地质矿产勘查及找矿技术研究

苑举鑫

（青海省有色第三地质勘查院，青海 西宁 810000）

当前大部分工业原料及能源依然以矿产资源为主。因矿产资源具有不可再生性特征，现有能源存储量不断减少，对矿产勘查及找矿工作提出了更高要求。为充分发挥出地质勘查及找矿工作的积极作用，相关管理部门需结合采矿工程实际特征与要求，制定出专项可行的矿产勘查与找矿技术方案，使采矿行业始终趋向于可持续化发展。

1 地质矿产勘查原则

1.1 因地制宜

矿产资源为不可再生资源，绝大部分都蕴藏于地下。不同地区地形地貌不同，矿产种类及矿产含量也存在巨大差异。由于地下环境较为复杂，如开采期间操作不当，可能引发地下地层下陷等严重安全事故，同时矿藏会对地区地形地貌及周边动植物产生不同程度的影响，因此需要结合具体地质表象确定矿产分布情况[1]。因此勘查工作实施时需要严格遵循因地制宜原则，结合地形地貌特征制定具体勘查方案。依据矿产分布位置划分出不同勘查规划区域，并在此些区域中开展找矿工作，从根本上提升矿产勘查期间的质量效率，最大限度节省矿产勘查期间的人力及物力成本。

1.2 循序渐进

由于采矿环境复杂，矿产勘查难度不断提升，在具体勘查过程中应细致分析环境因素、地质因素、周边人口分布情况，依据现有矿产勘查技术规范及丰富找矿经验，有序开展矿产勘查工作。遵循循序渐进原则，结合环境复杂度合理安排矿产勘查流程，不断优化矿产勘查方案，在实践工作中积累经验，力争找到更多矿产资源。

1.3 系统全面

地质矿产勘查是一项融合了多学科、多理论知识体系的工作，为从根本上提升矿产勘查工作质量，确保矿产勘查结果能够在后续找矿及矿山管理中发挥出重要参考作用，还需要保障矿产勘查工作系统全面开展[2]。要求在矿产勘查工作开展期间需要首先观察勘查地点的地层、地表自然环境特征，而后配合使用现场采样方式获取更为全面的地质信息，基于地质信息判断地区矿产蕴藏实际情况。

1.4 综合评估

在矿产勘查期间会遇到多种情况，如同一块矿石中会含有不同的矿物、同一矿物在不同地质环境下的表现特征不同等。在没有加强矿产勘查管理力度，勘查环节会出现漏洞问题，致使后续矿产资源被浪费。

因此在分析矿产成分过程中，工作人员还需要做好综合评估工作，在利用主矿物开采方式的基础上，从多角度、多方面分析勘查数据，避免在具体勘查及勘查数据利用工作中出现重复项目过多、人力及物力成本，浪费等问题。

2 地质矿产勘查技术

2.1 坑探技术

在地质矿产勘查工作中，坑探是重要的矿物取样方式，也是较为常见的勘探手段。现阶段坑探工作主要分为深井、探槽、小窑等流程[3]。在坑探工作开展前，需要首先做好土壤样本采集与分析工作，大致了解该地区土壤基本情况，结合土壤地质情况制定出后续挖掘工作流程，避免盲目挖掘工作，导致矿产实际开发成本被严重浪费。

在坑探采样设计环节需要充分考虑开采工作的各项要求，切实保障开采方案的经济适用性与技术可行性。一个坑深井内需要由两名勘查成员进入，在紧急情况发生的情况下可以实现自救互救目标。在坑探开挖过程中，应当选择较为平整空旷的地区，确保后续操作中拥有足够的空间进入大型操作机械设备，从根本上提升后续勘探绘图的全面性与精准性。

2.2 钻探技术

地质矿产钻探工作主要包括钻探设备与钻探工艺。其中，钻探施工设备主要包括钻探机、动力机、泥浆泵及钻塔。现有钻探技术可分为取芯钻探、无岩芯钻探、多介质反循环钻探等。

在钻探工作开展期间，需要利用钻探设备于被勘查场地中钻孔，并通过钻孔完成地质勘探。在钻探技术应用过程中，可以从根本上保障采样本的完整性，提供更为可靠的地层信息，并直观分辨出各类岩层类型，为后续观察样本及样本分类提供重要理论依据。

随钻探技术发展速度不断加快，现有钻井最深可达上千米，钻探带出的岩土样本能够准确传达出地质矿产蕴藏含量、位置，并对矿产成分进行深入研究。

在使用钻塔等设备期间，需要着重注意钻探工作对周边地质环境、地下水层造成的破坏，避免在实际勘查与采矿工作开展期间出现孔壁坍塌、地下水上涌等严重安全事故。

2.3 地球物理测井技术

地球物理勘探主要包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探等内容。在具体勘查过程中，需要借助先进科技技术及现代化分析仪器，对矿石及原石进行全面分析，结合分析结果直观展现出地区资源分布情况。

以地球物理勘探中的测井技术为例。在测井工作开展期间，可配合使用三分量磁测井技术手段，收集地球物理测井数据内容[4]。借助智能工程测井系统，保障数据收集期间的智能化与信息化水平。在测井系统实际应用过程中，需要每年进行返厂检修，确保系统实际应用期间的各项指标能够达到标准要求，而后进行重新循环利用。在数据采集工作开展期间，还需配合使用计算机设备构建智能监控系统，对测量设备运行状态进行全天候、全过程的勘查工作，确保设备能够重新恢复到运行状态。

数据采集工作还需要配合使用水文综合测井方式，借助智能多功能测井系统设备，测量电阻率及自然电位。电阻率的测量工作需要使用标准电极系，使用自然电位法对渗透性岩层进行精准划分。因此从一定角度上而言，借助标准电极系测量电阻率，还可使用水文综合测井方式，科学划分隔水层，保障系统检测质量与效率。

使用三分量磁测方式指导找矿环节，对矿井底部的盲体矿进行精准检测。在常规矿区矿床勘查作业开展期间，矿区内部数据经常会出现丢失问题，导致地下结构基本情况难以被全面掌握，矿产开发率下降，在矿产开发期间经常会出现资源浪费问题，因此可以使用三分量磁侧技术手段，确保盲体矿能够被更加精准的找到。

借助水文电测井方式推断含水部位。地下含水层位于强风化岩层中，点位的电阻率较低，需要结合电阻率判断具体含水数值。对水文地质勘查区域内的钻孔进行稳态测温以及简易测温，确定恒温带深度、温度，统计孔底的最高及最低温度值。配合使用低温数据计算出低温缺度，判断低温梯度是否出现异常情况。

在岩层及煤层物理力学性能检测过程中，应当使用长短距离伽马线及井径参数，计算出岩石及煤层的密度值，判断煤层顶部底板及岩石结构的弹性参数。使用测井数据计算岩石力学性质，保障数据计算结果的客观性与精准度，全面反映出岩石力学物理性质，为后续矿山开发工作，提供切实可行的科学依据。

在煤岩层对比分析过程中，需要通过走向线与主勘查线的煤系地层测井曲线，对比分析曲线组合形态。煤层三侧向电阻率曲线、自然伽马曲线、自然电位曲线组合形态的差异性较大，能够更加明显的分辨出来，了解煤层分布状况，划分沉积旋回结构。

在含水层确定过程中，在含水层确定过程中，需要配合使用水文测井方式，明确含水层深度。在井液电阻率曲线绘制期间，需要使用三侧向电阻率、自然电位以及声波时差。结合水文测井资料定量划分含水层厚度。

在构造确定过程中，需要对比分析测井曲线，明确临近钻孔地质剖面的土层厚度以及层间变化。受到正断面作用影响，地层缺失，层间距厚度减小，可以借助实际检测结果以及钻孔测井曲线对比图，判断测井曲线形态及组合特征。

2.4 甚低频电磁勘查技术

甚低频电磁勘查技术主要应用在找寻深埋隐藏矿种中，对从根本上提升矿产勘查工作的全面性具有重要意义。甚低频电磁勘查需要结合地球物理学、动力学原理，在地质勘查工作开展期间，利用勘查工具对地质矿产资源进行全面跟踪勘查。配合使用地震预测技术手段，深入分析地区地质结构及矿产结构。

相较于其他勘查技术而言，甚低频电磁勘查技术的操作简单，花费成本较低，勘查设备的重量较轻，更加适用于环境较为复杂的勘查工作。但在甚低频电磁勘查期间，并不能准确定位矿产资源位置，还需要其他勘查技术辅助。

2.5 GPS技术

GPS技术具有定位范围广、精准度高等特征，现被广泛用于地质矿产勘探环节。在地质矿产勘查工作开展时，勘查人员可借助卫星无线电设备，对矿产资源进行导航定位，而后利用无线网络传递方式，获取坐标位置信息。GPS与遥感技术结合，能够更加准确定位矿产位置信息及区域地质结构，可从根本上提升矿产勘查效率，保障矿产勘查工作有序开展。

2.6 波普勘查设备

当前我国大部分矿产资源均位于地质深部，不同地区的矿产结构特征不同，需要结合此些特征选择适宜的勘查技术手段。具体勘查期间可通过分析矿产资源固有的物理特征及化学性质，配合使用波普仪器对地质情况进行全方位勘查。获得道德波谱以及波谱曲线能够作为判别地区矿物种类的重要参考依据。

3 矿产找矿技术

地质矿产找矿技术主要目标就是寻找矿床，现有找矿工作可以采用地质技术、物探技术、化探技术、遥感技术等。

3.1 重砂找矿技术

重砂找矿技术又被称之为重砂测量技术，主要就是通过扩大找矿范围的方式寻找矿脉，具有实际操作简单、找矿效果显著等特征。在重砂找矿工作开展期间，需要结合不同含量的原始原矿比重差异及经过冲刷推动产生的重力作用，分析重砂堆积情况，从而找寻矿石脉矿。重砂找矿技术主要被应用在寻找钨锡铅等有色金属矿产中。

3.2 地质填图技术

地质填图技术主要就是利用走访、观察勘查地区地形、岩石构造条件等方式，总结地区地质生态特征，研究矿产形成规律，结合矿产规律找寻矿脉。在具体实施过程中，工作人员应当在比例尺地图上标注出各地质特征。地质填图技术在地质找矿期间的应用范围不断扩大，通过依照填图结果开展找矿工作，能够从根本上提升找矿质量水平，保障后续矿产开采效果。

在地质填图技术使用过程中，应当着重标注特殊地质现象，如标志层、薄矿层中，从根本上提升找矿数据利用率，确保找矿工作高质高效开展。

3.3 砾石找矿技术

在采矿工作中，并不是所有矿石都深埋于地下。部分矿体在地壳变迁及造山运动下移动至地面，可配合使用砾石找矿技术，从根本上提升找矿水平。具体来说，矿石找矿主要就是利用矿产资源风化后的特征，划分矿藏所在位置，并根据此些位置制定出更加专项的挖掘方案。

4 地质矿产勘查及找矿技术现存问题

受原有粗放型经济发展模式影响，在地质矿产勘查及找矿工作中的目标仅放置在扩大找矿范围、提升矿产开采量等方面，导致大部分矿产资源被严重浪费，难以满足现有社会可持续发展目标。具体来说，地质矿产勘查及找矿技术现存问题主要体现在以下几个方面：第一，管理部门重视度不足。部分采矿企业没有高度重视地质矿产勘查及枣矿技术的应用及管理工作，导致勘查及找矿技术的创新与研发进程较为缓慢，实际工作开展效果预期目标存在较大差异；第二，先进技术缺失。当前先进地质矿产勘查及找矿技术依然大多数引自于国外，设备维护及管理难度大，实际勘查与找矿成本高。由于具体工作中缺乏核心技术支持，致使矿产勘查与找矿水平始终处于有待提升阶段，难以在推动矿产行业现代化发展中发挥出重要作用；第三，地质勘查及找矿体系不完善。相较于发达国家而言，我国地质勘查与找矿先进技术的应用时间较短，实际积累经验不足，具体实施过程中会出现人力及物力资源分配不合理，矿产开采综合效益难以得到根本上保障等问题。同时，因部分工作人员专业技能及职业素养不足，在具体勘查与找矿过程中经常会出现失误问题，进一步提升了实际工作中的安全事故发生几率。

5 地质矿产勘查管控对策

5.1 合理确定矿区范围

现阶段采矿行业面临着市场化配置采矿权的转变局面，需要在具体勘查过程中合理规划产矿权的矿区范围。统筹考虑开发矿区地形地貌，最大限度减少遗留边坡。着重考虑开发矿区勘查期间的不安全因素，采用合理措施提升矿产资源利用率，保障矿产勘查工作高质高效开展。

5.2 做好协调规划工作

在地质矿产勘查期间贯彻落实可持续发展原则，协调矿产勘查及环境地质调查工作，构建各单位地质工作协调组织，确保地质勘查工作具有一定的针对性及主动性。

基于矿产蕴藏规律，制定出合理的矿产勘查组织。结合现有地质条件及矿产分布情况，不断优化矿产勘查技术方案，确保矿产勘查工作能够与地区经济发展要求、发展对策相符。增强矿产开采期间的针对性，结合现有矿产项目基础、环境基础及资源基础，重点划分矿种及重点成矿区域。做好重点区域勘查工作，进一步扩大地质勘查广度与深度，以获得更为全面精准的矿产勘查成果。

制定矿产勘查管理机制，明确中央与地方在矿产开采期间的各项职责，从根本上提升地质勘查工作的主动性及积极性。

5.3 积极应用创新地质勘查技术

在现阶段地质矿产勘查工作开展过程中，需要着重加强思路创新力度，积极使用各类新兴技术手段，进一步增强矿山勘查水平。着重在矿产勘查过程中应用地质学理论，将地质区域优势转化为技术创新优势。做好地质勘查期间的信息化建设工作，构建起功能完善的地质勘查信息平台，从根本上提升信息采集与处理效率，确保获得的勘查结果能够被更好的应用在后续矿山开采工作中。要求在矿山勘查环节需要将矿区与重要矿床成矿机制有机结合在一起。构建起矿床模型，明确判断特殊地带特定矿产的成矿原因与控矿条件，设定各类成矿及勘查标志，使矿山勘查工作始终朝向积极探索方向开展。

6 地质找矿技术管控对策

地质找矿工作现已成为独立产业活动，在地质找矿期间，需要着重关注地质找矿投入、地质找矿能力及地质找矿区块管理。

现阶段地质找矿投入与地质找矿能力存在失衡情况，难以从根本上保障找矿综合效益。因此在现阶段找矿管理工作开展期间，需组织相关单位定期开展课题研究，探索找矿能力及找矿投入协调标准。选择具体找矿项目进行案例剖析，分析能够影响到找矿环节质量及效率的各类因素，并据此制定出专项可行解决。针对投入量较大的地区，还需要进行一次找矿投入机制，对现有找矿开采环节进行全面绩效评估，选择更加适宜的地质采矿方案。参照矿产分布规律，推动矿区找矿作业开展。在找矿过程中以地区矿产分布规律为主，为找矿工作提供细致的理论指导。加大地质结构研究力度，着重关注地质矿床断裂构造以及控制区域的大角度断裂情况，避免在找矿环节出现安全隐患。

7 结语

通过开展高质高效地质勘查及找矿工作，能够切实提升矿产开采质量与效率，增强采矿环节的综合效益。但就目前来看，地质勘查及找矿实施过程中依然存在较多问题亟待解决。因此在现有地质勘查与找矿工作中，管理部门需要将地质勘查与找矿工作密切结合在一起，积极引进先进的地质勘查理念及勘查技术，结合地质勘查结果优化找矿技术方案，从根本上增强采矿水平，推动采矿工作高质高效开展。