對于固體礦產找礦技術及未來發展分析

（江蘇省有色金屬華東地質勘查局八一〇隊，江蘇 南京 210000）

隨著我國地質勘探技術的不斷發展，固體礦產找礦技術的應用范圍也逐漸增大。找礦是取得地下實物的最關鍵環節，可以提交礦產資源基本地質資料，提高地質勘探的效果。近些年，我國的找礦效率明顯提升，找礦思路、方法、效率以及質量等比之前提高了很多，但是仍存在一定的問題，比如找礦技術單一，各種技術的融合性不高以及沒有朝向普遍性的方向發展等[1]。本文將通過論述我國固體礦產找礦相關技術，針對其特點，指出下一步發展的趨勢，希望對我國地質勘探技術發展帶來幫助。

1 區域固體礦產找礦技術

1.1 磁法找礦技術

每個地方的地質體其磁性是不一樣的，可以利用礦物磁性的不同，對其進行勘探。磁法找礦主要應用相關儀器進行測量，能夠準確定位的前提是礦產內部具有明顯的磁性差異。比如有的地區磁鐵礦的磁性以感磁為主，剩磁較小，鐵礦的磁性比圍巖的磁性大幾十到幾百倍，所以本區巖體的磁性干擾很小，有異常的存在說明就有礦體的存在。地面磁測目前應用最早也最廣泛，是在航空磁測資料的基礎上作的更詳細的磁測工作，用來判斷引起磁異常的地質原因及磁性體的賦存形態[2]。高精度地面測磁的應用范圍較為廣泛，可以尋找具備磁測范圍的礦床、地層以及有關的蝕變巖石等，在構造研究、地質填圖、直接和間接找礦等方面發揮了重要的作用。該技術同樣存在一些難點，比如探測數據的多解性，一些礦產和巖石之間有時存在較小的電磁差異，軟件的精確度達不到鑒別兩者差異的地步。目前磁法應用較多的是瞬變電磁法，分辨能力強和探測精讀到是其顯著特點，探測深度在300m～400m之間，且不受地形的影響。

1.2 電法找礦技術

電法找礦也是一種應用較為廣泛的地質勘探技術，其良好應用的前提是礦產中存在明顯的電阻率差異，這樣就能勘探出接觸帶位置、形態以及向四周變化的趨勢，相比磁性勘探，該種技術的勘探深度可以達到1000m。比如加拿大產V8多功能電測系統，發射功率和探測深度都較大，其抗干擾能力較強的物探設備在技術礦勘探上得到了很多的應用。V8勘探儀主要由硬件和軟件設備組成，其中硬件包括發射、接收和傳感三個部分，軟件由預處理軟件和各方法相關反演軟件組成。

高密度電阻率法是一種陣列勘探方法，其自動化程度較高，特點為：一是，電極的布設通常一次完成，可以減少因為電極設置而引起故障和干擾。二是，可進行多種電極排列方式的掃描測量，從而獲得豐富的巖石斷面結構特征。三是，在野外采集時可以實現自動和半自動化，對數據的采集速度很快，可避免手工操作帶來的誤差。目前常用的其它電法勘探技術還有激光極化法、大地電磁勘探法以及充電法等，在具體的應用時要根據區域地質的差異和礦產電阻率情況，選擇合適的技術。

1.3 井中物探法

相比其他找礦技術，井中物探法主要是用來解決井周的地質問題，比如發現井底的盲礦，確定其空間位置（埋深、方位以及離井距離）、形狀、產礦，也可以用來研究鉆孔間礦體的連續性等。該種方法的優勢為可以把場源或者測量裝置通過鉆孔放入地下深處，讓其接近深部的探測對象，因此其發現深部隱藏礦的能力要比地面物探大。西方國家對于該種方法的應用更多一些，根據井的深度不同，其工作的深度可以達到3000m，探測的范圍則延伸到井周的200m～300m半徑范圍內。該種技術應用較為成熟的探測實例為哈薩克斯坦在庫斯穆龍礦田內探測到埋深700m的塊狀含銅黃鐵礦礦體和埋深2400m的維克多銅鎳礦床。井中物探的其它用途還包括三側向電阻率、伽瑪伽瑪、自然伽瑪、自然電位、聲波、井徑、三分量磁法測井等，在鉆孔斜側上包括了常規測斜、高精度數字測斜、陀螺測斜、燈光測斜。應用于地質、水文鉆孔測斜，鉆孔底部定位、定向鉆孔指導鉆進等。還可以用該種方法進行井中照相，比如鉆孔鉆孔塌孔段、事故位置狀況探測及套管焊接、封閉檢查等。

1.4 大比例尺航空物探法

航空物探法以無人機為基礎，利用航空器攜帶的專門探測儀器和設備，從空中測量地球各種物理場(如磁場、重力場、導電性等)的變化，以進行地質構造調査并尋找礦藏的飛行作業[3]。該方法最近幾年應用開始增多，可以實現遠距離、全方位和高速度的礦產勘探，主要包含了航空磁測、航空放射性測量、航空電磁測量。

隨著自動化控制和電子計算機技術的發展，航空物探的綜合性逐漸得到提高，航空物探觀測數據的計算和整理的速度及解釋推斷的水平，有力地促進了航空物探的發展。但是，該種方法的缺點也較為顯著，對于一些異常值較小的異常體反映不夠清楚，分辨力相比其他找礦技術要低一些，同時異常體的定位目前還不夠準確，需要與地面勘探結合進行輔助才能完成勘探任務。航空磁法主要用于勘探具有磁性的礦藏，比如磁鐵礦；航空放射性法則采用航空能譜儀測量地球放射性射線強度，從而尋找放射性礦物質，利用大比例尺航空物探還能了解地球物理場在不同高度下的變化情況，從而解釋地質現象，為找礦提供更多的信息。在探測時，飛機上應該裝有導航和無線電定位系統，保證飛機在指定空域內作精確的掃描飛行。2019年中國航天科技集團第十一研究院自主研發的彩虹—4無人機近日在西北某地圓滿完成航空物探試驗飛行在短期內取得大面積區域的探測資料；并能克服不利的地理、地形以及氣候條件的限制，了解地球物理場隨高度的變化情況，為解釋地質構造現象和找礦提供更多的信息。

2 固體礦產找礦技術未來發展趨勢

2.1 固體礦產的勘探能力逐漸增強

我國地質礦產雖然種類多、分布廣，但是固體礦產在找礦技術上仍面臨嚴峻的形式。

固體礦產找礦技術的不斷涌現，使我國礦產勘探能力得到了增強，主要表現在：一是，隨著地球化學測量以及航空物探法的進步，很多難以識別的礦產成為礦產普查找礦的目標，其中地球化學測量技術中的痕量分析法可以實現對微量礦產的勘探和分析，精確度達到了0.1×10-9，很好的完成了各種礦產的分析工作。二是，在野外的礦產勘探和分析中，通過構建固體礦產快速追蹤和分析技術，可以實現對復合礦產的進一步篩選，提高了勘探技術的應用范圍。三是，在礦產勘探的各階段中，為了提高找礦的效率，在未來發展中，首先要對區域礦產的儲量進行估算，根據可靠的數據，結合探明的礦床地質特點合理的圈定礦體邊界，按照不同地段、不同儲量級別、不同礦石自然類型等，對不同工業品級的礦物進行分類。

2.2 勘探技術一體化發展

傳統的勘探技術都是以某種技術為主，忽視其他技術的運用，造成勘探效率和質量不高。不同的找礦技術都有自己的優點，隨著找礦技術的發展，在整個固體礦物勘探中，可以以勘探對象的具體特點和勘探的階段性任務，充分利用各種技術，提高找礦的準確性。因此，在勘探技術的發展中，要改變過去條塊分割的技術體系，地質測繪人員要將成礦預測、普查、礦產評價以及勘探等形成一個統一的體系，形成“一體化”工作思路，這樣就能將地質、物探、化探三者融合在一起，讓這些技術在礦床普查評價中體現出來，從而提高固體礦產的勘探質量。同時，也要將各種技術進行融合，比如在航空物探中，可以將磁法、放射法、電磁法等進行融合，提高了航空物探觀測數據的計算和整理的速度及解釋推斷的水平，促進了航空物探的發展。

2.3 向著勘探普遍性的方向發展

我國固體礦物勘探技術在發展中仍存在經費不足的問題，制約著找礦技術的深入發展。在這一大環境之下，在應用固體礦產找礦技術中應該綜合各種技術的利弊，選擇其中有利于勘探普遍性進行的技術，避免勘探資源的無辜浪費。隨著地球物理學的發展，很多技術也逐漸涌現出來，比如水系沉物測量和土壤測量等，通過這些技術的前期應用，一些難以精確分辨的微量礦產都被精確的反應出來。除此之外，一些簡單的測量方法，比如汞氣測量以及金的快速分析技術等，測量方法簡單，效率高，具有較強的經濟性和測量普遍性，可以在找礦技術中大量應用。因此，固體礦產找礦技術應該朝向勘探普遍性的方向發展，地質人員在分析和測量中，要建立一套標準的勘探流程，讓每一項技術都能發揮出優勢，通過不同技術的融合，讓礦物質勘探更加高效率化。

3 結語

綜上所述，我國地下礦藏資源雖然豐富，但是由于分布不均勻，找礦技術落后等都限制了礦產資源的合理開發利用。受到傳統固體找礦技術的限制，一些應用較為廣泛的技術，比如磁法、電法以及井中物探發等雖然也有所應用，但是一體化應用范圍不廣泛，造成找礦效率不高，尋找的礦物質種類不全面。下一步，在固體礦產找礦技術發展中，必須革新礦產勘測技術，利用低頻電磁法、地物化三場異常相互約束法以及GPS感性技術等，精確的定位礦產資源所在位置，對不同層的礦產進行分析，達到綜合預判與篩選的目的。