新形势下浅析当前地质矿产勘查及找矿技术论文

 

　　关键词：地质矿产勘查,找矿技术,遥感技术,地球物理勘查,地球化学勘查

 

　　改革开放以来，国民经济社会发展取得举世瞩目的成就，经济总量跃升至世界第二，城镇化率超过60%。经济社会的快速发展极大地拉动了市场对矿产资源的需求。据统计，2022年国内主要矿产消费量达到数亿吨量级，大宗矿产品对外依存度超过50%。未来较长时期内，国内矿产资源消费仍将保持较快增长。与此同时，易采易得的优质矿产资源日益减少，找矿难度不断加大。传统的地质矿产勘查方法和找矿技术已不能完全适应新形势的要求，这对地质工作者提出了新的挑战，亟需创新地质矿产勘查理念，综合运用现代化找矿技术手段提高找矿效率和水平。

 

 

 

　　改革开放以来，中国综合国力显著增强，经济社会发展取得历史性成就。2022年，国内生产总值达到121万亿元，稳居世界第二位。城镇化率也由改革开放之初的18%提高到60%以上。经济总量和城镇化水平的大幅提升，带动了钢铁、有色金属、建材等相关产业的快速发展，也由此拉动了市场对铁矿石、铜矿、铝矿等大宗矿产资源的巨大需求。2022年，铁矿石消费量约10亿吨，铜矿消费量约1200万吨，铝矿消费量约9000万吨。然而，国内优质矿产资源长期开采，储量逐渐枯竭，难以完全满足旺盛的市场需求，供需矛盾十分突出。主要矿产品的对外依存度已超过50%，资源安全面临严峻挑战。考虑到城镇化发展的空间依然广阔，工业化进程仍将持续推进，未来较长时期，国内矿产资源消费仍将保持较快增长态势，亟需加大地质找矿力度，保障资源安全供给［1］。

 

 

　　纵观中国地质矿产勘查历程，传统的勘查方法发挥了重要作用，但也日益凸显出诸多不足。区域地质调查是基础性工作，通过野外地质填图、构造解析等，查明区域地质背景，圈定成矿远景区，然而受制于人力、物力等条件限制，填充工作方式的劳动强度大、工作效率低，调查周期长，迄今为止，全国1:5万比例尺区调覆盖率也仅达到70%左右。相比之下，卫星遥感、航空物探等新技术在发达国家已广泛应用于区域地质调查，大幅提高了工作效率和精度。国内传统的大中比例尺地质填图和物化探方法，也已难以适应精细找矿的要求。野外地质工作受地形地貌、植被覆盖等条件制约明显，难以全面查明隐伏矿体的空间展布规律。常规的物化探方法，如重磁法、电法、地震法等，在基岩山区隐伏矿体探测方面能力有限。

 

 

　　当前，地质找矿工作正面临前所未有的挑战。一方面，大面积成矿区带圈定的任务依然艰巨。受技术手段限制，开展高精度区域性找矿难度较大，大面积范围内进行系统填图、物化探等基础性工作尚需时日。另一方面，现有的勘查技术在矿体定位、成矿预测等方面的能力亟待提升。常规物探方法，受探测深度、分辨率等因素影响，对隐伏矿体的响应能力有限。化探方法易受表生作用、后期改造等因素干扰，在成因解析和找矿预测方面存在诸多不确定性。此外，随着浅表资源的日益枯竭，找矿工作重心不断向深部转移。深部矿体多呈盲矿状产出，蚀变标志不明显，加之埋藏较深，常规物化探方法难以有效识别，导致工程验证的盲目性较大，找矿成功率偏低［2］。

 

 

 

　　中国国土辽阔，不同区域的地质背景千差万别，这就导致了不同区域在矿产资源的成矿条件、矿化特征等方面存在显著差异。面对如此复杂多样的地质条件，在开展地质矿产勘查工作时，必须始终坚持因地制宜的原则。这就要求要根据不同区域的地质特点，有针对性地选择最为合适的勘查方法和技术手段。例如，在地层出露良好、地貌起伏较大的区域，重点开展地表地质调查与物化探工作无疑是最为高效的选择。相反，在第四系覆盖较厚的区域，单一的地表工作难以奏效，此时就需要综合运用物探、化探、钻探等多种手段，加大隐伏矿体勘查力度。可见，因地制宜原则的核心在于“量体裁衣”，根据实际情况来量身定制勘查方案，如此方能最大限度地提高地质勘查的针对性和有效性。

 

 

　　矿产勘查是一项涉及地质背景分析、找矿远景区圈定、矿化蚀变带研究、矿体定位与评价等多个环节的复杂系统工程。每一个环节都需要以前一环节的工作为基础，运用更加精细的勘查手段，获取更高精度的地质信息。鉴于此，地质矿产勘查必须严格遵循循序渐进的原则。在宏观研究阶段，主要依托区域地质调查手段，来圈定找矿远景区。进入中观研究阶段后，重点在远景区内部开展大比例尺地质调查与物化探工作，以期确定矿化蚀变带的空间展布规律。当工作进展到微观研究阶段时，矿化蚀变标志研究就成为了关键，其目的在于查明矿体的具体位置和产状特征。由此可见，整个勘查过程需要层层递进、逐步深入，每一个阶段的目标都必须实现，最终才能确保找矿目标的精确定位［3］。

       2.3环境保护原则

 

　　矿产资源的开发在推动经济发展、造福人类社会的同时，也不可避免地伴随着对自然环境的扰动和破坏。诸如大规模露天开采导致地表植被遭到破坏、水土流失日益加剧，又如选矿过程中产生的废水废渣肆意排放，进而引起水体和土壤污染等。凡此种种，无不警示我们在矿产勘查过程中必须树立起环境保护意识，必须坚定不移地秉承绿色勘查理念。这就要求高度重视环境影响评价工作，在此基础上优化勘查作业方案，尽最大努力减少勘查作业对生态环境的影响。与此同时，还要积极主动地开展矿山地质环境保护与治理工作，及时对受损的矿区生态进行修复。对于勘查过程中产生的废石、尾矿等，也要积极探索其资源化利用途径，力求实现经济效益与生态效益的完美统一。惟其如此，方能让找矿开发事业走上可持续发展之路［4］。

 

 

 

　　遥感是以非接触的方式，利用可见光、红外、微波等电磁波，对地面目标进行探测和识别的技术，如图1所示。经过半个多世纪的发展，遥感技术日臻成熟，在军事、农业、环保、减灾等领域发挥着重要作用。近年来，随着商业卫星数量的增多和空间分辨率的提高，高分辨率遥感影像获取更加便捷，为找矿遥感的应用提供了良好条件。在区域地质调查中，可利用不同时相、不同光谱段的遥感影像，开展区域地质与构造、岩性岩相、蚀变信息提取。通过数字高程模型分析，揭示区域地貌特征，圈定有利成矿区带。基于热红外波段提取区域岩性信息，查明岩浆岩、沉积岩、变质岩的分布规律。利用短波红外波段识别蚀变矿物组合，圈定热液蚀变带。以某金矿远景区调查为例，利用WorldView-3卫星SWIR波段影像，提取黏土矿物、绢云母等蚀变标志信息，圈定了多个热液蚀变异常区。结合野外地质验证，最终圈定2处金矿化蚀变带，极大提高了找矿工作的针对性。在隐伏矿体勘查中，将遥感信息与地球物理、地球化学探测信息进行综合分析，能有效提高找矿效率。如某铜矿勘查中，研究区内第四系覆盖较厚，传统地表工作难以有效开展。通过综合分析WorldView-2卫星影像、高精度航磁、地面化探数据，在2个远景异常区内圈定了4个钻探靶区，最终发现2个中型铜矿床。

 

 

　　地球物理勘查技术通过研究地下地质体的物性差异，来推断地下地质构造、岩性岩相、矿体产状等信息，常用方法包括重力勘查、磁法勘查、电法勘查、地震勘查等。随着仪器设备的更新换代和数字信号处理技术的发展，地球物理勘查正向高精度、宽频段、多分量方向发展。最新研制的超导重力仪精度可达1个μGal量级；高温超导量子干涉仪（SQUID）磁强计灵敏度达到0.01nT；大功率电法仪器的电流强度可达上百安培，有利于提高电法勘查的探测深度；宽频带地震仪器的频带宽度达8个八度，极大提高了地震资料的分辨率。借助先进的地球物理仪器设备，找矿物探工作取得新突破。如在某金矿勘查中，利用高温超导SQUID磁力仪获取高精度磁异常数据，通过反演计算，圈定了深部多个隐伏岩体，经钻探验证，在280~450m深度揭露3个金矿化蚀变岩体，控制金金属量20余吨，为矿区深部找矿指明了方向。在钻孔物探方面，随钻测量技术通过在钻杆上安装多参数传感器，实现钻进过程中同步采集岩芯、泥浆的物性参数，结合定向钻进技术还能获取孔内地层产状等地质信息。利用随钻测量技术，不仅可以及时优化钻探设计，而且能准确查明矿体空间展布，大幅提高找矿工作效率。

 

 

　　地球化学勘查技术通过分析各种化学元素的迁移和富集规律，来查明矿体的空间展布特征。常用的方法包括土壤化探、水系沉积物化探、生物化探、气体化探等。随着分析测试技术的不断发展，一批快速、便携的化探仪器相继问世，极大地提高了野外采样分析效率。例如，便携式XRF能够在野外快速测定土壤中多种微量元素含量；基于激光诱导击穿光谱技术的LIBS仪器，可实现10余种元素的快速测量。这为开展大面积区域化探找矿奠定了坚实的基础。在矿化蚀变标志研究方面，矿物化学组成分析是当前的热点。通过利用电子探针、LA-ICP-MS等高端分析仪器，对含矿岩石样品中矿物的化学成分和微量元素含量进行精确测定，并分析成矿矿物与围岩蚀变矿物之间的化学成分差异，可以有效判别成矿期次，估算成矿温度、压力等物理化学条件，为深化矿床成因研究、指导深部找矿提供重要的理论依据。此外，同位素示踪技术在成矿流体演化研究中也发挥着不可替代的作用。利用H、O、S、Pb等同位素组成信息，可以示踪成矿流体的来源；结合流体包裹体研究，还能够还原流体的运移途径，查明成矿作用的热液循环系统，进一步揭示成矿作用的本质［5］。

 

 

　　随着社会经济的不断发展，矿产资源需求持续增长，传统地质矿产勘查模式和找矿技术已难以完全适应新形势要求。展望未来，地质找矿工作必须加快向数字化、智能化方向转型。这就要求大力推进互联网+地质调查，建立全国性的地质资料数据库，利用云计算、大数据等信息化手段，提高海量地质资料的处理分析效率；同时积极引入人工智能技术，研发智能选区、智能预测等系统，最大限度发挥计算机优势。此外，还需加强地球深部探测技术研究，攻克深部隐伏矿体勘查难题。只有不断创新地质找矿理念，综合运用现代科技手段，才能实现找矿工作的新突破。基础性地质研究也不容忽视。找矿工作的理论基础是矿床学与成矿理论，只有不断深化对成矿机制、成矿规律的认识，找矿工作才能避免盲目性。要高度重视矿床学科发展，加强成矿动力学、成矿过程模拟、成矿远景预测等前沿领域研究，加快建立区域性成矿理论，指导区域性找矿战略部署。针对不同类型矿床，构建精细的成矿模型，为找矿实践提供理论指导和决策支持。在新形势下，开展国际合作交流也必不可少。面对日趋激烈的全球矿业竞争，我们要积极拓宽对外合作的广度和深度，引进国外先进找矿理念和技术，学习借鉴发达国家找矿经验。同时还要抓住“一带*路”等重大机遇，积极参与全球地质矿产调查评价和勘查开发，不断提高矿业企业和地勘单位的国际竞争力。

 

 

　　地质找矿是一项复杂的系统工程，是关系国计民生的基础性工作。在新的历史时期，迫切需要创新找矿理念、更新勘查技术，不断提高找矿效率和水平。要坚持理论创新和实践创新并重，既要充分运用先进找矿技术，又要加强成矿规律基础研究。要把握国际矿业发展大势，主动参与全球矿产资源调查评价和勘查开发。只有全面提升地质找矿能力，才能为保障国家资源安全、促进经济社会可持续发展提供坚实的资源基础。

 

 

　　［1］罗鑫，王进涛.金属矿产勘查中地质找矿技术的应用分析［J］.新疆有色金属，2024，47（3）：29-30.

 

　　［2］湛静静.新形*下地质矿产勘查及找矿技术分析［J］.新疆有色金属，2024，47（3）：69-70.

 

　　［3］王辉，王刚，于松.地质矿产勘查深部找矿思路研究［J］.冶金管理，2024（4）：107-109.

 

　　［4］孙振东.新时期提高地质矿产勘查及找矿技术的关键点分析［J］.西部探矿工程，2024，36（4）：141-143.

 

　　［5］袁彩霞.分析新形势下地质矿产勘查及找矿技术［J］.世界有色金属，2024（2）：103-105.114