新形勢下地質礦產勘察及找礦技術分析研究

張玉鵬

由于中國處在而且將長期處在一個發展中國家，所以，我們對礦產資源的需求非常大，而我們作為世界第三大國，土地遼闊，礦產資源非常豐富。但是要開發礦產資源，首先要做好礦產資源的地質勘察工作，為適應經濟發展的要求，必須對礦產資源進行勘察和優化升級，找準礦藏所在。礦業勘測技術涉及到許多相關理論和復雜的勘測方法，在當今時代，各種新興技術如春雨般涌現，傳統的勘察技術也要與時俱進，結合新技術進行創新，以確保提高勘測效率和質量。怎樣才能將新技術結合起來，使傳統的礦產資源勘測技術得到優化、升級，成為社會各界普遍關注的課題，也是資源開發中需要克服的一大難題。

1 礦產地質勘察理論

要想提高礦產資源勘察技術的實用性就需要先深入地了解礦產資源地質成礦理論和勘察理論，只有先研究明白礦產地質成礦理論才能針對性地研究出高效率的礦產資源勘察手段和技術。

1.1 地質體運動理論

地質體運動對當地區域的成礦能力有著一定的影響，因此，在礦產資源的勘察工作中通過研究當地的地質體運動能夠有效地找到礦產資源所在。同時在對地質體運動理論研究中，勘察人員能夠更精確的獲得該地區的相關礦產信息并對該地區的地殼運動規律有一定的了解后，能有效地分析礦產資源的分布情況，有利于更準確地找到礦產資源的所在，然后進行開發活動。在對某地區的地質體運動進行研究后結合現代信息化技術，通過跟以往的礦產資源所在地的數據進行分析和對比，就能有效地估算出該地區的礦產資源成礦概率，從而大大提高了礦產資源勘察工作的質量和速率。

1.2 物化勘察理論

在對礦產資源勘察工作中，不僅僅可以通過地質體運動理論來提高勘察工作的效率，還可以合理地利用物化勘察理論。物化勘察法包括物理勘察法和化學勘察法，其中物理勘察法是指通過地面勘察、空中勘察和掘井勘察等手段勘察礦產地質的地質構造，對該地區地質條件有一定的了解，然后使用化學勘察法進行該地區金屬元素、巖石成分和水系沉淀物及水質等信息的勘察工作，進一步掌握該地區可能存在的礦產種類和礦物構成體系。物化勘察方法需要對礦產可能所在地進行地下深入發掘，這種方法能夠直接發現礦產資源的存在，但是這需要事先預測礦產資源的所在，因此在勘察資源勘察工作中應該同時運用地質體運動理論和物化勘察理論，這樣就能高效地找到礦產資源的所在以及地下礦產的存在深度。

2 礦產資源勘察開發對環境的影響

2.1 資源開發必然造成環境擾動

結構擾動、化學擾動、物理擾動和社會經濟擾動是必然會存在礦產資源的開發活動中的，這是不可能避免的現象。

結構擾動是指在開采礦石的過程中，該地區的巖石結構和水分分布受到外力的作用發生了變化，使得長期的結構平衡發生了破壞。首先，采礦要把水分排干，方便采礦，這使得地下水平衡受破壞；其次，在采礦時的挖掘和爆破會破壞該地巖石和土壤原來結構，使得該地區的一些受力平衡被破壞，進而導致塌陷，地裂或山體滑坡的發生，嚴重時還有可能造成泥石流，荒漠化和水土流失等災害。

化學擾動是指對生態環境造成污染。首先，采礦的過程必然會對地下進行挖掘，這會破環開發地區的地下水分布和循環甚至會改變水質的PH值，為了開發活動將地下水抽到地面上而形成一個個廢水池，廢水池的污染水通過流動或滲透作用又會將污染擴散到其他區域，影響其他地區的水質和土壤；其次，開發活動中對礦石的鉆孔和爆破等操作過程會制造出大量的粉塵，這些粉塵影響著開發區大氣質量，并隨著空氣流動進行擴散。

物理擾動是指在資源開發過程中，對地表植被和外觀的破壞和生態系統平衡的影響。礦石開發時必然會先將該地區上覆蓋的植被進行清除，進而破壞該地區的生態平衡，在開發活動中會挖掘出許多土塊和尾礦，這些土塊往往一堆堆的堆放在開發區中而尾礦則需要建立尾礦存儲區進行存儲，這會占壓大量土地面積。

社會經濟擾動是指資源開發會打破當地原有的經濟平衡，然后再建造新的平衡經濟環境。礦石開采后續的冶煉和加工往往會在當地進行，這樣就可以降低運輸成本，冶煉工廠和加工工廠會為當地帶來許多崗位，提高當地的經濟水平。其次，這些礦石加工和冶煉后的產品又會吸引其它相關產業的到來，最終會增加當地的住房需求和服務需求，推動當地地產業和服務業的高速發展，將當地的經濟水平整體拉高和改革，之后的資源開發區域的環境治理又會帶動環境治理產業的發展。

2.2 精準勘察能夠實現對環境的有效保護

實際上，大部分的礦產開采活動對當地帶來的擾動是十分有限的。例如：在對礦產資源的勘察時，鉆機打孔挖槽涉及到的土地面積是十分小的，不需要清除植被和土表，只要處理好鉆孔打出來的水不流入當地的溪流和農田就能減少環境的污染破壞和擴散。對于挖出來的土塊，要找到相應的、符合規定條件的地方堆放，就能減少積壓土地對環境的影響。其次，一些中小型的礦山開采對環境的影響也不大，只要控制好廢水的排放使其不會通過河流流向其它地域，進行污染的擴散，那么對環境的污染就會小很多，最后自然環境會慢慢通過自身的調節能力進行環境修復，最后的廢土也可以通過回填的方式，減少占地面積，將破壞的環境面積控制到很小的范圍。這需要政府對環境管理足夠重視，加大環境保護的資金投入和提供技術支持。其中油、氣的開采只要控制得當，對環境的污染也可以得到有效控制，油、汽大部分都存在地下幾千米深，只要采油廢水不亂排放，油、汽資源不泄露就不會對環境產生影響，因此對于油、汽的開放采集工作需要給予足夠高的重視，制定規范的管理方案，減少事故的發生和污水的處理，以確保把環境的破壞減到最小。當然，大型的礦產資源和露天礦的開采對環境有很大的影響，其中涉及的面積十分廣泛很難進行廢土回填工作，并且因破壞地質結構，容易導致塌陷等問題，造成地表的極大改變，這種礦產資源的開采需要政府重點的關注和治理。

3 地質礦產勘察及找礦技術

礦物產業與民生和國家的發展息息相關，一個國家想要可持續并且穩定的發展，必須要依據礦物。但是前文中已經說到，我國的地質勘察技術手段比較落后，而且我國的經濟飛速發展，兩個情況互相不協調，矛盾越來越明顯。想要解決這一個矛盾，應該著力研究地質礦產勘察方法，尋找和研究更多的方法。

3.1 綜合運用現代技術

隨著科學技術的不斷發展和創新，礦產資源勘察技術方法也需要進行優化和升級，并積極運用現代化的科學技術來提高礦產資源的勘察效率。例如利用現代信息化技術和大數據分析技術收集所有以往的礦產資源所在地的地質數據信息和礦產資源信息數據，接著收集某一可能存在礦產資源的地區相關數據，然后將收集到的相關數據上傳到數據分析平臺，將數據進行分析和對比，評估出該地區礦產資源存在的概率。利用現代化的技術和精密的勘察儀器能夠收集到精準的數據信息從而極大地提高礦產資源勘察的效率，但這同樣要求著相關的勘察工作人員需要有更高的專業知識水平和工作能力，能熟練的運用各種現代化勘察技術。目前情況下，最常使用的三種技術是根據巖石自身的物理性質的差距來分析地表深度、利用現代化手段和技術進行找礦、建立完整的信息系統并加強數據分析能力。

3.2 合理地使用“磁、重、電法”技術

利用地熱知識、重力、電力、放射性研究等等。借用此技術對勘察區域內的底層情況和巖石結構等進行測量，進一步了解該地區礦物的性質和參數，根據這些數據選擇合適的勘察技術。在前期過程的測量工作是十分繁瑣的，但是這非常有利用后期的勘察，能有效且快速的找到礦物。在地質勘察和找礦工作中，應該依靠外在信息條件來幫助找礦，要明確的知道礦產分布情況和分布規律，分析此地區的礦產資源的信息。礦產資源勘察技術通過磁場和電場對礦產資源的感知變化能夠對礦產資源的可能所在進行科學的定位預測，提高勘察速率。但這些技術方法還在發展中，技術不夠成熟加上運用經驗不足，導致勘察準確率不高，但這些新興技術具有更大的發展前景，應該受到重視和研究。期間在勘察之前，需要合理地對研究區域的自然情況和地質情況進行分析，能極大的提高成功找礦的概率。在磁、重和電在圈定異常的情況下，主導地位也不會發生改變，深入研究化學勘察技術，提高化學勘察技術的測量深度。

3.3 甚低頻技術

甚低頻的電磁法的作用原理主要是借助Fraser波率對電磁頻率進行處理和測量，因根據此法的作用原理來掌握找礦規律和控礦規律，對該地區的異常地質情況進行分析，為找礦提供充分的科學依據和理論。甚低頻電磁法在礦產地質勘察工作中能有很好的效果，甚至能夠更準確地探測地下更深層礦產資源分布信息。在使用甚低頻電磁法進行深層地質探測后，根據礦體控礦規律和探測到的地質異常信息便能精確地定位到礦產資源的隱伏區，提高勘察效率，因此這項技術越來越在礦產資源勘察工作中普及。

3.4 X射線熒光技術

不用的物質在受到相關的刺激后會發出熒光，這些熒光具有一定的X射線特征，X射線熒光技術就是指在礦產資源的勘察工作中利用這一特征，通過分析勘察時收集到的熒光能量和波動等相關信息的差異，就能快速找到礦產資源區，并通過計算進行精確地定位和顯示礦區隱伏結構、礦產資源的界限和深度等。這種技術的優點就是能在很短時間內以高效的方式找到礦物，這是化探技術的一個最明顯的優點。根據此技術特點，能夠探測到地表土壤中的某些離子發出的異常現象，來判斷該地區是否存在礦物。最經常使用的化探技術有礦產原生方法、土壤測量手段等等。

3.5 采用GPS感應系統采集信息

我國經常采用的地磁技術分為四種：衛星磁測、航天磁測、海洋磁測和陸地磁測。根據測量目的和精確性分為地方性測量、區域性測量和全球性測量。隨著我國的北斗衛星系統不斷的建設和完善，我國已經具有自己的先進全球定位系統，通過搭建完善的感應系統結合衛星導航定位系統就能高效地進行礦產地質的勘察，獲取精確的三維坐標信息。巖石有不同的基團和離子晶體組成，這就會使得不同的巖石會形成不同的特征光譜，通過感應系統收集這些光譜數據再與數據庫中的光譜信息進行分析和比對，就能精確地定位到地下的礦產資源分布情況。

3.6 地電化學找礦法

地點化學找礦法包括地球化學和地球物理和電化學，對低下巖石中的離子形態的變化進行分析，來判斷該地區是否存在礦物。一般情況下，如果不受其他外力影響，基本會處于平衡狀態。而地電化學則是根據此原理，通過人為活動，打破離子的平衡狀態，讓其發生位移，收集器在時間足夠長的情況下就可以吸收足夠的離子，吸收器中的離子達到平衡狀態時，對其進行分析，能夠發現與礦體相關的離子，以此來判斷此地區存在的礦物種類。

4 地質礦產勘察及找礦技術的創新

4.1 創新技術的應用

在勘察礦產過程中，需要重點考慮到地殼變遷和本地的自然情況，對這些信息進行收集和處理，掌握清楚之后分析成礦規律，判斷該地區的地質特點，能更好的對找礦工作進行部署。作為找礦的重要原因之一，找礦信息和相關數據是十分重要的，所以要確保這些信息的準確性。由于地殼時刻在運動，礦產資源的形成與分布和地殼的變動密切相關。由于土地中的礦產資源深度不一致，所以要根據實際情況選取不同的找礦技術。如果礦產地區在地表淺層，則可以采用光譜儀進行分析，如果在地深處，則可以采用衛星定位技術，并依靠其他的高科技技術來尋找礦產資源。其中GPS定位技術主要是通過衛星定位對礦床、礦體形狀、礦產種類進行精準定位，以此通過網絡數據的處理，將定位數據進行匯總分析，以此更好地提高礦山開采的成功概率。GPS定位技術主要是對區域范圍內的礦產資源進行定位檢測，以此基于其定位的精準性對地質地質工程建設作出貢獻，而其獨特功能也讓其具有良好的市場應用前景。而通過GPS定位技術獲取的地貌信息將會通過現代互聯網技術進行處理和數據歸納從而更好地運用于后續的地質工程建設。除此之外，GPS定位技術往往還需要結合其他技術來發揮自身效用，例如GPS技術往往與RTK技術同時使用，以此使測繪的精度得到提高，也使得GPS定位技術的應用范圍得以擴大。在全球的范圍內進行高精度的標準定位，對于礦山找礦，礦床形狀確定具有重要的運用意義。

4.2 找礦的方法和理念創新

在地質礦產勘察過程中，不僅需要更先進的技術，也需要對找礦的理念和方法進行創新。需要對找礦建立一個完整的體系，包括五個方面。第一個是收集信息，第二個是需要借助先進的設備和理念對數據進行整合，第三個是采用三維式找礦方法，確定礦產資源的具體位置，第四個是采用合適的檢驗方法來檢驗找礦結果，第五個是采用儀器對找礦結果進行糾正，避免一些人為因素引起的誤差。如今的遙感數據地形監測技術已然發展得比較成熟了，其能夠很好地對礦產資源現場進行勘察，通過遠程遙感衛星進行監測，其能夠通過計算機技術形成并記錄實際的地形情況，同時在上面標記著所測量的實際數據，從而實現鳥瞰監測，這便有利于人們在后期繪制出安全可靠的開采路線，而且這也更加科學合理的解決了人為的測量誤差以及后期的數據處理問題等，從而通過這些高科技對礦產資源現場進行了全方位、多層次的實時監測。

4.3 找礦工作模式創新

在找礦過程中，應該對銅和鋅等金屬重點勘察，并分析成礦特點。一般情況下，成礦模式具體可以分為兩種，分別為區域性成礦和礦床成礦，這兩種成礦模式各有長短，也有異同。兩種模式在工作時一定要盡可能的創新，根據實施情況和科學依據預測成礦規律，能有效的提高找到礦產資源的效率。此方法能為后續工作提供可靠的保障。同時還需要切實針對不同的煤礦地質環境做好勘察前的調查工作，使其勘察的精準性能夠得到提升。期間還需要切實將礦產勘察工作與環境保護工作充分結合起來，以此使得煤礦開發的可持續性能夠得到提升。工作模式的創新更加依賴于不同成礦形式的變化，以此使得煤礦資源能夠最大限度地被找到。

5 結語

目前，伴隨著我國經濟的不斷發展，礦產資源的需求將在較長一段時期內保持較大幅度的增長，為滿足經濟發展所需的礦產資源，必須進行礦產資源的勘探和開發。但是由于地球上的礦產資源是有限的，并且礦物分布不均勻，也不知道它們的具體位置，所以為滿足社會的需求，需要大力開發尋找礦產物質的方法，完善礦物尋找技術，提高尋找礦物的成功率。不斷對此技術進行提高，才能更利于對新礦物資源的使用和開發，也能保障我國的可持續性發展。但是，在大力開展找礦工作的基礎上，不應該將保護生態環境這一重點問題忽視掉，而是更加需要強化對勘察技術的深入發掘，以期能夠更好地確保礦產資源開發的精準性，進而達到降低環境破壞的最終目的。在科技飛速發展的今天，傳統勘測技術要與新時代的新技術相結合，優化升級，研究創新的勘測技術，才能更加有效地提高礦產資源勘察效率，為國家勘察出更多的礦產資源，推動我國經濟發展。