地质找矿中化探技术的实践应用论文

　　摘要：化探技术是地质找矿中的重要技术类型，实践中要深刻认识到化探技术的重要性，要结合多种因素对化探技术进行科学选择，这样才能充分且正确的发挥出化探资源的地质找矿作用，进而推动我国地质找矿工作的发展。本文首先说明了化探技术在地质找矿中的作用，然后分析了化探技术在地质勘查类中的应用类型，并结合具体工程案例详细阐述了地质找矿中化探技术的实践应用，最后探讨了化探在地质勘查类中的应用注意事项。

 

　　关键词：地质找矿；化探；热释汞；异常特征；找矿远景

 

 

　　在对矿产资源进行开采之前，要先对矿产资源进行详细勘查，对其种类和分布位置进行明确，比如根据地质条件、矿床赋存和矿体变化等要素，便能对矿产的具体分布数量和位置有较为精确的推断，这是后续开采的重要基础。当前我国的地表矿产资源开采接近完毕，而地表之下的矿产资源则应该作为今后开采的重点，这使得地质勘察的难度大大增加了。地质找矿与矿产资源的后续开采是因果关系，只有地质找矿工作保证了精确性，才能保证矿产资源开采的正常进行，否则就会导致开采成本骤然增加，并延缓了开采的效果，严重的还会导致安全事故的发生。当前，随着科学技术水平的不断提升，地质找矿的技术手段也在不断增加，但是不同的找矿手段其在找矿准确性上存在差异，因此就需要对这些找矿技术进行不断完善，并合理选择，才能得出最为准确的找矿信息。

 

　　化探本质上是一种地球化学指标，其能够对各类天然物质与自然资源进行有效测量和研究，并且能对其实施勘察和预测。这种找矿技术的综合性非常强，不光是化学找矿手段的体现，而且对重力学、电磁学和地质学都有所涉及。化探技术的理论支撑为化学理论，依据这些理论对矿产资产实施勘察，最终获取到矿产资源的分布及种类等多种情况，这是后续开采的重要基础。化探技术的适用范围较广、并且具备较高的灵敏度和准确性，这是其与其他找矿技术相比的显著优势，最大限度减少地质找矿的误差，因此其具有很广阔的应用前景。

 

 

 

　　2.1地电化学技术

 

　　在化探技术体系中，地电化学法是非常常用的技术的一项技术，地电化学技术综合程度较高，因为这种技术有机融合了地球物理技术、地球化学技术，还加入了电化学技术体系，是多种技术体系的融合，针对隐伏矿床，地电化学技术一直都有着出现的勘察表现。地电化学法的操作较为简单，利用电化学技术来溶解矿体中的物质，在矿体周围形成离子晕，这样一来伴生元素、成矿元素就会回升到地表层，为技术人员的采样检测提供了极大便利。地电化学技术的应用会形成一个人工电场，这个电场会冲击那些本处于稳定状态的金属离子，并促使阳性金属离子向阴极的移动，这样电解物质就会形成。通过检测电解物质，便能对离子的反应情况有准确了解，这些最终都会形成基础性数据，为之后的矿产评估和找矿决策提供参考。

 

　　2.2热释汞技术

 

　　热释汞技术是对传统土壤汞气测量技术的重大突破，是一种改良之后的新型的技术。首先要在野外进行土壤样品的采集，之后对样品进行加工处理，热释炉子按照一定的设置温度来进行土壤样品进行加热，最终释放出吸附形态的土壤物质。再借助原子吸收型汞仪来测定汞浓度，并且在这个过程中还能够对盲矿进行明确。传统技术采用在野外直接从土壤中抽取泵的方式，但是这个过程容易受到很多因素的干扰，而热释汞技术成功排除掉了这个风险，找矿的效果会更好。除此之外，热释汞技术的操作方法简单易行，特别是针对有色金属矿床，其找矿效果非常出色。

 

　　热释汞法主要是从汞和化合物的关系进行研究，通过对这两种共同的地球化学性质的分析来实施测量和勘察。一是在内生成矿的作用下，泵本身容易以类同象混入物的形式进入到硫化物当中，这样泵就会形成分散型的状态；二是这项技术针对汞和其他化合物的穿透力是很强的，尤其是在构造断裂方向，能够从地面层直达地表层。由此可见，如果土壤汞出现了异常，就能够对隐伏断裂构造带给出一定的提示。在热释汞法应用不断扩大的前提下，其应用资料也在不断累积，针对其应用成效学者们的看法不一。但是不可否认的是，汞气的存在与地表断裂带有着极为密切的联系。热释汞作为一种化探找矿技术，其应用前景还是非常良好的，其可以作为找矿的依据，尤其是在构造断裂方向上应用成效显著。

 

　　2.3构造叠加晕技术方法

 

　　原生晕找矿技术又称为岩石地球化学技术，这种技术出现于上世纪50年代，目前已经成为了化探技术找矿体系中非常重要的一种技术手段，尤其是在隐伏矿床方面，原生晕找矿技术的优势非常明显。在这个理论基础上，通过近些年的研究，有学者提出了构造叠加晕找矿的新型技术方法。这种技术方法与热液成因的矿床特征进行了有效结合，针对过去原生晕理论无法解释的原生晕轴的异常情况，这一新型技术方法都可作出科学解释，针对无规律异常现象也具备理论研究价值，随着技术的不断发展，其在深部盲矿的判断方面也有突出的表现。另外，在研究典型金矿床构造叠加晕技术的过程中，可构建起叠加结构的理想模型。这项技术的基本原理是，在具有差异性的成矿条件下，对成矿元素的组合和形成矿体晕的轴向分带情况进行研究，进而构建出叠加晕模型，以此来对矿区的其他未知区域进行预测。实际找矿过程中，要充分充实未知矿区叠加晕所具有的特征，尤其是轴向上浓度呈现出的变化规律，以此来区分成矿的过程，划分为成矿和非成矿两个阶段，两者显现出的异常特点也要同时进行区分。最后经由科学的统计，构造起异常模式下的找矿模型。由此可见，构造叠加晕技术在找矿工作中可提供很大的助益，然而其仍然存在一定的劣势。

 

　　大量的找矿实践证明，构造叠加晕在热液金属矿床中具有非常优秀的应用成效，特别是矿产资源的勘测时期，借助钻孔和采样手段，原生晕技术可有效预测出矿化延伸的情况，并且能够为地质找矿工作的布局提供一定的参考，对于盲矿的追踪也有积极的意义。而针对热液金属矿，由于其受到构造控制明显，原生叠加晕在构造带的应用是非常广泛的。针对这种情况，在采样阶段就要有针对性的对构造带中的样品进行采集，进一步优化盲矿预测信息，从而有效降低找矿工作的难度。

 

　　2.4地气测量技术

 

　　在对矿床进行深穿透勘察中，地气测量技术是非常常用的手段，与传统的勘察技术相比区别性比较大。该技术主要是对存在于地表的氡元素进行测量，以此为依据分析微气泡情况，最终实现对矿体元素的勘察。微气泡的主要来源为隐伏型矿体，其即使有非常细微的变化发生，也能产生一些微气泡，而这些微气泡通常被作为隐伏矿发生变化的信号，因为它们直接与地表的一些物质产生关联，便于技术人员进行判断，技术人员便可以借助对微气泡的测量来对隐伏矿进行分析。

 

　　2.5活动金属离子检测技术

 

　　活动金属离子检测也是地质矿产勘察中的常用技术，运用这种勘察技术能够达到的勘察深度是极为可观的，最深可至地表之下700m的深度。这种技术的运用能够大大增强离子的持续穿透的能力，从地下岩层中沿着沉积物持续上升至地表区域，技术人员便可以借由相关的技术手段来对金属离子进行获取，然后运用试剂法对样本中的离子进行分离，进而对离子的相关情况进行掌握，这是后续找矿的重要的数据信息基础。

 

 

 

　　3.1区域地质概况

 

　　研究区的位置在我国西北地区，面积约1464.5km2，地势海拔3000m以上，山势陡峭峻险，山区属于深切割的地质形态。研究区内的河流深受构造线影响，呈现出东西－近东西走向。该区域可分为三个地球化学景观区，分别为剥蚀高山区、干旱中山区和第四系覆盖区。区域内有水系发育，汇水盆地的基岩情况也通过一级水系进行体现，采样粒级－10目~+80目，介质主要是细砂。

 

　　3.2地球化学特征

 

　　本次采样共计16种元素，样品采集的密度为5.26个点/km2，另外要严格按照规范进行采样分析，从样品处理、采样方法、重复样等方面进行严格控制，保证这些方面符合规范要求。

 

　　3.2.1元素含量特征

 

　　对研究区内150000水系沉积物的地球化学测量相关资料进行收集，研究区背景值除以中国大陆岩石圈背景值，得出各元素的富集系数(K)，根据比值的大小确定元素的富集程度，通过研究发现，研究区内富集的元素主要有六种，即Bi、Pb、W、Ni、Sn、Cr，而相对贫化的元素有五种，即Mo、As、Sb、Au、Cu。3.2.2元素地球化学特征

 

　　Geoexpl软件是统计元素地球化学特征值的常用软件，运用其进行平均值和离差的统计和计算，各个元素的变异系数由离差除以平均值得到，经过计算和统计，得出的个元素的变异系数是比较大的，这就说明了研究区内的元素具有较高的离散程度，这其中，局部富集的是Au、W、Zn这三种元素，其含量的最大值分别为Au含量2520×10-9，Cu含量3036×10-6，Zn含量30684×10-6，Pb含量4166×10-6，W含量1699×10-6，Cr含量3210×10-6。

 

　　3.2.3主要地质单元地球化学特征

 

　　变异系数和二级浓集系数这两个数据指标对指示元素的主要富集地层有重要的意义，经由统计可知，石炭系下统地层、泥盆系上统地层、蓟县系地层和中天山构造岩浆带晚石炭世(花岗闪长岩、二长花岗岩)、中天山构造岩浆岩带晚泥盆世花岗岩这些地层的富集程度较高。不论是高背景、高含量还是低含量、低背景的元素，变异系数一旦产生明显变化，它们就都具备了较大的成矿概率。

 

　　(1)蓟县系卡瓦布拉克岩群(JxK)。这是研究区出露的第二和三岩组，大理岩、千枚岩、片岩这两组岩的主要岩性。As、Sb、W、Au、Ni、Mo、Bi、Cr元素是该地层富集的主要元素，需要提出的是，其二级浓集系数平均值大于1.5，显示地层为元素强富集地层，特别是As、Sb、W、Au这四种元素的二级浓集系数甚至超过2，这无疑是极强富集的信号。W、Au、Mo、As、Bi、Pb变异系数高于1.5，显示为强分异，特别是W、Au、As、Mo这四种元素，其变异系数大于2，这是极强分异的信号。Au、As、Sb这三种元素进行组合，其中低温元素组合特征较为明显，W、Mo、Bi三种元素的组合，则显示出高温元素的组合特征，该地层的富集元素与中高－中低温热液活动有极强的关联性。金、铜、铬等矿产已相继在该地层内被发现，依据对成矿元素富集规律及共生组合关系的分析可知，该研究区内的该套地层主要找矿目标为Au、W、Cu矿产。

 

　　(2)上泥盆统天格尔组(D3t)。该组地层的糜棱岩化变长石石英砂岩、糜棱岩化变质粉砂质泥岩、糜棱岩化变质粉砂岩是主要的岩性。Cu、As、Co、Ni、Cr、Au、Zn、Sb是该地层的主要富集元素，在二级浓集系数方面，Cu、As、Co、Ni、Cr、Au这六种元素均超过了1.5，这是强富集的表现，特别是Cu、As两种元素甚至超过了2，这是极强富集的信号。变异系数大于1.5的元素为Au，是强分异体现。富集元素矿床元素组合与中低温热液和与基性岩有关铜镍硫化物有直接关系，铁、铜、金三种矿产已经在该地层内被发现，Cu、Fe、Au矿产应作为重点找矿目标，这也是基于元素富集分异特征、共生组合及岩性变质变形情况做出的科学分析和判断。

 

　　3.2.4元素组合特征

 

　　针对水系沉积物的分析也是至关重要的，首先要进行科学采样，一般运用R型聚类分析方法来进行采样分析，将分析结果和元素的地球化学特性相结合，进而将元素划分出五个大类别：Au、Ag、Pb元素是第一类，该类元素主要是多金属矿化的中温成矿元素；Cu、Co、Ni、Cr、Zn作为第二大类，泥盆系上统天格尔组地层是其富集地层，As、Sb是第三类别，这一类元素属于低温成矿元素，其富集地带也与断裂构造保持了一致性；Bi、W、Mo元素是第四个类别，这是高温成矿的元素组合类型，富集地带主要为糜棱岩及韧性剪切带；U、Nb、Sn则是作为第五类别，Sn的富集地带主要位于糜棱岩及韧性剪切带地带。

 

　　3.2.5异常分布特征

 

　　该研究区内的元素共有4组显示出异常，这是基于元素地球化学特征，并结合R型聚类结果做出的科学性分析，4组异常元素分别为：Au-Ag-As-Sb组为第一组，Au为主要的成矿元素；第二组为Cu-Cr-Co-Ni组，在这一组中，Cu是主要成矿元素；第三组是W-Sn-Mo-Bi组，在这一组中，W则是主要成矿元素；第四组是U-Nb组，经过分析，认为这一组的成矿潜力比较小。3.3综合异常特征

 

　　要判定综合异常特征，就要结合多方面因素综合考虑，地质矿产特征和元素组合特征是必须要考虑的方面，除此之外，还要考虑元素最大值，并结合变异系数，才能最终做出判断。该研究区以Au、W、Cu、Zn四种元素为主要成矿元素，而伴生元素多达7种，分别为Ag、Pb、As、Sb、Bi、Mo、Cr。在同一地质底图同时绘制出主要成矿元素、成矿伴生及指示元素异常，而综合异常的圈定则要将主成矿元素异常作为基础，再考虑各元素异常的叠加部分，最后与地质环境相结合，才能最终圈定综合异常。3.4找矿远景分析

 

　　地质条件特征会直接影响地球化学异常的空间展布，而地球化学信息特征不论是在空间展布方面还是在元素组合上都有明显体现，地质找矿工作便能够依据这些信息开展工作。本次研究在区内确定了2处区域，作为具有找矿潜力的远景区。

 

　　3.4.1第一找矿远景区

 

　　这一远景区的面积为160km2，属于Ⅰ级的远景区，其分布主要沿冰达板断裂带进行，出露地层以蓟县系卡瓦布拉克岩群、长城系星星峡岩群为主，侵入岩的类型以花岗岩及石英闪长岩为主，该区域与糜棱岩及韧性剪切带出现重合。区内共有8处综合异常，Au、As、Sb、Ag、Sn、Cu、Pb、Zn、Cr、Co、Ni是异常元素组合。石英脉型金矿化点有1处，还有4处基性－超基性岩及火山岩型铜矿化点，都是在冰达板断裂南侧糜棱岩及韧性剪切带周边被发现。冰达板断裂对远景区的影响是巨大的，这是一个金的成矿带，该剪切带内存在的强应变地带的变形特征非常明显，这个地带也是成矿元素活化迁出的主要区域，而矿体的分布会受到次级韧性剪切带的影响。Hs23、Hs24这两处异常是主要找矿靶区。第一远景区的主攻矿是金矿和铜矿。

 

　　3.4.2第二找矿远景区

 

　　这一远景区同属于Ⅰ级找矿远景区范畴，面积大约为150km2，主要位置是在研究区的西部地带，蓟县系卡瓦布拉克岩群是出露地层，花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩及辉绿岩脉是侵入岩类型，该区域内的糜棱岩及韧性剪切带发育。本研究区被共有5处综合异常，Au、W、Cu、Cr、Ni、As、Sb、Ag、Mo、Bi、Pb、Zn为异常元素组合。该区域内共有1处构造破碎蚀变岩型金矿点，有4处石英脉型铜矿化点，1处构造蚀变岩型金铜矿化点，基性－超基性岩有关的铬铁矿点也有1处。Hs21、Hs22异常处是该区的找矿靶区。第二找矿远景区主攻矿种为铬、金、钨、铜。

 

 

　　4.1实施有效安全管理，提升勘察技术手段

 

　　在地质勘察工作的开展过程中，安全管理是极为的方面。而持续不断改进化探地质勘察技术手段，能够大大提升安全管理的效果。地质勘察中，化探技术要进行不断的技术升级和设备改造，尤其是针对当前与地质勘察需求不想匹配的地质勘察技术做好改革工作。比如，要增强地质勘察工作安全管理的成效，就必须要采用远程监测的相关设备和技术手段来了解现场勘察的具体情况，以便针对出现的问题及时有效进行安全管理。除此之外，针对复杂的地质区域，还要采用高水平的远程监测设备来实施实时的安全监管，这样才能提升安全管理的成效，从而为地质找矿工作提供更为丰富的信息资源。另外，要想不断提升的化探技术勘测手段，我国还应做好对国外先进技术的借鉴和参考，将我国的技术团队建设工作推向前进。

 

　　4.2重视技术人员能力培养，保证地质找矿工作成效

 

　　要实现地质找矿工作的高质量发展，就是重视对于地质勘察人员的能力和业务素质的持续提高。这要求地质人员首先要具备较强的安全勘察意识，对勘察的安全标准做到了然于胸，在实际勘察工作中能够依据专业化和标准化的要求完成各项工作。出于提升化探技术人员的操作水平，保证其操作的标准性和规范性的考虑，地勘单位必须对时常总结专业性的技术方法，从而为技术人员提供指导性的文件，保证地质找矿工作的高效率进行。

 

 

　　综上所述，在地质找矿工作运用化探找矿技术能够获得良好的应用效果，并有效弥补传统地质找矿技术的缺陷。除此之外，地质找矿中的化探技术还可以实现对地质方法的优化，因此其具有一定的现实性意义。而在今后地质找矿工作的发展中，还应继续强化化探技术的应用效果。