礦產資源化探勘查技術相關問題探討

呂照巍/新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地質礦產勘查研究院

礦產資源化探勘查技術相關問題探討

呂照巍/新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地質礦產勘查研究院

【摘 要】隨著我國對礦物質資源勘探技術的投入的提高，我國能夠勘探的礦產資源廣度與深度以及礦產資源的種類都有了大跨度的提高。化探作為一項常用的勘查技術，其勘查的效果的如何直接決定了礦產資源的探索數據的準確性。本文將對礦產資源化探勘查技術相關問題進行探討。

【關鍵詞】礦產資源；化探；勘查

礦產資源在工業革命以后就成為了一個國家重要的經濟發展物質來源，也是各個國家競相爭奪的資源，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。在礦產資源勘查技術越來越發達的今天，向已知礦區的周邊及深部進行勘查已經成為各國主要的攻堅目標。因此，對于礦產資源化探勘查技術相關問題探討有較強的現實意義。

一、化探技術相關理論

化探技術簡單可以解釋為利用化學理論與技術，通過探測地表深部礦體反饋的信息的勘查礦物資源的技術。化探技術與物探技術是深穿透勘測技術重要的技術，其優點一是探測深度較大，能夠勘測的深度在百米以上，二是測量的信息較為明顯，能夠斷定礦物資源的種類。

化探技術一般有地球氣納微金屬測量、氣溶膠測量、有機質結合形式法、熱磁地球化學法、酶提取法、金屬活動態測量法和活動態金屬離子法等測量礦物質成分的方法，另外還有植物測量法、電地球化學方法等等都是深穿透勘測礦物資源的有效方法。

化探勘探能夠通過技術的應用收集礦物資源中的礦元素、伴生元素的信息以及礦物質在地表的存在形式。進而推斷礦物質遷移挪動規律、富集規律，進而進行成果分析，以達到準確找到隱伏礦的目的。

化探勘查技術的勘查內容有以下幾點：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和賦存形式，三是形成異常模式的特征。后兩個內容是第一個內容導致的結果，可以勘測到。而元素從深部向地表的遷移機理不容易勘查到，的是化探勘查一直努力解決的問題。最初化探對元素運移途徑，如元素的物理和化學釋放、地下水循環、離子擴散作用、氧化還原電位、氣體擴散等機制等內容，最多只能勘測到遷移幾十米的距離。目前，深穿透勘查地球化學中元素的遷移模型主通過離子擴散遷移模型、地下水溶解遷移模型、電化學遷移模型、地氣流遷移模型等方式可以勘測元素遷移上百米甚至幾百米的距離。

二、幾種化探勘查方法

本文將對目前礦物質勘測比較常用的化探勘查方法進行介紹。

（一）地氣測量方法

學者利用認為地下深部的氣體呈微氣泡形式上升，在通過礦體時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地表深處礦物質的種類和所含元素，進而演變為目前的地氣測量方法。地氣測量又稱地氣異常檢測，是揭示深部隱伏斷裂礦物層的有效手段之一。地氣常出現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。在對測量地氣土壤取樣時，地氣異常所反映的礦化層較深，另外，由于地氣異常體現了礦物質所含有元素的特性，因此對應的異常特性的客觀存在，能夠更好的再現隱伏金屬礦的特性。

（二）活動金屬離子法

活動金屬離子法根據深部礦體的金屬活動離子能夠穿過上層沉積巖石到達地表的特性，并通過特殊化學試劑將金屬活動離子提取出來，進而確定礦物質種類。活動態離子的判斷比地氣測量更加準確。活動金屬離子法的優點能夠準確地圈定隱伏的鎳礦化、賤金屬礦化，但關于活動態金屬離子從深度到地表層上升的原理及規律，至今沒有掌握，因此只能作為一項輔助勘測方法。

（三）金屬活動態提取法

金屬活動態提取法是根據金屬礦床本身及其圍巖中與礦有關的超微細金屬離子或化合物在某種作用力的作用下，向地表遷移，到達地表后被上覆土壤或其他疏松物的地球化學障所捕獲，并在原介質元素含量的基礎上形成活動態疊加含量，使用適當的提取劑將這些元素提取出來，進而推測隱伏礦性質。金屬活動態提取的對象是地化樣品中呈離子態的金屬，主要能夠對超微細金屬進行勘測，并針對金屬活動態本身的提取，準確度較高。

（四）電地球化學法

電地球化學方法的基本原理是對于深部盲礦或隱伏礦實施電化學溶解，在礦體周圍形成離子層，離子層相關元素在電化學電場、地氣、地下水運動等作用力的反應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，即可發現相關的金屬離子異常，進而達到勘查目的。電地球化學法需要利用地球物理、地球化學等綜合手段，適用于埋藏厚度超過150 m的未固結覆蓋層下和厚度超過500 m基巖下的深部礦體的勘查。

三、礦產資源化探勘查技術的問題分析及改進建議

化探勘查與物探勘查隨著科學儀器精度與靈敏度的提高，對于深透礦產資源的探究也越來越深入。深透化探方法在礦產勘查的應用效果較好，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理來推斷礦物質是否存在，因此，不夠直觀，而且可能還有其他的因素干擾，如一些新的地質現象或作用營力未被發現，而造成勘查結果的錯誤。在化探勘查的理論研究上，由于各個國家的地理條件與技術條件差別較大，一些基本理論問題，如活動性元素以什么形式存在，如何生成，如何變化等都沒有定論，且各執其詞。這樣使得一直備受爭議的問題無法解決，使得勘查沒有參考，對于化探勘查方法自身的發展以及對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點，也有各自的局限性。隨著礦物質勘查難度的增加、不確定以及未探知因素的出現，不同方法的找礦效果與結果可能都不相同。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,并對礦體進行定位預測,成為目前化探勘查中的關鍵技術難題之一。

（三）難識別的礦種還較多

化探方式對于元素的發現較為準確，對于深入地下的礦物質所含的元素能夠較為準確的判定，但是對于難識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，需要更加先進的科學技術才能有可能發現。因此，對于難識別的地下資源，在化探勘查技術與機械設備的研究上，還需要進一步改進。

因此，針對上述各種深透化探方法存在的難題，應用現階段的研究成果和技術，還不能完全解決，對于地質的情況與盲礦的找尋，能夠以深透化探方法去研究開發，但是，任何一種化探方法都有其自身的適用性。因此，對于不同的地質情況，要做出合適的化探勘查選擇，如活動金屬離子法提取的是離子態的形式，故對于那些易呈離子形式的金屬元素較為合適，對于金屬活動態提取法提取的不僅是離子態的形式，還包括超微細的金屬，故對于不宜形成離子形式的金礦效果較好。因此在實際應用時還需要實際情況實際分析，在理論研究與技術開發中，仍然要以實際應用為基礎與依據，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。

參考文獻:

[1]譚科艷，劉曉端，湯奇峰，劉久臣，袁欣，楊永亮. 華北平原土壤環境重金屬元素分布規律及其意義[J]. 地球學報. 2011(06).