關于地質礦產資源勘察方法及工作的研究

王夢龍

（甘肅煤田地質局一四九隊，甘肅 蘭州 730020）

隨著我國經濟的迅速崛起，國民生產中的礦業需求日益增長，礦產資源的開發與利用也越來越受到國家的重視。地質礦產資源勘察工作乃是礦產資源開發的基礎部分，對發現與尋找礦產資源、確定開采目標、開采路線與進行礦產資源開發與利用規劃有著至關重要的作用。在此背景下，強化地堪技術與方法研究，提升其工作質量與工作效率，可以實現對已有礦區的高效管理，也有利于新礦床的發現與挖掘，是提高礦產儲量、促進經濟發展的重要途徑和手段。

1 常規地質礦產資源勘察方法

1.1 地磁測量法

地磁測量法是指通過收集不同時間與空間的磁場數據，對測量區的地質土壤進行研究與分析的一種測量方式[1]。常規的地磁測量包括陸地磁測，即在不同測量目的與精確度的要求下，采用旋進磁力儀進行磁度強弱數據測量，并將相關數據反饋給地勘工作人員，為其進行礦業資源勘察與開發提供有效數據參考的一種測量方法；其次是海洋磁測，該項工作主要依靠收集船只在海面上的相關數據進行地磁測量，以方便相關技術人員系統地研究并掌握海洋地質資源情況；航空磁測則是通過航空測量的方式，在空中大范圍的收集和測量地球的物流資料，并根據資料深入分析并研究地層成礦情況，由于其操作成本高、難度大，在使用上具有局限性；衛星磁測則是采用人造衛星攜帶磁力儀的方式，對地球與全球范圍的磁場進行測量，以獲取相關礦業資源信息的一種勘察方法。

1.2 物化探測勘察方法

物化探測勘察方法，即綜合物理探測與化學探測兩種探測技術的先進優勢進行礦業勘察的一種地勘方法。物化勘測需要在了解與掌握被測區域礦床分布和資源存在種類的基礎上進行，屬于深層次的礦業勘察工作[2]。并且由于礦區地質的礦種差異，不同地區的礦物勘察具有一定的針對性，例如密度、電導率、熱導率等，就如常規的物理勘探技術常利用的巖石性質。常規的有色金屬、非金屬等礦物質都會采用物化探測技術進行深度礦床的礦物勘察與尋找，同時其在地熱、地震以及重力集合中也常有應用，故相關技術人員在進行物化勘測時，要將方法使用與被測區的礦床分布和資源種類聯系起來，采用準確的探測方式，系統收集完善的地層測量勘察數據，并對之進行深入的研究和分析，以此實現對礦產資源分布和儲量的準確判斷。

1.3 同位成礦

同位成礦是指根據同位成礦原理進行礦產勘測的一種地質礦產資源勘察方法，由于礦物的生成通常是在礦物活動中心的穩定遷移下形成的，故不同礦產的礦化類型與礦化年齡都存在一定的差異性，其礦化效果的穩定性也就有了某種突出表現。因此，通過同位成礦的測量方法，對調查區的地質條件和地殼運動情形進行深入分析，在研究透徹相關地質事件與環境變化資料的基礎上，采用礦化關聯查找礦產資源開發的切實可行性條件，對礦產資源的開發與利用意義重大。同時還可以通過分析和研究斷裂帶地質情況，判定斷層平行線的側斷層帶范疇，或者以斜交形式，發現次級斷裂帶的存在，為礦產資源開發提供有效參考。除此之外，成礦信息也常作為礦產勘察工具，應用于地表半隱伏狀態的礦業資源探測中，通過深入研究找礦信息，獲取礦產資源分布的相關信息，促進礦產資源勘察工作的有效開展。

2 常規地質礦產資源勘察技術

2.1 遙感技術

遙感技術是指研究人員通過輻射或者發射電磁波對地質和物質環境遠距離勘察的一種新興勘測技術[3]。與其他技術相比，該技術的探測優勢如下：首先它能夠通過探測得到地表層和深層的地質數據，對其地質成分進行準確分析，擴大礦區勘察范圍，提高礦產探測準確率，使地礦勘察更好的服務于礦產開發。其次，含量豐富但所處位置較深、勘測開發難度大一直是我國礦產資源突出特點，遙感技術則恰好彌補了這一天然缺陷，在該技術支持下，相關工作人員只需要輻射或者電磁波就可以實現對礦物質的識別和礦藏位置的確定，并通過環形構造原理獲得準確高效的目標信息，提高對深層礦物質的探測開發效率，保證礦物勘測工作的順利進行。除此之外，遙感技術的礦藏位置定位工作主要是通過傳感儀來完成的，傳感儀傳輸反射電磁波，形成穩定的地質環形結構圖，再結合應用動力學和流體力學的技術優勢，達到預期的探測目地。同時不同地區的礦藏歷經歲月侵蝕，也會出現明顯的地表特征，遙感技術可以有效收集這些地表特征的相關資料，協助相關技術人員進行礦物勘測，實現對礦產資源位置精確定位。

2.2 可控源音頻大地電磁測深

可控源音頻大地電磁法簡稱CSAMT法，它是電磁探測法的一種，其主要操作方式是使用人工控制的場源對被測地進行頻率測深，它結合了MT法和AMT法的應用優勢，可以有效規避近場效應和過渡帶效應，提高頻率測深的準確率，同時由于其儀器簡單輕便好操作，也適合在地形地勢較復雜的山區使用。CSAMT法的觀測頻帶較寬，正常值在0.1Hz～100KHz之間，最大探測深度可達到2000m，在埋藏較深的沉積礦床探測中應用比較廣泛。同時由于音頻大地電磁法是采用TM和TE兩種模式進行張量或矢量測量，因此能夠逼真的反映二維構造，使測量結果更具客觀性和規律性。除此之外，CSAMT法的工作效率也極高，即使被測區域地形條件相當差，也可以在點距25m時完成30個點的觀察測量任務，且通訊條件對該法約束限制也較小，可以完成其他探測方式難以完成的工作任務，故其在金屬礦、油汽田、地下水、煤田、巖溶等各種地質勘探中應用廣泛。

2.3 地球物理測井

地球物理測井是指采用各種儀器對石油、煤、金屬礦等地下礦產資源的各項物理特性參數及井眼技術情況進行探測和收集，以解決地下礦產資源的勘察與開發，也是地質勘探工程推進問題的一項專業性工程技術學科。常見的地球物理測井方法有電法測井法，包括側向測井、電阻率測井等，其優點是能夠對各種井眼條件下的地層電阻率進行有效測量；電磁波傳播測井，即通過電磁波進行巖石介電常數測量，并收集地層電阻率以及介電常數相關數據對油氣層作精確劃分；FMS能進行井壁成像，常應用于地層結構和裂縫等探測中；地層傾角測井則可以實現對井內地層傾角和傾角方向的準確判定，保證井下地層產狀及構造測量的精確性；聲波測井，包括陣列聲波測井等，對于地層孔隙度、機械特性等特性的測量有較好的適應性；除此之外，還有放射性測井、核磁測井、熱測井、生產測井等其他地球物理測井技術和方式。這些方法和技術極大的豐富了地球物理測井的形式和內容，對礦產資源探測與開發意義重大。

2.4 X射線次級發射光譜分析技術

X射線次級發射光譜分析技術即地勘科研人員通過X射線熒光技術對礦物資源的種類和其微量元素進行勘測的一種技術手段。其工作原理是利用初級X射線光子或其他微觀離子，對待測物質中的原子屬性進行激發，使之能夠產生次級X射線，幫助科研人員進行物質成分分析或者化學態研究。具體的X射線次級發射光譜分析技術包括以波長色散為代表的X射線光譜法和以能量色散為主的X射線能譜法，兩者以激發方式、色散和探測方法的差異作為區分。X射線的礦物質識別主要表現為不同礦物質元素種類其X射線的波長不同，這樣就可以幫助科研人員很好的對礦物質的識別和判斷，同時科研人員也可以通過對礦物質的定性或者定量分析，實現對被測物質微量元素的準確識別和精確判斷，提升礦物質勘察效果。

2.5 地物化三場異常相互約束技術

地物化三場異常相互于約束技術是地勘科研人員在總結分析所有現有地質勘察技術并進行創新性開發后得出的，一種可以滿足我國現階段礦物質勘測需求的新型勘測技術[4，5]。其綜合技術規范如下：首先采用伽瑪能譜（如圖所示為伽瑪能譜儀的工作流程圖）和X熒光測量技術對被測區的成礦流體場特征進行快速定圍,并以天然源大地電磁測深技術探測出潛伏在地質體之下的電性分布特征（深度1000m到2000m之上）；其次使用高密度電法儀對0到200m場深度的地質體電性結構進行精細刻畫,并同時使用反射波地震勘探技術，對隱伏地質體1000m以上的典型礦物結構特征進行刻畫；除此之外，還需要在成礦探測區域施行偏提取化探技術，確定礦區隱伏地質體的成礦元素存在位置，最后收集所有勘測資料數據進行綜合分析，確定礦物的最終構造部位。由于該技術實施過程精密，技術延續性和連貫性較強，因此它的預測成功率非常高，對我國礦物勘察開發影響極大。

3 地質礦產資源勘察工作建議

3.1 建立互聯網信息平臺，提升工作時效

圖1 伽瑪能譜儀的工作流程圖

互聯網時代，各行各業的發展都離不開這一新興技術的支持，地質礦產資源勘察也是如此。將先進的互聯網技術應用在礦產資源勘察工作中，一方面可以優化勘察技術，提高其工作效率，一方面又可以縮短地礦勘察往來調取資料的時間，減少相關工作人員的人力物理消耗，實現對相關工作高效的監督和網絡化管理。因此，加強地礦勘察的互聯網信息平臺建設意義重大。這就要求相關工作人員要做好兩個方面的工作，首先廣泛收集各種礦產資源勘察信息，建立相關信息數據庫，優化各項信息內容，保證平臺的專業性和規范性；其次建立高效運轉的互聯網信息平臺，更新相關設備，通過技術提升和設備補充，對地勘信息進行及時傳送，并對現場地質礦產資源勘察工作進行合理監督，幫助現場工作人員及時查找并發現優質礦物資源，提高地質礦產資源勘察測量的工作效率。

3.2 關注技術缺陷，提高地質礦產勘察水平

提高地質礦產資源勘察技術的水平需要注意以下幾個方面，首先要結合我國目前地質礦產資源勘察工作的實際情況，關注其客觀存在的不足與缺陷，分析其存在的主客觀原因，并以此為基點，實事求是的尋找科學合理的解決辦法，以此實現地質礦產勘察質量的有效提升，從制度、人才、設備、技術等各個方面，優化地質礦產資源勘察工作的軟硬件素質，確保該項工作的順利開展。其次在勘察技術的創新研究上，要把握“拿進來”與“用處來”之間的尺度，在引進國外先進技術的同時，注意結合本國特殊地理構造和礦產資源分布的實際情況加以改革創新，存優去劣，揚長避短，將技術現代化與本土化相結合，實現勘察技術先進性與適應性的全面發展。除此之外，還要注意結合現代先進互聯網技術，優化地質礦產勘察工作流程，降低人工操作失誤，提升工作效率，促進地質礦產資源勘察工作的智能化、科學化發展。

3.3 強化風險防御，保障工作人員生命安全

由于地質礦產資源勘察大都是野外作業，因此該項工作也具有較高的風險性，極端天氣、險峻地勢和救援困難，都是威脅相關工作人員生命安全的重要因素，而這些因素又是自然的、人為因素無法抗拒的，因此做好風險防御工作，加強對危險因素的預見性防護，對保證地質礦產資源勘察工作的順利開展具有重要意義。具體就是要在工作實踐中做到：首先要完善實地勘察工作人員的硬件安全防護設備，盡量為其量身準備輕便易攜帶的安全防護物資，并制定好完善的應急處理預案，最大限度地保證工作人員地生命安全；如果出現突發的、不可抗的自然外力安全事件，要及時啟動應急預案進行緊急救援，最大限度增加工作人員的生存幾率，減少人員傷亡損失；其次要加強對勘察工作人員地安全教育，幫助其掌握豐富的應急處理措施和急救方法，提高其風險防御能力和危機處理能力，保證地質礦產資源勘察工作進程中的人身安全。

4 結語

由于我國經濟發展對能源需求的持續增加，近些年地表礦產資源的開發已經無法滿足巨大的市場需求，在此背景下，國家加大了對地質礦產資源勘察的投入力度，進行了一系列的技術更新和方法創新，對促進我國地質礦產資源勘察工作的高質量提升有重要作用。但也存在著技術不足、信息化水平不夠以及工作者安全保護機制缺乏等情況，因此，要做好地質礦產資源勘察工作，相關工作者還需要從互聯網信息平臺建設以及技術更新、風險防控等方面入手，保證該項工作安全高效的進行。