金属矿产勘查中地质找矿方法的新突破

2021-03-09 09:50廖彦恒

廖彦恒，曾阳

（江西省地矿局赣西地质调查大队，江西南昌 330000）

改革开放以来，我国的工业化水平在逐年提高，促进了金属开采业的兴起和勘查技术的进步。矿山开采前的勘探工作经常受到天气、地质条件等多种环境因素的影响，勘探结果的准确性不高。为了更准确地勘探出优质矿产，需要对现有的找矿技术进行改进和提升。

1 金属矿物资源的发展状况及找矿原则

我国的金属矿产种类较为齐全，但分布极不均匀。金属矿物由地质板块的相互碰撞形成，存在深层矿藏和浅层矿藏。矿产埋藏深度的不同会导致勘查开采的难易程度不同。深层金属矿产会给勘查带来很大的困难。

在对矿山拟定探测区进行勘探前，需要了解我国富有的矿产资源以及各种金属资源的特点。我国的金属矿产大致可以分为黑色矿产、有色矿产、贵金属、稀有金属等[1-3]，如表1所示。

表1 金属矿物分类

矿产的地理环境、矿物种类、矿物性质决定了找矿勘查方式。在矿山绿色开采的背景下，需要根据每种矿产的特点，结合现有的科学技术研究有效的找矿技术，并与时俱进地对其不断革新，才能保障矿业生产的安全性。

金属矿产属于地质产物，地质条件不同，矿产资源种类也存在差异。在开展找矿工作中，需要针对不同的自然环境与地质条件开展分析工作和综合布局，保证矿产资源开发的合理性和科学性。

金属矿产成形和分布的不均匀性为找矿和开采工作增加了困难。物探和化探作为当前应用最为广泛的找矿技术，具有较强的灵活性和针对性，可以满足不同种类矿产资源的开采要求。

金属矿产资源主要分为稀散金属、稀土金属、稀有金属、贵金属、有色金属以及黑色金属。物探和化探技术主要是根据当地的资源环境，结合化学、物理学和地质学知识对收集的数据进行分析和研究。应用物探和化探技术可以提升找矿工作的效率，缩短找矿工作的时间，为矿产资源的顺利开采提供数据保障。

在对深层矿产进行勘测时应使用地球化学勘查方案。地球化学勘查方案主要是对目标地段的土壤进行化学实验，提取土壤中残留的与矿产有一定联系的元素，根据化验结果分析各种金属元素的含量进而判断是否有目标矿产。

地下电磁波技术是一种先进的找矿技术，其主要原理为利用电磁波传播方式的特殊性发现地下蕴藏的金属矿产。各个矿区的实际地质情况非常复杂且不稳定，使用物理勘查法进行勘查容易受到地球磁场的干扰，勘查效果不佳。

为了解决特殊地质环境下找矿工作的实际困难，提升找矿工作和地质勘查工作的实效性，许多发达国家已广泛应用电磁波技术，且应用效果良好。

地下电磁波技术在我国起步较晚，在技术应用层面依然存在一定不足，需要企业加强探索和创新，发挥该技术的作用和优势。

找矿技术需要根据矿藏的综合条件和开采目标进行选择。

目前，我国常用的找矿方法有：第一，根据矿体物理性质的差异分析地表到地质深层的具体情况，结合矿产的成矿规律推测矿产资源的存在几率；第二，使用现代化机械设备构建找矿体系，提高找矿的准确率。第三，建立现代化的信息系统，加强信息的收集、处理、分析能力，为各项找矿决策提供坚实的数据基础。

深层矿产资源找矿难度较大，需要对找矿技术进行革新。在进行深层矿物质勘查时应该综合应用地质学、物理学、化学三门学科的知识了解金属矿物质的组成，以便提高勘查效率。金属矿物质组成如图1所示。

图1 金属矿物质组成

将GPS技术融入找矿工作中能够提高工作效率。GPS技术借助卫星对物体进行定位，为工作人员展现准确清晰的三维坐标数据。

由于矿物质和岩石吸收光谱不同，可以利用该技术测量岩体光谱，将测量结果和数据资源库中既存光谱结果进行对比分析，寻找目标矿物。GPS技术受地理环境因素影响较小，能够扩大勘查的力度和范围。图2是应用GPS技术得到的勘查平面。

图2 应用GPS技术的平面勘查结果

遥感技术能够详细地展现各区域的地质状况，可为找矿工作提供一定的数据支撑，减少前期的准备工作。遥感技术不受地面环境的影响，利用飞机航拍或卫星拍摄对不同地域进行勘查，然后将勘查信息分类后传输给控制终端。该技术可以精确地勘查矿产资源分布，且具有传输信息快的优点，因此将会是未来金属矿物质勘查的主流方法。

在空间狭小、地形恶劣的特殊地域，勘探人员无法进行勘探，可以设计勘查探测机器人，为找矿工作提供技术支持。机器人勘查找矿将会是未来的一种发展趋势。

随着工业化的发展，金属矿物质开采成为工业的基础，为保证工业化建设的进程，需要对勘查找矿技术进行革新。先进设备和找矿技术的应用能保证勘查的准确性，提高工作效率。将遥感技术、GPS技术、机器人勘查等先进技术融入找矿技术有利于增加找矿的速度，是未来勘探技术的发展方向。