基于矿山地质开采的地球化学勘查技术及找矿应用

王亚宁

（河北省地矿局第九地质大队，河北 邢台 054000）

1 地球化学勘查技术的发展现况

地球化学勘探技术的应用大大提升人们对矿物信息的识别能力，勘探水平和质量显着提高。在地球化学勘探中，通过对当地地质、天然气、水质等异常情况的分析，逐步确定矿床的位置，并不断应用于各种勘探研究。地球化学找矿技术应用广泛，不仅可以勘探矿产，还可以解决各种地质问题、农业、畜牧业和生态环境方面的各种问题。

地球化学研究技术主要用于寻找矿床，即用化学方法确定矿床的位置。勘探技术主要是通过研究周围物质中各种化学元素的发展变化引起的地球化学异常。通过改变地球化学异常反应的机制和异常条件，可以有效地实现研究目的。地球化学研究是地质学中极其重要的组成部分，与地球物理研究和勘探密切相关。地球化学调查利用系统收集的天然材料，对其进行分析和测试，研究地球的化学性质和伴生元素的含量，提高发现矿床的效率并减少错误次数。

2 地球化学勘查技术的应用类型

（1）岩石勘查。岩石的研究主要是根据岩石中元素的分布，分析物质的分散或浓度，同时确定元素、岩石和矿物之间的关系，逐步发现决定其分布的主要因素的矿物质资源，在实际勘探过程中，需要对勘探过程中的岩石异常进行概括，并科学客观地对该异常进行解释和评价，并在此基础上找出矿产资源的分布规律。通常情况下，岩石勘查中应将重点放在岩石的原生异常上。

（2）水系沉积物勘查。河流沉积物研究是指对河谷沉积物进行系统的取样和分析，以及对物质分散和浓度规律的概括。评估水系统沉积物中是否存在异常，以及解释和评估异常，得出矿产的分布规律，由此来确定有助于矿产资源形成的区域和地段，为接下来地质测量和地球化学勘查工作的开展提供有价值的参考依据。

（3）土壤勘查。通过研究和分析土壤中元素的分布，可以概括物质分散和集中的规律，研究元素、土壤和矿产资源之间的相互作用，并在此基础上判断矿产资源的具体分布。在此期间，根据勘查过程中发现的土壤异常，对其做出科学客观的解释与评价，从而总结出矿产资源的分布规律，为接下来找矿作业的顺利推进提供真实全面的数据支撑。

（4）气体勘查。气体勘探是对大气和土壤中气体成分的测量和分析。由于该气体具有扩散快、穿透力强、反射深度大等特点，可利用该特征解释气体异常，实现矿产资源勘探。经验表明，天然气勘探在勘探深部盲矿和隐蔽矿时具有很大优势，尤其是在路面较厚的地区。使用天然气勘探可以有效避免与厚覆盖相关的限制。例如，在石油和天然气勘探中，这可以通过测量烃气和He和Rn来实现；在探矿金银、贵金属或金属硫化物矿床时，有汞和含硫气体的情况可以进行分析。

3 地球化学勘查技术在矿产地质勘查中的实际应用

3.1 森林沼泽地区的找矿应用

据相关调查得知，森林沼泽地区含有丰富的有机质，而这些有机物质能够很好地吸附各类元素，从而使元素在地表上富集起来。与此同时，基于分布区域的影响，有机质的表现状态也会有所不同，继而导致水系沉积物的地球化学规律发生一定的变化，直接影响后续矿产资源开发工作的顺利开展。针对以上问题，地球化学勘查技术能在实践中发挥不小的优势，可以有效地缓解、甚至消除有机质本身对水系沉积物的影响，保证勘测的精准性和全面性，为工作人员提供具有参考价值的地化资料。另外，随着近年来找矿技术的不断发展，现阶段我国所拥有的地球化学勘查新技术多种多样，并且操作起来也更加简单快捷，具有良好的适应性，能较好地满足不同找矿作业的任务需求，故而具有非常可观的发展前景。

3.2 干旱地区与半干旱地区的找矿应用

众所周知，干旱地区与半干旱地区极容易受到风沙侵袭的影响，若在实际的矿产勘查过程中出现了较大的风沙，那么必定会在很大程度上阻碍找矿作业的高效推进，同时也难以获得精准的勘测数据。从这一方面来看，想要快速锁定矿产资源的分布区域，就必须确保所采用的勘测手段具有极强的抗风沙干扰能力，而地球化学勘查技术在这方面同样具有不小的优势。在具体作业阶段，勘查人员应先筛选和分析当地风沙粒级，并结合不同的地质条件来研究该区域的风沙样本大小差异。在干旱和半干旱地区应用地球化学勘探技术时，应重点分析盐矿中元素的运移和积累。由于更多地暴露在风沙中，与其他地区相比，河流沉积物的大小显着增加，而利用地球化学勘查技术即可清晰地观察到这种物质异常现象，再结合对当地地质条件的分析，确定矿床的所在位置，同时也能尽早勘查出新的矿床。

3.3 高寒山区的找矿应用

根据现有经验，地球化学勘探技术在高山地区矿产勘探中的应用，主要表现在对当地生物、土壤和岩石的研究。而受到高寒山区本身的气候条件的影响，工作人员在应用地球化学勘查技术的过程中，必须确保其具有强大的抗气候干扰能力。首先，在进行样品采集时，必须要确保所采集的样品具有强烈的代表性，由于矿产勘查中采集的土壤样品是残坡积物，因此，在勘查过程中，一定要注意不要挑出损坏的粘土材料。尤其需要利用地球化学研究技术来完成矿物样品的鉴定和分离，再对矿物和元素之间的关联性展开深刻的分析，着重研究导致细粒级元素聚集的影响因素，逐渐从中确定矿物和元素的含量。其次，结合以上分析结果，找出地质体中元素的分布规律，从而高效地开展接下来的研究和勘查工作，确保地球化学分区等问题能得到及时有效地解决，提高地球化学勘查技术在找矿作业中的应用水平。

4 其它找矿技术应用及注意事项

4.1 物化探测技术

现如今，国民的物质生活水平较之从前有了极大地提升，同时对矿产资源的需求量也在不断膨胀，保证矿产资源的正常供给是维护社会生产力不断提升的基础。在此背景下，必须要科学地规划矿产资源的勘查与开采，选用恰当的、先进的勘查技术，以确保能在尽可能短的时间内确定矿产的分布区域，将对自然环境造成的损害降至最低，同时也减少各项资源的浪费。针对矿山地质开采中新技术的使用，物化探测技术作为一种新型的找矿技术，同样在实践中得到了广泛的使用。物化探测技术的应用，主要是以物理重力学为基础，通过深入调查和分析当地的成矿因素，逐渐找出物质的分布规律，最终确定当地是否拥有矿产资源及矿产资源的具体位置。从眼下物化勘测技术的使用来看，比较常见的技术手段为地震探测、磁力探测等等，这些新型物化勘测技术能被运用于很多不同类型的矿产资源开发中，有效提高了矿产资源的开发效率。

4.2 时空定位勘查技术

得益于信息技术的普及，我国在矿产地质开采方面也初步实现了找矿技术的信息化，这种发展形态使得找矿作业的效率有了较大的提升，同时也进一步保证了找矿的精准性，有效促进了矿产勘查工程的现代化发展。就目前来看，时空定位勘查技术的应用，则非常明显地体现了信息技术与传统找矿技术的融合，该技术强调了地理信息技术的科学使用，通过对相关地质资料展开调查、收集和整合，以辅助勘查技术人员快速锁定矿产资源的所处位置。并且，随着地理信息技术在各工程领域的深入，其性能也得到了不断地完善，现已实现了与地质运动的有机结合。如此一来，技术人员便可利用时空定位勘测技术勘查矿产资源的分布情况，减少不必要的资源浪费，从全面提升矿山地质勘查与开发工程项目的经济效益和社会效益。

4.3 找矿技术应用中应注意的问题

近年来，许多地质学家在前人构造地球化学研究的基础上，将构造地球化学方法应用到实际地质勘探中，发现元素在构造裂缝中富集能力高，富集程度高，其中:Mo、W为高温矿化指示元素；Cu、Pb、Zn、Ag为中低温矿化指示元素；As、Sb、Bi、Hg为矿化前缘晕指示元素；La、Rb、Sr、K2O为中酸性岩浆活动指示元素。基于地质特征、控岩矿石构造特征、构造裂缝地球化学特征等分析，利用数学地质方法对构造裂缝地球化学元素进行组合分析，可以快速有效地圈定地质异常，圈定有利于勘探的目标指导区勘探工作。

为了更好地满足当今社会对矿产资源需求量日益增加的迫切需求，必须要从提升矿产资源勘查的精准性这一方面入手，加强对找矿新技术的科学使用。而在实践中，需要重点做好以下几项工作：首先，矿产资源的勘查和开采必须要保证整体布局的科学性。在进行找矿作业期间，最关键的一项任务就是确定我国各地区矿产资源的分布情况，只有满足这一前提，才能保证后续勘查开采工作的顺利进行。同时，工程实践中也需要详细地调查和分析当地的人口分布情况，对该区域的地质条件、水文条件、人文条件等开展综合地考量，据此完善项目的整体规划方案，避免实际工作中出现任何突发情况；其次，矿山地质开采中往往考虑到多方面的影响，如矿产资源的开发性、储备性等等，想要切实地提高采矿效率，减少作业期间资源的浪费，工作人员务必要全面掌握采矿及不同矿产资源本身的特质，确保各项任务目标从根本上得到全方位地落实。从这一方面来看，勘查技术人员、专业勘测设备都必须到位，并且必须对勘查人员的专业性做出更高的要求，使各项找矿新技术在实际施工期间均得到充分地利用，全力推动我国矿山地质勘查模式的革新。

5 结语

新时期下，我国找矿手段急需得到创新，地球化学勘查技术作为一种新型的找矿技术，在现阶段的矿产资源勘测中得到了较好地应用，所具备的优势也十分明显。通过从多个角度对地球化学勘查新技术在矿产勘测中的应用进行介绍，总结出该技术的良好适用性，可根据对当地土壤、气体、地下水等物质和元素的分析，逐步确定矿产资源的位置和分布规律，从而快速完成找矿任务目标。除此之外，物化探测技术、时空定位勘查技术等的找矿新技术同样具有各自的优势，对此广大从业者必须重视和深入研究这些高新找矿技术的使用，以促进我国矿山地质勘查与开发水平的快速提升。