金屬礦普查方法探討

摘 要：金屬礦是指經冶煉可以從中提取金屬元素的礦產。金屬礦是有色金屬的重要的基礎性材料，被廣泛的應用于工業生產和社會建設的各個領域。近年來，國民經濟一直保持快速增長的勢頭，隨著經濟建設需求加大以及西部大開發戰略的實施，我國市場上對有色金屬產品的需求呈現遞增趨勢。這就要求有關部門通過各種技術手段，加大對金屬礦產的普查與開發力度。文章就金屬礦普查方法進行了初步探討。

關鍵詞：金屬礦；普查方法；探討

1 我國金屬礦的種類及金屬礦資源的特點

1.1 金屬礦的種類

金屬礦是指含有金屬成分的礦產。根據所含金屬種類、品位高低及化學成分的不同，金屬礦可作如下分類。

（1）按所含金屬種類不同可分為：黑色金屬礦產：如鐵、釩、錳、鉻、鈦等用做鋼鐵工業原料的礦產等；有色金屬礦產：如銅、鉛、鋅、鈷、鋁、錫、鉬、鎳、銻、鎢、汞等；貴重金屬礦產：如金、銠、銀、銀、鉑等；稀有金屬礦產：鉭、鈮、鋰、鈹、稀土等；輕金屬礦產包括：鋁、鎂等。（2）按所含金屬品位高低可分為：貧礦和富礦，如以磁鐵礦為例：含鐵品位超過55%為平爐富礦；含鐵品位超過50%為高爐富礦；含鐵品位在30%至50%為貧礦。貧礦產必須經過選礦才能進行冶煉加工。（3）按所含化學成分的組成可分為：自然金屬礦產，該類礦產中金屬成分以單一元素的形式存在，如金、銀、鉑、銅等；氧化礦產，是指所含礦物的化學成分為氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽的一類礦產，如白鉛礦、軟錳礦、錫鐵礦、磁鐵礦等；硫化礦產，指礦產中所含礦物的化學成分為硫化物，如閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、黃銅礦等；多金屬礦產，含兩種以上金屬混合物的為多金屬礦產。

1.2 我國金屬礦資源的特點

（1）用量需求大的礦產數量缺乏，用量小的稀有、稀土金屬礦產資源豐富。（2）金屬礦產中，富礦多、貧礦少。（3）混合的多金屬礦多，單一礦少。

2 金屬礦普查方法

普查指統計調查的組織形式之一，即對統計總體的所有內容進行調查，搜集統計資料的工作。其中就金屬礦普查方法而論，常用的物探方法包括航空物探和地面磁法、電法、重力法、地震法等。以下主要對金屬礦普查方法進行探究。

2.1 航空物探

航空物探是指航空地球物理勘探，航空物探的方法被廣泛應用于金屬礦的普查當中。目前，航空物探的主要方法有航空磁測量、航空放射性測量以及航空電磁測量等。航空物探具有探測速度快、自然地面條件影響小、大范圍工作精準度準確穩定、可在地形環境復雜的地方作業等優點。航空物探通常使用的是低速性能好、爬升性能好、轉彎半徑小、操作靈活、超低空性能好的飛機，可以適合山區丘陵的地貌特點的小型飛機，時速在150～200公里/時為最佳。根據地質和物探方法劃出的成礦遠景區，用物探直接或間接地尋找和發現金屬礦床。最常用的作圖比例尺為1：50000、1：25000和1：10000。

（1）航空磁測量法在金屬礦的普查工作中主要用于勘探有磁性的礦藏，尤其是磁鐵礦，還有與鉻、鎳等成礦有關的基性、超基性巖體。航空磁測量法中飛機的飛行高度通常為50～200米，航磁測量法配合地面查證，地質制圖和研究固定區域的礦山構造，可以提高勘測效率。在研究價值很低的地區及大片海上，可以縮小比例尺，研究航空磁測來研究該區域地質構造。許多火成巖及老變質巖都具有磁性，并且在分布、排列及組合上都呈現一定的規律，并且有常見的線形特征，根據它們的磁性特征辨別圈定它們的范圍，包括在沉積蓋層下伏的情況。航空磁法主要采用無線電導航儀同步照相定位技術。為了降低飛行本身的磁干擾，航空磁法尋找金屬礦還需采用特殊的磁補償技術。（2）航空放射性測量法是航空物探中應用最廣泛的方法。航空放射性測量法是用航空能譜儀來測量制定區域內的放射性射線強度，以此尋找放射性元素礦藏。航空放射性測量法在金屬礦的普查中主要被用作圈定鈾、釷、鉀礦等放射性礦床，以及間接尋找鋁土、金、鉬、錫、鈦和其他非放射性礦床，比如根據鉀的異常情況可以追蹤到淺成熱液金屬礦，釷、鉀異常有時同錫礦有關，甚至在一些鋁土礦中，鋁的含量與釷、鉀具有線形關系。（3）航空電磁法，簡稱“航空電法”，是用來快速查良導電金屬礦的航空物探方法，主要是通過交變電磁場的感應原理來勘探金屬礦石，主要是用來快速普查良導性金屬礦體，如富銅、富鐵、密塊狀含銅黃鐵礦、磁黃鐵礦、硫化銅鎳礦等。

2.2 地面磁法

地面磁法主要用于航磁異常的查證，進行更確切的異常定位，并且輔助其他方法進行異常礦體的研究。地面磁法勘探中，通常布置一套的平行等距的測量線，垂直于礦體走向，每隔一段測量線安置一個觀測點，在觀測點上測量地磁場垂直分量的相對值，測線距與測點距之比按照從10：1到1：1排列，通過磁力儀器觀測磁場的異常狀況，找到隱伏的礦床，獲取直接以磁異常數據，圈定磁異常范圍。地面磁法用來普查的金屬礦包括：尋找與磁鐵礦共生的砂礦以及弱磁性礦、普查弱磁性沉積礦床、尋找夕卡巖型礦床、熱液礦以及熱液礦床。

2.3 電法

地殼中含有各種不同的礦體，它們具有導電性、介電性和電化學性質。根據它們的這些性質，可以推斷礦體的位置、產狀以及埋藏深度等參數，以此達實現勘探的目的。電法進行金屬礦的普查勘探具有利用物體參數設置形式多、觀測內容要素多以及用途廣等優點。電法勘探依照場源可分為人工法場和天然法場；依據觀測形式可以分航空、地面和地下電法；依據電磁場的實踐特點可以分為直流、交流和過渡電法；按照異常電磁產生原因可分為傳導類以及感應類電法。我國常見的電法勘探的方法有電阻率法、激發極化法和電磁感應法等。其中激發極化法經常被用來勘測浸染狀導電礦體，電阻率法和其他電磁法被用作勘測良性礦體。

2.4 重力法

重力法通常用于尋找鉻鐵礦，或同磁法配合圈定和研究侵入巖體。重力勘探在金屬礦的地質調查、礦產普查和勘探的三個階段都可應用。主要用于普查與勘探鐵、鉻及銅等金屬礦床或者查明與成礦有關的構造和巖體進行間接找礦。使用重力法普查金屬礦主要分三個步驟：野外勘測數據的分析，繪制重力異常圖譜及分解圖譜，從中挑選有用的異常圖譜；確定異常礦床的特性等參數。在實際勘測過程中，利用礦石的不同密度的特點進行分選，常用的設備有圓錐選礦機，螺旋選礦機以及搖床等。如今，重力選礦法更多的應用于生產海濱砂礦，在稀土礦中也常被用作預先富集的手段。

2.5 地震法

地震法是利用人工指導的模擬地震波形在地質構造不同的地層內的傳播情況來勘測地下的情況，是獲取地質深層構造的信息的主要方式。按照地震勘測、電磁重力及熱源的情況，可以獲取地層分層厚度、內部構造及斷裂剖面的特性，因此可以用于確定巖層沉積厚度，圈定巖層，也可以直接尋找礦體。隨著地震法的不斷完善，該法更多的用于金屬礦的普查勘探之中，特別是研究價值高的區域，甚至直接找到深層的隱伏礦。地震勘探法可以細分為散射波法、折射波法、反射波法以及井中地震方法。地震勘測法具有分辨率高、可操作性大、勘測數據準確可靠的優點。如今，地震法形成了以2D、3D、VSP方法為主的地震反射系列，其中地震散射法發展較快。

3 結束語

金屬礦是人類生活的資料的重要來源，是工業的基礎物質，更是國民經濟、國防、尖端科技及高科技產業的重要戰略物資。金屬礦產資源是全球性問題，更是國際間必爭的資源。我國是資源大國，更是消耗大國，為此，拓展金屬礦普查勘測的方法，大力改進和完善金屬礦普查的技術手段，對于金屬礦的調查、普查和勘探以及制定合理的開發和使用計劃，保證金屬礦產資源的可持續發展都具有重要意義。