对于固体矿产找矿技术及未来发展分析

（江苏省有色金属华东地质勘查局八一〇队，江苏 南京 210000）

随着我国地质勘探技术的不断发展，固体矿产找矿技术的应用范围也逐渐增大。找矿是取得地下实物的最关键环节，可以提交矿产资源基本地质资料，提高地质勘探的效果。近些年，我国的找矿效率明显提升，找矿思路、方法、效率以及质量等比之前提高了很多，但是仍存在一定的问题，比如找矿技术单一，各种技术的融合性不高以及没有朝向普遍性的方向发展等[1]。本文将通过论述我国固体矿产找矿相关技术，针对其特点，指出下一步发展的趋势，希望对我国地质勘探技术发展带来帮助。

1 区域固体矿产找矿技术

1.1 磁法找矿技术

每个地方的地质体其磁性是不一样的，可以利用矿物磁性的不同，对其进行勘探。磁法找矿主要应用相关仪器进行测量，能够准确定位的前提是矿产内部具有明显的磁性差异。比如有的地区磁铁矿的磁性以感磁为主，剩磁较小，铁矿的磁性比围岩的磁性大几十到几百倍，所以本区岩体的磁性干扰很小，有异常的存在说明就有矿体的存在。地面磁测目前应用最早也最广泛，是在航空磁测资料的基础上作的更详细的磁测工作，用来判断引起磁异常的地质原因及磁性体的赋存形态[2]。高精度地面测磁的应用范围较为广泛，可以寻找具备磁测范围的矿床、地层以及有关的蚀变岩石等，在构造研究、地质填图、直接和间接找矿等方面发挥了重要的作用。该技术同样存在一些难点，比如探测数据的多解性，一些矿产和岩石之间有时存在较小的电磁差异，软件的精确度达不到鉴别两者差异的地步。目前磁法应用较多的是瞬变电磁法，分辨能力强和探测精读到是其显著特点，探测深度在300m～400m之间，且不受地形的影响。

1.2 电法找矿技术

电法找矿也是一种应用较为广泛的地质勘探技术，其良好应用的前提是矿产中存在明显的电阻率差异，这样就能勘探出接触带位置、形态以及向四周变化的趋势，相比磁性勘探，该种技术的勘探深度可以达到1000m。比如加拿大产V8多功能电测系统，发射功率和探测深度都较大，其抗干扰能力较强的物探设备在技术矿勘探上得到了很多的应用。V8勘探仪主要由硬件和软件设备组成，其中硬件包括发射、接收和传感三个部分，软件由预处理软件和各方法相关反演软件组成。

高密度电阻率法是一种阵列勘探方法，其自动化程度较高，特点为：一是，电极的布设通常一次完成，可以减少因为电极设置而引起故障和干扰。二是，可进行多种电极排列方式的扫描测量，从而获得丰富的岩石断面结构特征。三是，在野外采集时可以实现自动和半自动化，对数据的采集速度很快，可避免手工操作带来的误差。目前常用的其它电法勘探技术还有激光极化法、大地电磁勘探法以及充电法等，在具体的应用时要根据区域地质的差异和矿产电阻率情况，选择合适的技术。

1.3 井中物探法

相比其他找矿技术，井中物探法主要是用来解决井周的地质问题，比如发现井底的盲矿，确定其空间位置（埋深、方位以及离井距离）、形状、产矿，也可以用来研究钻孔间矿体的连续性等。该种方法的优势为可以把场源或者测量装置通过钻孔放入地下深处，让其接近深部的探测对象，因此其发现深部隐藏矿的能力要比地面物探大。西方国家对于该种方法的应用更多一些，根据井的深度不同，其工作的深度可以达到3000m，探测的范围则延伸到井周的200m～300m半径范围内。该种技术应用较为成熟的探测实例为哈萨克斯坦在库斯穆龙矿田内探测到埋深700m的块状含铜黄铁矿矿体和埋深2400m的维克多铜镍矿床。井中物探的其它用途还包括三侧向电阻率、伽玛伽玛、自然伽玛、自然电位、声波、井径、三分量磁法测井等，在钻孔斜侧上包括了常规测斜、高精度数字测斜、陀螺测斜、灯光测斜。应用于地质、水文钻孔测斜，钻孔底部定位、定向钻孔指导钻进等。还可以用该种方法进行井中照相，比如钻孔钻孔塌孔段、事故位置状况探测及套管焊接、封闭检查等。

1.4 大比例尺航空物探法

航空物探法以无人机为基础，利用航空器携带的专门探测仪器和设备，从空中测量地球各种物理场(如磁场、重力场、导电性等)的变化，以进行地质构造调査并寻找矿藏的飞行作业[3]。该方法最近几年应用开始增多，可以实现远距离、全方位和高速度的矿产勘探，主要包含了航空磁测、航空放射性测量、航空电磁测量。

随着自动化控制和电子计算机技术的发展，航空物探的综合性逐渐得到提高，航空物探观测数据的计算和整理的速度及解释推断的水平，有力地促进了航空物探的发展。但是，该种方法的缺点也较为显著，对于一些异常值较小的异常体反映不够清楚，分辨力相比其他找矿技术要低一些，同时异常体的定位目前还不够准确，需要与地面勘探结合进行辅助才能完成勘探任务。航空磁法主要用于勘探具有磁性的矿藏，比如磁铁矿；航空放射性法则采用航空能谱仪测量地球放射性射线强度，从而寻找放射性矿物质，利用大比例尺航空物探还能了解地球物理场在不同高度下的变化情况，从而解释地质现象，为找矿提供更多的信息。在探测时，飞机上应该装有导航和无线电定位系统，保证飞机在指定空域内作精确的扫描飞行。2019年中国航天科技集团第十一研究院自主研发的彩虹—4无人机近日在西北某地圆满完成航空物探试验飞行在短期内取得大面积区域的探测资料；并能克服不利的地理、地形以及气候条件的限制，了解地球物理场随高度的变化情况，为解释地质构造现象和找矿提供更多的信息。

2 固体矿产找矿技术未来发展趋势

2.1 固体矿产的勘探能力逐渐增强

我国地质矿产虽然种类多、分布广，但是固体矿产在找矿技术上仍面临严峻的形式。

固体矿产找矿技术的不断涌现，使我国矿产勘探能力得到了增强，主要表现在：一是，随着地球化学测量以及航空物探法的进步，很多难以识别的矿产成为矿产普查找矿的目标，其中地球化学测量技术中的痕量分析法可以实现对微量矿产的勘探和分析，精确度达到了0.1×10-9，很好的完成了各种矿产的分析工作。二是，在野外的矿产勘探和分析中，通过构建固体矿产快速追踪和分析技术，可以实现对复合矿产的进一步筛选，提高了勘探技术的应用范围。三是，在矿产勘探的各阶段中，为了提高找矿的效率，在未来发展中，首先要对区域矿产的储量进行估算，根据可靠的数据，结合探明的矿床地质特点合理的圈定矿体边界，按照不同地段、不同储量级别、不同矿石自然类型等，对不同工业品级的矿物进行分类。

2.2 勘探技术一体化发展

传统的勘探技术都是以某种技术为主，忽视其他技术的运用，造成勘探效率和质量不高。不同的找矿技术都有自己的优点，随着找矿技术的发展，在整个固体矿物勘探中，可以以勘探对象的具体特点和勘探的阶段性任务，充分利用各种技术，提高找矿的准确性。因此，在勘探技术的发展中，要改变过去条块分割的技术体系，地质测绘人员要将成矿预测、普查、矿产评价以及勘探等形成一个统一的体系，形成“一体化”工作思路，这样就能将地质、物探、化探三者融合在一起，让这些技术在矿床普查评价中体现出来，从而提高固体矿产的勘探质量。同时，也要将各种技术进行融合，比如在航空物探中，可以将磁法、放射法、电磁法等进行融合，提高了航空物探观测数据的计算和整理的速度及解释推断的水平，促进了航空物探的发展。

2.3 向着勘探普遍性的方向发展

我国固体矿物勘探技术在发展中仍存在经费不足的问题，制约着找矿技术的深入发展。在这一大环境之下，在应用固体矿产找矿技术中应该综合各种技术的利弊，选择其中有利于勘探普遍性进行的技术，避免勘探资源的无辜浪费。随着地球物理学的发展，很多技术也逐渐涌现出来，比如水系沉物测量和土壤测量等，通过这些技术的前期应用，一些难以精确分辨的微量矿产都被精确的反应出来。除此之外，一些简单的测量方法，比如汞气测量以及金的快速分析技术等，测量方法简单，效率高，具有较强的经济性和测量普遍性，可以在找矿技术中大量应用。因此，固体矿产找矿技术应该朝向勘探普遍性的方向发展，地质人员在分析和测量中，要建立一套标准的勘探流程，让每一项技术都能发挥出优势，通过不同技术的融合，让矿物质勘探更加高效率化。

3 结语

综上所述，我国地下矿藏资源虽然丰富，但是由于分布不均匀，找矿技术落后等都限制了矿产资源的合理开发利用。受到传统固体找矿技术的限制，一些应用较为广泛的技术，比如磁法、电法以及井中物探发等虽然也有所应用，但是一体化应用范围不广泛，造成找矿效率不高，寻找的矿物质种类不全面。下一步，在固体矿产找矿技术发展中，必须革新矿产勘测技术，利用低频电磁法、地物化三场异常相互约束法以及GPS感性技术等，精确的定位矿产资源所在位置，对不同层的矿产进行分析，达到综合预判与筛选的目的。