金屬礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)與創(chuàng)新研究

嵇桂忠

（黑龍江省第五地質(zhì)勘查院，黑龍江 哈爾濱 150001）

對于金屬礦產(chǎn)勘查，它是一項復(fù)雜度很高的綜合性工作，而找礦技術(shù)是一項技術(shù)含量很高的技術(shù)，雖然現(xiàn)有的找礦技術(shù)依然能達到良好的效果，但為了更好的滿足資源需求，仍有必要做好技術(shù)創(chuàng)新，以此進一步提高找礦技術(shù)水平。

1 金屬礦開發(fā)基本情況與地質(zhì)找礦原則

1.1 金屬礦開發(fā)基本情況

金屬礦在我國經(jīng)濟社會建設(shè)與發(fā)展中有不可替代的重要作用，經(jīng)過長時間的開發(fā)與使用，尤其是盲目開發(fā)與使用，已經(jīng)越來越表現(xiàn)出匱乏的情況。就當(dāng)前相關(guān)行業(yè)實際發(fā)展?fàn)顩r看，我國的絕大部分金屬礦，無論前期勘查或開采，都只針對淺礦，對深層礦產(chǎn)的勘查與開發(fā)力度不足。在礦產(chǎn)勘查方面，仍主要為有色金屬，但事實上金屬有很多類型，除有色金屬以外還有其它類型的金屬，如稀有金屬、黑金屬與貴金屬等，目前對以上幾種金屬礦產(chǎn)開展的勘查還相對較少，導(dǎo)致相關(guān)資源的獲取也較少。根據(jù)儲量可對礦床規(guī)模予以判斷，若礦床的儲量高于平均值，則該礦床就屬于超大礦床。在對超大礦床進行勘查與開采時，首先要編制一個全面且科學(xué)合理的計劃，對包含技術(shù)、經(jīng)濟與自然環(huán)境等在內(nèi)的多個因素進行綜合考慮。為切實增加礦產(chǎn)資源的實際開采量，要不斷加大勘查與探索的深度，借助各類先進技術(shù)來獲取更全面的信息，以此為資源所在具體位置的確定和未來的資源開采都奠定良好的基礎(chǔ)，提供可靠參考依據(jù)[1]。

1.2 地質(zhì)找礦基本原則

在地質(zhì)找礦開展過程當(dāng)中，為最大限度發(fā)揮出地質(zhì)找礦具有的作用，必須嚴格遵循下列各項基本原則：其一，認真做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作，以地質(zhì)勘查具體狀況為依據(jù)，可將勘查分成以下兩種類型：商業(yè)性勘查與公益性勘查。若按照勘查主體存在的差異，還可分成中央與地方兩種。在實際勘查工作當(dāng)中，相關(guān)技術(shù)的選擇及應(yīng)用難免會受到不同因素的影響和限制，其中主要會受到自然環(huán)境這一因素的影響。基于此，在勘查開始前務(wù)必做好各項準(zhǔn)備工作，對各種資源類型予以科學(xué)分配，以此保證找礦技術(shù)應(yīng)用達到預(yù)期效果；其二，嚴格遵守資源分配基本原則及地質(zhì)規(guī)律[2]。對地質(zhì)勘查而言，并非單純的了解周圍自然環(huán)境和地質(zhì)條件，而是要以了解周圍自然環(huán)境和地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，查找勘查范圍內(nèi)存在的礦產(chǎn)資源。對此，在進行勘查時，需要以資源分布特點為依據(jù)做好工作部署，使選用的勘查方法能和實際情況完全相符，以此達到預(yù)期的找礦目標(biāo)。事實上，礦產(chǎn)勘查是以土地勘查為核心的，包括土地結(jié)果和地質(zhì)條件在內(nèi)的各項因素都會給勘查帶來很大的影響。基于此，在勘查工作當(dāng)中，需要結(jié)合不同方面的影響因素做好規(guī)劃布局，并及時發(fā)現(xiàn)工作中存在的弊端和不足，使勘查達到合理與有效[3]。

2 金屬礦勘查地質(zhì)找礦技術(shù)

在當(dāng)前的金屬礦勘查中，主要采用以下幾種地質(zhì)找礦技術(shù)：

（1）礫石找礦法：礦體的露頭在發(fā)生風(fēng)化以后會產(chǎn)生很多礦礫，也可產(chǎn)生和礦化相關(guān)的其它巖石礫石，這些礦礫或巖石礫石由于受到冰川、重力與水流等作用，將在礦床范圍內(nèi)廣泛散布[4]。基于這一特點，在冰川、山坡與水系中對礦礫進行研究與追索，能實現(xiàn)對礦床的定位尋找，由此實現(xiàn)找礦的方法就是礫石找礦法。若按照礦礫形成及其搬運方式來分類，則可將該方法分成兩種，即河流碎屑法與冰川漂礫法。其中，對于河流碎屑法，它將水系當(dāng)中存在的機砂、仰積礫石或巖塊等作為研究對象，在從中找到礦礫或者是與礦化有一定關(guān)聯(lián)的巖石礫石后，開展不斷追索，對礦礫或者是與礦化有一定關(guān)聯(lián)的巖石礫石具體數(shù)量、成分與大小進行分析，確定其發(fā)源地，最終找到礦床；對于冰川漂礫法，以冰川活動過程中被搬運的礦礫或者是與礦化與一定關(guān)聯(lián)的巖石礫石為參考依據(jù)，并結(jié)合冰川的具體活動狀況，確定礦礫來源，最終找到礦床[5]。

（2）地質(zhì)填圖：該方法是指以野外實地觀察結(jié)果為基礎(chǔ)，以一定的比例把不同的地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象均填繪到地理底圖，以此形成完整的地質(zhì)圖，可簡稱為填圖。填圖貫穿在勘查的所有階段，但不同階段的填圖詳細程度與結(jié)果精確度有所不同。除了基本的地形測量，填圖還應(yīng)對天然礦產(chǎn)的露頭予以測量及描述，將地層、產(chǎn)狀與構(gòu)造等在內(nèi)的信息都在地形圖當(dāng)中進行繪制[6]。野外填圖主要使用穿越法，同時采用追索法加以必要的輔助。針對不同填圖線路對應(yīng)的觀察點，以觀測得到的結(jié)果為依據(jù)，如地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)體產(chǎn)狀，以要求的填圖單位進行連接，以此圈定地質(zhì)體與地質(zhì)現(xiàn)象，最終得到野外地質(zhì)圖。填圖時所用底圖，其比例尺通常大于最終完成的地質(zhì)圖，基于此，地質(zhì)草圖要進行縮制，同時還要對不同野外圖幅之間存在的地質(zhì)界線予以合理的銜接，按照要求對圖面中的內(nèi)容進行補充與完善，只有這樣才能得到完整且真實的地質(zhì)圖。

（3）重砂找礦法：該方法還可稱為重砂測量，在礦產(chǎn)普查及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中經(jīng)常使用，具體過程為：在海濱、水系與山坡范圍內(nèi)進行疏松沉積物的采樣，然后對樣品進行重砂分析與綜合整理，并參考之前地質(zhì)工作得到的資料，如地質(zhì)條件、地形地貌與其它類型的找礦標(biāo)志等，找到并確定礦產(chǎn)資源的機械分散暈，也就是有用礦物對應(yīng)的重砂異常，以此實現(xiàn)對礦床的有效追索。當(dāng)?shù)V石或巖石受到人為破碎與外動力地質(zhì)作用以后，將變?yōu)閱蔚V物顆粒，可將其稱作砂礦物。在砂礦物當(dāng)中，比重在3以內(nèi)的可稱作輕砂礦物，而比重超過3的則可稱作重砂礦物。當(dāng)大量重砂礦物聚集成一個集合體時，則該集合體就是重砂。在松散沉積物當(dāng)中通過淘洗得到的重砂，可稱作自然重砂，而通過人為破碎后淘洗得到的重砂，則可稱作人工重砂[7]。其中，自然重砂在該找礦方法中為主要研究對象。該找礦方法操作簡便、效果明顯且經(jīng)濟合理，根據(jù)礦床中不同分散物質(zhì)在沖擊、殘積或坡積中形成的機械分散暈確定礦床所在位置。其中，機械分散暈是指分散物質(zhì)以固相發(fā)生轉(zhuǎn)移后的必然結(jié)果。在礦體出露以后，因受到風(fēng)化剝蝕導(dǎo)致逐漸破碎，在破碎后的產(chǎn)物中，比重相對較大，但物化性質(zhì)較為穩(wěn)定的部分由于受到重力與流水持續(xù)作用產(chǎn)生遷移，開始分布在坡積層與殘積層當(dāng)中，此時就會產(chǎn)生機械分散暈，接著進一步遷移至沖擊層當(dāng)中，產(chǎn)生分散流。一般情況下，機械分散暈有很大的分布范圍，比礦體的露頭分布范圍大很多，這為該找礦方法的實現(xiàn)創(chuàng)造了必要條件，能實現(xiàn)對原生礦體的有效尋找與追索。

3 金屬礦勘查地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新

如今，信息化是現(xiàn)在很多行業(yè)的一個重要發(fā)展趨勢和方向，要想提高礦產(chǎn)資源的勘查水平，有必要引入信息技術(shù)。如前所述，淺層礦產(chǎn)已經(jīng)被大量開發(fā)，當(dāng)下的重點是對深層礦產(chǎn)予以開發(fā)，這就需要加強技術(shù)創(chuàng)新和完善。考慮到傳統(tǒng)技術(shù)比較落后，所以要通過對現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用保證找礦結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如，可利用以GPS為核心的感應(yīng)系統(tǒng)進行信息采集。在對金屬礦進行勘查時，可通過對GPS技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)光譜曲線測量，對礦物組成成分予以分析，然后通過和資源庫的對比確定礦物實際分布情況。另外，在實際工作中還可使用遙感技術(shù)，由于礦石中存在的較為重要的物質(zhì)一般分布在遠紅外區(qū)或者是中紅外區(qū)，而重要程度較低的部分則主要分布在近紅外區(qū)，基于這一特質(zhì)，可以對礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)進行探測，之后借助光譜角質(zhì)填土開展相關(guān)分析，即可得出準(zhǔn)確可靠的結(jié)果，遙感和地球物理之間的關(guān)系如圖1所示，遙感和地理信息系統(tǒng)之間的關(guān)系如圖2所示，遙感和攝影測量之間的關(guān)系如圖3所示。雖然通過對遙感技術(shù)的實際應(yīng)用有很好的效果，但也有很多不足與缺陷存在，比如受異物同譜等因素的影響后，會使最終的勘查結(jié)果未能達到準(zhǔn)確。為切實保證遙感技術(shù)實際應(yīng)用效果，可采用3D測量取代傳統(tǒng)的2D測量，并對圖像處理和分析等在內(nèi)的各項技術(shù)予以創(chuàng)新改進，從而促進整個行業(yè)的信息化發(fā)展。

圖1 遙感和地球物理之間的關(guān)系

圖2 遙感和地理信息系統(tǒng)之間的關(guān)系

圖3 遙感和攝影測量之間的關(guān)系

除信息化建設(shè)外，還可借助三場異常約束來提高金屬礦的勘查及找礦技術(shù)水平。其中，三場指的是地場、物場與化場，礦體由于地殼的運動形成，地質(zhì)條件往往十分復(fù)雜。我國很多地區(qū)的金屬礦均為淺礦，但隨著資源匱乏現(xiàn)象的日益顯現(xiàn)，不得不加強深層資源的勘查與開發(fā)，這自然會提高開發(fā)難度，有必要對現(xiàn)有的找礦技術(shù)予以創(chuàng)新。在對現(xiàn)有礦山的深部開展定位預(yù)測的過程中，可采用這項技術(shù)。在對金屬礦進行開采時，為了能對資源予以充分利用，要對礦產(chǎn)具有的物化特征進行深入分析，并結(jié)合現(xiàn)有地質(zhì)資料與環(huán)境，確定地質(zhì)構(gòu)造與成礦間存在的關(guān)聯(lián)，最后根據(jù)各項結(jié)果實現(xiàn)找礦，準(zhǔn)確得出礦產(chǎn)的具體位置。

4 結(jié)語

綜上所述，在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的進程中，金屬礦作為一種重要資源，它的勘查和開發(fā)水平，直接決定資源的供需能否保持正常。因此，相關(guān)部門應(yīng)在明確現(xiàn)階段發(fā)展需要的基礎(chǔ)上，編制合理可行的戰(zhàn)略規(guī)劃，做好勘查及地質(zhì)找礦技術(shù)的創(chuàng)新改進，提高勘查與找礦技術(shù)水平，滿足不同領(lǐng)域日益高漲的資源需求。