劉昊鵬
(中國建筑材料工業地質勘查中心遼寧總隊,遼寧 沈陽 110004)
礦產資源作為社會運轉的核心支撐力量,一直是我國社會各個領域發展中的重要資源。當前我國產業結構、企業發展等對礦產資源的依賴程度較高,且社會對礦產資源的需求量呈現出持續攀升的態勢。為此,有必要把握新形勢下地質礦產勘查及找礦技術新原則,發現并了解當前地質礦產勘查與找礦技術中存在的問題,總結能夠適應礦產資源領域發展需求的可行性、高效性技術方法與對策,為我國礦產資源的保護性開發保駕護航。
新形勢下,地質礦產勘查及找礦技術獲得了長足發展,技術水平也邁上更高的臺階。綜合來看,其應當遵循以下三大原則:其一為因地制宜,應對礦床勘查予以高度重視,以礦床基本情況為出發點,根據不同地形地貌、地質條件、氣候環境等選擇適宜的勘查與找礦技術,保證勘查與找礦工作有序進行;其二為循序漸進,應將技術視作持續發展的社會產物,秉承不斷優化、精益求精的態度對待地質礦產勘查與找礦,保證勘查與找礦技術方案時刻處于動態化調整與持續改進之中;其三為全面細致,應通過多種研究方法、精準的觀測手段全面了解地層巖性、地質構造等關鍵信息,以此為礦產資源的保護與開發提供真實、可靠、全面的依據[1]。
我國幅員遼闊,因不同地區地理環境、地質條件、經濟發展水平、技術創新能力等多方面因素的共同影響,我國礦產資源開發難度較大且成本較高,現行地質勘查及找礦技術難以適應礦產資源市場較高的需求量,且與我國礦產資源保護性開發目標脫節。究其原因為我國資源分配不均衡,區域間技術、經濟差異較為明顯,在礦產資源開發前,部分區域對地質礦產勘查及找礦等準備階段的工作重視程度不足,導致前期資料收集不全面、決策不科學。為此,在新形勢背景下應當樹立科學、可持續發展的地質礦產勘查與找礦觀念,秉承經濟性、技術性與生態性相統一的原則做好規劃部署,并加大對新技術、新方法與新原理的應用,以此提升我國礦產資源勘查技術水平[2]。
新形勢下地質礦產勘查及找礦技術發展較快,現對適應性強、效率高的技術做如下總結。
遙感地質勘查技術是指借助高空攝像、無人機等設備接收來自地球表層地物所反射的電磁波,根據電磁波的波長及頻譜分析掌握地物輪廓、分布等特征。在地質礦產勘查與找礦中,遙感技術的優勢在于能夠提供斷裂、節理、推覆體等區域成礦相關信息,提煉地層構造、礦源層情況等環狀或帶狀影像信息。同時,遙感技術可以根據礦區的生物地球化學特征進行勘查與找礦,主要方法為利用植被光譜異常信息進行礦產勘查,適用于植被較為密集的礦區。此外,遙感地質勘查技術具有較強的圖形處理功能,可用不同的色彩、形狀等表現不同地物所反射的異常信息,且精度較高、適應性較強。下圖1為遙感技術在地質礦產勘查與找礦中的應用技術路線。

圖1 基于遙感技術的地質礦產勘查及找礦技術流程
同位成礦的找礦技術應用了大規模、不同礦種礦床共生特征,如成礦巖體具有充分演化分異特點,存在大規模基性或中酸性巖體等。同位成礦技術能夠解決諸多找礦問題,其技術要點在于:首先,掌握區域性深大斷裂及其斷裂構造組合特點,沿不同級次且與成礦關系密切的斷裂進行追索,能夠顯著提升找礦效率。其次,對遙感地質、化探等找礦信息進行深入細致地研究,掌握找礦信息產出特點、空間分布規律等,以找礦信息的深入分析與綜合評價結果為依據能夠提高預測找礦部位的精準化程度。最后,根據地質礦產或相似地區情況,有針對性地部署階段性地質礦產勘查及找礦技術手段及相應組合,以此提升找礦效果。
自然條件下,受到地磁場的影響,地層內巖體與礦石會產生不同程度的磁性,地磁場與巖體、礦石磁場相疊加后便會產生異常情況,磁法勘探技術便是利用這一異常情況確定礦床位置及空間展布形式[3]。磁法勘探技術具有操作便捷、適用于不同條件、受外界因素影響較小等顯著優勢,但在實際應用中依然具有一定的局限性,當巖體與礦石磁性差距較大時,應用該技術能夠更加高效的辨別巖體與礦石,但二者差距較小時很難確定礦產資源的開發價值。因此在應用中需結合實際情況進行綜合判斷,避免因決策失誤導致資源與能源浪費。
重砂找礦是一種簡單、便捷、經濟、高效的地質礦產勘查及找礦技術,包括自然重砂與人工重砂兩種類型。其中自然重砂技術適用于尋找礦物物化較為穩定的砂礦與原生礦床;人工重砂技術可綜合研究地層劃分、巖體對比等,對于成礦預測具有重要意義。原生礦體與含礦巖體內所含有的物化性質較為穩定的礦物能夠在水流的作用下產生重砂礦物分散流,根據一定類型礦床通常形成特定礦物共生組合這一特征,可以反推出礦床或巖體的類型。如經重砂取樣后發現,重砂內含有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦及硫化物等,表明采樣地點與原生礦體的位置較近。可進一步借助遙感地質勘查技術、磁法勘探技術等精準確定礦體位置。
地質填圖找礦技術是對音頻大地電磁網絡測量技術、地球物理勘探技術、三維地質建模技術的綜合。該技術主要應用于找礦信息收集階段,能夠綜合利用重、磁、電、震等地球物理方法手段獲取高質量、深度較大的地質結構信息,再結合音頻大地電磁網絡測量技術、三維地質建模技術填繪特定深度范圍內的地質現象立體地質圖,能夠反映出特定深度下的標志四層、巖體類型與構造。最后,對立體地質圖相關信息進行深入分析與綜合評價,結合控礦因素、成礦規律等能夠發展礦區深部較為有力的找礦點,不僅可以顯著提升勘查與找礦效率,還能更為深入地認識礦床發展規律。
X射線為具有一定波長的電磁波,具有一定能量的電子光束,在地質礦產勘查及找礦中,根據樣品發射的輻射能量能夠確定樣品內所含的化學元素。X射線熒光技術可以解決傳統地質礦產勘查及找礦中檢測周期長、成本高等問題。且作為一種無損檢測方法,應用X射線熒光技術不會對周邊環境造成負面影響,且可以快速鎖定高濃度元素,具有成本低、效率高、周期短的優勢,可以顯著提高找礦效果。當前便攜式X射線熒光儀已經應用于地質礦產勘查與找礦中,支持對粉末樣品進行直接分析,并提供元素分析、解譜、線性回歸計算等多樣化分析功能,可以通過更加簡單快捷的方式篩選出地球物化異常信息,從而為地質礦產勘查及找礦提供更加堅實、有力的技術保障。
新形勢下,地質礦產勘查及找礦需遵循因地制宜、循序漸進與全面細致的基本原則。因我國不同地區經濟、技術發展水平差異性較大,部分地區在地質礦產勘查及找礦方面存在重視度不足、技術方法滯后等問題。應完善地質礦產勘查及找礦工作機制,根據實際情況選擇或組合遙感地質勘查技術、同位成礦技術、磁法勘探技術、電法勘探技術、重砂找礦技術、地質填圖找礦技術與X射線熒光技術,以此切實提升找礦效果。