物化探技术在非金属矿勘查中的应用

董庆林

（中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，成都 610051）

矿产资源是经济和社会发展的重要物质基础，是工业、农业及军工等各业原料的最主要来源。非金属矿广泛用于基础工业、交通运输、电子信息、国防军工、生物工程、医药卫生、环境保护等各个领域，需求量最大，是国民经济建设发展的动脉，其发展和应用水平是一个国家发达程度的重要标志之一。

目前世界非金属矿总产量已超出金属矿总产量的70%，其总产值在发达国家已达到金属矿的2～3倍。目前，我国矿产资源需求总量的一大半也是非金属矿，其占国民经济的比重越来越高。

我国已发现非金属矿130多种，有查明资源储量的80 余种，但有较大规模的只在约20%。我国正处于工业化和城镇化快速发展时期，非金属矿产资源消耗量大，查明的资源储量远不能满足国民经济发展的需求。然而，我国非金属矿勘查技术相对滞后，而物化探技术以其经济、快速、有效的特点在金属、能源矿产资源的勘查中起到了极其重要的作用，特别在寻找中、深部隐伏矿的作用更是不可或缺的。

1 我国非金属矿资源勘查程度

新中国成立后，由建材、冶金、化工、地矿等地质部门根据各自的条件进行勘查与开发，形成了以建材地质部门为主，多部门勘查与开发的格局。目前，对非金属矿的开采利用主要为浅部矿产，找矿、勘查和评价也主要采用传统的地质调查、钻（坑、槽）探进行浅部勘查，勘查深度一般在两百米以内。

我国经过改革开放30多年的快速发展，目前正处于工业化和城镇化加快发展时期，矿产资源需求将会进一步增长，非金属矿需求量将高于其他矿产资源的增长而保持高速增长。但是，我国非金属矿勘查起步较晚，技术相对滞后，主要表现在对中、深部隐伏非金属矿缺乏有效的找矿手段，使得我国浅部已查明非金属矿资源保障程度不断降低，特别是许多重要非金属矿资源保障程度严重不足，某种程度上制约了国民经济的发展。

2 非金属矿物化探勘查技术研究方向

2.1 非金属矿物化探勘查技术现状

中国建筑材料工业地质勘查中心在过去几十年的找矿工作中，对河北赤城、河南灵宝、四川南江、黑龙江枊毛、吉林磐石、内蒙兴和、山东南墅及北墅、湖南鲁塘等多个石墨矿山进行过地球物理勘查找矿工作，采用了自然电场法、视电阻率法、激发极化法等物探技术，取得了较好的效果。通过对重力资料的解释，在云南安宁地区发现了岩盐矿。通过对重力资料及地面伽玛能谱异常的判读，对青海柴达木盆地大浪滩矿区和察汉斯拉图矿区卤水钾矿层的定位取得了较好效果。通过安徽省在庐江地区的激电资料，发现了品位较富的隐伏中型硫铁矿。在广西，根据1/5万化探普查资料，在桂北地区圈定了钡异常，发现了重晶石矿点；在桂东南地区检查钡与铅砷铜锌铅的组合异常时，直接发现了重晶石矿。浙江省利用化探资料中的钒、铜、铅为指示元素，圈出了萤石矿的分布范围。内蒙亦根据化探氟异常找到了萤石矿等。可见通过合理使用物化探勘查技术在非金属矿勘查中能起到积极作用。

但受非金属矿本身特点限制，到目前为止，也仅仅是部分应用了一些地球物理勘查方法。受非金属矿本身特点和投入的限制，地球物理勘查方法对非金属矿的勘查技术研究程度低，应用也不广泛，与金属、能源矿产利用物化探技术的水平相比，差距较大，尚无一套针对非金属矿的、较系统的地球物理勘查技术方法和标准。物化探技术在非金属矿勘查中，有效获取和准确判别找矿信息，控制找矿勘查成本方面都存在问题。发展非金属矿勘查行业物化探技术的应用，加大勘探深度（扩大到500m），提高非金属矿后备资源储量，全面提升非金属矿整体勘探技术水平，其意义重大。

2.2 非金属矿物化探勘查技术应用的研究发展思路

基于我国国民经济发展对重要非金属矿产的急需，根据我国非金属矿勘查的技术现状，结合典型非金属矿产，系统地研究、优化勘查方法，应用数据处理解释技术，形成非金属矿成套物化探找矿勘查技术体系。建议开展以下工作。

1）分析非金属矿的控矿因素、成矿特征、、成矿规律，建立成矿模式，为勘探提供找矿靶区。

2）研究非金属矿的物理化学性质，建立非金属矿物理化学特征数据库。

3）从典型非金属矿着手，建立非金属矿地球物理、地球化学找矿模式。

4）在研究非金属矿赋存地质条件、岩石物性特征基础上，建立非金属矿勘探信息平台，形成一套以地球物理勘探为主的非金属矿评价预测系统。

5）建立非金属矿物化探找矿示范基地，形成多学科交叉的“产学研”紧密结合的非金属矿产勘查研究团队，培养具有综合非金属矿产勘探的理论基础和应用技术的高素质人才。

2.3 非金属矿物探勘查技术应用研究发展重点

根据各非金属矿地质产出特征，结合当前国民经济发展急需的重要非金属矿，可重点突破三类具代表性的重要非金属矿的共性关键性地球物理勘查技术。

1）具有导电性、激发极化特性、重力特性、磁性特征的非金属矿产，如石墨、重晶石等。对该类矿产，可利用其特殊物理特性，可研究直接获取其控矿异常信息和解释技术，开展找矿研究。

2）对石膏、硅藻土、膨润土、粘土类非金属矿产，可通过研究获取控矿盆地构造和地层的异常信息及解释关键技术，开展地球物理勘查技术找矿研究。

3）金刚石、水晶、优质高岭土、萤石、叶腊石、硅灰石、滑石等非金属矿，可利用物化探技术研究其控矿构造，达到找矿的目的。

2.4 非金属矿物化探勘查技术应用的现有工作基础

我国的物化探勘查技术研究和应用在金属、能源矿勘查领域已接近或达到国际先进水平，非金属矿物化探勘查技术研究和应用也积累了许多经验。如中国建筑材料工业地质勘查中心等专业队伍，掌握了常规电测、磁测、重力测量、激发极化、地震勘探、X 射线荧光分析、综合测井等方法，对数十种非金属矿做了大量试验研究工作，积累了大量资料。此外，我国从事物化探方法、技术研究和应用的院校、机构和单位众多，大都配置有现代实验条件和较先进的测试仪器及设备，具有较高素质的专业技术人员，都有助于非金属矿产物化探勘查技术应用的开展。

3 非金属矿物化探勘查技术应用效益

在技术上，发展非金属矿物化探勘查技术应用，建立非金属矿种的地质-物性-化性信息库，构建不同类型非金属矿分布的地质-地球物理模型，地质-地球化学模型，开展物化探关键勘查技术的研究，有利于提高我国非金属矿产资源的勘查评价能力，有利于提高我国重要非金属矿产勘查技术水平，为提高我国非金属矿产资源勘查提供技术平台。

在过去30年间，找矿平均成本增加了3 倍。其原因是地表露头矿减少，加之勘查选区的难度加大。降低勘查成本最有效的方法是勘查技术方法的创新。通过非金属矿产物化探勘查技术应用推广，能发挥其经济、快速的特点，效益是巨大的。

社会效益方面，应用物化探技术勘查非金属矿，会促使得我国非金属、金属、能源三大矿产得到平衡发展，也会促进非金属矿产综合勘查技术水平提升，可有效新增或扩增我国非金属矿产的储量，提高我国在非金属矿产资源的国际竞争力。

工业和信息化部.非金属矿工业“十二五”发展规划[R].2011.