地质勘查与找矿技术的应用分析

李兴赟

（甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院，甘肃 白银 730900）

人类社会在不断发展的进程中，通过获取自然资源和利用自然资源来发展经济，创造新事物。矿产资源是人类工业生产中必不可少的资源，也是当今社会各行各业发展的基础资源。随着工业社会的进步与发展，人类不断的大量开采矿产资源，导致矿产资源紧缺。当前，资源紧缺问题已经发展为一个全球性的现象，各国普遍面临着不同程度的资源紧缺的问题。为了解决工业对矿产资源的大量需求，各国在地质勘查及找矿技术上花费了大的资金与精力。地电提取法就是在这种背景下应运而生。我国作为一个矿产资源消耗大国，地质勘查与找矿技术的研究与应用对于缓解资源紧缺问题有着重要的意义。地电提取法作为一种深部找矿技术在地质勘查与找矿中已经得到广泛的应用。面当我国当前的矿产资源类型，研究深部找矿技术对提高采矿质量和效率有着重要的意义。

1 地电提取法

地电提取法是在地电化学理论基础上发展而来的一种地质勘查与找矿技术。严格的将，它是指借助外电厂的作用，将具有点活动态的例子或各种带电荷的元素团聚物迁移到接受电极的载体物质上来，采集并分析载体物质，从而实现寻找矿物质的目的。

地电提取法的工作原理是根据金属硫化物各种矿物质组分、电极电位的差异，形成一个天然的原电池。甲矿物的电极比乙矿物的电极要负，就会发生甲的电子移向乙矿物，破坏两种界面的物质交换和电荷交换的平衡。甲矿物不断失去电子，发生氧化反应，在矿物表面形成正电荷。乙矿物不断得到电子，发生还原反应，形成负电荷，矿体的金属离子就会形成金属离子晕。当有外加电场作用时，发生电化学的金属离子和原来的金属离子就会一起迁移到电极的接收器。

2 地质勘查的内容及技术

2.1 地址勘查的内容

2.1.1 勘查矿山危险源

随着人类对矿产资源的深度开采，其开采难度越来越大，矿产开采中面临的危险源也越来越多。地质勘查要对已经开发的矿山危险源进行勘查，与寻找预防和控制危险源的方法。此外，因技术或资源枯井等原因，导致一些矿山面临着资源枯井的危机。地质勘查需要针对危险矿山做接替矿产资源。通过地质勘查和找矿了解危机矿山的矿物资源，对其进行再开发。

2.1.2 勘查尾矿及生产矿

尾矿和生产中的矿需要通过不断的地质勘查来了解可能存在的安全隐患及深部隐伏矿、新类型矿、难识别矿等。通过详细的勘查为矿山资源的进步一开发提供生产依据，用以解决矿山矿产资源开发利用不合理问题和矿山危险。特别是在处理尾矿上，要通过详细的勘查确定其开采价值及危险性，为是否深度开采尾矿提供意见指导。

2.1.3 勘查未知矿山

地球蕴藏丰富的矿产资源，人类借助已知技术不断的对地质进行勘查，不断的寻找新矿床和新的矿产资源。对未知矿上的查找是地质勘查的一项重要内容。对位置矿山的勘查可以帮助人们更加合理、安全的开采矿山，以提高矿山资源的利用率和矿山的综合效益。随着新的地质勘查技术的出现，人类掌握的已知矿产资源的储量越来越多，这就是地质勘查技术的贡献。

2.1.4 勘查矿山闭坑

勘查矿山闭坑也是地质勘查与找矿的重要内容之一。随着地质勘查技术的进步，为矿山闭坑的勘查及了解提供了更多的可能。通过精准的勘查，人类可对闭坑矿山是否重新开采利用进行分析。对决定再开发的矿山闭坑做详细深入的地质勘查，可通过地质勘查有效的预防以外事故，提高矿山闭坑开采的安全性。而矿山闭坑的再开发等同于延长矿山的开采寿命。

2.2 地质勘查及找矿的技术

2.2.1 地质勘查的原则

地质勘查应遵循合理规划、超前勘查的基础原则。在实际勘查汇总，应根据成矿的矿产规律合理布局勘查范围及相关工作。找矿过程中应采用多种方法、多种技术进行地质勘查，以提升地质勘查技术的创新为前提，不断的探索和研究，积累和总结经验，提升地质勘查的能力。

2.2.2 地质勘查及找矿关键技术

地质勘查及找矿的技术类型较多，常见的有地球物理测量法、地球化学测量法、地质方法3S 技术等，其中以地球物理测量和3S 技术应用最为广泛，技术方法创新最多。

（1）地球物理测量法。地球物理测量在矿山勘查中应用及其广泛，其中电法是一种根据岩石和矿石的电学形式进行找矿和研究地质构造的方法。地电提取法就是应用了该原理创新而来。

（2）3S 技术。3S 技术是地质勘查中数字技术的精髓，也是数字地球的核心技术。地质勘查的3S 技术以计算机技术、多媒体技术、3S 技术等为基数，创建地球空间信息科学技术体系，作为研究地质结构与地质勘查的技术体系框架。当前地质勘查中有超过80%的信息都应用了数字地球中的地理位置和空间分布。

3 我国现阶段地质勘查与找矿中面临的问题

3.1 找矿市场机制不完善

我国的找矿市场机制是针对国有勘探单位而设置的，而国有单位内部竞争缺乏公平性，不利于地质勘查技术快速进步与人才竞争。单一的国有单位主体下的市场机制不适应新阶段国家地质勘查活动与找矿的管理。目前，急缺与国有单位竞争的私营企业及单位来激发地质勘探市场竞争的活力。

3.2 找矿主体单一

我国的地质勘查与找矿活动一般有国有单位负责，市场上私营企业相对较少，表现出找矿主体单一。主体单一不利于企业之间的市场技术竞争，不利于地质勘查与找矿技术的研发。

3.3 地质勘查与找矿高水平人才不足

地质勘查与找矿需要专业化的人才。随着潜伏矿开采近乎殆尽，难识别矿、新类型矿、深部隐伏矿等找矿与地质勘查需要技术水平更高、专业化程度更强及掌握先进地质勘查技术的人才。我国地电提取法引进时间较晚，相应的该水平人才市场不足，难以满足现阶段地质勘查与找矿的需求。同时，信息技术的应用使地质勘查与找矿行业对高水平的复合型人才的需求不断扩大，我国复合型人才存在严重不足的问题。

4 地电提取法在地质勘查与找矿中的应用

4.1 地电提取法在查找深部矿中的应用—玉门市半滩南山东玻璃用石英岩矿案例

甘肃省玉门市境内有着丰富的自然资源。除石油外，境内分布有煤、铁、硌、铜、硫磺、石膏、芒硝、石英石等多样性的矿产资源。玉门境内的半滩南山东是一片近年来新发现的石英石矿床。2020 年7 月10 日甘肃省有色金属地质勘查局组织专家对玉门境内的半滩南山东玻璃用石英岩矿进行勘查。本次勘查有关专家应用地电提取法，结合先进的3S 技术、地球物理测量方法、地球化学测量方法、遥感地质法遥感技术等，对玉门市境内勘查区域按照1：10000 开展地质草测，对石英岩矿有利地段开展1：2000 地质监测，探明了勘查区域内的地层、地质、岩浆及石英岩的分布特征。采用槽探工程、钻探工程探明了大致的矿体产状、厚度、规模及石英石的质量。现已探明半滩南山东玻璃用石英岩矿300 万t。本次勘查还对玉门市半滩南山东玻璃用石英岩矿的地质勘查与找矿技术，是建立在对玉门市境内已探明的石英石矿体空间分布的认识的基础上采取的进一步勘探。勘查还配合物探技术、深部找矿技术。最终，甘肃省有色金属地质勘查局与有关专家审查后认定本次勘查不足达到矿体普查的要求。相对于地表槽探工程而言，本次勘探应用的深部钻探工程较少。由于缺乏深部钻探工程，对勘探区域地质研究深入不够，对所在区域分布的各种矿体及其相互关系研究不足。这表明深部找矿在地质勘查中的重要作用。虽然对矿体整体的控制程度较低，但可作为石英石矿开采的重要依据。审查给出的深部找矿意见也给给区域石英石及有色金属的综合开发提供了有色金属勘查的方向。

4.2 应用前景分析

地电提取法是激电法、瞬变电磁测量、电磁探测等技术的基础，它给我国矿田勘探及精准找矿技术的创新提供了技术支持。未来在地质勘查和找矿上，面对资金紧缺和稀有资源不足的问题，地质勘查活动应面向寻找新矿床和新矿种，在地电提取法法的基础上结合本地区成矿金属组分及矿区的特点创新地质勘查与找矿技术，并将物理探查技术、3S 技术与先进的地质方法相结合，采用多元化的方法对同一矿田进行勘查，以提高矿田的开采质量，延长矿田的寿命。相信随着未来外电场电子设备及仪器的发展，地电提取法的原理将在地质勘查及找矿中得到更加广泛的创新性应用，启发人类找到更多的新矿床和新型矿。

5 结语

矿产资源在一个国家社会经济的发展中具有举足轻重的地位。面对我国矿产资源紧缺，准确的寻找隐伏矿、新类型矿及难识别矿是解决矿产资源供需不足的重要途径。当前面临的最大的问题就是地质勘查与找矿技术信息化滞后，地质勘查及找矿市场机制不完善。针对这种问题，我国要加大对地电提取法及类似的深部找矿技术的研究，根据市场需求完善找矿市场机制及监管制度，规范地质勘查及找矿市场秩序，促进地质勘查与找矿企业多元化的发展。在研究地质勘查与找矿技术时，充分借助国有单位及私营企业的优势，发挥各自的长处，不断的总结地电提取法的应用经验，在此基础上对找矿技术进行创新，来提高找矿的效率。