关于地质矿产勘查深部找矿方法

唐嘉俊，杨 龙，黄玉珍

（广西壮族自治区二七一地质队，广西 桂林 541199）

矿产资源作为我国重要能源之一，对我国工业生产发展具有重要作用，其中有色金属矿产的应用价值十分高，是国民经济发展的支柱之一。由于资源开发问题，导致部分矿山资源被开发耗尽，无法为重要产业发展提供能源支持，影响矿山企业发展。为了保持我国资源体系的稳定，本文就深部找矿相关信息进行探究。

1 地质矿产勘查

矿产指的是埋藏于地下或在地表上分布的可以提供给人类使用的自然形成的矿物资源。一般矿产资源的形成需要上亿年时间，资源所处的地下环境和地质构造都比较复杂，而且还存在很大的差异，所以矿产勘查十分困难，特别是深部找矿，要想提取有价值的信息是有很大难度的。在我国，矿产资源大多集中于中西部地区，以山区和荒漠为主，这也给矿产勘查造成了不便。现阶段常用找矿方式为综合利用多种方法，在科技不断发展的今天，将不同找矿方法结合到一起，除了能大幅提高找矿工作的效率，还能进一步推动矿产业后续发展。

2 深部找矿

在地质勘查找矿开始前，应先确定勘查区域属于哪种成矿背景，进而判断出这一区域中是否存在矿产资源。然后要借助现阶段新型相关理论及技术方法，在充分分析现有资料的前提下，通过对不同学科的相互配合来开展地质找矿。对于隐伏矿体而言，因其埋藏于地下基岩当中，基本不会出露至地表，所以应先通过地球化学测量来确定异常范围，并找到靶区，然后在确定的靶区当中借助其它的手段来寻找矿体具体位置。与此同时，还要对范围内的具体的成矿规律、特征及所有控矿因素予以总结，在充分研究区域现有找矿方式与其主要成果的前提下，对地球物化异常和深部构造及产状等之间的关系进行对比研究，以此确定最佳方法来实现快速且有效的找矿[1]。

3 基于地球化学测量的深部找矿方法

3.1 方法原理

对于地球化学测量，其基本原理为：通过对异常的发现和对异常的解释与评价来实现找矿，所谓地球化学异常，实际上是针对地球化学背景存在的。基于此，对地球化学异常进行研究是化学探矿工作最重要也是最基本的问题之一。

3.2 地球化学背景和背景含量

在没有矿产资源分布或没有受到矿化作用与影响的区域，其地质体与天然物质的地球化学特征都为常规，无特征或异常，元素含量保持正常，这就是所谓的地球化学背景，其正常含量也就是背景含量。元素的含量为正常含量的区域就是背景区。在背景区当中，元素实际分布不可能均匀，所以背景含量并非确定值，是一个在一定范围内发生变动的数值。背景值是指背景含量均值；背景上限值是指背景含量峰值，也可成为背景的上限；如果含量比这一上限值还要高，则为异常含量[2]。

3.3 地球化学异常和异常值

在背景区当中，通常会有一些天然物质和地球化学特征与背景区存在明显差别，此即为地球化学异常。若使用具体数值对这一异常特征进行表达，则该数值就是地球化学异常值，与其相对应的区域即地球化学异常区。

3.4 地球化学异常分类

对于地球化学异常，可分成原生和次生两种，其中，原生异常是指在基岩中存在的异常，而次生异常是指在比较疏松的沉积物及水或生物当中存在的异常。另外，若按照规模的大小，还可将地球化学异常分成区域和局部异常。

3.5 地球化学测量方法分类

若按照取样介质，可将地球化学测量方法细分成以下几种类型：其一，岩石地球化学测量；其二，土壤地球化学测量；其三，水系沉积物地球化学测量，也就是所谓的分散流测量；其四，水化学测量；其五，气体地球化学测量。在以上方法当中，前三种目前比较常用，因为其比较成熟，而且具有良好的效果[3]。

3.6 地球化学测量具体工作方法

3.6.1 定点和编号

定点是指在图件上准确放出采样点所在位置。当测区采样采用的是规则测网时，要对测量结果进行换算，使其变成坐标，并落至图件上。各采样点最大误差不能超出点线距5%～10%。如果采样没有使用规则测网，则定点会产生较大的误差，此时误差只要不超过1mm 即可。而编号是指根据样品种类、顺序和方法来进行。

3.6.2 采样

（1）岩石测量采样：将基岩作为主要采样对象，对地表岩石进行测量采样时，主要有三种方法，一是采集新鲜的基岩；二是采集半风化状态的基岩；三是采集基岩风化后产生的残积碎块。在采样过程中，需在1m 的直径以内，随机敲取一定块数的基岩将其作为一组样品，不同组样品应分别包装，以免混淆。采样时要注意防止人为富集与贫化。当采用钻孔的方法进行岩石采样时，要按照从上到下的顺序，并按照一定间隔距离对岩芯进行采样，采样点之间的距离一般控制在0.5m～5.0m 范围内，当与矿较近时，应适当加密，而当与矿较远时，应适当放稀。在坑道、浅井和探槽中进行的采样，和钻孔采样大体一致。在正常区进行岩石采样的过程中，要在采样点1m 直径范围内，采集没有明显矿化表现的新鲜基岩，将其一组样品。为保证所采集样品的代表性，岩性一致的样品数量要达到30 件以上。每个样品的重量通常要控制在100g～200g 范围内[4]。

（2）土壤测量采样：土壤测量采样的对象是处在正常发育状态的残坡积层，建议在指示元素含量最大的层位进行，通常为残积层。对于腐殖层，由于含有很多植物根系，所以会对分析工作造成影响，一般情况不建议采集。当混入岩石或植物时，应及时将其除掉。所采集的样品的重量应控制在100g～150g 范围内。

3.6.3 记录和编录

这一环节是为了给化探工作提供基本依据，同时也能为资料的整理工作以及对异常的解释都提供可靠的原始依据。需要记录的内容不仅包含具体编号、位置及重量，如果遇到特殊现象，也要进行记录，如污染和矿化[5]。

3.6.4 样品初加工

对于岩石测量样品，一般成块状，而土壤样品不仅粒度不同，而且还可能含有其它杂质，所有不可直接将其送去分析，要进行适当的初加工，通过初加工使元素富集力度达到适合，保证样品的代表性与均匀性。对岩石测量样品进行初加工时，可采用以下方案：①干燥处理；②粗碎；③过20目筛孔；④研磨；⑤过30 目筛孔；⑥缩分；⑦过80 目筛孔；⑧分析；对土壤测量样品进行初加工时，可采用如图1 所示的方案[6]。

3.6.5 异常解释评价

对于地球化学测量，其根本目的在于发现并解释异常，而对异常进行解释评价的主要目的在于为找矿提供方便。基于此，对异常的解释评价需要将矿产地质作为基础，并将地球化学理论作为参考和指导，对异常的特征进行研究和对比，并参考其他方法所得到的成果，获得理想找矿效果。比如在某测区的土壤当中发现了形态与椭圆形相近的包含多种元素的异常，以当地地质情况为依据推断，人为属于花岗岩闪长岩体和灰岩接触带异常，之后通过探槽，验证了以上推断的准确性。然而，通过进一步的地质观察及取样分析，并没有发现矿体。为了明确异常性质，对槽底基岩开展了地球化学测量工作，发现的原生异常特征和已知的异常相比，相当于工业矿体的前缘异常，说明深层可能存在矿体。之后通过物探，推断出在接触带的深部是成矿构造部位，最后通过钻探，发现矿体[7]。

图1 土壤测量样品初加工方案

4 结语

综上所述，如今我国经济正不断发展，社会对矿产资源提出了更高需求。然而，应矿产资源所处地质构造比较复杂，地形地貌也有不同形态，所以深部找矿一直以来都是一个难度很大的工作。以上提出了一种以地球化学测量为核心的深部找矿方法，希望能为实际的深部找矿工作提供参考借鉴，使深部矿产资源的寻找及开发利用得以顺利进行。