固體礦產勘查技術的發展趨勢淺析

王艷哲

（河北省地礦局第三地質大隊，河北 張家口 075000）

1 固體礦產勘查的基本概念與意義

1.1 固體礦勘查的基本概念

礦產勘查又稱為礦產勘探、礦產資源勘探、礦物地質勘探，過去叫勘探，礦床勘探。固體礦產勘探屬于礦物勘探范疇，礦物勘探是地質勘探的一部分。礦物資源包括固體、液體、天然氣和石油、天然氣資源。固體礦物勘探是指在礦物資源中探查固體物質，運用相關的探查技術和方法，以礦物化理論為指導，根據國內外礦產市場的要求，以地質勘探和礦物化預測為基礎，采用有關礦產資源的方法，展開特定的地質調查研究工作。其目的是對新礦產資源的勘探與發現，探明多種礦產資源/儲備量，在不同階段（前期調查、常規調查、詳細調查與勘探）提交勘探報告，提供礦產資源勘探服務。

1.2 礦產勘查的意義

有利于解放和發展探礦生產力，從根本上提高中國的資源保障能力。礦產勘探是礦業生命周期的起點，也是礦業的"孵化器"。礦產勘探為整個礦業和產業持續穩定發展提供了資源基礎。經濟建設和社會發展所需要的大部分能源和原材料都是由礦產資源提供的。隨著經濟發展的不同時期，地質作業和礦產資源也應有所不同，特別是在21 世紀，能源和重要礦產資源的保護成為地質勘探的主要課題。

1.3 我國礦產資源供需形式與資源現狀

21 世紀中國礦產資源供求情況：

（1）總量相對豐富，居世界首位，但人均占有率為世界平均的58%，居世界53 位。

（2）儲量充足的大部分礦物，除煤炭外，很少使用，而大量使用的礦物經檢驗的儲量相對不足。

（3）大量稀薄礦石幾乎沒有。例如，鐵、錳、鋁、銅、金、黃、磷、鈾等大部分是稀薄礦石，共生及相關礦石有很多，但幾乎沒有單一礦石。

（4）礦床規模大而小，中小型礦床多，中大型礦石少，并且發現大型和超大型礦床的數目看，大礦石只占礦床總礦床的8.6%。中小礦床占到了9%。

（5）礦物分布不均。特別是一些重要礦藏分布地區差異明顯。如煤炭集中在新疆，山西，山西，內蒙古，占國家儲量的60%以上。云南、貴州、四川、湖北四省占國家儲量的70%，鐵礦石集中在遼寧、河北、山西、四川四省，占國家儲量的60%。

中國礦產資源現狀：①中國金屬礦產面臨著嚴重的危機和替代資源的嚴重短缺。地質調查中心2001 年的研究表明，中國有色礦山自產的礦物原料生產能力將繼續下降，這將影響國家礦物原料供應系統的穩定性。到2010 年，縣級以上有色金屬礦山關閉約一半，生產能力下降40%左右，預計到2020 年只能維持20%左右。②中國對外國有色金屬礦物的依賴急劇增加，對中國鐵和銅礦石的需求和進口激增。國內經濟受國際礦業市場風險的影響更大。2003 年中國成為世界上最大的銅原料購買者和鋁進口國。

2 礦產勘查技術方法種類與作用

2.1 地質測量法

地質測量法是以地質觀測研究為基礎的地區或礦區的多種地質現象，在相關計劃和資料中客觀地反映出來。在礦產勘查的不同階段、不同地區的地質測量采取的比例尺也是不同的，有小比例尺即（1：100 萬-1：50 萬）的地質測量，這種方法一般是為了獲取研究水平較低的空地或基礎地質及礦物資料而進行系統、綜合的基礎地質礦產資料，雖然局部地進行了大規模的地質調查，但也可以收集、編輯現有的資料。并且在現場適當地完善統一地圖，進行編譯。小規模地質調查是一項綜合性的勘探工作，主要目的是決定勘探工作的布局。具體工作如下：①明確地區地層，巖石和地質構造特點的系統識別和地區構造演化歷史。②系統收集當地礦產信息及礦產現場數據，典型、有意義的礦產現場勘查評估，明確本地一般礦產化特性。③根據地區地質學特性和礦物化，分析當地勘探地質條件及金屬特征，指出下一步性質，擬訂勘探工作布局。

中比例尺即（1：20 萬-1：5 萬）的地質測量，一般來說，中等規模的地質調查是以小規模地質調查為基礎，或者是以現有地質及礦物數據和已知的礦區周邊所決定的礦物化前景為基礎進行的。具體工作如下：①區域性礦物化地質條件，礦石控制因素及礦石形成征兆識別，礦石形成規律概要，礦石形成預測執行和追加勘探有利的組件提案。②對發現的礦山進行勘查與評估，對有更大遠景的人進行更細致的調查與勘查，以確定是否執行詳細的調查與勘查。③找出所有露在該地區表面的礦石點和礦石體，并對該地區礦藏深度前景進行評估，特別是地質普查階段1：50，000 地質工作，可使用其他方法。在必要的時候，像地球物理探索、地球化學探測、鉆探等，可以用少量的坑探測方法露出來。

大比例尺即（1：1 萬或更大）的地質測量一般在礦區內進行高精度地質調查。具體工作如下：①深入了解礦區沉積物的地質條件和光華跡象，特別是礦石控制結構的類型，特性，礦石控制結構的特性，礦石體發生的礦石有利部分等特定礦石控制因素；②總結礦產化規律，指示礦產勘查的具體方針，明確礦體的特定位置；③研究已知堆積物的深度及微細剖析，礦物化學型，礦石管理因素及堆放物堆放形成機制，對堆放物膚淺的地質特性裸露，深度礦床前景的定性和定量預測；④大規模地質調查應結合以多種不同的技術方法獲得的信息，以執行礦區內隱蔽的礦石體勘探。

2.2 重砂測量法

重砂測量的主要研究對象是天然沉淀物中含有天然沉淀物礦物，主要內容是解決有用沉沙礦物相關礦物及地質問題。利用重砂機械分散流的形成和分布來找礦，在礦源母體暴露出地表后，通過物理風化形成有害物質，進一步的機械分離促進單一礦物的分離。在長期地質過程中，多種多樣的單一礦物質會根據穩定性被清除。沉穩的沉沙礦物有的散布在原處附近，有的在地表水和重力的作用下，通過機械運輸沿著地形傾斜面移動到傾斜層，形成與原物相似的高含量區域。它們在一起形成一個機械分散的沉甸甸的沙質礦物質的光環。還有一些礦物粒子通過溪水系統向更遠的方向移動，由于水流的輸送和沉積，在沖積層形成了一個含量較高的區域，這是由較重的沙子礦物質機械性地分散而成的。因此，中砂礦物的機械散射光環的分布范圍，比礦石原矩陣的分布范圍要寬得多，容易發現，并成為重要的直接勘察指標。

2.3 地球化學找礦法

通過發現形成礦石的元素和相關元素的散射后的光環，即通過元素的不正常分布進行地球化學調查，所以對地球化學元素以上的正確解釋和評價非常重要。一般來說，發現地球化學元素異常并不意味著尋找到了礦石，引起其原因也可能是礦石體或一些地質學過程（包括礦物化），只有前者具有勘探的意義。因此，確立正確合理的找礦異常方式，對出現異常情況的正確解釋和評估是達到找礦目的的所在條件。

2.4 地球物理找礦法

地球物理的測量方法是在礦物勘探的所有階段都適用的，可以從空中、地面和地面收集信息，特別是地質和地形條件良好時，能獲得更好的勘探結果。但在某些情況下，它的適用和效果會受到一定的限制。例如，地質體的物理特性不明確或不穩定，地質體過小或過深時，地形及地形條件會復雜而變更。隨著時間的流逝，地球物理探測方法的適用受到了限制，特別是在尋找埋藏深度較大的隱蔽的礦石體的目前狀況下，對適用地球物理探測方法的要求事項雖然變得更加實用化，但是困難也在增加。目前國內外普遍強調并推進全面適用地球物理學方法，為彌補單一方法的缺點，從多方面突出了異常現象，取得了明顯的結果。

2.5 遙感找礦法

利用遙感勘查礦產，可以客觀、真實地反映多種地質現象和各種關系，生動地反映地區地質結構和地區結構之間的空間關系。為中小比例尺的地質圖和跨區域以及全球性的地質學提供了有利的條件和基礎。例如，近年來重修訂的1：400 萬中國系統藍圖的工作，對雅魯藏布江深斷裂的延伸進行問題論證都以遙感地質調查為基礎的新的理解和發現解決了地質界長期以來的紛爭。總的來說利用遙感找礦的方法應用在以下幾點上：①利用巖石、土壤等與礦物化相關的影像中所顯示出來的光譜信息、顏色異常、熱輻射異常的現象，直接繪制目標地區并指示勘探方向。②使用解析數據分析本地礦產化條件，預測本地礦產化前景。③運用數字圖像處理技術，對多種頻帶及多種類型的遙感圖像進行全面的成像處理和分析，對圖像提高或提取礦物化相關信息，特別是光變信息，提供勘探基礎；有利于礦物化的礦業方向及前景地區。④使用數學地質學方法，全面的遙感數據，地球物理勘測，地球化學勘測和礦物化統計預測的地質數據，直接說明勘察對象地區。

2.6 工程技術方法

目前用于國內外金屬和非金屬礦床勘探的許多勘探技術，一般稱為勘探項目的鉆探和坑勘探項目。

勘探工程是探索的主要技術手段。但最大的好處是可以直接查看和觀察礦物質。特別是隧道工程，人員可以自由出入，通過鉆探可以直接對礦體進行觀察，取樣和分類。

3 固體礦產勘查技術的發展趨勢

3.1 加大對固體礦產勘查技術的資金支持

有了充足的資金，固體礦產勘探才能做得更好，但就目前情況來說，許多地質國家不能提供充足的勘探資金，這對固體礦產勘探技術的開發有著重要的影響。為了勘探技術的開發，必須增加資金，而且在勘探固體礦物時，沒有必要對類似的范圍和具有技術特性的所有探測技術進行非研究。只要選取最優的方式來最大限度地利用。為了讓經濟的最大化利用，出現了土壤測量，水系堆積物測量等許多測量方法，通過這種新的測量方法不僅可以獲得更大的經濟效益，還可以獲得不正常的形態和細微的規模。同時，也對金和水銀氣體的測量有正確的分析，保證效率性，獲得最大的經濟利益。這種做法具有經濟可靠性，簡單操作的特點，促進工作進展。隨著科學技術發展水平的提高，以勘查技術將發展更快[2]。

3.2 固體礦產勘查技術能力的增強

在對固體礦產進行勘查時，充分掌握好地質測量法、重砂測量法、地球化學找礦法、地球物理找礦法、遙感找礦法以及工程技術找礦法等勘查技術的應用，另外計算機技術和數學地質學正在逐步滲透到礦物勘探工作中，隨著計算機技術的發展，越來越多的礦物勘探評估系統產生出來，促進了固體礦物勘探工作，實現了自動礦物勘探。在工作場所，數據處理和歷史記錄編輯不僅能節省人力成本，提高工作效率，而且能保證相關數據和圖表的準確性[3]。

3.3 對新的地質科學體系的研究發展

固體礦勘查技術的發展離不開對新的地質科學體系的研究。新的地質科學知識系統則向四個方向發展。第一個領域是大規模擴展的服務領域。第二，研究的深度和廣度。第三種是廣泛應用高科技和新技術。第四是學科體系向綜合與分支同時發展。簡言之，在將近200 年的歷史中，地質科學不僅促進了現代科學的發展，也有力地促進了人類社會和經濟的發展。

4 結語

社會經濟發展越來越快，堅實的礦產勘探成為社會所有當事人關注的焦點。為了民族經濟的迅速發展，有必要加強礦產勘探技術的研究，促進勘探技術的發展，同時對地質學的發展也有很大的影響。