的应用。精密重力勘查方式，是现阶段在国内外的深部金属矿物资源勘探过程中比较普遍的一项方式，它大致的工作机理是：通过对所勘查区域的相对位置及其附近岩层的密度与重量进行建材，并通过比较各种物质的差异大小，来对各种金属矿物进行定位。在实际的勘探过程中，相关人员大多都会利用重力测量仪这一工具进行相关的工作。这些勘查方式主要被运用在密度很大的矿物资源勘查工作过程当中，其作用是为了找到那些和基性、超级性围岩在一块的重要矿物资源。虽然该种方法对勘探密度很大的金属矿产资源有着十分明显的效果，但因为受重力勘探法本身特性、仪器设备等多种原因的负面影响，其在开展有着复杂地形和地质构造的地区深部金属矿产资源勘查工作时，往往很难确保其测量的精确度和真实性，从而给实际勘探成果造成了很大的误差。所以，在开展山区的深部金属矿藏勘探工作时，也不宜才有用高精度的重力勘探技术。必须注意的是，在使用高精度重力钻探法是，应该严格依据测量指标及其作业标准来开展具体的勘查工作，并由此来提高勘查结论的准确度水平。

（3）地震勘探技术在金属矿产勘查中的应用。高精度抗震诱发探测技术也是中国现阶段比较普遍的一个勘探技术，它一般是指经过使用人工抗震诱发反射波对地质物理属性做出了检测，并根据检测结果对界面的深浅度和形状做出了正确的反应，之后由相关勘查技术人员再根据实际的结果对岩石性质做出了评估，最后判断金属矿产资源的储量大小及其种类。总体而言，高精度地震勘探法在深度大于五百m的深部金属矿产勘探过程中仍然存在着巨大的优越性，不过因为这类技术在中国当时已经刚刚兴起，所以，其理论技术基础并没有非常完善，所以唯有加强对它的深入研究，才能切实发挥出它在深部金属矿产勘探中的积极意义。

（4）面波勘探技术在金属矿产勘查中的应用。这项勘查技术，是中国矿物勘探科研技术人员最近新研发起来的一种全新的物理勘查技术。比较其他地球物理探测方式而言，面波探测技术物理清晰度较高，它能够从不很清晰的地质结构中很好辨认出相对区域，它的应用场地也非常广阔，不找碴儿环境因素，同时它产生的结果也是十分直接的。这种勘查科技主要是利用物理技术方面的超声基本原理，来检测金属矿物所在信息。当然在出现不良环境状况时，例如面声波信号所通过的介质并不一致，这导致了面波声勘测信息被干涉而分散开来的状况，不过对于这些状况它能够利用良好的分辨率进行解决被干涉的问题，并且最终还可以有效判断观测区域面积内是不是存在金属矿资源。当地面波的测量信号受影响而出现分散现象时，其测量速率也随之改变。

5 金属矿产勘查技术的思考

通过对金属矿产的勘查技术进行相应的分析，发现当前阶段应用的勘查技术存在部分问题。在一定程度上对金属矿产开采行业的进一步发展产生了影响因此提出以下几方面建议希望可有效实现金属矿产的勘查技术现状的改善。其一便是在对隐伏矿进行勘查时其关键点便是对介质进行正确的选择并提高相应的分析介质的技术。其二便是勘查工作的主体便是对介质进行取样在该过程中具有较多的和找矿具有关联的信息因此介质取样在找矿工作中也具有关键作用。在对隐伏矿进行寻找时具有较多的方式并且这些方式具有共性即直接探测矿体的深部针对矿体相态的不同应用相同的措施。从而导致标准缺乏统一性因此无法对矿体进行准确的判断这就需要对不同矿床异常的模式、特征等研究。其三应对景观地质条件不同与勘查尺度不同的情况下进行地球化学填图技术等的研究通过缩小矿区等策略进行找矿从而对金属矿产进行全局把握其四对勘查地球化学信息进行研究从而实现基础性的地质问题的有效解决。通过综合性的信息进行定圈。随着科学技术水平的不断是升在一定程度上促进了勘查技术的更新相关人员应对勘查技术进行不断的完善从而促进勘查技术的进一步发展为勘查工作提供有效措施。

6 提高金属矿产勘探技术的方法

（1）以地质体运动规律为依据。金属矿产勘查前要认真分析工作区地质、构造、勘查、化探、遥感、测量等已有地质资料和信息，结合矿区实际，并类比相邻矿区地质矿产情况编制勘查实施方案，对勘查技术要点认真研究，确保勘查工作有序开展。在实际勘查工作过程中需遵循地质体运动规律，认真分析运动规律与矿物元素含量、组合特征、分布特征、成矿专属性等的关系，进而对矿产资源的富集规律和赋存分布特征加以掌握，使后续勘查、评价工作能够顺利、有序开展。另外，勘查单位要对勘查范围加以明确，对矿产资源储量与分布状况做出推算，使其能够对研究矿产资源的形成规律给予帮助，促进相关工作的开展[2]。

（2）应用重砂找矿技术。经验证，重砂找矿技术在金属矿产勘查中的应用效果非常好，应加大这一找矿方法在矿产勘查中的利用力度！在具体工作过程中要认真分析工作区地表流水特征以及重砂地区水文特点，掌握重砂分布状况；同时对矿山系统评估，反复比对数据资料，避免数据存在偏差。

（3）借助砾石找矿。砾石找矿法即以地质体风化运移后所形成的砾石为研究对象借以探寻矿产资源的手段和方法。砾石分布受诸多因素影响，尤其是自重、冰川与水等，所以在运用期间，要认真分析数据，提高探寻矿体位置的准确性。实践过程中，应有效结合地质填图法与砾石找矿法，根据勘查区地勘状况进行地质测量。用大比例尺找矿过程中，要系统分析勘查区资料，结合矿区规模及实际布置勘查地点，以准确确定矿产资源具体位置[3]。工作人员要能对仪器设备正确使用，并合理调节相关参数，尽可能发挥设备作用，不断提高找矿工作质量与效率。

（4）物、化探方法的综合运用。为了更好开展基础地质调查和矿产评价工作，一定要注意地质与化探、勘查、遥感等工作手段的密切结合；各种方法和手段相互结合对勘查区系统地开展工作，是矿产勘查与评价取得成效的关键，也是开展矿产资源预测与潜力评价不可缺少的程序和方法，更是多年普查找矿的经验。以化探与勘查找矿成果相互结合再综合地质、构造、岩浆岩等特征确定找矿靶区，辅以钻探等山地工程对异常进行验证，目前来看是探寻深部隐伏矿体的最有效方法[4-9]。但是在具体工作中，化探工作应根据不同的景观特点布设样品并选择合适的采样介质及其粒级、层位、深度、密度、采样方式等；采样结束后，样品的加工、特别是异常背景值、异常下限等数值的处理和确定均需结合景观特点反复实验。勘查工作应注意勘查方法的选择、测网设计、对异常特征的认识和地质解译等，要注意对异常数据的甄别，正确进行数据处理和改正，编制图件，正确表达和表述异常信息。在物化探数据处理过程中，应加强数学地质、计算机等新技术的应用，通过设计数据分析程序、模拟软件等利用非线性理论、多重分形局部奇异性理论和分析方法、广义相似理论、多重分形滤波技术、多重分形插值及模糊证据仪综合信息集成和融合模型等处理方法，从数据中提取挖掘更多更明显的地质异常信息。同时应考虑不同金属矿种选择相应的找矿技术和方法，保证技术手段运用的灵活性，并不断创新既有技术，提高工作效率和找矿成果，保证金属矿产资源勘查开发工作的高效发展。

（5）地物化三场异常相互约束技术的运用。金属矿产是地壳运动的产物，形成条件及环境十分复杂。随着露头矿和埋藏较浅资源勘查结束，下步则需由浅层勘查向深层勘查转化；这就需要创新找矿技术。勘查部分老矿山时一般会选择地物化三场异常相互约束技术，并与当地实际结合，明确地质构造和矿山存在的关联[4]。具体工作时先制定调查方案，尽量缩减成本投入，充分应用地球化学金属分析测试技术，以便提高地勘工作效率。

7 结语

综上所述，矿产资源是我国资源产业中一个重要的组成部分，尤其是金属矿产，其在促进经济发展和社会进步方面具有重要的作用。由于金属矿产的开采受地质、环境以及气候等多方面的影响，所以金属矿产的开采工作具有一定的难度，为了达到开采金属矿产的目的，我国大力发展金属矿产勘查技术。金属矿产勘查工作要结合金属矿产勘查工作的实际情况，采取符合金属矿产勘查的有效方法和技术。