礦山地質勘查及找礦技術分析

米文滿，韓彥龍，馬蘇龍，董 曄

（金川集團股份有限公司，甘肅 金昌 737100）

由于礦產資源在人類生活以及社會生產當中為必為能源之一，因此，在礦產開采之前，需要對礦區地質情況進行勘查，明確礦產類型和開采環境特點，根據勘查信息制定開采計劃，才能保證開采效率。我國地大物博，礦產資源十分豐富，但是社會發展速度較快，對于礦產資源需求不斷增加，只有在開采過程采取科學的勘查方法，運用科學的找礦技術，才能順利完成開采工作，控制礦產開采成本，保護礦區環境，提高開采效益。

1 地質勘查和找礦技術在礦山開采中的應用價值

1.1 預測礦山信息

對于礦山展開地質勘查環節，信息預測屬于重要內容之一，信息的獲取需要依賴勘查技術的應用，才能對礦山特點全面分析，按照勘查結果，確認采礦技術的應用，輔助相關人員掌握礦區地質結構，深層地貌的特征等，為礦山的開采提供信息依據。同時，技術人員還能利用勘查技術分析礦山原始數據，預測地質結構特點，并對數據展開分析，準確找到巖層內部的地質參數，建立數據模型，對于礦產資源特點全面分析，保證礦山開采方案制定科學性。

1.2 提高工作效率

我國蘊含的礦產無論是在儲存量上，還是在種類上都十分豐富，但是我國地大物博，不同礦區可能在地質結構方面具有差異性，導致找礦環節難度較高。運用現代化的探測手段以及找礦技術，能夠有效提高勘查效率，控制勘查過程各項成本投入，保證找礦環節的工作精度。在技術的運用下，能夠精準定位礦產分布在巖層中的位置，高效完成采礦工作[1]。

1.3 發揮技術功能優勢

在地質勘查與找礦階段，勘查技術功能性的表現主要有如下兩方面：一方面，通過地質勘查能夠深入礦區，對于礦產信息全面調查，收集勘測數據，為礦區開采提供數據支持；另一方面，通過地質勘查，還可對礦山展開深層勘測，讓地質勘查人員明確礦區整體信息，為采礦計劃和找礦工作開展提供依據。

2 地質勘查和找礦技術應用原則

2.1 合理布局

由于礦產勘查環節存在多種不確定性因素，因此勘查之前需要通過科學規劃，才能保證勘查工作順利開展。找礦與勘查相關技術的運用都離不開規劃和布局，按照勘查需求，制定勘查目標，合理配置勘查與找礦設備。還應兼顧區域氣候、經濟環境、地質條件等因素，對于勘查技術和找礦技術合理布局，為后續工作的開展奠定基礎。

2.2 突出重點

雖然我國礦產資源的總量多，但是礦產分布不集中，高度分散的資源現象，提高了礦山勘查難度。為保證勘查工作深度，需要通過技術層面拓寬勘查領域，明確勘查重點，提供準確的采礦信息。

2.3 配置資源

在勘查與找礦環節，為了準確計算出礦產的分布，需要對各項資源進行合理配置。由于礦產勘查遇到的環境復雜多變，需要目標明確，對于勘查設備，人力、資金等資源進行優化配置，才能保證勘查與找礦工作效率[1]。

2.4 技術創新

地質勘查與找礦屬于具有綜合性的工作，需要相關人員統籌規劃，制定勘查目標，積極開發各類找礦技術，突破地質勘查與找礦環境的各類限制，提高勘探效率，對于礦產資源高效利用，為地質勘查與找礦工作持續發展奠定基礎。

3 地質勘查流程及內容

3.1 勘查步驟

在礦山開采的選址環節，應按照礦產資源整體規劃，展開勘查與找礦相關工作，對于礦產類型進行勘查，明確礦區地質結構，計算礦物總儲量，定位風化層，嚴格按照森林、交通、居民區等分布情況，獲取勘查資料，進而制定開采計劃，降低勘查過程對于環境造成的破壞，還能控制勘查質量。

第一，在礦區的選擇和尋找方面，需要地質工作者將以開采礦山作為圓心，選擇地理條件好，并且交通便利、礦產豐富的位置，才能提高勘查與找礦的投入產出比。

第二，在礦產預測方面，地質人員可按照野外勘測，對礦區地質資料展開全面收集，并深度研究，評價勘查信息的準確性，進而對地質條件、巖性特點、化學成分、構造地質等信息展開分析，準確找出成礦時間和礦產的分布特點，按照成礦規律對于礦產展開預測。

第三，勘查布局方面，應該按照地質條件、礦床分布等規律，對于勘探方向進行確認，做好勘查階段的布局工作。

第四，勘查工作開展期間，需要展開現場踏勘，針對地質信息和成礦問題做好專題討論，并整理資料信息，對于礦區勘探方案與布局合理優化。

第五，勘查過程利用先進技術，由于地質勘探與找礦的工作條件相對艱苦，地質勘探、找礦深度相對較大，通常超過500m，可能增加工作難度，因此，只有利用科技力量，才能對復雜地段展開勘測，開采出更多礦產。在找礦環節可利用甚低頻電磁、X熒光、遙感、化學勘探等技術，使找礦過程更加高效，保證人員安全的前提下提高找礦效率，獲得高度精準的勘查數據[2]。

3.2 勘查內容

地質勘查階段，需要依賴勘查資料而展開各項工作，并且利用勘測設備和技術，以提高勘查數據的有效性，對于礦區風化情況展開全面勘測，按照風化層、覆蓋層等勘測結果確認礦區地質。具體勘查內容如下：第一，相關人員應該按照勘查工作需求，對于勘查設備、技術等合理選擇，對于勘探區整體信息全面獲取，為礦產開采提供數據支持。第二，對于礦山資源展開全面勘查，為高效利用礦產資源，提高礦山的開采效率，使礦山開采獲取更高的社會和經濟效益，應該準確做好資源勘查工作。第三，制定勘查工作計劃，礦山開采之前，需要制定高度可行的勘查規劃，才能完成礦產資源的所有勘查工作，合理選擇勘測技術，擴大找礦范圍。第四，為對礦區之內伴生礦、尾礦等資源充分利用，應該對上述礦產展開全面評估，并做好礦產的全面勘查，開發出礦產的最大化效益。第五，礦山開采結束以后，也需要對礦區進行全面勘查，進而對閉坑地質合理確認，完成勘查報告編寫。第六，由于地質勘查耗時較長，因此對于資金需求量較高，勘查的同時也會面臨不同程度風險，因此，應該按照勘查流程，確認勘查過程各項要點，對于資金合理使用。第七，勘查工作結束以后，針對所有勘查資料全面收集，妥善保存，特別是地質剖面圖、礦產資料信息、地理資料等，禁止出現資料丟失或者損壞等問題，因為勘查是驗收找礦質量的重要信息，所以需最大限度保證資料真實性，不可隨意修改。

4 礦山找礦技術應用

4.1 甚低頻電磁法

使用甚低頻電磁法進行找礦，技術原理為利用低頻電磁波，按照波長變化對于礦產的分布進行判斷。波長處于30Hz～300Hz，由于此電磁波具有較強的穿透力，并且衰減速度慢，在傳播階段受到組層的屏蔽相對較小，能夠探測較大深度，在地形的影響之下，電磁波不斷減弱。根據低電磁波能夠準確測量礦產和地面之間距離，操作過程較為靈活，找礦作業相對便捷，可在一定程度上提高找礦效率。比如：Fraster 濾波就是典型的技術類型之一，應用此技術能夠針對找礦過程各項測量數據展開高效處理和分析，快速獲取地下深層的礦產分布，還能指導礦產儲量等，使礦產開采能夠順利開展。同時，在技術的應用之下，還能按照地質差異，對于隱蔽礦山實際位置進行定位，為找礦順利進行提供參考，因此，該技術找礦環節應用較為廣泛[3]。

4.2 X 熒光測量

X 熒光的應用能夠激發礦物質、元素等波長，在短暫時間內獲取上述物質成分信息：

某礦山利用X 熒光測量法對于野外土壤使用X 射線進行測量，通過初步勘查，發現航磁異常，可能與鐵元素的異常問題有緊密關聯，但是在巖石露頭位置還存在未知的金屬礦物。為獲取全面的找礦信息，使用型號IED-6000X 射線分析儀展開微區測量，詳細研究礦物質，提取微觀信息。將X 熒光利用透鏡聚焦射線，對于礦區展開測量，測量裝置的組成部分如下：一是微鏡；二是射線激發源；三是射線探測器；四是處理系統；五是微控平臺；六是定位相機裝置，獲得焦斑的直徑為52μm。對比于傳統的分析透射和掃描探針式電鏡，對于礦石的樣品要求較高，需要在巖石上鍍導電膜，或者將巖石打磨成薄片，利用X 熒光測量不但可以對光片進行測量，還能對切割拋光巖塊展開測量，進而獲取礦物成分。圖1 為測量結果的頻譜曲線：

圖1 為測量結果的頻譜曲線圖

通過上圖可以看出該礦山的金屬礦物分布不均勻，金屬含量處于1%～20%之間，分布在長時中間，粒徑約0.05mm～0.10mm，呈零散分布狀態。表1 為測量結果信息表

表1 測量結果信息表

該礦山的礦物成分以鐵元素為主，鋅和銅等幾乎沒有，礦物成分以磁鐵礦為主，還存在部分褐鐵礦，所以在測量過程出現磁異常現象。由此可見，使用X 熒光對于微區進行測量，對于礦產成分判斷以及采礦方法確定具有指導意義。

4.3 遙感找礦技術

地質找礦過程，還可利用遙感技術完成地圖繪制，與地質圖配合使用，將二者置于同一坐標系當中，輔助勘查人員精準掌握地質信息，使用遙感技術能夠完成如下信息的獲取：第一，提取地質信息，明確礦產構造、分布特點等。不同地質由于構造不同，因此，礦產分布也存在差異，可利用遙感技術獲取礦床信息，明確礦產類型等，由于遙感技術具備方向濾波和比值分析多種功能，借助上述功能完成信息處理，進而獲取地質構造相關信息，經過統計與分析，對于遙感影像進行解譯，獲得物探信息和地質信息，精準確認礦產特點及分布狀態。第二，植被的頻譜特征，由于植物種類存在差異，植物不同生長期會從土壤內部吸收營養物質或者微量元素等，可對于植物體內化學元素進行分析，判斷土壤深層當中蘊含的礦物元素。通過植被波譜，分析礦產類型，對于找礦工作的順利開展十分有利。第三，將礦化蝕變的信息提取出來，礦產圍巖的蝕變現象主要是受到巖漿的熱力作用，圍巖、巖漿等會發生反應，從而生成新物質。由于圍巖蝕變的區域要大于礦區面積，因此，可按照這一特點精準定位礦區。與此同時，礦化蝕變無論是在結構上，還是在顏色上，都和普通巖石不同，可利用遙感技術，使用反射光譜獲取上述信息，對于礦化蝕變的異常區域進行判斷，找到礦靶區，順利完成找礦工作。

5 結束語

總之，面臨日益增長能源需求，需要重視礦產開發環節的勘查與找礦工作，勘查期間，嚴格按照資源的分布特點，展開統籌協調，保證重點突出，按照礦物種類和開采需求，合理選擇勘查和找礦技術，注意技術運用的規范操作，按照勘查信息，遵循科學的找礦原則，提高找礦工作有效性，為礦產順利開采奠定技術基礎。