探究金属矿勘查中的地质找矿技术及发展

2021-10-30宋雪松曹艳超

世界有色金属 2021年9期

宋雪松，曹艳超

（1.中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队，广东广州 510080；2.黑龙江省有色金属地质勘查七〇一队，黑龙江哈尔滨 150000）

当前，工业产业发展对矿产资源的需求量逐年升高，在开展金属矿的勘探工作中，复杂的地质环境增加了找矿作业的实施难度，现有的找矿技术也难以满足作业需求。创新发展地质找矿技术、提高金属矿的开采效率，是现阶段金属矿勘察作业面临的重点课题。对于产业的现代化发展来说，也是实现对多样化科技手段高效运用的必要途径。

1 地质找矿技术的适用条件

1.1 地图填图法

在综合分析成矿地质实际情况的基础上，按照一定比例绘制构图，是地质填图找矿法的基本原理。在整个按比例缩小后的图纸上，即包括详细的矿产种类和岩石分布，也包括对地层结构的详细划分。相比于其他类型的找矿方法，这是一种最基础的金属矿产勘查技术，拥有十分广泛的适用面。无论是哪种地质条件的勘查作业，还是任意矿种的开采作业，均可以借助于地质填图法开展地质找矿。优化地质填图质量，有利于推进矿产勘察与开采作业效率的稳步提高。与此同时，若将地质填图法应用到勘查金属矿产的工作过程中，则需参照相应的规范要求，综合分析成矿的各项地质信息[1]。

1.2 重砂找矿法

纵观我国矿产开采行业的整个发展历程可以发现，对重砂找矿技术方法的应用由来已久，其经过了相对较长的实践运用时间。操作简单、经济成本低是这种找矿方法的主要优势，在实际的勘察与采矿工作中，其能够呈现出更好的应用成效，得到一线工作人员的广泛欢迎。现阶段，在开展贵重金属矿产的找矿作业时，普遍会运用到重砂找矿技术法，对于不同类型的金属来说，其密度性质存在显著差异，运用质量差对贵重金属进行筛选，是重砂找矿法在金属矿勘察中应用的基本原理。

如果地表上存在长期暴露在外部的矿产，在风化作用下，可能会有矿砾产生。随着地质运动，部分矿砾到达的矿床位置也不同。对于金属矿开采的工作人员来说，可以参照这种现象原理，对可能存在矿产资源的位置进行预测，一般情况下，如果确定了存有矿砾的具体位置，便可以对矿床位置予以推测。在地质找矿的实际作业过程中，这种找矿方法的准确率较高，操作方法也较为简单。

1.3 金属矿电法

通过观察与分析大部分金属矿的特点可以发现，岩石与矿石是矿产资源的主要组成部分，无论是物理性质，还是化学特性，两者均存在一定差异。以物理特性为例，岩石与矿石的电阻率通常具有很大差异，运用这一基本原理，检测并研究矿产资源的电阻率，便可以对内部矿物的实际分布情况予以确定，确保金属矿产的勘查作业得以高效完成，这便是金属矿电找矿法的基本概念。当前，在勘探煤炭资源、石油资源时，金属矿电技术法的优势特点十分显著，在实际金属找矿工作中，这种方法还涉及到对设备的使用，测量设备需要具备对样品电阻值予以准确测量的功能，借助于检测电流的方式，对矿产资源所属的不同类比予以确定。工作人员还可以利用这一技术方法摸索矿物的分布规律。在科技发展的助力下，金属矿电法的准确率越来越高[2]。

2 金属矿勘查中地质找矿技术的具体应用

2.1 成矿地质构造分析

若利用地质填图法开展金属矿勘察的地质找矿作业，需要结合地质分布的实际情况，构建找矿图纸，按照具体的技术条件与施工要求，完成开采计划的制定，借此有序开展矿产勘察与开采作业即可（如图1）。对于大部分金属矿勘察作业来说，应在正式开展地质找矿作业前，对各种找矿方法的技术优势、缺点以及适用条件等关键的信息内容予以充分了解。立足于矿产的具体情况，选择适宜的地质找矿技术，以及科学合理的勘查方法，或是将多样性的找矿手段予以结合，达到优势互补的效果，最大化提高找矿作业效率。在开采不同的矿产资源时，由于所处的地理环境不同，周边的影响因素不同，面临的开采作业难度也具有较大差异，因而，针对金属矿产的实际开发需求，因将多样化的勘查开采模式进行优化创新，推动矿产资源开发作业技术水平的稳步提升。

图1 矿产勘查流程图

2.2 地质勘查结果分析

科学分析勘查成矿地质的数据结果，一方面需要参照精确的测量数据，另一方面则涉及到对系统性勘查作业结果的应用。在此基础上，还可以研究分析矿体岩石磁场存在的异常现象，并及时有效处理这一过程中出现的实际问题。组合应用多类型的地质找矿技术，主要目的是提高勘查与开采作业的精准度，保障矿产开采的整体质量。除此以外，在开展后续的金属矿勘查与采矿作业时，也可以结合以往的作业经验，为地质勘查结果的分析提供理论支撑，进一步提升矿产资源开发产业的采矿效率。

3 地质找矿技术的创新发展

3.1 物理创新方法

在矿产行业中引入并应用信息技术、智能技术等高科技，不仅为勘查矿产资源的施工工作提供较大便利，也使得开采工作的实施效率大幅提升，对于未来采矿行业领域的现代化发展来说，这是一条重要的创新发展路径。当前，大部分金属矿勘查、开采、施工作业已经逐步推进了对GPS卫星定位系统的普及应用，在整个矿产资源区中，利用卫星与无线电，便可以实现对目标矿种具体位置的准确定位。本质意义上，将定位技术与地质找矿作业融合在一起，使得矿产定位的工作效率显著提升，很大程度上提高了地质找矿的准确率。在开展后续开发矿产的工作任务时，有效减少或避免资源消耗问题的出现，节约了许多优质的矿产资源。将航空勘查系统应用到地质找矿作业中，是找矿作业物理创新的重要代表。合理应用遥感技术（表1），可以有效避免开展实地勘查工作时出现定位问题，大幅减少所需的勘查时间，缩减测量误差，也无需投入过多的人力资源与物力资源。当前，我国关于航空系统的自主研发技术愈发成熟，借助于这种创新的技术方式勘查金属矿，能够获得可信度、准确度更高的数据结果与资料信息。

表1 可应用的遥感平台

3.2 化学创新方法

在金属矿勘查地质找矿作业中，一种常见的找矿方法称为“地、物、化三场异常相互约束”，从物理、化学和地质三方面，对矿产资源的实际特性进行重新了解与分析，确保开采矿产资源前全面获取相关的矿产信息，是这种技术方法的工作原理。要从化学特性的角度上创新地质找矿技术，可以以矿产的磁场异常、地层构造等角度为创新研究的着眼点。通过分析与观察传统矿产勘查开采的工作特点可以发现，对实地检验方法的应用最为常见，或是利用钻孔取样技术，完成勘察作业，并对是否存在形成目标矿种的所需物质予以合理判断。在科技进步发展的环境下，现阶段的矿产开采作业技术水平更高。只需参照地球自有的化学块体，针对某一指定区域，检测其地质块体的分布情况，即可对不同矿产区域内资源模块的分布予以确定。以化学创新为核心的地质找矿技术促使矿产勘查的准确率大幅提高，开发作业效率显著提升。