基于新形勢(shì)下地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)研究

霍彥萌，李鳳浩

（1. 河北省地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，河北 邢臺(tái) 0540002. 河北省地礦局地質(zhì)勘查技術(shù)中心，河北 石家莊 050000）

1 不斷完善地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和找礦技術(shù)的必要性

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得對(duì)資源的需求日益增加，為滿(mǎn)足資源使用需求必須加快地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和找礦的發(fā)展，對(duì)地質(zhì)勘查和找礦技術(shù)也提出了更高的要求。不斷完善找礦和地質(zhì)勘查，主要是為了適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的需要，是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，各行各業(yè)都面臨著各種各樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，所以只有結(jié)合行業(yè)實(shí)際發(fā)展情況，不斷發(fā)展和完善地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和找礦技術(shù)，及時(shí)有效地解決找礦和地質(zhì)勘查中的問(wèn)題，才能促進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 地質(zhì)勘查技術(shù)的原則

2.1 統(tǒng)籌規(guī)劃

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，勘查技術(shù)人員應(yīng)在勘查之前先進(jìn)行可行性分析，分析所需的成本、分析當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境情況，還要對(duì)已有的政策進(jìn)行研究，然后在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的勘查方案。要求將地質(zhì)勘查和環(huán)境調(diào)查共同實(shí)施，提高礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的準(zhǔn)確性，將中央與地方的政策統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來(lái)，提前做好計(jì)劃并分配好相應(yīng)的任務(wù)，只有做好整體規(guī)劃，做好國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和對(duì)外開(kāi)放的地質(zhì)勘查統(tǒng)籌，從宏觀角度分析地質(zhì)勘查的特點(diǎn)，才能為實(shí)際找礦工作提供良好的環(huán)境。

2.2 因地制宜

礦物質(zhì)在一系列地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響下形成了豐富的礦產(chǎn)資源，因?yàn)榈刭|(zhì)活動(dòng)不同，所以礦產(chǎn)資源的類(lèi)型也不相同。在這種復(fù)雜的情況下，勘查單位應(yīng)該對(duì)礦產(chǎn)分布的情況進(jìn)行具體詳細(xì)的分析，做好礦產(chǎn)資源的調(diào)查以后才能開(kāi)展開(kāi)采作業(yè)。在了解不同規(guī)劃區(qū)域不同地質(zhì)條件，以及人文經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上才能合理利用勘查技術(shù)開(kāi)始地質(zhì)勘查和找礦，才能確保工作順利完成，才能為后面的開(kāi)采作業(yè)奠定基礎(chǔ)。

2.3 突出重點(diǎn)

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的可以用于生產(chǎn)的礦產(chǎn)資源，在勘查作業(yè)時(shí)必須加強(qiáng)對(duì)重要規(guī)劃區(qū)域的勘查，因?yàn)檫@些區(qū)域所含有的礦產(chǎn)資源一方面被開(kāi)發(fā)的程度較低，另一方面通過(guò)前期的調(diào)查分析已知該區(qū)域有價(jià)值的資源更多。另外，應(yīng)適當(dāng)拓寬礦產(chǎn)資源勘查范圍，加大勘查的深度和廣度，使更多資源被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

2.4 積極采用新技術(shù)

為提高礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和找礦的效率與質(zhì)量，必須利用新的科技成果，將新的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用到實(shí)際勘查中，利用新技術(shù)加快地質(zhì)勘查的進(jìn)度，另一方面通過(guò)對(duì)新型地質(zhì)勘查技術(shù)及其設(shè)備的使用，為地質(zhì)勘查的進(jìn)一步發(fā)展提供技術(shù)保障。

3 新形勢(shì)下地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和找礦的內(nèi)容

3.1 評(píng)估地質(zhì)礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展使得對(duì)資源的消耗越來(lái)越大，對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)資源的需求量也越來(lái)越大，許多不可再生資源已經(jīng)瀕臨枯竭。在評(píng)估已有地質(zhì)礦產(chǎn)資源情況的基礎(chǔ)上，為減少浪費(fèi)，促進(jìn)社會(huì)生態(tài)良性發(fā)展，就需要尋找代替已被挖掘且被廣泛利用而瀕臨枯竭的資源，制定科學(xué)合理的找礦方案才能挖掘出更多有用的資源以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

3.2 礦山開(kāi)采勘查

在確定地質(zhì)勘查方案以后開(kāi)展科學(xué)有效的地質(zhì)勘查，了解當(dāng)?shù)氐牡匦蔚貏?shì)、水文地質(zhì)以及自然氣候等情況，并以勘查的結(jié)果為依據(jù)制定合理的礦產(chǎn)找礦計(jì)劃，并確定選擇的找礦開(kāi)采技術(shù)。制定科學(xué)合理的礦山找礦和開(kāi)采計(jì)劃，是為了避免大面積開(kāi)采而導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，此外也是為提高資源的利用率，實(shí)現(xiàn)資源配置的合理性，從而促進(jìn)礦產(chǎn)生態(tài)平衡發(fā)展。

3.3 勘查已開(kāi)采結(jié)束的礦山地質(zhì)

已經(jīng)開(kāi)采完成的礦山，為避免開(kāi)采活動(dòng)對(duì)整個(gè)礦山的生態(tài)平衡產(chǎn)生不利影響，必須對(duì)礦山進(jìn)行環(huán)境綜合評(píng)價(jià)工作，然后采取綜合整治恢復(fù)的工作，按照要求關(guān)閉礦山，并進(jìn)行復(fù)墾，以恢復(fù)礦山及其周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境。

4 新形勢(shì)下礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和常用的找礦技術(shù)

4.1 地質(zhì)遙感技術(shù)

地質(zhì)遙感和傳統(tǒng)勘探技術(shù)最大的區(qū)別是，該技術(shù)以電磁波為主要依據(jù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖像呈現(xiàn)。該技術(shù)最大的特點(diǎn)是，利用紅外線(xiàn)和可見(jiàn)光實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)層的遙感測(cè)驗(yàn)，然后利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集與分析，最后通過(guò)圖像處理將圖像呈現(xiàn)出來(lái)。該技術(shù)應(yīng)用時(shí)可生動(dòng)地描述礦產(chǎn)資源的分布，且獲取數(shù)據(jù)快捷方便，獲得的數(shù)據(jù)信息完整準(zhǔn)確，還能直觀形象地將勘探的結(jié)果反映出來(lái)以便后期工作的展開(kāi)。

4.2 深部地質(zhì)鉆探技術(shù)

一般化的鉆孔無(wú)法全面進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘探，為提高資源勘探的精確度，高精度的受控定向鉆探技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，不僅彌補(bǔ)了鉆孔缺陷，降低工作量和項(xiàng)目成本，而且也找到了合適的空位，使資源勘探深度更深更全面。高精度的鉆探技術(shù)可在最大程度上確保資源勘探的質(zhì)量。在鉆探作業(yè)中，金剛石繩索取芯技術(shù)因?yàn)榫C合利用了金剛石的強(qiáng)度和硬度特點(diǎn)，將金剛石作為鉆頭鉆探，不但可確保鉆探作業(yè)的有效性，而且也提高了鉆探的深度，和其他鉆探技術(shù)相比，該技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，可在最大程度上提高鉆進(jìn)勘探的效率，而且也大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效率，使勘探工作更具有經(jīng)濟(jì)性。

4.4 物探技術(shù)

4.4.1 重力勘探

該技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)是，利用地質(zhì)周邊重力，對(duì)重力異常進(jìn)行分析從而可確定該區(qū)域是否存在礦產(chǎn)資源，還能進(jìn)一步推斷出存在的資源的類(lèi)型和分布情況、位置和形狀。在分析地質(zhì)重力的基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域地質(zhì)條件、資源分布的分析，該技術(shù)具有應(yīng)用成本較低、勘探深度和廣度較大的優(yōu)勢(shì)，在礦產(chǎn)找礦中應(yīng)用十分普遍。

4.4.2 磁法勘探

礦產(chǎn)資源在地磁場(chǎng)影響下會(huì)出現(xiàn)一定程度的磁化現(xiàn)象，這種磁化現(xiàn)象會(huì)和地磁場(chǎng)疊加而出現(xiàn)磁性異常的現(xiàn)象。利用這一規(guī)律，勘查人員可以通過(guò)分析測(cè)定的方式尋找磁異常和礦產(chǎn)資源的關(guān)系，分析出礦產(chǎn)資源分布和地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系。在物探技術(shù)中，磁法勘探應(yīng)用十分廣泛，但只有在礦石、巖石有較大磁性差異時(shí)才能發(fā)揮最大的作用。在鐵礦勘查中，利用磁法勘探可以磁性強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵礦資源含量和分布情況的分析判斷。

4.4.3 電法勘探

電法勘探也是常見(jiàn)的物探技術(shù)，其工作原理是，利用巖石之間的電磁學(xué)性質(zhì)與電化學(xué)性質(zhì)差異，通過(guò)天然電磁場(chǎng)或人工分布規(guī)律和特點(diǎn)進(jìn)行研究，尋找不同類(lèi)型不同礦床和地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)而推斷出巖層礦體形狀、位置、大小和埋深等情況，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦和資源勘查的目的。電法勘探具體使用方法有很多，所以應(yīng)用范圍也非常廣，比如電流法的應(yīng)用就可以有效快速地探測(cè)出不同巖層結(jié)構(gòu)下的電阻率，然后推測(cè)出電阻率的數(shù)值、判斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的礦石大小和種類(lèi)。電法勘探目前主要被應(yīng)用在油氣田、金屬和煤田等的地質(zhì)找礦勘查中。該技術(shù)雖然適應(yīng)性較廣，可解決多種地質(zhì)問(wèn)題，但是也容易受到外部電磁場(chǎng)和地形的影響。

4.4.4 地震勘探

地震勘探主要被應(yīng)用在淺層的礦產(chǎn)資源找礦中，利用淺層地質(zhì)地震反射波，在人工模擬方式下實(shí)現(xiàn)對(duì)地震反射波規(guī)律的研究，然后根據(jù)地震波傳播路徑、方式和時(shí)間等可以探測(cè)得到巖層的深度、巖層的形狀等，通過(guò)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的判斷實(shí)現(xiàn)找礦的目的、該技術(shù)在使用時(shí)需要利用平面地震勘探和立體高分辨地震勘探儀器，不但可明確礦產(chǎn)資源的分布情況和地質(zhì)斷層分布形式，而且還可以為后期的開(kāi)采工作提供便利，通過(guò)對(duì)礦產(chǎn)資源和該區(qū)域巖層影響的分析可及早采取防控措施以免在后期開(kāi)采時(shí)出現(xiàn)安全事故。

4.4.5 地質(zhì)雷達(dá)勘探

地質(zhì)雷達(dá)勘探也主要用于淺層礦產(chǎn)找礦，雖然勘探深度較淺但是垂直和水平的分辨率較高，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)性剖面測(cè)量，主要被應(yīng)用在淺層和極淺層地質(zhì)勘查和找礦作業(yè)中。將該技術(shù)和其他勘探方式聯(lián)合起來(lái)，可大大提高地質(zhì)勘查和找礦的質(zhì)量和效率。

5 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和找礦技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

5.1 結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)進(jìn)行找礦

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是到了信息時(shí)代，各種信息化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。將信息技術(shù)和找礦技術(shù)結(jié)合起來(lái)，不但提高了地質(zhì)勘查和找礦作業(yè)的效率和質(zhì)量，而且和其他勘查技術(shù)結(jié)合起來(lái)能確保勘查的準(zhǔn)確性，降低找礦的工作量與難度。比如將3S 技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用，利用GPS 可快速定位礦產(chǎn)資源的位置，提高了找礦的精確度和效率，而且因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)手段的使用也減少了對(duì)人力物力的需求。此外，結(jié)合遙感技術(shù)獲得準(zhǔn)確的圖像并清楚地表達(dá)出來(lái)，勘查人員憑借這些可靠的數(shù)據(jù)信息為后期工作提供思路。最后結(jié)合GIS信息系統(tǒng)，將所有信息匯入到信息系統(tǒng)中研究分析，制定科學(xué)合理的找礦方案，進(jìn)一步提高了金屬礦找礦技術(shù)應(yīng)用的效率，保障找礦結(jié)果的準(zhǔn)確有效，同時(shí)也為后期礦產(chǎn)開(kāi)采奠定良好的基礎(chǔ)。

5.2 遙感地質(zhì)創(chuàng)新技術(shù)

在礦產(chǎn)資源勘查和找礦作業(yè)中，地質(zhì)遙感的使用本身可以有效提高找礦的效率和質(zhì)量。另外，加強(qiáng)對(duì)遙感數(shù)據(jù)源的使用，利用這些數(shù)據(jù)源空間分辨率和光譜分辨率較高、極化方式多的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)遙感地質(zhì)直接找礦的目標(biāo)。

5.3 試驗(yàn)測(cè)試手段的完善

在礦產(chǎn)資源勘查和找礦作業(yè)中，前期的試驗(yàn)測(cè)量，主要是對(duì)環(huán)境地質(zhì)和礦產(chǎn)地質(zhì)的情況進(jìn)行分析，一般是同步開(kāi)展的，而進(jìn)一步完善分析測(cè)試的方式，能為后期勘查找礦和開(kāi)采提供更好的條件。利用地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)調(diào)查，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)形態(tài)、價(jià)態(tài)和有效態(tài)的分析，對(duì)金屬礦產(chǎn)和有機(jī)污染物進(jìn)行分析測(cè)試，此外建立完善的地源地質(zhì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用現(xiàn)代化技術(shù)分析手段可提高地質(zhì)勘查與找礦的效率和質(zhì)量。

5.4 綜合勘查技術(shù)的發(fā)展

將不同種找礦技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以自然地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，在詳細(xì)研究礦產(chǎn)地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況選擇科學(xué)合理的勘查方法，可提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的效率，能開(kāi)展高效而全面的地質(zhì)勘查，更充分深入地挖掘有價(jià)值的礦產(chǎn)資源，尤其是對(duì)許多埋藏較深的礦產(chǎn)資源，利用綜合勘查技術(shù)可準(zhǔn)確獲得礦產(chǎn)位置、分布等信息，為后期礦產(chǎn)開(kāi)采提供良好的條件。

5.5 地質(zhì)勘查和找礦優(yōu)化

在未來(lái)地質(zhì)勘查和找礦作業(yè)中，必須和當(dāng)?shù)匾?guī)劃區(qū)的地質(zhì)情況結(jié)合起來(lái)尋找最合適的找礦技術(shù)和方法。在分析礦石和礦體特征的基礎(chǔ)上，利用電阻率中梯形式合理圈定礦化蝕變帶和找礦的范圍。此外，應(yīng)綜合分析礦山的伴生和共生組分，推動(dòng)采礦理論體系的形成。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，礦產(chǎn)資源找礦和地質(zhì)勘查工作已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，更多新型的找礦技術(shù)也被應(yīng)用到了地質(zhì)找礦勘查工作中。為進(jìn)一步提高找礦和勘查的效率和質(zhì)量，必須進(jìn)一步完善和創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用形式，并將各種勘查找礦技術(shù)結(jié)合起來(lái)綜合使用，可在最大程度上確保地質(zhì)勘查和找礦的可靠性和結(jié)果的精確度。總之，積極利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，不但能提高地質(zhì)勘查和找礦的技術(shù)水平，而且還能挖掘出更多能服務(wù)社會(huì)發(fā)展的有用的資源，使這些有限的資源可以為人們的生產(chǎn)生活提供便利，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。