金属矿产勘查中地质找矿技术研究

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摘要:在我国国民经济发展中，矿产资源作为基础资源发挥了巨大的作用。经济社会的发展对于矿产资源的需求量逐步上升，当前矿产资源开发和经济社会发展需要量之间的矛盾，进一步强化了金属矿产资源的勘查力度。地质找矿技术的应用及革新，最大限度发挥了矿产资源丰富的优势。本文围绕着传统地质找矿技术及其弊端、革新展开了探讨研究。

关键词:金属矿产勘查；地质找矿技术；发展创新

工业作为国民经济体系中不可或缺的组成部分，自身的持续健康发展需要依赖于矿产资源的稳定持续供应。当前，我国十分关注矿产资源勘探技术的创新，在当前浅层矿产资源开发接近警戒数值的前提下，传统的金属矿产勘查技术在深层金属矿产资源勘察中逐渐暴露出一些问题。故此，针对传统地质找矿技术做出进一步为完善，能够有效开发利用我国境内分布较深的金属矿产资源，促进我国工业的持续健康发展。

1.国内金属矿产资源分布现状

我国是国际上少数几个矿产资源种类分布较为齐全，且具备较高矿产自给程度的国家。即便是我国几种金属矿产资源的总储量位居世界前列，但人均矿产资源占有量排名靠后。我国的金属矿产资源分布现状可以从如下两个方面进行分析。第一，黑色金属矿产资源。这类矿产资源主要包括铁、锰、铬三类。我国的铁矿资源分布呈现集中趋势，以东北、华东、中南、华北四个地区为主要分布区域，全国12个省及直辖市已经探明的铁矿资源储量为514亿吨，共计占据整体铁矿资源的86.5%。锰矿则是集中分布在广西及湖南地区，仅这两个省的锰矿储量就分别占据了我国抱有锰矿储备量的38%、18%，保有储备量为2.15亿吨、1.03亿吨。国内的铬矿集中分布在我国的西藏、西北地区，这两个地区的铬矿保有储备量为825万吨，占据国内总体铬矿保有储备量的84.3%。第二，有色金属矿产资源分布。我国有色金属矿产资源中的铜、铝、铅、锌、锡、镍、锑、汞、镁及钛产量位居世界第一。由于本文篇幅有限，仅针对前三类有色金属矿产资源的分布进行分析。我国铜矿总保有储备量为6343万吨，且分布在除天津、香港至外的各个省市中。铝土矿总保有储备量为22.7亿吨，且集中分布在华北、西南地区的共计19个省市中。我国的铅锌矿资源储备量较为丰富，除去天津、上海、香港之外的各个地区均有分布，且铅、锌的总保有储备量分别达到了3572万吨、9384万吨［1］。

2.金属矿产勘察工作中传统地质找矿技术主要类型

2.1物理性质勘查技术。传统的地质物理找矿技术适用于分布在浅层地表的金属矿产勘察。可以细分为几类：第一，地面瞬变电磁勘查技术。金属矿产勘察工作的主要内容就是精准确定金属矿产资源的位置，这一技术可以通过和金属矿的反馈模拟效果结合完成这一工作内容。在实际操作的时候，需要使用专业仪器接受来自金属矿的电磁感应信号反馈，并借助计算机分析全部信号找出金属矿的反馈信号，并以此为基础，对金属矿的分布位置及其矿源进行判断［2］。第二，地震勘察技术。这一技术是利用不同矿产资源在地震波下出现的反射现象差异来确定金属矿产资源的分布及位置。其最大的优势就是能够提高矿产资源勘察工作的效率。2.2化学性质勘察技术。由于矿产资源是在地壳运动过程中，经过诸多化学反应成形的，可以使用化学性质的找矿技术。可以细分为几类：第一，土壤化学测量技术。这一技术可以通过分析金属矿体周边的土壤，在全面分析出其中金属元素种类及含量的前提下，判断地下存在金属矿产资源与否，故此金属矿产资源的准确发现率有一定保障。第二，吸附电、烃化勘探技术。这一技术的产生原理就是在金属矿成形过程中，可溶性的金属离子会逐渐积累，并会在地下压力的影响下，逐渐渗透到深层矿物周边土壤中。在实践操作的时候，就是在采集特定区域土壤样品之后，通过一系列的化学、通电分析，得出金属离子的特性，并以此为基础判断出目标区域的金属矿的分布状况［3］。

3.传统地质找矿技术暴露出的弊端传

统地质找矿技术在深层金属矿产勘查过程中，或多或少暴露出了一些问题。对于物理金属矿产勘查技术而言，因为金属矿产附近的勘查区域地质组成相对较为复杂，在使用这一技术的时候会遭遇各种类型的问题。比如，在勘察区地质组成较为复杂的金属矿产资源周围使用地震法进行勘查，很容易影响到地震波的传输，最终带来无法精准定位金属矿具体分布区域的问题。对化学金属矿产勘察技术而言，由于在勘察工作中需要对多种因素进行全面考虑，各个地区之间的地质差异是其中的重要因素之一，且目标区域的周边地质资源分配也会因为诸多因素的影响，最终带来勘察人力、物力浪费的问题。金属矿产本身的化学特征和金属元素一般都是由其周边的环境所决定的，在这种情况下，为了更加精准获取到金属矿产资源的分布位置，必须要经过周密的计算分析，以便保障最终获得精准有效的数据结果。电法勘查技术在使用的过程中，需要特定的条件方才能产生能量的反馈，进一步帮助勘查人员通过分析反馈信息定位金属矿产资源的分布位置。如若在金属矿产周边地质组成中含有较为丰富的岩石，很容易产生障碍能量反馈，对勘查人员的结果数据分析产生影响［4］。

4.当下地质找矿技术创新改革方向分析

4.1与GPS定位技术的融合应用。当下GPS技术的深入持续发展，也为金属矿产资源勘查工作提供了全新的技术创新方向，这一技术在信息采集中得到了较为广泛的应用，取得了相对理想的应用效果，逐渐发展成为一种主要的信息采集方式。GPS技术可以借助卫星系统开展无线电导航定位，为金属矿产勘察人员提供精准度较高的三维坐标数据。这一技术在金属矿产资源勘查工作中的应用，可以显著提高相关信息收集的效率。在今后融合GPS技术创新地质找矿技术的过程中，需要将以GPS系统作为基础，建立一个融合信号监测、接收等在内的系统化监测体系［5］。这一体系的主要工作原理是岩石矿物质中的物理结构、化学成分维持在相对稳定的状态，故此这些物质的光谱吸收特点较为稳定。在一般情况下，矿物质的差异也会引发辐射能力之间的差异，勘查人员可以接受波普设备测定目标区域内的样本岩石光谱曲线，随后将测量得到的结果和数据资源库中既存光谱结果进行对比，便可有效判断测定区域内包含的金属矿产资源种类。同时，得到的光谱曲线结果也可以通过分析转换，将目标区域内的金属矿产物理结构做出详细呈现，以便为后续的金属矿产资源勘查提供更为明确的依据，图1展示了借助GPS系统得到的金属矿产勘探平面示意图。GPS技术在金属矿产资源勘查中的应用，可以将精准度较高的三维坐标数据以及经过分析转化之后的物理结构组成详细呈现在勘察人员眼前，显著提高技术矿产资源勘查工作效率。4.2地、化、物相互约束技术。金属狂插是在地壳运动的过程中经过诸多化学反应而形成的，故此其附近的地质条件相对较为复杂。在我国矿产资源需求逐渐增大，且浅层金属矿产资源开采水平接近警戒数值的前提下，需要重视对深部金属矿产资源的勘查与开采。但由于这些金属矿产资源分布在距地表较远的地层中，勘查开采难度有所提高，需要对地质找矿技术做出进一步的创新。对于那些老矿区深部以及覆盖区的定位预测，可以使用地、化、物相互约束的技术方法。我国金属矿产资源分布出现的不均匀现象，与持续的地壳运动以及其他自然因素的共同影响有着较为紧密的联系，也很容易出现开采不足的情况。一定数量的没有任何利用价值的物质，但这些物质在矿山资源开采的过程中却同样会浪费人力以及物力资源。所以在开采深层矿产资源之前，需要详细分析了解矿产物质组成，提高矿产资源的开采效率，换言之，全面分析了解矿产资源具备的理化特性。这一视乎便能够从有机污染物机金属有机化合物的层面入手，通过使用地球化学重金属分析测试技术，对金属矿产构成及理化特性进行全面分析，显著提高金属矿产勘察工作效率。但该项技术无法精准确定矿床的实际位置，需要在进行进一步的完善及创新。4.3遥感技术与地质找矿的融合。一般情况下，遥感技术在地质方面应用的主要表现就是地质制图，能够详细再现目标区域的地质状况，为矿产资源的勘查、开采工作提供精准的探寻数据。今后的地质找矿技术的创新可以和遥感技术进行结合。当下二者融合产生的地质找矿技术就是多光谱遥感识别信息提取技术。多光谱遥感技术可以根据影像形态、结构以及光谱特性的差别对地物进行有效的判断，这种特性也进一步扩展了遥感的信息量。多光谱遥感技术采用的传统数据源包括了MSS、ETM+、SPOT等。因为这一技术会受到波谱和空间分辨率的影响，使得这些数据源在金属矿产资源勘查工作应用中暴露出局限性。当下应用较为广泛的CBERS-02/02B多光谱数据，其空间分辨率为9.5m，并且具备较为理想的几何配准效果，被主要应用在农业绿地的动态监测、制图等诸多方面，少会应用到地质找矿工作中，目前可以查询到的成果是控矿断裂带以及花岗岩铀矿田的勘查［6］。除此之外，这一技术的ALOS遥感数据也尚未广泛应用到金属矿产资源勘察工作中，而是在测图、灾害监测等领域中发挥了重要作用。当前，ASTER遥感数据在金属矿产资源勘察中得到了一定的应用。这一遥感数据在波段数量、涵盖范围等方面有着较大的应用优势，与ETM+遥感数据相比，ASTER遥感数据在提取矿化蚀变信息上效果更佳，基本与野外环境中的地质环境维持一致。除此之外，遥感技术也可以和生物地球进行融合，形成遥感生物地球化学找矿技术，主要是为了更好地处理植被覆盖茂盛地区的隐伏矿床勘探工作问题。这一技术具有视野广阔、精准快速等诸多优势，能够在大面积区域内预测、寻找金属矿产的位置。在植被覆盖率较高的地区使用这一技术勘探金属矿产资源的时候，可以在提取异常植被信息的基础上，通过数据的分析获得与金属矿产资源相关的矿化信息［7］。这项技术为我国植被覆盖茂密地区的矿化信息精准、快速获取提供了全新的技术支撑。但这一技术在运用的时候，需要全面各项干扰因素带来的影响，比如目标检测区域的土壤PH值、植物的生存环境质量都属于此类影响因素。总而言之，当前遥感技术和地质找矿技术的融合创新已经成为一种发展趋势，并且在未来，这项技术在得到完善之后，将会凭借巨大的应用优势被广泛应用在金属矿产资源探查中。4.4低频电磁找矿技术的创新。我国的浅层金属矿产资源剩余可供开采量相对较少，深层金属矿产资源的开发势在必行。但由于深层金属矿产所处地质环境较为复杂，在无形中提升了找矿工作的难度，传统的电法找矿技术不再适用于这一环境。为此，处于有效开深层矿产资源的考虑，相关人员逐渐开发出低频电磁地质找矿技术。这一技术就是借助金属矿产种类差别造成的低频电磁波发射波长及信号的差异，来有效辨别金属矿层和地表之间的距离，以便为合理开发深层金属矿产资源奠定基础。同时，在勘察寻找金属矿产的工作中，如果遭遇到了矿区上层地区土层较厚的问题，就导致发射波无法精准捕捉。如此，便可以通过使用透射波有效穿透土层收集金属矿层与地表距离等数据信息，为金属矿产资源合理开发提供较为精准的数据信息支撑。

5.总结

我国金属矿产资源的开采和利用对工业的持续健康发展而言有着十分重要的价值。而在当前我国浅层地表金属矿产资源开采量到达极限的情况下，需要通过地质找矿技术和GPS技术、遥感技术的融合创新来有效的发现位于深层地表下的金属矿产资源。并且为了确保金属矿产资源勘探工作效率和质量的进一步提高，也需要在培育专业人员团队的同时，对有关的勘探设备做出进一步的优化和升级，确保整个金属矿产勘探工作能够迅速有质量的落实。

参考文献：

［1］赵强.矿山地质勘查及找矿技术分析[J].西部探矿工程,2021,33(01):122-123+125.

［2］周博武,王晓龙.金属矿产勘查中地质找矿技术创新[J].智能城市,2020,6(24):57-58.

［3］郑得胜,雷恒永.地质勘查和深部地质钻探找矿技术研究[J].世界有色金属,2020(20):72-73.

［4］钟学斌.探讨如何提高地质矿产勘查及找矿技术[J].中国金属通报,2020(11):199-200.

［5］徐锋.浅析地质矿产勘查及找矿技术的方法创新[J].世界有色金属,2020(21):57-58.

［6］刘晓琴.GPS测量技术在地质找矿中的探讨应用——以五台一带铁矿整装勘查地质找矿为例[J].华北自然资源,2020(06):64-67.

［7］刘川.地质找矿中多种地质找矿技术的应用综述[J].农家参谋,2020(20):132.

作者:邓佳 缪建普 单位:河北省地矿局第三地质大队