探析地質礦產的勘查找礦方法運用

劉振山，仇曉春

（山東省核工業二四八地質大隊，山東 青島 266041）

在地質礦產的開采中，找礦方法通常作為確定礦產位置，礦床走向，礦產儲量的一種開采輔助方法[1]。而為了提高開采效率，對找礦方法的準確性就提出了要求。早期人們通過利用水工環技術進行測定，并進行計算，但得出結果較為粗略，只能作為參考[2]。后續發展中，測量方法不斷的更新，在找礦中獲得的數據更加全面。但目前找礦方法的運用中，對深層礦產的找礦測量較為忽視，導致獲得的儲量以及礦床發展方向僅能體現出表層土層的礦物，無法得出深層礦產的參數[3]。因此在找礦中需結合深度找礦方法的使用，提高找礦方法的準確性。

1 地質礦產的勘查找礦方法設計

1.1 地質礦產深度找礦依據

在進行找礦工作中，未來工作會以地表淺層找礦方向為主向著深部礦以及隱伏礦發展，而對該區域進行找礦也存在一定的理論支持[4]。首先根據成礦理論，對于地層的成礦中，最有利空間為6-13km，因為該區域中存在地殼內外動力復合方法以及多種成礦要素。同時該區域中地殼運動較為活躍具有大量的成礦要素，適合成礦巖漿的產出。同時根據相關礦產統計顯示，當前國內礦產的開采深度普遍較淺，地層深處仍具備較高的找礦價值，因此找礦方法應向著深處地層的找礦運用來進行發展[5]。同時我國已經具備進行深處開采能力，因此在確定地層深處礦產后，可以有效的提高礦產的開采效率。

1.2 地球化學測量方法的運用

本文找礦方法中，除去傳統的化學測量方法，添加了深層礦物化學測量方法。通過這些方法來推斷地區地層演化并確定地區各類找礦指標的參數。由于氣體的特性，氣體地球化學的異常情況測量較為簡單，同時異常襯值較小，可定位深部礦體。而通常情況下，礦床上方均存在一定的氣體異常，根據氣體異常情況，可以分析出地層是否存在深部礦床，同時對礦床位置進行初步定位。其中常規的測量指標包括Hg、He、2CO 等，這些指標都可以作為找礦指標。同時這些氣體由于是在地質不同，地質物不同的條件下釋放出來的氣體，往往氣流以及氣泡流都是從地層深處向地表外滲透，因此測量這些氣流元素可以初步了解深部地層的含礦情況。而地氣測量則是通過對地下向地表遷移氣流的上升過程，在測量時，通過測量氣流中夾雜的元素來對深處地層的信息進行揭示。該方法下對于深度地層礦產更為適用，根據相關研究證明，該方法可以探測地層下4500m 深的礦體。該測量方法在運用時，更適用于小比例尺勘查以及礦體定位的找礦階段當中，測量結果受地層覆蓋的巖石，植物等影響較小，適用于戈壁，草原等特殊景觀地區，但重現性較差，需要在測量中添加其他方法，來提高重現性。而這里則可以添加地電地球化學測量方法來提高對于隱伏礦床的檢測。該方法是通過在地表上設置外電場，并使活動態的金屬離子遷移至指定接收電極中，并直接對隱伏礦體中的土壤介質進行采集，并根據元素接收器對金屬含量以及土壤離子電導率進行測定，并采集地層中土壤的介質，并測定其中離子的電導率，通過以上元素特征來對隱伏礦床進行找礦。該方法通常和上述中的地氣測量共同使用，以提高找礦精度。

1.3 生物找礦技術

在當前的找礦技術中，生物找礦根據相關研究證明了其有效性，但生物找礦技術無法作為普適性技術。由于當前技術下，生物找礦可以根據土壤中的個別元素的相應參數來確定地下深處礦體數據因此，在本文找礦方法中，添加了生物找礦技術。在進行生物找礦時，通常是利用礦產的地帶性特質來進行。通常情況下，由于地下礦體的存在，導致其中的分散暈的存在，并受到地區性元素富集的影響。在對個別地區的動物樣本進行嘗試性研究，樣本采集地區中，存在已開采礦脈以及未開采礦脈和遠離礦脈的地區，從而得到的野生牛骨以及牛峰中的Li 元素測試結果，如下圖1 所示：

圖1 礦區牛糞和牛骨Li 含量差別

也可以通過植物中各部位元素的參數計算得出，在該礦區中，常見牧草的植物根中Li 含量如下：

圖2 礦區植物根中Li 含量差別

礦區中牛骨以及牛糞中的Li 含量各有不同，而地區常見植物根部的Li 含量也在不同區域中存在差別。證明生物找礦方法存在一定的可行性，而生物找礦需要根據地區特征來確定探查的生物對象和對應元素。

1.4 地區礦物共生組合分析找礦

在找礦工作進行中，還可以通過地區的礦物結構以及共生關系進行找礦，該方法通常應用在以確定的礦床中，對該礦床的結構發展情況進行確定的階段中使用。以上述中進行生物樣本測試地區礦床為例，該地區的礦床的礦物共生關系如下所示：對表1 結果進行分析，則可推斷出地區礦石存在再造-富集特性，礦石共生性明顯而碳酸鹽中存在的白云石可以證明地區受到熱液的疊加改造。在進行地質勘查時，發現地區礦體出現疊加態，說明礦床具有多來源、多階段的特征。而此類找礦方法往往是根據獲得的地區信息建立其相應的找礦分析模型，利用獲得的數值依據以及對應的知識概念來進行，而單一找礦模型下概念通常只使用與模擬對象。但可以建立相應的儲量計算方法，根據本文上述中對于地區的各類礦產參數進行確認，并確認地區礦體結構和對應的體重值，可以推算出地區礦產儲量，礦產體素計算中體重值為：

表1 礦區金屬礦床礦物共生組合特征

在（1）公式中，iG 代表第i 個體素的待求體重值，iC 代表第i 個體素的品位值，hC 代表工程經驗中高于iG 的礦物品位值，uC代表工程經驗中低于uG 的礦物品位值。而hG 與uG 代表對應的臨界體重值。進而推算出區域中礦石處理和金屬儲量，即：

在（2）公式中，T 代表該地區的礦石儲量，Q 則代表區域內的礦石金屬量，iV 代表第i 個體素的體積，i 代表第i 個體素的品位。至此完成計算。

2 實驗論證分析

通過上述對比試驗進行分析，本文為了驗證設計的找礦方法有效性，利用某地的勘查和開采實際數據，來檢測所勘查區域地質結構的儲量，同時也會勘查出地質結構的異常情況，針對地表發現的礦產礦化線索，綜合物化探異常，使用傳統找礦方法來對本文設計的找礦方法得出的礦物處理計算結果進行對比，以判斷優劣性。

2.1 實驗計算結果

將本文方法與傳統方法、實際方法進行相互比較，將實驗中礦坑設為2 個，并將兩組礦坑進行編號為K1、K2 礦坑，而所研究區域內的各種指數在開采前進行了檢測，因此可直接帶入至兩種找礦方法中。利用兩種找礦方法，對礦山區域數據進行分析，來得出相應的處理對比結果，結果如下。

表2 找礦方法的儲量計算對比結果

由上表2 結果可知，傳統方法與本文方法進行比較，本文方法在產量儲備上增加了147.5/萬t，使誤差大大減少，因此，本文設計的找礦方法儲量計算更接近實際數值。這是由于本文在找礦中添加了對深層礦產的檢測方法，而實驗結果也證明了設計方法的有效性。

3 結語

目前我國正處于一個經濟快速發展時期，隨著社會的進一步發展，對礦產資源需求也將進一步加大，因此，尋找較大的礦產資源就顯得尤為重要。本文在傳統的找礦方法的基礎上，添加了更多的深度找礦測量環境，以此提高對深度礦產的參數確定，并得出了更接近實際礦產處理的結果。但本文中缺乏對礦產區域深度礦產潛力的確定，而直接對礦產進行的深度勘查，容易影響找礦效率，仍需進一步改善。在實際工作當中，我國礦產勘查還存在很多問題，利用上述方法來定位礦床的準確位置還存在一定的限制，需要在實際當中進一步累積實踐經驗，從而使其進一步發展和完善。