物化探技術在非金屬礦勘查中的應用

董慶林

（中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊，成都 610051）

礦產資源是經濟和社會發展的重要物質基礎，是工業、農業及軍工等各業原料的最主要來源。非金屬礦廣泛用于基礎工業、交通運輸、電子信息、國防軍工、生物工程、醫藥衛生、環境保護等各個領域，需求量最大，是國民經濟建設發展的動脈，其發展和應用水平是一個國家發達程度的重要標志之一。

目前世界非金屬礦總產量已超出金屬礦總產量的70%，其總產值在發達國家已達到金屬礦的2～3倍。目前，我國礦產資源需求總量的一大半也是非金屬礦，其占國民經濟的比重越來越高。

我國已發現非金屬礦130多種，有查明資源儲量的80 余種，但有較大規模的只在約20%。我國正處于工業化和城鎮化快速發展時期，非金屬礦產資源消耗量大，查明的資源儲量遠不能滿足國民經濟發展的需求。然而，我國非金屬礦勘查技術相對滯后，而物化探技術以其經濟、快速、有效的特點在金屬、能源礦產資源的勘查中起到了極其重要的作用，特別在尋找中、深部隱伏礦的作用更是不可或缺的。

1 我國非金屬礦資源勘查程度

新中國成立后，由建材、冶金、化工、地礦等地質部門根據各自的條件進行勘查與開發，形成了以建材地質部門為主，多部門勘查與開發的格局。目前，對非金屬礦的開采利用主要為淺部礦產，找礦、勘查和評價也主要采用傳統的地質調查、鉆（坑、槽）探進行淺部勘查，勘查深度一般在兩百米以內。

我國經過改革開放30多年的快速發展，目前正處于工業化和城鎮化加快發展時期，礦產資源需求將會進一步增長，非金屬礦需求量將高于其他礦產資源的增長而保持高速增長。但是，我國非金屬礦勘查起步較晚，技術相對滯后，主要表現在對中、深部隱伏非金屬礦缺乏有效的找礦手段，使得我國淺部已查明非金屬礦資源保障程度不斷降低，特別是許多重要非金屬礦資源保障程度嚴重不足，某種程度上制約了國民經濟的發展。

2 非金屬礦物化探勘查技術研究方向

2.1 非金屬礦物化探勘查技術現狀

中國建筑材料工業地質勘查中心在過去幾十年的找礦工作中，對河北赤城、河南靈寶、四川南江、黑龍江枊毛、吉林磐石、內蒙興和、山東南墅及北墅、湖南魯塘等多個石墨礦山進行過地球物理勘查找礦工作，采用了自然電場法、視電阻率法、激發極化法等物探技術，取得了較好的效果。通過對重力資料的解釋，在云南安寧地區發現了巖鹽礦。通過對重力資料及地面伽瑪能譜異常的判讀，對青海柴達木盆地大浪灘礦區和察漢斯拉圖礦區鹵水鉀礦層的定位取得了較好效果。通過安徽省在廬江地區的激電資料，發現了品位較富的隱伏中型硫鐵礦。在廣西，根據1/5萬化探普查資料，在桂北地區圈定了鋇異常，發現了重晶石礦點；在桂東南地區檢查鋇與鉛砷銅鋅鉛的組合異常時，直接發現了重晶石礦。浙江省利用化探資料中的釩、銅、鉛為指示元素，圈出了螢石礦的分布范圍。內蒙亦根據化探氟異常找到了螢石礦等。可見通過合理使用物化探勘查技術在非金屬礦勘查中能起到積極作用。

但受非金屬礦本身特點限制，到目前為止，也僅僅是部分應用了一些地球物理勘查方法。受非金屬礦本身特點和投入的限制，地球物理勘查方法對非金屬礦的勘查技術研究程度低，應用也不廣泛，與金屬、能源礦產利用物化探技術的水平相比，差距較大，尚無一套針對非金屬礦的、較系統的地球物理勘查技術方法和標準。物化探技術在非金屬礦勘查中，有效獲取和準確判別找礦信息，控制找礦勘查成本方面都存在問題。發展非金屬礦勘查行業物化探技術的應用，加大勘探深度（擴大到500m），提高非金屬礦后備資源儲量，全面提升非金屬礦整體勘探技術水平，其意義重大。

2.2 非金屬礦物化探勘查技術應用的研究發展思路

基于我國國民經濟發展對重要非金屬礦產的急需，根據我國非金屬礦勘查的技術現狀，結合典型非金屬礦產，系統地研究、優化勘查方法，應用數據處理解釋技術，形成非金屬礦成套物化探找礦勘查技術體系。建議開展以下工作。

1）分析非金屬礦的控礦因素、成礦特征、、成礦規律，建立成礦模式，為勘探提供找礦靶區。

2）研究非金屬礦的物理化學性質，建立非金屬礦物理化學特征數據庫。

3）從典型非金屬礦著手，建立非金屬礦地球物理、地球化學找礦模式。

4）在研究非金屬礦賦存地質條件、巖石物性特征基礎上，建立非金屬礦勘探信息平臺，形成一套以地球物理勘探為主的非金屬礦評價預測系統。

5）建立非金屬礦物化探找礦示范基地，形成多學科交叉的“產學研”緊密結合的非金屬礦產勘查研究團隊，培養具有綜合非金屬礦產勘探的理論基礎和應用技術的高素質人才。

2.3 非金屬礦物探勘查技術應用研究發展重點

根據各非金屬礦地質產出特征，結合當前國民經濟發展急需的重要非金屬礦，可重點突破三類具代表性的重要非金屬礦的共性關鍵性地球物理勘查技術。

1）具有導電性、激發極化特性、重力特性、磁性特征的非金屬礦產，如石墨、重晶石等。對該類礦產，可利用其特殊物理特性，可研究直接獲取其控礦異常信息和解釋技術，開展找礦研究。

2）對石膏、硅藻土、膨潤土、粘土類非金屬礦產，可通過研究獲取控礦盆地構造和地層的異常信息及解釋關鍵技術，開展地球物理勘查技術找礦研究。

3）金剛石、水晶、優質高嶺土、螢石、葉臘石、硅灰石、滑石等非金屬礦，可利用物化探技術研究其控礦構造，達到找礦的目的。

2.4 非金屬礦物化探勘查技術應用的現有工作基礎

我國的物化探勘查技術研究和應用在金屬、能源礦勘查領域已接近或達到國際先進水平，非金屬礦物化探勘查技術研究和應用也積累了許多經驗。如中國建筑材料工業地質勘查中心等專業隊伍，掌握了常規電測、磁測、重力測量、激發極化、地震勘探、X 射線熒光分析、綜合測井等方法，對數十種非金屬礦做了大量試驗研究工作，積累了大量資料。此外，我國從事物化探方法、技術研究和應用的院校、機構和單位眾多，大都配置有現代實驗條件和較先進的測試儀器及設備，具有較高素質的專業技術人員，都有助于非金屬礦產物化探勘查技術應用的開展。

3 非金屬礦物化探勘查技術應用效益

在技術上，發展非金屬礦物化探勘查技術應用，建立非金屬礦種的地質-物性-化性信息庫，構建不同類型非金屬礦分布的地質-地球物理模型，地質-地球化學模型，開展物化探關鍵勘查技術的研究，有利于提高我國非金屬礦產資源的勘查評價能力，有利于提高我國重要非金屬礦產勘查技術水平，為提高我國非金屬礦產資源勘查提供技術平臺。

在過去30年間，找礦平均成本增加了3 倍。其原因是地表露頭礦減少，加之勘查選區的難度加大。降低勘查成本最有效的方法是勘查技術方法的創新。通過非金屬礦產物化探勘查技術應用推廣，能發揮其經濟、快速的特點，效益是巨大的。

社會效益方面，應用物化探技術勘查非金屬礦，會促使得我國非金屬、金屬、能源三大礦產得到平衡發展，也會促進非金屬礦產綜合勘查技術水平提升，可有效新增或擴增我國非金屬礦產的儲量，提高我國在非金屬礦產資源的國際競爭力。

工業和信息化部.非金屬礦工業“十二五”發展規劃[R].2011.