礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題探討

呂照巍

【摘 要】隨著我國(guó)對(duì)礦物質(zhì)資源勘探技術(shù)的投入的提高，我國(guó)能夠勘探的礦產(chǎn)資源廣度與深度以及礦產(chǎn)資源的種類都有了大跨度的提高?；阶鳛橐豁?xiàng)常用的勘查技術(shù)，其勘查的效果的如何直接決定了礦產(chǎn)資源的探索數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本文將對(duì)礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】礦產(chǎn)資源；化探；勘查

礦產(chǎn)資源在工業(yè)革命以后就成為了一個(gè)國(guó)家重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展物質(zhì)來源，也是各個(gè)國(guó)家競(jìng)相爭(zhēng)奪的資源，尤其是近幾年，地表淺部的露頭礦幾乎勘察完全，距離地表較深的礦物還有很大的探索潛力。在礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)越來越發(fā)達(dá)的今天，向已知礦區(qū)的周邊及深部進(jìn)行勘查已經(jīng)成為各國(guó)主要的攻堅(jiān)目標(biāo)。因此，對(duì)于礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題探討有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

一、化探技術(shù)相關(guān)理論

化探技術(shù)簡(jiǎn)單可以解釋為利用化學(xué)理論與技術(shù)，通過探測(cè)地表深部礦體反饋的信息的勘查礦物資源的技術(shù)?；郊夹g(shù)與物探技術(shù)是深穿透勘測(cè)技術(shù)重要的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)一是探測(cè)深度較大，能夠勘測(cè)的深度在百米以上，二是測(cè)量的信息較為明顯，能夠斷定礦物資源的種類。

化探技術(shù)一般有地球氣納微金屬測(cè)量、氣溶膠測(cè)量、有機(jī)質(zhì)結(jié)合形式法、熱磁地球化學(xué)法、酶提取法、金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法和活動(dòng)態(tài)金屬離子法等測(cè)量礦物質(zhì)成分的方法，另外還有植物測(cè)量法、電地球化學(xué)方法等等都是深穿透勘測(cè)礦物資源的有效方法。

化探勘探能夠通過技術(shù)的應(yīng)用收集礦物資源中的礦元素、伴生元素的信息以及礦物質(zhì)在地表的存在形式。進(jìn)而推斷礦物質(zhì)遷移挪動(dòng)規(guī)律、富集規(guī)律，進(jìn)而進(jìn)行成果分析，以達(dá)到準(zhǔn)確找到隱伏礦的目的。

化探勘查技術(shù)的勘查內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：一是元素向地表的遷移，二是元素遷移到地表以后的賦存介質(zhì)和賦存形式，三是形成異常模式的特征。后兩個(gè)內(nèi)容是第一個(gè)內(nèi)容導(dǎo)致的結(jié)果，可以勘測(cè)到。而元素從深部向地表的遷移機(jī)理不容易勘查到，的是化探勘查一直努力解決的問題。最初化探對(duì)元素運(yùn)移途徑，如元素的物理和化學(xué)釋放、地下水循環(huán)、離子擴(kuò)散作用、氧化還原電位、氣體擴(kuò)散等機(jī)制等內(nèi)容，最多只能勘測(cè)到遷移幾十米的距離。目前，深穿透勘查地球化學(xué)中元素的遷移模型主通過離子擴(kuò)散遷移模型、地下水溶解遷移模型、電化學(xué)遷移模型、地氣流遷移模型等方式可以勘測(cè)元素遷移上百米甚至幾百米的距離。

二、幾種化探勘查方法

本文將對(duì)目前礦物質(zhì)勘測(cè)比較常用的化探勘查方法進(jìn)行介紹。

（一）地氣測(cè)量方法

學(xué)者利用認(rèn)為地下深部的氣體呈微氣泡形式上升，在通過礦體時(shí)將成礦元素附著于氣泡表面帶到地表，通過這些氣泡的遷移能夠推測(cè)地表深處礦物質(zhì)的種類和所含元素，進(jìn)而演變?yōu)槟壳暗牡貧鉁y(cè)量方法。地氣測(cè)量又稱地氣異常檢測(cè)，是揭示深部隱伏斷裂礦物層的有效手段之一。地氣常出現(xiàn)在隱伏斷裂的正上方，地氣異常的寬度能夠反映隱伏斷裂破碎帶的寬度。在對(duì)測(cè)量地氣土壤取樣時(shí)，地氣異常所反映的礦化層較深，另外，由于地氣異常體現(xiàn)了礦物質(zhì)所含有元素的特性，因此對(duì)應(yīng)的異常特性的客觀存在，能夠更好的再現(xiàn)隱伏金屬礦的特性。

（二）活動(dòng)金屬離子法

活動(dòng)金屬離子法根據(jù)深部礦體的金屬活動(dòng)離子能夠穿過上層沉積巖石到達(dá)地表的特性，并通過特殊化學(xué)試劑將金屬活動(dòng)離子提取出來，進(jìn)而確定礦物質(zhì)種類。活動(dòng)態(tài)離子的判斷比地氣測(cè)量更加準(zhǔn)確。活動(dòng)金屬離子法的優(yōu)點(diǎn)能夠準(zhǔn)確地圈定隱伏的鎳礦化、賤金屬礦化，但關(guān)于活動(dòng)態(tài)金屬離子從深度到地表層上升的原理及規(guī)律，至今沒有掌握，因此只能作為一項(xiàng)輔助勘測(cè)方法。

（三）金屬活動(dòng)態(tài)提取法

金屬活動(dòng)態(tài)提取法是根據(jù)金屬礦床本身及其圍巖中與礦有關(guān)的超微細(xì)金屬離子或化合物在某種作用力的作用下，向地表遷移，到達(dá)地表后被上覆土壤或其他疏松物的地球化學(xué)障所捕獲，并在原介質(zhì)元素含量的基礎(chǔ)上形成活動(dòng)態(tài)疊加含量，使用適當(dāng)?shù)奶崛⑦@些元素提取出來，進(jìn)而推測(cè)隱伏礦性質(zhì)。金屬活動(dòng)態(tài)提取的對(duì)象是地化樣品中呈離子態(tài)的金屬，主要能夠?qū)Τ⒓?xì)金屬進(jìn)行勘測(cè)，并針對(duì)金屬活動(dòng)態(tài)本身的提取，準(zhǔn)確度較高。

（四）電地球化學(xué)法

電地球化學(xué)方法的基本原理是對(duì)于深部盲礦或隱伏礦實(shí)施電化學(xué)溶解，在礦體周圍形成離子層，離子層相關(guān)元素在電化學(xué)電場(chǎng)、地氣、地下水運(yùn)動(dòng)等作用力的反應(yīng)遷移到近地表并賦存下來，并在電解作用下，將離子分離在陰陽兩極，即可發(fā)現(xiàn)相關(guān)的金屬離子異常，進(jìn)而達(dá)到勘查目的。電地球化學(xué)法需要利用地球物理、地球化學(xué)等綜合手段，適用于埋藏厚度超過150 m的未固結(jié)覆蓋層下和厚度超過500 m基巖下的深部礦體的勘查。

三、礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)的問題分析及改進(jìn)建議

化探勘查與物探勘查隨著科學(xué)儀器精度與靈敏度的提高，對(duì)于深透礦產(chǎn)資源的探究也越來越深入。深透化探方法在礦產(chǎn)勘查的應(yīng)用效果較好，但是在一些方面還存在著一些可以探討的問題，主要有以下幾個(gè)方面：

（一）化探勘查方法本身的問題研究還不夠完善

化探法由于依靠元素從深部向地表遷移的機(jī)理來推斷礦物質(zhì)是否存在，因此，不夠直觀，而且可能還有其他的因素干擾，如一些新的地質(zhì)現(xiàn)象或作用營(yíng)力未被發(fā)現(xiàn)，而造成勘查結(jié)果的錯(cuò)誤。在化探勘查的理論研究上，由于各個(gè)國(guó)家的地理?xiàng)l件與技術(shù)條件差別較大，一些基本理論問題，如活動(dòng)性元素以什么形式存在，如何生成，如何變化等都沒有定論，且各執(zhí)其詞。這樣使得一直備受爭(zhēng)議的問題無法解決，使得勘查沒有參考，對(duì)于化探勘查方法自身的發(fā)展以及對(duì)礦床成因等問題的研究，都有非常重要的意義。

（二）多種方法的選擇需要

化探勘查各種方法都存在自身的優(yōu)點(diǎn)，也有各自的局限性。隨著礦物質(zhì)勘查難度的增加、不確定以及未探知因素的出現(xiàn)，不同方法的找礦效果與結(jié)果可能都不相同。在條件允許的前提下，如何從上述方法中選擇合理的方式，從化探異常中快速篩選出最有找礦前景的靶區(qū)，并對(duì)礦體進(jìn)行定位預(yù)測(cè)，成為目前化探勘查中的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。

（三）難識(shí)別的礦種還較多

化探方式對(duì)于元素的發(fā)現(xiàn)較為準(zhǔn)確，對(duì)于深入地下的礦物質(zhì)所含的元素能夠較為準(zhǔn)確的判定，但是對(duì)于難識(shí)別的礦種與礦床類型，如砂巖型鈾礦、黑色巖系中鉑族元素礦床等還沒有探尋到，需要更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)才能有可能發(fā)現(xiàn)。因此，對(duì)于難識(shí)別的地下資源，在化探勘查技術(shù)與機(jī)械設(shè)備的研究上，還需要進(jìn)一步改進(jìn)。

因此，針對(duì)上述各種深透化探方法存在的難題，應(yīng)用現(xiàn)階段的研究成果和技術(shù)，還不能完全解決，對(duì)于地質(zhì)的情況與盲礦的找尋，能夠以深透化探方法去研究開發(fā)，但是，任何一種化探方法都有其自身的適用性。因此，對(duì)于不同的地質(zhì)情況，要做出合適的化探勘查選擇，如活動(dòng)金屬離子法提取的是離子態(tài)的形式，故對(duì)于那些易呈離子形式的金屬元素較為合適，對(duì)于金屬活動(dòng)態(tài)提取法提取的不僅是離子態(tài)的形式，還包括超微細(xì)的金屬，故對(duì)于不宜形成離子形式的金礦效果較好。因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還需要實(shí)際情況實(shí)際分析，在理論研究與技術(shù)開發(fā)中，仍然要以實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ)與依據(jù)，并且在勘查中，要注重多影響因素的考察，切忌片面的使用某種方式方法。

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