有色金屬礦產資源勘查方法探討

姜文斌

中國建筑材料工業地質勘查中心貴州總隊，貴州 貴陽 550008

0 引言

礦業是國民經濟的基礎產業，直接關系到國家的經濟發展和經濟安全，也影響著國家的對外交往和國際地位，是我國現代化建設過程中必須妥善處理的問題。特別是石油、鐵礦、有色金屬等大宗戰略礦產的短缺，對外交、運輸、經濟布局等等已經構成了沉重的壓力。當前一大批礦山的后備儲量嚴重不足，如果不能迅速在一些重點礦山和重要礦種的后備儲量上取得突破，很可能還會導致嚴重的社會問題。在現有礦山、礦業城市的外圍找到新的可接替礦產儲量，對國家的資源保障、經濟社會問題的解決是非常有益的。對礦山外圍的找礦轉換思路、突破思維定勢，利用綜合信息方法把成礦過程的科學研究和找礦方法實踐有機地結合起來，充分挖掘和拓展成礦、控礦、找礦信息之間的聯系，是可行的科學找礦方法。

1 我國有色金屬礦產資源的基本特點及形勢分析

我國有色金屬礦產資源的基本特點為：

1）礦產資源總量豐富，但人均擁有量很低，僅居世界第53位。

2）用量較少的礦產資源豐富，而大宗礦產儲量相對不足，如需求量大的銅和鋁土礦的保有儲量占世界總量的比例卻很低，分別只有4.92%和1.44%左右，而鉛、鋅、鎳等其他有色金屬的人均擁有量也明顯低于世界人均擁有量。

3）貧礦較多，富礦稀少，開發利用難度大。如銅礦平均品位僅有0.87%，鋁土礦幾乎全部為難選冶的一水硬鋁石型，加大了礦山建設投資和生產成本。

4）中小型礦床眾多，超大型礦床稀少，礦山規模偏小，如我國迄今發現的銅礦產地900個，其中大型礦床僅占2.7%，中型礦床占8.9%，小型礦床達88.4%。

5）共生伴生礦多，單礦種礦床少，由于礦石組分復雜，必然導致選礦難度加大，同樣也加大了礦山的建設投資和生產成本。

據權威部門預測，我國有色金屬儲量的保證年限大多只有幾年到十幾年。預計到2010年縣級以上礦山約有一半要關閉，到2020年僅有不足20%的礦山能夠維持生產。專家呼吁盡快開展有色金屬危機礦山新一輪找礦工作，并已引起國家高度重視。

2 找礦思路

由于老礦區找礦的特殊性，在尋找礦山可接替資源時，必須依靠不斷創新的地質科學理論和技術，尋找到一套適合于生產礦山深邊部的綜合找礦新技術、新方法組合，即以最新地質找礦理論為基礎，進行坑道(鉆井)物探和化探及鉛同位素找礦、遙感礦化蝕變信息提取等新老方法綜合研究，對礦區深邊部及近外圍進行找礦評價。總的找礦思路為：

1）礦山深邊部找礦。成礦地質條件分析→地下物探(配合地面物探)→化探方法組合(電吸附、有機氣體集成、吸附相態汞、坑道原生暈、構造地球化學等)→工程驗證；

2）礦山近外圍找礦。成礦地質條件分析→遙感蝕變礦化信息提取→地質踏查及剖面性化探(原生暈或次生暈)→地面物探→化探新方法(電吸附、有機氣體集成、吸附相態汞等)→工程驗證。

3 有色金屬礦產資源勘查方法技術

1）成礦地質條件分析。在區域成礦地質背景、礦化富集規律、礦床類型、成礦系列、控礦構造條件及成礦動力學綜合研究基礎上，開展成礦預測，提出找礦有利地段。

2）坑道(鉆井)物探方法。將地面電法方法引入坑道或鉆蟛中，就形成了金屬礦電法勘探的一個重要分支，即地下物探方法。地下物探方法應用得較多的有：坑內激發極化法、大功率充電法、地井(坑)激發極化法、大功率充電法、瞬變電磁法等。坑道(鉆井)物探方法在生產礦區的深邊部找礦中具有其它方法所無法達到的優越性。具體表現在：可以避免地面物探的低阻蓋層的影響，提高了物探的探測深度和精度；將場源置于坑(井)周圍不同的方位，在坑(井)中測量，可以確定坑(井)周邊盲礦體，擴大鉆孔反映地質信息的立體空間范圍；將場源置于坑(井)中已知礦體上測量，可追蹤礦體平面展布范圍和空間立體產狀，并獲取深部異常體信息；在多個鉆孔中相互對測，達到發現井間盲礦的目的。

3）吸附烴、電吸附、吸附相態汞化探方法。與傳統化探方法相比，該方法具有能捕捉到蓋層厚、礦化信息弱的隱伏礦致異常的優勢。有色金屬礦體中的成礦元素、伴生元素在后生地球化學作用下可部分轉化成可溶性離子，并且這些可溶性離子更易于向上運移富集于巖石土壤中，應用常規方法難以捕捉到這些信息。電吸附是用化學試劑和通電對樣品的特殊處理，就能提取這些與礦體關系密切的化探信息；吸附烴法原理與電吸附法相似，金屬礦及包體中富含有機質、干絡根、瀝青質等，礦體中的硫化物氧化使大量的吸附烴類氣體垂直向上運移，形成空間上與礦體密切相關的烴類異常，吸附烴化探新方法就是運用特殊的熱釋方法和精密的測試技術提取這些信息。

4）坑道原生暈。主要根據金屬礦床成礦過程中元素的成礦成暈原理，詳細研究不同成礦期次的元素軸向分帶特征和元素組合、比值特點。在實際工作中，有效地分辨不同成礦期次的礦前暈、礦頭暈、礦中暈、礦尾暈，并把不同成礦期次的元素軸向分帶進行組合、反演、模擬，建立不同類型礦床的空間地球化學分帶模型，并據此對未知地段進行對比、判斷和推測。

5）鉛同位素找礦方法。鉛同位素找礦方法的基本原理是 在地球演化過程中，鉛同位素的演化和增長取決于地質體中的鉛同位素的初始比值和鈾、釷同位素的衰變積累。一般條件下，礦床或礦化點是成群出現在同一地質構造單元中，它們具有相同或相近的成礦物質來源及成礦背景，理應具有相近的鉛同位素初始比值、鈾、鉛比值、釷、鉛比值。通常條件下，成礦流體中鈾/鉛、釷/鉛的值及鉛同位素初始比值與圍巖不相一致，礦體或異常體中的鉛同位素與圍巖存在一定的差別，這樣有可能區分出礦體、異常體和圍巖。因此，一組樣品的鉛同位素組成數據，可以反映礦床的物質來源特征、形成條件及礦床的規模。在一定的成礦條件下，通過已知礦床確定鉛同位素靶標值，經過適當的變差橢圓處理R判別模式，并與靶標值進行比較，可以對未知點進行評價，進而得到遠景點的評價值，從而達到指導勘查的目的。

6）構造地球化學。成礦熱液都是通過不同類型的構造裂隙向周邊運移，其在運移通道及成礦裂隙上都會留下元素痕跡。不同成礦熱液的物質組成不同，元素組合也不一樣，且有一定的元素分帶性。通過坑道不同裂隙的地球化學工作，可以有效地區分不同成礦期次的元素組合特征。根據元素組合，結合礦前暈、礦頭暈的組合比值特征，可以有效地預測深部構造的含礦性。

4 結論

坑(井)物探、吸附烴和電吸附為主的新方法組合已經在我國多個有色金屬礦山進行過找礦試驗和應用，效果明顯。如新疆烏拉根鉛鋅礦、青海錫鐵山鉛鋅礦、馬鞍橋金礦、中條山蓖子溝銅礦、大廠錫多金屬礦及云南水泄銅礦、大紅山銅(鐵)礦等多個礦山進行應用或試驗，試驗表明已知礦上異常反映良好，未知地區找礦效果明顯，提交的異常經驗證見礦率較高。

[1]張原慶,宋炳忠,等.礦山外圍找礦方法探討[J].地質找礦論叢,2009(2).

[2]劉國平,汪東波,等.生產礦山深部及外圍找礦潛力巨大—夾皮溝金礦區勘查歷史的啟示[J].地質與勘探,2001(2).