金屬礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦方法的新突破

廖彥恒，曾 陽

（江西省地礦局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 南昌 330000）

改革開放以來，我國的工業(yè)化水平在逐年提高，促進了金屬開采業(yè)的興起和勘查技術(shù)的進步。礦山開采前的勘探工作經(jīng)常受到天氣、地質(zhì)條件等多種環(huán)境因素的影響，勘探結(jié)果的準確性不高。為了更準確地勘探出優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)，需要對現(xiàn)有的找礦技術(shù)進行改進和提升。

1 金屬礦物資源的發(fā)展狀況及找礦原則

1.1 發(fā)展狀況

我國的金屬礦產(chǎn)種類較為齊全，但分布極不均勻。金屬礦物由地質(zhì)板塊的相互碰撞形成，存在深層礦藏和淺層礦藏。礦產(chǎn)埋藏深度的不同會導致勘查開采的難易程度不同。深層金屬礦產(chǎn)會給勘查帶來很大的困難。

在對礦山擬定探測區(qū)進行勘探前，需要了解我國富有的礦產(chǎn)資源以及各種金屬資源的特點。我國的金屬礦產(chǎn)大致可以分為黑色礦產(chǎn)、有色礦產(chǎn)、貴金屬、稀有金屬等[1-3]，如表1所示。

表1 金屬礦物分類

礦產(chǎn)的地理環(huán)境、礦物種類、礦物性質(zhì)決定了找礦勘查方式。在礦山綠色開采的背景下，需要根據(jù)每種礦產(chǎn)的特點，結(jié)合現(xiàn)有的科學技術(shù)研究有效的找礦技術(shù)，并與時俱進地對其不斷革新，才能保障礦業(yè)生產(chǎn)的安全性。

1.2 找礦原則

金屬礦產(chǎn)屬于地質(zhì)產(chǎn)物，地質(zhì)條件不同，礦產(chǎn)資源種類也存在差異。在開展找礦工作中，需要針對不同的自然環(huán)境與地質(zhì)條件開展分析工作和綜合布局，保證礦產(chǎn)資源開發(fā)的合理性和科學性。

2 礦產(chǎn)勘查常用方法

2.1 物探化探技術(shù)

金屬礦產(chǎn)成形和分布的不均勻性為找礦和開采工作增加了困難。物探和化探作為當前應用最為廣泛的找礦技術(shù)，具有較強的靈活性和針對性，可以滿足不同種類礦產(chǎn)資源的開采要求。

金屬礦產(chǎn)資源主要分為稀散金屬、稀土金屬、稀有金屬、貴金屬、有色金屬以及黑色金屬。物探和化探技術(shù)主要是根據(jù)當?shù)氐馁Y源環(huán)境，結(jié)合化學、物理學和地質(zhì)學知識對收集的數(shù)據(jù)進行分析和研究。應用物探和化探技術(shù)可以提升找礦工作的效率，縮短找礦工作的時間，為礦產(chǎn)資源的順利開采提供數(shù)據(jù)保障。

在對深層礦產(chǎn)進行勘測時應使用地球化學勘查方案。地球化學勘查方案主要是對目標地段的土壤進行化學實驗，提取土壤中殘留的與礦產(chǎn)有一定聯(lián)系的元素，根據(jù)化驗結(jié)果分析各種金屬元素的含量進而判斷是否有目標礦產(chǎn)。

2.2 地下電磁波技術(shù)

地下電磁波技術(shù)是一種先進的找礦技術(shù)，其主要原理為利用電磁波傳播方式的特殊性發(fā)現(xiàn)地下蘊藏的金屬礦產(chǎn)。各個礦區(qū)的實際地質(zhì)情況非常復雜且不穩(wěn)定，使用物理勘查法進行勘查容易受到地球磁場的干擾，勘查效果不佳。

為了解決特殊地質(zhì)環(huán)境下找礦工作的實際困難，提升找礦工作和地質(zhì)勘查工作的實效性，許多發(fā)達國家已廣泛應用電磁波技術(shù)，且應用效果良好。

地下電磁波技術(shù)在我國起步較晚，在技術(shù)應用層面依然存在一定不足，需要企業(yè)加強探索和創(chuàng)新，發(fā)揮該技術(shù)的作用和優(yōu)勢。

3 金屬礦產(chǎn)找礦技術(shù)的創(chuàng)新方法

3.1 傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)的相互結(jié)合

找礦技術(shù)需要根據(jù)礦藏的綜合條件和開采目標進行選擇。

目前，我國常用的找礦方法有：第一，根據(jù)礦體物理性質(zhì)的差異分析地表到地質(zhì)深層的具體情況，結(jié)合礦產(chǎn)的成礦規(guī)律推測礦產(chǎn)資源的存在幾率；第二，使用現(xiàn)代化機械設(shè)備構(gòu)建找礦體系，提高找礦的準確率。第三，建立現(xiàn)代化的信息系統(tǒng)，加強信息的收集、處理、分析能力，為各項找礦決策提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 綜合應用地質(zhì)學、物理學、化學知識

深層礦產(chǎn)資源找礦難度較大，需要對找礦技術(shù)進行革新。在進行深層礦物質(zhì)勘查時應該綜合應用地質(zhì)學、物理學、化學三門學科的知識了解金屬礦物質(zhì)的組成，以便提高勘查效率。金屬礦物質(zhì)組成如圖1所示。

圖1 金屬礦物質(zhì)組成

3.3 GPS找礦技術(shù)應用

將GPS技術(shù)融入找礦工作中能夠提高工作效率。GPS技術(shù)借助衛(wèi)星對物體進行定位，為工作人員展現(xiàn)準確清晰的三維坐標數(shù)據(jù)。

由于礦物質(zhì)和巖石吸收光譜不同，可以利用該技術(shù)測量巖體光譜，將測量結(jié)果和數(shù)據(jù)資源庫中既存光譜結(jié)果進行對比分析，尋找目標礦物。GPS技術(shù)受地理環(huán)境因素影響較小，能夠擴大勘查的力度和范圍。圖2是應用GPS技術(shù)得到的勘查平面。

圖2 應用GPS技術(shù)的平面勘查結(jié)果

3.4 引入先進的遙感技術(shù)

遙感技術(shù)能夠詳細地展現(xiàn)各區(qū)域的地質(zhì)狀況，可為找礦工作提供一定的數(shù)據(jù)支撐，減少前期的準備工作。遙感技術(shù)不受地面環(huán)境的影響，利用飛機航拍或衛(wèi)星拍攝對不同地域進行勘查，然后將勘查信息分類后傳輸給控制終端。該技術(shù)可以精確地勘查礦產(chǎn)資源分布，且具有傳輸信息快的優(yōu)點，因此將會是未來金屬礦物質(zhì)勘查的主流方法。

3.5 引入檢測機器人

在空間狹小、地形惡劣的特殊地域，勘探人員無法進行勘探，可以設(shè)計勘查探測機器人，為找礦工作提供技術(shù)支持。機器人勘查找礦將會是未來的一種發(fā)展趨勢。

4 結(jié)語

隨著工業(yè)化的發(fā)展，金屬礦物質(zhì)開采成為工業(yè)的基礎(chǔ)，為保證工業(yè)化建設(shè)的進程，需要對勘查找礦技術(shù)進行革新。先進設(shè)備和找礦技術(shù)的應用能保證勘查的準確性，提高工作效率。將遙感技術(shù)、GPS技術(shù)、機器人勘查等先進技術(shù)融入找礦技術(shù)有利于增加找礦的速度，是未來勘探技術(shù)的發(fā)展方向。