淺談化探找礦技術(shù)面臨的問題與發(fā)展趨勢(shì)

韓 舉

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊(duì)，四川 成都 610072）

我國不僅是能源大國，也是能源消耗大國，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，我國能源短缺問題不斷加重，因此做好現(xiàn)代化地質(zhì)勘探和找礦技術(shù)是當(dāng)前我國能源開發(fā)工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，也是促進(jìn)國家可持續(xù)發(fā)展的重要方法。而要想實(shí)現(xiàn)高效率的找礦工作，就要深入分析找礦工作中存在的問題，創(chuàng)新找礦方法，從而實(shí)現(xiàn)高效率找礦。

1 化探技術(shù)概述

1.1 概念

化探技術(shù)是用于測(cè)量地球化學(xué)異常的技術(shù)，該技術(shù)通過對(duì)地球化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量和研究，進(jìn)而獲得礦產(chǎn)資源信息。具有成本低，方便，快捷等優(yōu)勢(shì)，因此化探已成為我國采礦勘察中的主要方式和手段，效果頗佳。

1.2 特征

現(xiàn)如今科技發(fā)展迅速，地質(zhì)找礦工作也迎來了新紀(jì)元，無論是工藝還是效率都有了很大的提高，在這個(gè)過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)找礦質(zhì)量和找礦實(shí)踐進(jìn)行深入研究。化探技術(shù)是一種精準(zhǔn)性較高的找礦技術(shù)，需要通過物理層面探索和化學(xué)層面探索來共同完成[1]。在檢測(cè)礦物時(shí)，化探技術(shù)可依據(jù)礦產(chǎn)的溫度，反射性物質(zhì)，吸引性物質(zhì)開展檢測(cè)，利用化探技術(shù)能夠準(zhǔn)確找到不同性質(zhì)的礦產(chǎn)資源，且分布位置比較準(zhǔn)確，可見化探技術(shù)大大提高了找礦效率，因此被廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)找礦中[2]。就目前的情況分析，化探技術(shù)主要適用于各種金屬及少部分非金屬礦物的探索上，而不同礦產(chǎn)有著不同的礦物屬性，因此化探技術(shù)的具體操作也隨之而變化，化探技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，使得化探技術(shù)已相對(duì)成熟，但即便擁有一套完備的理論基礎(chǔ)，在探索差異較大的礦產(chǎn)位置時(shí)，會(huì)因?yàn)榈乩聿町愋暂^大而顯得無規(guī)律可循，而應(yīng)用化探技術(shù)便使得繁瑣的探索變得相對(duì)簡(jiǎn)單。

1.3 原則

第一、就礦找礦原則。化探技術(shù)在應(yīng)用前需勘查分析找礦點(diǎn)的地質(zhì)條件；以就礦找礦為基本原則，合理，科學(xué)的應(yīng)用化探技術(shù)。以探礦前的地質(zhì)勘查結(jié)果為依據(jù)，結(jié)果多種方法，對(duì)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行評(píng)估等；此外，為了提高礦產(chǎn)勘探質(zhì)量，還需拓寬勘查面積和范圍。第二、優(yōu)化組合原則。遵循優(yōu)化組合原則可以使化探技術(shù)發(fā)揮更大的作用。我們都知道，地質(zhì)找礦工作所處環(huán)境各不相同，有時(shí)環(huán)境極度惡劣，找礦相關(guān)內(nèi)容也異常繁重，因此降低了找礦效率。而對(duì)化探技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合后便能顯著提高找礦效率及質(zhì)量。在實(shí)際找礦工作中，化探技術(shù)應(yīng)有多種方法相結(jié)合，促使找礦效率的全面提高，充分體現(xiàn)了化探技術(shù)優(yōu)化組合原則的優(yōu)勢(shì)。第三、整體性原則。在使用化探技術(shù)找礦時(shí)還應(yīng)遵循整體性原則，也就是充分應(yīng)用地質(zhì)找礦中的每個(gè)環(huán)節(jié)。在地質(zhì)勘查中不僅要充分利用化探技術(shù)，基于礦產(chǎn)預(yù)查和普查中也需要使用化探技術(shù)，只有這樣在全過程中應(yīng)用化探技術(shù)，進(jìn)而有效提高了地質(zhì)找礦準(zhǔn)確率，縮短勘查時(shí)間，降低了找礦成本。

1.4 意義

礦產(chǎn)勘查主要目的在于準(zhǔn)確獲取某個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源分布情況，同時(shí)合理優(yōu)化資源的利用和配置。在實(shí)際找礦工作中，不僅要對(duì)區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源的巖體結(jié)構(gòu)，礦產(chǎn)數(shù)量，質(zhì)量，化學(xué)構(gòu)成等信息進(jìn)行挖掘和了解，更要好好的利用這些信息。在后期礦產(chǎn)資源管理中，礦產(chǎn)資源的優(yōu)化與合理利用也離不開勘察活動(dòng)中獲得的信息[3-8]。這就要求相關(guān)工作人員在勘察中更加精細(xì)，科學(xué)，態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)。此外，很多找礦工作會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響而使設(shè)備無法運(yùn)行，因此只有在實(shí)踐中不斷改進(jìn)勘察技術(shù)，才能提高勘察工作及找礦工作效率，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

2 地質(zhì)找礦存在的主要問題

節(jié)能，保護(hù)環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展已成為全球共同關(guān)注的熱門問題。而我國處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段，對(duì)礦產(chǎn)的需求非常巨大，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國目前多數(shù)礦產(chǎn)資源已無法滿足社會(huì)發(fā)展的需求，已經(jīng)嚴(yán)重影響了國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展也造成了一定影響，因此我國地質(zhì)工作者需要深入探索找礦新方法，提高找礦效率，尤其是需求量大礦產(chǎn)資源，以解決我國礦產(chǎn)資源短缺的問題。但就目前的情況分析，我國礦產(chǎn)資源在尋找及開采中依然存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

2.1 地質(zhì)找礦管理工作缺乏完善性

在我國，地質(zhì)找礦已經(jīng)得到較大的發(fā)展，但相較于發(fā)達(dá)國家，我國的地質(zhì)找礦技術(shù)依然處于發(fā)展階段，很多技術(shù)尚未成熟，管理制度不完善，從而使得管理中出現(xiàn)諸多漏洞，例如：日常管理松散，缺乏獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制和約束機(jī)制，無法調(diào)動(dòng)找礦工作人員的積極性，缺乏熱情，在工作中消極怠工，缺乏團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，進(jìn)而影響了找礦效率。此外，我國中央并未與地方的管理聯(lián)動(dòng)機(jī)制，從而導(dǎo)致中央與地方工作目標(biāo)缺乏一致性的問題產(chǎn)生，中央找礦企業(yè)更注重公益性，而地方地質(zhì)找礦則更注重經(jīng)濟(jì)利益。這種問題使得兩者在工作中難以達(dá)到一致性，協(xié)調(diào)性不好，使得某些地區(qū)形成了中央和地方的重合地質(zhì)工作場(chǎng)所，進(jìn)而影響到其正常運(yùn)行。

2.2 勘察技術(shù)落后

進(jìn)入21世紀(jì)后，我國無論是經(jīng)濟(jì)還是科技的發(fā)展都十分迅速，礦產(chǎn)勘察技術(shù)也越來越先進(jìn)，但在一些地區(qū)，地質(zhì)礦產(chǎn)勘察人員依然采取比較落后的勘查技術(shù)，進(jìn)而影響了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低了地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采率。為了確保地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采率，勘查人員必須運(yùn)用先進(jìn)的勘查技術(shù)。此外，受到全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，各國之間競(jìng)爭(zhēng)不斷白熱化，其實(shí)質(zhì)就是能源的競(jìng)爭(zhēng)，各個(gè)國家也越來越重視資源的開發(fā)和利用，尤其是地質(zhì)礦產(chǎn)資源對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有著重要的影響作用。要想確保地質(zhì)礦產(chǎn)勘查效率得到提高，相關(guān)部門必須引進(jìn)新型的勘察技術(shù)，既能對(duì)現(xiàn)有的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查技術(shù)實(shí)施優(yōu)化，還能提高找礦效率。

2.3 地質(zhì)條件復(fù)雜多變

目前，我國找礦工作面臨的一個(gè)重要問題就是地形構(gòu)造復(fù)雜，巖性不均勻，地球物理性質(zhì)在橫向和縱向上變化大，構(gòu)造與機(jī)構(gòu)復(fù)雜多樣，很多地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)于埋藏較深的礦產(chǎn)而言，顯然找礦工作難度增加了。地質(zhì)體的均勻性描述與探測(cè)方法還需改進(jìn)。為了更清晰的顯示出勘察體的空間特征，物理場(chǎng)成像技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，但這些成像技術(shù)的特點(diǎn)在于存在較多的未知因素，設(shè)備觀測(cè)數(shù)據(jù)量大，只有對(duì)每個(gè)未知數(shù)的覆蓋次數(shù)足夠多，計(jì)算量足夠大，才能降低未知數(shù)。

2.4 缺乏市場(chǎng)主體

我國現(xiàn)有的法律法規(guī)規(guī)定，90%的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查企業(yè)屬于國有企業(yè)，不然也與國有企業(yè)有著密切關(guān)系，同時(shí)沒有完全進(jìn)入市場(chǎng)實(shí)體，這類型企業(yè)的資質(zhì)也是國家相關(guān)部門頒發(fā)的。因此，勘查行業(yè)缺乏競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，進(jìn)而阻礙了該行業(yè)的發(fā)展，可以說是國有企業(yè)壟斷了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，也不利于找礦技術(shù)的提高，現(xiàn)有的機(jī)制也阻礙了民營企業(yè)的發(fā)展。

2.5 資金投入少

任何一項(xiàng)工作的順利開展都離不開資金的投入，結(jié)合當(dāng)前地質(zhì)勘查工作的實(shí)際情況分析，只有資金充足才能更好的開展找礦工作，但在部分地區(qū)，由于缺乏資金注入，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)卣业V事業(yè)的發(fā)展。目前地質(zhì)礦產(chǎn)資源在開采中，存在地表層開采量過大的問題，這就需要深入勘查，深入勘查中務(wù)必會(huì)使用到先進(jìn)的勘查設(shè)備。但新型勘查設(shè)備的使用必須有充足的資金，如果資金投入少，就無法購入新型設(shè)備，就會(huì)影響到找礦效率。

3 化探技術(shù)在找礦活動(dòng)中的具體應(yīng)用

3.1 土壤測(cè)量分析技術(shù)

通常情況，在異常查證階段化探技術(shù)是應(yīng)用了1∶20000的土壤測(cè)量法，也就是在概況性檢查時(shí)設(shè)置土壤剖面，再進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量時(shí)，可選擇比例為1∶50000的水系沉積物測(cè)量組合異常區(qū)域范圍中，將其作為土壤剖面設(shè)置的地區(qū)。在異常邊緣控制剖面長(zhǎng)度；加強(qiáng)GPS定位管理，使用羅盤確定方向，測(cè)量好剖面。同時(shí)，在每個(gè)點(diǎn)位上需使用GPS定位，以留下相應(yīng)的標(biāo)志。測(cè)量土壤面積時(shí)，應(yīng)核定剖面距離為200m，點(diǎn)距為40m，且選擇規(guī)則測(cè)網(wǎng)法完成取樣工作。基線則是200＊40m2，再使區(qū)域中控礦結(jié)構(gòu)線以及主結(jié)構(gòu)線之間保持垂直狀態(tài)，明確標(biāo)出每個(gè)測(cè)線的起點(diǎn)及終點(diǎn)。

3.2 汞氣測(cè)量和熱釋汞量法

汞是地球上典型的親硫元素，在勘查礦產(chǎn)物質(zhì)資源中有著重大作用，汞和其他含汞元素的物質(zhì)是地球上具備完好的化學(xué)元素；其主要體現(xiàn)在：一、勘查汞元素時(shí)，會(huì)因?yàn)槲镔|(zhì)的不同特性使得硫化物產(chǎn)品以分散的形式存在，而且該形式以多種特征存在。二、汞及汞化物在開采時(shí)有著較高的揮發(fā)性，且揮發(fā)性非常高。一般情況下，汞以自由形式存在于大自然中，所處環(huán)境比較特別，不僅能在氧化還原環(huán)境中存在，還能在酸堿度較高的環(huán)境中存在，從而使得汞的化學(xué)穩(wěn)定性非常強(qiáng)。以往人們?cè)陂_采過程中認(rèn)為汞的揮發(fā)性較高，進(jìn)而無法滿足所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)條件。因此不能在空氣中直接開采汞，否則將無法安全穩(wěn)定的完成開采，一旦操作不當(dāng)就會(huì)造成結(jié)果無法滿足項(xiàng)目需求的問題。相關(guān)學(xué)者提出了熱釋汞量要求，該方法有效的解決了這一問題，而且過程簡(jiǎn)單，成本較低，該方法利用汞的揮發(fā)性，在開采中先將汞熱釋放成穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，以便開采，再由相關(guān)人員使用機(jī)器測(cè)量出土壤中的汞含量，再依據(jù)汞含量數(shù)值設(shè)定熱量，進(jìn)而獲得工程所需要的結(jié)果。

3.3 構(gòu)造疊加暈法

此方法也被稱為巖石地球化學(xué)方法，已成為化探找礦勘查中的重要方法，尤其適用于隱伏礦床。深入對(duì)盲礦預(yù)測(cè)成功率高達(dá)85%以上。該方法主要利用原生暈和次生暈。使用原生暈勘察，可以得出各種元素在礦區(qū)內(nèi)的分布情況，還可以明確礦區(qū)的地質(zhì)條件，能夠?yàn)楹笃陂_采提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但原生暈找礦工作量大，受地形條件影響大，多適用于地勢(shì)陡峭，植被覆蓋較少，巖石裸露較多的地方。次生暈不同于原生暈，在雨水沖刷或受到其他侵蝕后，在原生暈或礦體中剝落的元素會(huì)使土壤出現(xiàn)化學(xué)異常。產(chǎn)生次生暈的主要過程為：原生暈或礦體在受到侵蝕或金屬自身的活性作用后，自身元素離開主體，再經(jīng)過溶解，置換，遷移等過程在其他地方形成元素富集區(qū)，這樣就改變了聚集地的化學(xué)異常。對(duì)于這種情況，應(yīng)對(duì)土壤和水系兩個(gè)方向上的元素異常進(jìn)行分析采樣，深入研究。我國的構(gòu)造疊加暈研究取得了較大的進(jìn)步，不斷完善了構(gòu)造疊加暈找礦的理論的實(shí)踐方式，提高了找礦的準(zhǔn)確率。

3.4 測(cè)量水系沉積物法

在開展化探技術(shù)對(duì)水系沉淀物實(shí)施測(cè)量時(shí)，先要確定好采樣點(diǎn)；化探技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和實(shí)際條件，做好布設(shè)。通常在每平米地區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置四個(gè)采樣點(diǎn)。在一級(jí)水系中，主要設(shè)置好水沉淀物的樣品；二級(jí)水系中可設(shè)定少量控制樣品；三級(jí)水系中設(shè)置適量樣品。所以樣品主要分布在地形上時(shí)，技術(shù)人員便可以及時(shí)找出一級(jí)水系的位置。在這個(gè)工作中，如果一級(jí)水系較長(zhǎng)，則還需增設(shè)采樣點(diǎn)，進(jìn)而確保所有的采樣點(diǎn)能對(duì)匯水面積進(jìn)行控制。而在1∶50000的地形圖設(shè)置采樣點(diǎn)時(shí)，在保障合理性的前提下還要能夠移動(dòng)采樣點(diǎn)，做好備注。第二、在無法采集到沉積物樣品的情況下，可在采樣格內(nèi)的不同方位增設(shè)3～5個(gè)采樣點(diǎn)，將這些土壤層作為代表樣品，有效彌補(bǔ)采樣密度造成的缺陷。在整個(gè)采樣中，應(yīng)保證樣品具有一定的代表性和典型性；通常情況下在水系上下20m～30m范圍內(nèi)增設(shè)采集點(diǎn)，保障采樣的合理性。值得注意的是，水系沉淀物的分選性較差，在取樣時(shí)應(yīng)以巖屑和砂為主。第三、測(cè)定酸堿值，結(jié)合測(cè)定的酸堿值得出相應(yīng)的結(jié)論，科學(xué)分析酸堿值結(jié)果，觀察巖土巖性和礦化的蝕變，同時(shí)還要注意周邊蝕變礦化情況。

4 提高找礦質(zhì)量及化探技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 整合找礦信息，合理利用相關(guān)信息

要想提高找礦工作效率，就要引導(dǎo)勘探人員歸納總結(jié)地質(zhì)找礦中的各種礦化信息，結(jié)合自身理解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)將礦化信息轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的找礦標(biāo)準(zhǔn)，以提高后期找礦效率。當(dāng)前的找礦工作難度較大，大多數(shù)勘探單位需要深入地下實(shí)施勘察，勘探人員在找礦期間不可避免的會(huì)因?yàn)榈V脈剝蝕問題影響到礦化信息的準(zhǔn)確性，因此需要相關(guān)人員重視礦化信息的系統(tǒng)分析，通過加工提煉礦化信息的方式提高判斷精準(zhǔn)性，避免因礦化信息不準(zhǔn)確影響找礦效果。

4.2 明確找礦任務(wù)

地質(zhì)勘查作業(yè)的主要任務(wù)就是完成對(duì)礦山的生產(chǎn)與勘查和礦產(chǎn)資源的開發(fā)。礦產(chǎn)勘查則是對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各種礦產(chǎn)資源信息收集和整理，以便更好的利用區(qū)域內(nèi)豐富的礦藏，進(jìn)而延長(zhǎng)礦藏的使用壽命，挖掘出其最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4.3 發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)傳統(tǒng)化探找礦技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，使其能夠充分適應(yīng)現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查需求。傳統(tǒng)化探技術(shù)的改進(jìn)和改善主要在不同特殊景觀區(qū)區(qū)域性找礦領(lǐng)域中。以不同的地球化學(xué)景觀條件為依據(jù)，促進(jìn)全國礦產(chǎn)勘查工作的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦重大突破，因此相關(guān)技術(shù)人員必須研究可適應(yīng)的區(qū)域化探方法。此外，還需加強(qiáng)深穿透地球化學(xué)方法和大型礦床化探法的研究，研究在被外來運(yùn)積物覆蓋的各種景觀區(qū)，以及最優(yōu)化的化探方法組合，這也是化探找礦技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。外來覆蓋物淺鉆取樣技術(shù)的應(yīng)用，能夠證實(shí)深穿透地球化學(xué)成果的有效性，促進(jìn)覆蓋區(qū)找礦工作的開展。國外的一些化探技術(shù)取得了非常理想的效果，值得國內(nèi)借鑒。任何一種找礦方法都有自身的適用性，在不同勘查階段，不同礦種，不同景觀條件下都有適用范圍，例如，構(gòu)造疊加暈找礦方法更適用于地層基巖裸露較大的地方，或是在已知礦體深部尋找盲礦體，或是第二個(gè)礦體富集帶。對(duì)于覆蓋較多的區(qū)域內(nèi)，可使用地電化學(xué)法，金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法等很好的化探技術(shù)方法。礦產(chǎn)勘查是一種非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，單純或單一的方法對(duì)異常分析都很難做出全面的解釋。在應(yīng)用找礦勘查技術(shù)時(shí)，必須結(jié)合礦區(qū)的信息科學(xué)合理的選擇化探方法，進(jìn)而獲得更好的找礦效果。隨著科技的發(fā)展，各種化探方法都有了很大的改善，同時(shí)也朝著多方法綜合方向發(fā)展，例如：結(jié)合物探重、磁、電勘查技術(shù)在向高精度、高分辨率、三維解釋方向發(fā)展，還向著重磁電震綜合方向發(fā)展。

5 結(jié)語

我國的經(jīng)濟(jì)技術(shù)都得到了發(fā)展，但找礦技術(shù)相對(duì)落后，還需加大投資力度，深入研發(fā)各種化探技術(shù)，使其更好的服務(wù)于找礦工作。相關(guān)人員要刻苦鉆研，不斷吸收和學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，提高工作效率，促進(jìn)我國地質(zhì)勘查找礦事業(yè)的發(fā)展。