金属矿勘查中常用找矿技术及其问题分析

2022-10-21何志杰

世界有色金属 2022年14期

何志杰

（中国冶金地质总局内蒙古地质勘查院，内蒙古呼和浩特 010000）

1 我国金属矿产勘查工作现状分析

金属矿产对于我国社会发展的重要性不言而喻，其属稀缺资源且金属矿的形成过程也十分复杂且漫长。伴随我国经济水平的持续发展以及人们生活水平的提升，社会各界对于金属矿产的需求量也有了明显增加，这就导致了金属矿的大量开采，浅层金属矿产被开发完后，人们开始向更深层的地层进行找矿，这就增加了找矿工作的难度，矿产勘查部门需要应用更加先进的找矿技术，进而提升矿产勘查工作的准确性。此外，在对矿产勘查技术进行选择时还需做到因地制宜，根据勘查地区的地质情况选择适宜的勘查找矿技术，以便提升矿产勘查工作质量，为矿产开采作业打下良好基础。

2 金属矿产勘查工作存在的问题分析

就目前的发展形势来看，我国的金属矿产勘查工作还有较大的进步空间，其在实际工作开展环节还存在一些问题有待完善，这些问题具体表现在以下方面：首先，矿产勘查技术有待优化升级，传统的金属矿产勘查工作主要是针对浅层矿，通过前文叙述可以得知，近年来，我国的矿产开采逐渐向深层化方向发展，这也导致了一些老旧的勘查技术逐渐不能适应当前的发展形势，对于更深层的金属矿产需要应用更加先进的勘查技术进行找矿；第二，金属矿产主要包含有色金属、黑色金属、稀有金属和贵金属。我国目前对于金属矿产的勘查主要集中在有色金属和黑色金属方面，对于稀有金属和贵金属的勘查还有待进步；第三，还需建立更加专业的勘查工作队伍。矿山勘查工作的系统性和专业性较强，其勘查工作包含矿区及附近的水文地质、工程地质、环境地质等多方面内容，所涉及的领域及知识体系也较为广泛，因此，矿产勘查工作对于相关工作人员的专业素养提出了较高的要求。

由此可见，组建由高素质人员构成的矿产勘查团队是保证勘查任务顺利完成的前提。但是，由于矿产勘查工作环境艰苦且需长年工作生活在野外，导致从事该行业的高端人才较少，这对于矿产勘查队伍的发展是十分不利的，需要相关企业在人才队伍建设与培养方面做出更多努力。

3 金属矿勘查中常用找矿技术措施

3.1 地球物理勘探技术

地球物理勘探简称物探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。由于组成地壳的不同岩层介质往往在密度、弹性、导电性、磁性、放射性以及导热性等方面存在差异，这些差异将引起相应的地球物理场的局部变化。通过量测这些物理场的分布和变化特征，结合已知地质资料进行分析研究，就可以达到推断地质性状的目的。该方法兼有勘探与试验两种功能，和钻探相比，具有设备轻便、成本低、效率高、工作空间广等优点。在金属矿产勘查中应用的物探技术主要包括以下几种。

3.1.1 地面瞬变电磁勘探技术

该技术的作业原理是通过电磁设备将脉冲磁场直接发射到地质结构中，通过对脉冲磁场波形的研究，判断矿产资源的分布与储量。金属矿资源可以产生磁场环境，勘查人员可以通过磁场环境的变化应用相应设备对相关数据进行采集分析，进而获取磁场变化规律，进而对地下矿产资源的具体情况进行了解。地面瞬变电磁勘探技术对地下结构和金属矿的影响较小且探测精度高，是金属矿产勘查工作中应用较为广泛的技术之一。

图1 地球物理勘探技术探测岩层介质、弹性、导电性、磁性

3.1.2 地震勘探技术

地震技术是在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下矿产资源的性质和形态，其作业原理与地面瞬变电磁技术的原理相似，目前也得到了广泛应用。

3.1.3 重力勘探技术

重力勘查技术是利用组成地壳的各种岩矿体的密度差异而引起的重力变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿的万有引力定律为基础。只要勘探地质体有一定的剩余质量，埋藏深度较小，地形起伏影响较小，就可用精密重力仪器测出重力异常。然后结合工作区的地质资料，对重力异常进行定性或定量解释，便可分析判断该地区矿产资源的分布位置及形状。重力勘探技术具有勘探深度与广度大等优势，且作业成本较低，适合在金属矿产勘查中推广应用。

3.2 金属矿地球化学勘探技术

地球化学勘探简称“化探”。化探技术是通过对勘查区域地表与地下元素分布情况的研究，观察其化学规律。该技术的应用思路为应用化学勘查方法进行大范围勘查，并根据情况不断缩小找矿靶区，然后在通过适当方法在靶区内进行找矿，地球化学勘探技术主要包含以下几种：

3.2.1 土壤地球化学测量

土壤地球化学测量主要用于详查阶段，即在普查后所圈出的靶区、矿区外围成矿有利地段进行。其目的是圈出矿体或矿化体，指导山地工程的布置。该方法是运用化学手段检测土壤结构中各类物质的含量，发现与矿化有关的各类次生异常，进而实现找矿目标。与其他技术相比，土壤地球化学测量可以在残积层土质测量中应用，勘查工作的科学性和效率更高。

3.2.2 岩石地球化学测量

岩石地球化学测量方法经过多年的发展已经在我国找矿领域得到了广泛运用。该技术可以对勘查区域内的微量元素含量和化学特性进行分析，进而对该区域内是矿产情况进行判断，以便为后续的采矿工作提供必要的数据支持。伴随该技术的不断进步，其在矿产布局结构分析和实际的矿产测量操作管理工作中的应用也取得了较为理想的效果，成为了化探技术中使用率较高的技术之一。

3.2.3 水系沉积物地球化学测量

水系沉积物地球化学测量技术对水系沉积物进行采集、监测、分析，并检测其中的各元素含量和化学特性，以此获得该地区的地质构造详情，进而为金属矿产的勘查工作提供相关数据。该技术的应用特点表现在其需要采集较多的样本，且对于勘查人员的技术水平和相关仪器设备的要求较高，同时其勘查结果也会更加全面。

3.3 遥感技术

遥感技术（RS）是通过高空或者外层空间地理电磁波信息对勘查目标进行统一的扫描和摄影，然后将扫描结果进行传输和处理，实现地球表层物质与现象远距离控测识别。遥感技术在金属矿产勘查中的应用，根据其不同的专业技术内容，提高整体勘查结果的科学性，具体主要体现在以下几个方面：①多光谱技术。通过多光谱技术能够实现对金属矿产勘查范围的优先分析和勘查，结合MSS、TM等技术，对勘查过程中的特殊影像体的色调进行细化分析，采取其中的蚀变信息。从而实现对于不同电磁波谱段变化的获取，使得遥感技术对于不同植被的覆盖情况进行更加充分的调查，扩大了整体遥感勘查信息数量。多光谱技术在断裂带中能够得到更加显著的应用，对其金属矿产勘查情况进行汇总，提高信息识别能力。②高光谱遥感技术。该技术主要针对金属矿产勘查中的矿物识别环节和金属矿产勘查环节，能够通过可见光进行高光谱分辨率成像，帮助勘查人员实现对矿物组合和类别的分类，提高矿物质蚀变强度估算的准确性。同时，高光谱遥感技术还能对矿产资源的有利位置进行识别，增加遥感数据获取效果。

图2 高光谱遥感技术识别矿产资源位置图

4 金属矿产资源勘查工作优化策略

4.1 加强对金属矿产资源的监管

对于金属资源的勘查与开发需要严格遵照可持续发展原则，所以，强化对金属矿资源的监管是十分必要的。有关部门要不断完善监督管理工作制度，同时，对于金属矿产的勘查与开发制定明确的操作规范，进而减少因操作失误导致的矿山事故。

在矿山企业方面，也需不断强化内部监督管理工作，对于金属矿的勘查与开采作业需严格按照既定规范执行，杜绝违规操作行为的出现，进而实现对金属矿产资源的合理开发和科学保护。

4.2 加强环境保护意识

矿产资源勘查工作除了为矿产开采提供依据外，其还在保护矿区环境方面发挥着十分重要的作用。相关工作人员要不断提升自身的环境保护意识，并将环保理念与矿产勘查工作相结合。矿山开采作业不可避免的会对矿区周边环境造成影响，如果在矿产开发过程中处理不当，则会对环境造成严重的破坏。

因此，矿产资源勘查工作人员需要做好环境保护工作，通过制定科学合理的作业规范，提升勘查工作质量，进而为矿产的开发和环境的保护工作提供相应依据，实现金属矿开发经济效益与环境效益的协同发展。

4.3 充分遵循金属矿产的分布规律

我国地域广袤经纬跨度较大，这也造就了我国地质结构的多样性，勘查地区的地貌特点、地质构造以及生态环境等因素都会对矿产的勘查工作造成影响。

因此，在进行金属矿产勘查工作时，相关工作人员应依据矿产资源的分布规律进行，对于勘测地区的地质情况及气候特点等要素进行深入了解。在不违背自然规律的前提下有序开展勘查工作，进而准确掌握勘测区域的地质构造情况以及矿产分布规律。

4.4 科学部署矿产勘查工作

科学合理的工作部署是保证勘查工作准确性的基础，相关勘查部门应注重对相关工作规划与设计。通常情况下，金属矿产勘查工作可按照点面结合的方法开展，通过对成矿区域的研究，做好矿点划分工作，进而有效提升找矿工作的精确度。

在具体的工作开展中，相关人员需注重以下方面要点：首先，在小比例尺矿产勘查中，工作人员需针对有望矿点进行初筛，进而对找矿远景区进行确定；第二，在更大的比例尺中，可通过遥感技术进行地质勘测，深化找矿远景区的了解，深入勘测矿点异常情况，进而依据相关数据科学划分找矿靶区；第三，在展开勘查工作的过程中，管理部门还需要制定完善的操作规范，对强化勘查技术措施的应用与管理，同时还需树立环保意识，将矿产勘查工作对环境的影响降到最低，实现金属矿山开发的可持续发展。