地质矿产勘查深部找矿方法的探讨

李新年

摘 要：矿产资源对我国经济发展和社会进步有着重要的推动作用，如今我国的矿产资源储量减低，浅部矿产已经基本开发完，为了获取更多的矿产资源，需要对深部矿产进行开发。我国大多数矿区在西部山区、荒漠等地带，要想获取地质矿产勘查数据非常困难，尤其是深部矿区，对找矿工作提出了更高的要求。所以文章将主要研究地质矿产勘查深部找矿方法，目的在于提高深部找矿效率，提高我国的矿产资源储备。首先对深部找矿的研究现状进行分析，然后提出了三种隐伏矿的寻找方法，分别为地球化学测量找矿、深穿透地球化学找矿和地电化学找矿。最后使用了重磁方法在实际找矿中的应用进行了分析，推断出了五条断裂构造，从而有助于找矿工作的深入进行。

关键词：地质矿产;深部找矿;方法

中图分类号：P624 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）05-0133-04

Discussion on Deep Prospecting Methods for Geological and Mineral Exploration

Li Xinnian

（Shandong Zhengyuan Geological Resources Exploration Co.， Ltd.，Ji nan 250101， China ）

Abstract：Mineral resources have an important role in promoting my countrys economic development and social progress. Now my countrys mineral resource reserves are reduced， and shallow minerals have been basically developed. In order to obtain more mineral resources， deep minerals need to be developed. Most mining areas in my country are located in the western mountainous areas， deserts and other areas. It is very difficult to obtain geological and mineral exploration data， especially in deep mining areas， which put forward higher requirements for prospecting work. Therefore， the paper will mainly study the deep prospecting methods of geological and mineral exploration， the purpose is to improve the efficiency of deep prospecting and improve my countrys mineral resources reserves. Firstly， the research status of deep prospecting is analyzed， and then three methods for concealing ore prospecting are proposed， namely geochemical survey prospecting， deep penetration geochemical prospecting and geoelectrochemical prospecting. Finally， the application of gravity method in actual prospecting is analyzed， and five fault structures are inferred， which is helpful for the in-depth prospecting work.

Key words：geological minerals; deep prospecting; methods

矿产指的是能够被人类利用的天然矿物资源，该资源分布于地表或者地下，需要经过上亿年的时间才能变为矿产[1]。矿产所处的地理位置非常复杂，具有非常大的差异化，由于矿产埋藏于地下，要想获取矿产资源，需要对其进行勘查找矿，找矿工作比较困难，需要进行大量的勘查工作，尤其是深部找矿，对深部地质信息数据进行获取相当困难[2]。另外，我国大部分矿产资源分布在中西部地区，由于这些地区分布在荒漠、山区等，就会进一步增加找矿难度。发展至今，浅部矿资源大致上已经被消耗，为了获得更多的矿产资源只能对深部矿区进行开发，于是深部找矿成了当前非常重要的工作[3]。为了提高找矿效率，利用现代化地、物、化、遥多学科结合的方式[4]。于是文章在分析这些方法的同时，还研究了一种重磁方法在找矿中的应用，目的在于通过不同的找矿方法，能够高效率的完成找矿工作，从而提高我国矿产行业的发展。

1 我国深部找矿研究现状

由于深部找矿对技术要求较高，而且我国矿区大多属于西部，地理环境非常复杂，导致勘查非常不容易。相比于国外发达国家深部找矿研究，我国还面临很多技术问题。新世纪以来，我国开始更多研究深部矿产资源勘查，因为浅部矿产资源的开发我国已经具有相当成熟的技术，而且浅部矿产资源逐渐被使用，导致我国矿产资源缺乏，影响经济发展，于是有必要对深部矿产资源进行勘查，于是相当多的研究人员和技术人员开始对深部矿产勘查进行研究。如今，人们不再盲目的进行地质矿产勘查，而是对成矿理论和技术方法更加的重视，使用科学合理的方式进行深部找矿[5]。翟裕生等人对找矿方式进行深入研究，提出了四点找矿思路，最后提出了科学的找矿工作流程[6]。翟裕生还对成矿系统进行了分析，对其理论意义进行探讨，对我国找矿理论提供了理论指导[7]。李惠等人对构造叠加晕找盲矿新方法进行了研究，研究表明在矿山深部找矿中具有较好的应用效果[8]。有些研究认为浅部矿产和深部矿产可能有并集形式，就是在浅部礦产区域的深部存在矿产，是由于某些地球内部运动造成深部矿产和浅部矿产之间存在隔离。随着科学技术的不断发展，深部找矿方法变得愈发的多样化和先进，需要综合分析之后选择合适的方式进行勘查。总之，当前，我国深部找矿还存在缺陷，效率降低、精确度不高等，需要更加深入研究深部找矿方式，才能提高我国的矿产行业的发展。

2 隐伏矿的寻找方法

在找矿之前，需要对该区域的进行判断是否有矿产资源的可能性，然后再应用多学科配合的方法进行找矿工作，还可以将已有的地质资料进行分析，将其作为辅助资料。隐伏矿没有露出地表，而是深深埋藏在地下基岩中，需要进行大量测量，然后圈定出异常范围和靶区。然后再使用各种手段查证该地区是否存在矿产资源。还需要对成矿地质背景、特征、规律和控矿因素进行总结，然后研究不同的找矿方式，通过综合分析之后找到最适合的一种方式进行工作，从而快捷有效的找到矿体。于是接下来将对3种找矿方式进行分析。

2.1 地球化学测量找矿

矿体在形成过程中，周围的岩石也会被影响，会在岩石中形成局部地球化学原生异常，即原生晕，当受到不同方面的影响之后，原生晕和矿体可能会被破坏，但是破坏之后还会形成次生晕，所以当发现次生晕或者原生晕时，将会找到矿体。但是次生晕和原生晕的所在区域不一定是矿体的区域，因为经过长时间的变化，次生晕或者原生晕已经距离矿区比较远，甚至能够超过1000m，所以通过使用该方式能够进行深部找矿。于是该方式的主要步骤就是对土壤样品和岩石进行采集。利用地球化学测量取样分析，然后对相关元素地球化学异常范围进行圈定，在综合分析各种因素，从而确定出靶区。地球化学测量应用于找矿中已经有九十年的发展历史，于是对其进行深化和衍生，主要的找矿方式有构造地球化学找矿和构造叠加晕找矿，下面将对这2种找矿方式进行分析。

（1）构造叠加晕找矿。该找矿方法使用20年的时间完成，取得了较大的发展，还获得过科学进步特征将。矿产在形成过程中，由于会产生矿体晕，而矿体晕具有一定的形状，因为其会按照一定规律进行分布。构造叠加晕找矿方法是对矿体进行分析，通过将晕进行叠加，于是形成一个原生叠加晕模型，从而对进行找矿预测。

（2）構造地球化学找矿。在岩石地球化学测量的基础上，构造地球化学找矿被发展，两者的不同之处在于采样介质，岩石地球化学测量使用的介质为岩性界面，而构造地球化学找矿将褶皱构造核及其两翼作为介质，通过对矿元素进行分析，研究其空间分布和含量，从而分析成矿元素的演化规律、分散程度等，然后看断裂有没有和矿相关的化探异常，当发现异常时，需要将其圈定，然后还需要对含矿构造进行了解，目的在于找到合适的矿产。这种找矿方式主要适用于已知矿山深部和外围隐伏矿，通过对构造地球化学找矿方法的实际应用分析，发现该方式具有较为明显的找矿效果。

2.2 深穿透地球化学找矿

地质体会发出某些极其微弱的信息，深穿透地球化学找矿能够直接对这些信息进行分析，勘查地球化学元素，分析是否存在矿区。这种找矿方式具有非常大的探测深度，就可以直接对矿体信息进行观测。能够对地表上残存的深处土壤进行探测，然后分析其中存在的指示元素，比如其金属离子、气体或者相关异常等，从而可以判断深部是否存在矿床。

2.3 地电化学找矿法

如果仅仅只使用一种找矿方式将会降低找矿效率，于是为了提高找矿效率和准确度，将地球化学、电化学和地球物理相互集合，成为一种综合找矿方式，那么能够集合这3种找矿方式的优势，将会具有更加强大的应用效果，这种综合找矿方式就是地电化学找矿发。这种找矿方式主要依据的是地下岩石中离子，对离子形态运动变化进行分析，从而可以达到找矿的作用。因为一般情况下，岩石中的离子在没有外力的作用下会保持平衡状态。于是使用人工电厂对这些平衡状态的离子进行打破，就会造成离子处于运动状态，然后使用金属离子收集器（如图1所示）对这些离子进行收集，长时间收集之后，离子又会处于一种新的平衡状态。然后对这些离子进行分析，从中能够发现和矿体相关的元素，于是就能够完成找矿的工作。使用地电化学找矿法成功找到了贵州某矿区。首先在勘查区域设置13条剖面，其铺面总长度长达10720m，然后布置很多的低电压偶级样品，在贵州找矿中应用了252个低电压偶级样品，然后再勘查时，发现了地电化学异常，继而发现了断裂构造。然后使用离子探测器发现了各种不同的异常元素从，从而判断出该地域中存在深部矿产。

3 实例分析

3.1 地球物理特征

文章将会使用重磁方法在某矿区进行深度找矿。该地区的地球物理特征如下：

（1）矿石磁性特征。矿石本身没有磁性，但是经过热活动之后，会使其发生热液充填交代，就是使得矿石中的铁质发生磁铁矿化，就会使得矿石具有弱磁性，但是由于该特性能够使用磁异常圈定热蚀变体提供物性前提。

（2）矿石密度特征。进行地质勘查时，地下会存在不同岩性的岩石，于是就会存在不一样的密度。该矿区存在外漏酸性花岗岩，经过测定之后其密度是2.64×103kg/m3，经过对比之后，低于石炭系地层和泥盆系地层密度（0.03～0.09）×103kg/m3。于是当围岩密度比较大，且具有一定规模，于是就会形成局部重力低异常情况，可以为使用重力资料圈定隐伏岩提供依据。

3.2 重力异常解释推断

图2即为布格重力异常平面图，从图2中可以看出，该矿区中重力异常总体上东北方向比较高，而西南方向比较低，其中圈定出五处局部重力低异常，以在图中所显示，分别为G1、G2、G、3G4、G5，其中G3出现异常情况主要是采空回填区和断层破碎带造成，G1主要反映的是采空回填区和隐伏体造成，而另外3处异常情况可能是煤系地层发生倾斜导致。

3.3 高磁异常解释推断

该矿山的背斜部泥盆系地层内存在磁异常现象。图3即为高磁异常平面图，从图3中可以看出，磁异常的强度比较弱，而且只在少数位置进行分布，可见，该矿山中的磁性体规模比较小、埋深也较小。从图中可以看出，一共有10处磁异常分布，这些位置的磁异常发生原因主要是煌斑岩脉或者是矿化蚀边引起的。在这10出磁异常中M2属于分布范围较大的位置，且位于F75控矿断裂带上，而其中M6分布在F75断裂东侧，有好几条次级断裂分布，所以通过分析之后，可以判断出这两处有利于成矿，于是需要对其进行深入研究。

重磁综合解译：

（1）沿着F75断裂分布的磁异常有五个，分布为M1、M2、M4、M6和M9，图4为布格重力水平一阶导数（130°）等值线平面图，从图中可以看出，这五个磁异常正好和极值位置套合比较好，能够分析出F75属于控矿深断裂、区内导热。

（2）从图4中显示的极值位置分布中可以推测出在西侧存在FW1东北向断裂带。

（3）一阶导数极值在物化背斜北东侧呈现出带状分布，另外，磁异常M7和M10分布套合比较好，而且还露出了煌斑岩脉，于是经过分析之后，存在FW2东北向断裂。

（4） 图5为布格重力区域场、水平一阶导数（45°）从图中可以看出，该区域中分为两个大致平行的条带，且其走向属于西北到东南，从而可以分析出其存在两条隐伏断层，分别为FW3和FW4，其中FW3是隱伏的深断裂，有可能就是该矿区的导矿构造、深部导热。

（5）通过上文使用重磁方法进行深部找矿分析，找到了5处推测断裂，这5处地方对进一步找矿有着非常大的意义。

4 结语

综上所述，我国深部找矿属于当前的研究重点，其需要较高的技术支持和找矿方法，文章分析了3种重要的找矿方法，能够在深部找矿中发挥重要作用。最后文章还对重磁找矿方法在某矿区中进行应用，结果发现了五处结构断裂处，能够证明该方式具有不错的应用效果。如今，我国对深部找矿的研究还不够深入，存在深度找矿效率慢、质量低的问题，需要继续努力，争取研究出更加先进、成熟的深度找矿方法。

参考文献

[1]赵鹏大，陈建平.21世纪矿产资源经济展望[J].自然资源学报，2000（03）：197-200.

[2]赵鹏大.成矿定量预测与深部找矿[J].地学前缘，2007，14（5）：1-10.

[3]刘锐，陈建国，王成彬.矿物标型研究对覆盖区及深部找矿的意义[J].地质学刊，2017，41（04）：555-567.

[4]孙丙伦.深部找矿组合钻探技术研究[D].长春：吉林大学，2009.

[5]曹新志，张旺生，孙华山.我国深部找矿研究进展综述[J].地质科技情报，2009，28（2）：104-109.

[6]翟裕生，彭润民，邓军，等.区域成矿学与找矿新思路[J].现代地质，2001，15（2）：151-156.

[7]翟裕生.成矿系统研究与找矿[J].地质调查与研究，2003，026（003）：129-135.

[8]李惠，张国义，禹斌，等.构造叠加晕找盲矿法及其在矿山深部找矿效果[J].地学前缘，2010，17（1）：287-293.