金属矿产勘查中地质找矿技术与创新研究

嵇桂忠

（黑龙江省第五地质勘查院，黑龙江 哈尔滨 150001）

对于金属矿产勘查，它是一项复杂度很高的综合性工作，而找矿技术是一项技术含量很高的技术，虽然现有的找矿技术依然能达到良好的效果，但为了更好的满足资源需求，仍有必要做好技术创新，以此进一步提高找矿技术水平。

1 金属矿开发基本情况与地质找矿原则

1.1 金属矿开发基本情况

金属矿在我国经济社会建设与发展中有不可替代的重要作用，经过长时间的开发与使用，尤其是盲目开发与使用，已经越来越表现出匮乏的情况。就当前相关行业实际发展状况看，我国的绝大部分金属矿，无论前期勘查或开采，都只针对浅矿，对深层矿产的勘查与开发力度不足。在矿产勘查方面，仍主要为有色金属，但事实上金属有很多类型，除有色金属以外还有其它类型的金属，如稀有金属、黑金属与贵金属等，目前对以上几种金属矿产开展的勘查还相对较少，导致相关资源的获取也较少。根据储量可对矿床规模予以判断，若矿床的储量高于平均值，则该矿床就属于超大矿床。在对超大矿床进行勘查与开采时，首先要编制一个全面且科学合理的计划，对包含技术、经济与自然环境等在内的多个因素进行综合考虑。为切实增加矿产资源的实际开采量，要不断加大勘查与探索的深度，借助各类先进技术来获取更全面的信息，以此为资源所在具体位置的确定和未来的资源开采都奠定良好的基础，提供可靠参考依据[1]。

1.2 地质找矿基本原则

在地质找矿开展过程当中，为最大限度发挥出地质找矿具有的作用，必须严格遵循下列各项基本原则：其一，认真做好统筹规划工作，以地质勘查具体状况为依据，可将勘查分成以下两种类型：商业性勘查与公益性勘查。若按照勘查主体存在的差异，还可分成中央与地方两种。在实际勘查工作当中，相关技术的选择及应用难免会受到不同因素的影响和限制，其中主要会受到自然环境这一因素的影响。基于此，在勘查开始前务必做好各项准备工作，对各种资源类型予以科学分配，以此保证找矿技术应用达到预期效果；其二，严格遵守资源分配基本原则及地质规律[2]。对地质勘查而言，并非单纯的了解周围自然环境和地质条件，而是要以了解周围自然环境和地质条件为基础，查找勘查范围内存在的矿产资源。对此，在进行勘查时，需要以资源分布特点为依据做好工作部署，使选用的勘查方法能和实际情况完全相符，以此达到预期的找矿目标。事实上，矿产勘查是以土地勘查为核心的，包括土地结果和地质条件在内的各项因素都会给勘查带来很大的影响。基于此，在勘查工作当中，需要结合不同方面的影响因素做好规划布局，并及时发现工作中存在的弊端和不足，使勘查达到合理与有效[3]。

2 金属矿勘查地质找矿技术

在当前的金属矿勘查中，主要采用以下几种地质找矿技术：

（1）砾石找矿法：矿体的露头在发生风化以后会产生很多矿砾，也可产生和矿化相关的其它岩石砾石，这些矿砾或岩石砾石由于受到冰川、重力与水流等作用，将在矿床范围内广泛散布[4]。基于这一特点，在冰川、山坡与水系中对矿砾进行研究与追索，能实现对矿床的定位寻找，由此实现找矿的方法就是砾石找矿法。若按照矿砾形成及其搬运方式来分类，则可将该方法分成两种，即河流碎屑法与冰川漂砾法。其中，对于河流碎屑法，它将水系当中存在的机砂、仰积砾石或岩块等作为研究对象，在从中找到矿砾或者是与矿化有一定关联的岩石砾石后，开展不断追索，对矿砾或者是与矿化有一定关联的岩石砾石具体数量、成分与大小进行分析，确定其发源地，最终找到矿床；对于冰川漂砾法，以冰川活动过程中被搬运的矿砾或者是与矿化与一定关联的岩石砾石为参考依据，并结合冰川的具体活动状况，确定矿砾来源，最终找到矿床[5]。

（2）地质填图：该方法是指以野外实地观察结果为基础，以一定的比例把不同的地质体或地质现象均填绘到地理底图，以此形成完整的地质图，可简称为填图。填图贯穿在勘查的所有阶段，但不同阶段的填图详细程度与结果精确度有所不同。除了基本的地形测量，填图还应对天然矿产的露头予以测量及描述，将地层、产状与构造等在内的信息都在地形图当中进行绘制[6]。野外填图主要使用穿越法，同时采用追索法加以必要的辅助。针对不同填图线路对应的观察点，以观测得到的结果为依据，如地质构造和地质体产状，以要求的填图单位进行连接，以此圈定地质体与地质现象，最终得到野外地质图。填图时所用底图，其比例尺通常大于最终完成的地质图，基于此，地质草图要进行缩制，同时还要对不同野外图幅之间存在的地质界线予以合理的衔接，按照要求对图面中的内容进行补充与完善，只有这样才能得到完整且真实的地质图。

（3）重砂找矿法：该方法还可称为重砂测量，在矿产普查及区域地质调查工作中经常使用，具体过程为：在海滨、水系与山坡范围内进行疏松沉积物的采样，然后对样品进行重砂分析与综合整理，并参考之前地质工作得到的资料，如地质条件、地形地貌与其它类型的找矿标志等，找到并确定矿产资源的机械分散晕，也就是有用矿物对应的重砂异常，以此实现对矿床的有效追索。当矿石或岩石受到人为破碎与外动力地质作用以后，将变为单矿物颗粒，可将其称作砂矿物。在砂矿物当中，比重在3以内的可称作轻砂矿物，而比重超过3的则可称作重砂矿物。当大量重砂矿物聚集成一个集合体时，则该集合体就是重砂。在松散沉积物当中通过淘洗得到的重砂，可称作自然重砂，而通过人为破碎后淘洗得到的重砂，则可称作人工重砂[7]。其中，自然重砂在该找矿方法中为主要研究对象。该找矿方法操作简便、效果明显且经济合理，根据矿床中不同分散物质在冲击、残积或坡积中形成的机械分散晕确定矿床所在位置。其中，机械分散晕是指分散物质以固相发生转移后的必然结果。在矿体出露以后，因受到风化剥蚀导致逐渐破碎，在破碎后的产物中，比重相对较大，但物化性质较为稳定的部分由于受到重力与流水持续作用产生迁移，开始分布在坡积层与残积层当中，此时就会产生机械分散晕，接着进一步迁移至冲击层当中，产生分散流。一般情况下，机械分散晕有很大的分布范围，比矿体的露头分布范围大很多，这为该找矿方法的实现创造了必要条件，能实现对原生矿体的有效寻找与追索。

3 金属矿勘查地质找矿技术创新

如今，信息化是现在很多行业的一个重要发展趋势和方向，要想提高矿产资源的勘查水平，有必要引入信息技术。如前所述，浅层矿产已经被大量开发，当下的重点是对深层矿产予以开发，这就需要加强技术创新和完善。考虑到传统技术比较落后，所以要通过对现代技术的应用保证找矿结果的准确性。比如，可利用以GPS为核心的感应系统进行信息采集。在对金属矿进行勘查时，可通过对GPS技术的应用实现光谱曲线测量，对矿物组成成分予以分析，然后通过和资源库的对比确定矿物实际分布情况。另外，在实际工作中还可使用遥感技术，由于矿石中存在的较为重要的物质一般分布在远红外区或者是中红外区，而重要程度较低的部分则主要分布在近红外区，基于这一特质，可以对矿产结构进行探测，之后借助光谱角质填土开展相关分析，即可得出准确可靠的结果，遥感和地球物理之间的关系如图1所示，遥感和地理信息系统之间的关系如图2所示，遥感和摄影测量之间的关系如图3所示。虽然通过对遥感技术的实际应用有很好的效果，但也有很多不足与缺陷存在，比如受异物同谱等因素的影响后，会使最终的勘查结果未能达到准确。为切实保证遥感技术实际应用效果，可采用3D测量取代传统的2D测量，并对图像处理和分析等在内的各项技术予以创新改进，从而促进整个行业的信息化发展。

图1 遥感和地球物理之间的关系

图2 遥感和地理信息系统之间的关系

图3 遥感和摄影测量之间的关系

除信息化建设外，还可借助三场异常约束来提高金属矿的勘查及找矿技术水平。其中，三场指的是地场、物场与化场，矿体由于地壳的运动形成，地质条件往往十分复杂。我国很多地区的金属矿均为浅矿，但随着资源匮乏现象的日益显现，不得不加强深层资源的勘查与开发，这自然会提高开发难度，有必要对现有的找矿技术予以创新。在对现有矿山的深部开展定位预测的过程中，可采用这项技术。在对金属矿进行开采时，为了能对资源予以充分利用，要对矿产具有的物化特征进行深入分析，并结合现有地质资料与环境，确定地质构造与成矿间存在的关联，最后根据各项结果实现找矿，准确得出矿产的具体位置。

4 结语

综上所述，在社会经济快速发展的进程中，金属矿作为一种重要资源，它的勘查和开发水平，直接决定资源的供需能否保持正常。因此，相关部门应在明确现阶段发展需要的基础上，编制合理可行的战略规划，做好勘查及地质找矿技术的创新改进，提高勘查与找矿技术水平，满足不同领域日益高涨的资源需求。