地质矿产勘查及找矿技术探究

时间：2024-10-18

孙玉玲

1 大型矿产勘查中地质找矿技术应用要求

大型矿产勘查中地质找矿技术若想充分发挥作用，首先就要对其基本应用的要求有一个充分的了解与认识，在完成仔细分析与探讨以后，确保不同类型的地质找矿技术能够将自身价值发挥到最大，而此次则对地质找矿技术应用要求进行了分析，具体内容如下所示。

1.1 规范地质找矿流程

大型矿产勘查中，地质找矿技术的应用是重点，需要有比较详细且具备可行性的操作流程，进行层层把关，保证每个环节都能将控制工作做到位，减少隐患以及问题发生的几率。通常情况下，大型矿产勘查过程中，地质找矿技术在应用时要对地质构造充分了解，深层次挖掘潜在因素。在找矿中有磁异常现象发生要尽快找到根源，细化其表现形式以及具体的位置，进而为后期勘查奠定良好的基础。详细分析获取到的勘查结果，对结果内在含意明确且掌握，准确把握好具体的勘查区域详尽资料与情况，特别是规模、分布、性质等方面，确保推断要合理。

1.2 合理布局

大型矿产勘查地质找矿技术应用过程中，为了保证获得最佳效果，要认识到合理布局的重要性，促进矿产勘查工作可以全面展开，能够使结果更加准确。而在布局环节要严格按照矿产分布规律相关规定，站在发展角度，以实际情况为依据，对矿产资源可能分布的效果进行了解，只有这样才可以根据不同类型地质找矿技术，采用科学合理的布局方案，使勘查可靠性提高。

2 地质矿产勘查

2.1 地质环境勘查

矿产自身属于一种短期内无法循环再生的资源，在当下的矿产开采中，都是对现有的矿产储备进行消耗。为了进一步提高我国矿产开采的质量以及效率，地质环境勘查必不可少。目前我国主要应用的地质环境勘查技术包括无人机遥感技术、GPS 技术以及地理信息技术等多种方式。在矿产开采的前期，可以根据不同地区的地理特性，使用相应的勘查方式，以保障勘查质量的最大化。

2.2 危险矿山勘查

矿产资源的开发关系着我国经济的发展以及其他行业科研技术的进步。但是，在实际的矿产开采以及矿产行业中，展开开采作业的矿产通常存在一定的危险性，地质结构也较为复杂，在展开作业的过程中，可能会因为复杂的地质以及自然环境影响导致矿产开采的过程中出现安全事故，涵盖着一定的安全风险。因此，在矿产开采之前，需要组织以及委派相关的工作人员对危险矿山进行勘查。值得一提的是，危险矿山的危险性不仅会直接作用于后续的矿产开采作业，还会作用于前期的勘查工作。因此，在勘查作业中，就需要考虑到展开相关作业时，可能发生的安全事故，以及勘查现场存在的安全隐患等，目前，我国主要应用的危险矿山勘查技术为无人机航拍与遥感技术，通过该种方式，保障勘查精度的同时，避免工作人员在安全隐患遍布的矿山中展开勘查作业。

2.3 位置矿山勘查

在矿山地质勘查工作中，对于部分未知的矿山进行勘查始终是当下勘查作业存在的一大难点。目前，我国的矿产资源正在迅速消耗，多地的矿产储备正在急速下降。大部分矿产本就是短期内无法再生的资源，由于国家各行业的发展需求，矿产开采的效率持续走高，目前我国可供开采的矿山正处于不断递减的状态。想要保障矿产的开采效率满足当下国家的发展，就必须要加强我国更多未知矿山的勘查。想要解决这一问题，就需要相关部门加强对未知矿山勘查的重视，对不同地区的地理特性进行深度了解，制定出切实可行的勘查与开发方案，确保勘查精准度，进而保障整个开采作业的顺利实施，并确保在未知矿产勘查作业中，不会对周遭地质以及山体等造成破坏。

2.4 关闭矿山勘查

在我国的矿产开采以及矿产资源开发的过程中，需要对矿山进行关闭，并且该工作尤为重要。在这一环节，也需要展开地质勘查作业，在展开勘查作业的过程中，各工作人员应当严格秉持积极严谨的工作态度，确保所有工作的顺利实施。在完成矿产开采后，需要相关的工作人员准备好相应的文件资料，并且做好后续每个环节的处理，严格按照相关规章制度进行，避免关闭矿山后存在安全隐患。在勘查工作中，除了需要对关闭矿山的地质进行勘查以外，还要保障关闭矿山的安全性，并且对其周遭环境展开相应的保护措施，对矿产资源进行维护。

3 大型矿产勘查中地质找矿勘查技术内容

3.1 地质环境的分析

由于大型矿产勘查中所面临的地质环境不同，而且大多数都非常复杂，这就为技术应用增加了难度，为此要想确保技术更好的应用，就要深层次的分析地质以及矿环境。所以需要矿产勘查环节对整个施工区域的地质情况系统化分析与统计，其中涉及到的重点内容有气候变化规律、地形特点等。充分考虑多种因素，对地区成矿条件、资源特点充分了解。同时还要掌握哪些自然环境会有哪些矿产资源形成，这些矿产资源具备了哪些特征，在对这些基础信息了解以后，才能为后续地质找矿技术更好地开发与应用提供保障。

3.2 有利成矿区带的找矿分析

在我国广阔的土地上，资源非常丰富，但是不同地区形成的矿产资源也不一样，而且有些地区自然条件极易形成矿产资源，为此针对这一类型地区要进行重点勘查，将先进技术应用其中，提高勘查效果。同时还要分析区域土地综合情况，以此对矿产资源矿床变化情况有所了解，为矿产资源形成提供依据。一般情况下这样的矿带规律性较强，特别是横向矿带，矿带形成主要是由于矿床裂开后又重新组合而成，往往断裂结构和横向矿带关系密切，二者平行排列。

3.3 矿化信息的关注

矿产勘查要想更加深入开展，要对矿化信息时刻保持较高的关注度，以此来完善找矿技术。因为勘查工作都在地下完成，所以要求技术含量会更高，勘查难度也较大。所以要以成功经验为基础，及时找到土地深层次的矿产资源。地质找矿技术种类很多，深度测定矿产时可采用物探仪器。由于矿产资源会被腐蚀，所以这些问题也要充分考虑进去，对其腐蚀趋势做出准确判断，而仅仅依赖于地表信息是无法实现这一点的，这就要运用多种找矿方法，确保准确率，提高找矿效果。

4 大型矿产勘查中地质找矿具体应用的技术

大型矿产勘查过程中，要想将地质找矿技术的应用价值不断提高，就要采用科学合理的找矿技术，将其作用发挥到最大，进而满足当前社会发展中对于大型矿产勘查提出的最根本要求，目前大型矿产勘查中地质找矿应用的技术有以下几种。

4.1 GPS 感应系统的应用

在大型矿产勘查中地质找矿需要对位置进行准确定位，而此时GPS 感应系统便成为了最为主要的技术。其工作原理是以卫星为依据，通过空间距离的利用，采用后方交会的方法，将要测定的矿产区域位置确定（见图1 所示），其主要是由空间卫星星座、地面监控站以及用户设备组合而成。

图1 GPS 定位原理示意图

在对矿产进行勘查时，因为没有具体的地形图，此时就要借助GPS 构建勘探网，将起始基线点坐标明确，同时进行基线工作测设，在测量之前要对测查测站是不是有重合测点进行严格检测，将GPS 采集到的数据制作成草图，借助草图对采集点位置、属性代码、地形数据等准确描述。GPS 感应系统应用侧重点在地形特点方面，比如制高点、沟底点、地物点等，将这些数据采集到以后，由技术人员制作成地形图，对矿产地形信息准确获取。

4.2 X 射线荧光技术的应用

在大型矿产勘查地质找矿过程中，X 射线荧光是一种新兴技术，其不仅将检测周期缩短，而且成本较低，可以快速将高浓度元素、高兴趣靶区锁定，使找矿工作效率大幅度提升；另外其属于无损分析，不会对外部环境带来任何污染，在当前地质找矿中应用较为广泛。此技术中的X 射线可看作是波长电磁波或光子束，通常情况下激发源以X 射线管为主，有时也会用到同步加速器、放射源。样品元素发射能量会有所不同，而能量不同颜色也就不一样，借助测定样品发射的颜色对元素进行确定，此过程为定性分析，产生具体机制如图2 所示。

图2 X 射线产生机制

在对能量强度进行测定的时候，便能够获取到元素的具体含量，而此过程为定量分析，测定结构示意图具体如图3 所示。在地质找矿时，第一步是借助X 射线荧光对已经确定好的样品中的元素进行扫描，第二步则是以测量能量强度大与小为重要的依据，对样品元素含量进行定量检测。

图3 X 射线荧光光谱仪测定结构

第一，采集以及制备样品，大型矿产勘查中，地质找矿样品一般情况下会采用粉末状来进行分析，粉碎采集到的样品，同时进行研磨以及干燥等一些简单处理以后，将样品放在准备好的自封式塑料袋中，将袋中的空气排出来压实，并且还要在袋口处贴好标签，做好标记与编号。

第二，采用X 射线光谱仪对样品进行分析，将应用软件打开，构建起科学合理的分析方法，将分析元素添加进去，对测量条件不断优化，标样信息输入，标样测量、解谱、做线性回归计算，以上工作完成以后，要对数据进行校对，同时还要对制备好的未知样品进行测量，并且将相关的结果记录下来，为后续工作中地质找矿出现异常时提供依据。

4.3 航空物探找矿技术的应用

大型矿产勘查过程中涉及到了诸多环节，所以对于技术的应用也较为广泛，有时候需要多个技术同时使用完成综合性较强的处理工作，例如航空物探找矿技术应用的是航磁勘测，其实际效益较强，此技术经常和GPS、遥感技术等综合运用，磁测仪会根据GPS 数据对日期、时间统一设置，确保同步进行，实现了多种类型矿产资源的勘测，提高了效率与准确度。

4.4 磁法找矿技术

在自然状态下，岩石以及矿石呈现出来的磁性状态存在一定的差别，并且在磁能产生作用的过程中，产生一种异常的现象。在实际的找矿工作中，就可以利用这一特点，展开相应的找矿作业。在实际的地质矿产勘查的过程中，可以通过对矿石呈现出来磁异常现象进行分析对比，进一步了解区域内的矿产分布以及矿产种类。在实际的应用过程中，就可以通过磁法勘探技术，实现对整个区域矿产分布情况以及矿产类别的勘探，进而实现找矿，为后续的矿产开采提供支持，打好基础。

在实际的应用过程中，可以通过该项技术，对矿石产生的磁性强弱，来进一步分析区域内的矿产分布情况，并且得到更为精准的矿产含量情况，并且帮助矿产开采企业了解各种类别矿产的分布区域，为后续的开采作业提供帮助与支持。在矿产勘查的过程中，使用该种方法存在一定的限制性，只有岩石同矿物之间的磁性差异较大的情况下，才能保障该种勘查方法能够顺利实施。

4.5 电法找矿技术

电法勘探技术的应用，主要是在勘探的过程中，通过对岩石以及矿石的电化学以及电磁学性质存在的差异进行对比以及分析，结合矿产资源在空间区域内的分布规律以及在不受干扰的前提下，区域内的电磁场特点，来分析勘探氛围内的矿产资源分布情况。由于地壳本身是由多种不同类型的岩石组成，地质构造以及相应的矿体往往按照一定的规律以及形式合理分布。并且在土壤结构中，岩石以及矿石之间呈现出来的导电性以及磁能性质方面存在较大的差别，这也就为电法找矿技术提供了支持，并打好了基础。在实际的作业过程中，电法勘探技术能够适用于多种不同地质特征的地区，并保障勘探结果的可靠性。通过对地层电阻率进行分析对比，得知地层的矿物分布情况。

5 大型矿产勘查中地质找矿技术的创新方法

大型矿产勘查中地质找矿工作流程较为系统化，主要分为了勘探、定位、测量，在互相配合中保证地质找矿有效开展。不管是哪个环节都需要定位、钻探、坑探技术给予支持。所以大型矿产勘查中地质找矿技术创新要从这三点入手。

5.1 定位技术的改进与革新

在地质找矿传统技术的运用中，一般情况下定位多采用电法以及地球物理定位两种技术。因为勘探矿产资源的时候会受到多种因素影响，例如地质环境、矿井深度、井内岩层结构等，如果依然应用这些传统定位技术难以应对找矿中遇到的诸多问题，无法解除特殊情况所带来的干扰。为此，要想将矿山深层次矿产资源挖掘出来，准确找到并且科学利用，就要对当前的定位技术进行创新。当前我国已经步入科学技术信息化时代，智能科技已经覆盖了各行各业，为此地质找矿也应该将一些具备了高精密度的地磁、重力、土壤地球化学测量等定位技术引进。在含磁性矿物矿产资源的寻找中，磁定位技术高精度优势较为突出，可对地质环境影响因素排除，对断裂构造进行准确推测。当矿产资源密度较高时，可采用重力定位技术，其具备了较强的识别功能。对于那些矿产资源覆盖、半覆盖区域则可以采用土壤地球化学定位技术，可将矿产资源具体位置确定，能对划定隐伏矿体种类、覆盖面积进行跟踪探索。

5.2 钻探技术的改进与革新

在准确定位了矿产资源以后，下一步便是钻探工作，其重点在于实地取样，通过考察、分析、计算，对矿产资源确定，同时掌握资源产能、成分、储量、开采条件等信息，进而进行评估。钻探工作是否能够顺利进行取决于钻探技术的应用，这也在很大程度上提高了要求，为了能够确保将深层地质矿产资源找到，就要将现有的钻探技术创新，运用新型且先进的技术。其中受控定向钻探技术可提高工作质量，精准确定目标，获取的地质资料较为详细且准确，可以说此技术弥补了传统钻探技术缺陷。比如遇到有河流分布、地势险恶的矿山区域时，受控定向钻探技术能巧妙避开，进而对深层矿产岩层进行探测，将施工任务顺利完成。与传统钻探技术比较，受控定向钻探技术能够对更加深层次的矿产资源进行钻探，此技术最大的优势就是能够将钻探工作量大幅度降低成本，缩短了工期。而在一些干旱地区或者是严寒地区，钻探工作的开展就需要应用到气动锤RC 钻探技术，此技术采用的碎岩法将传统磨削、切削破碎取代，通过冲击力将岩石体积破碎。在效率方面，比传统钻探技术高出8倍左右，同时在取样的时候具备了连续性、实时性优势。

5.3 坑探技术的改进与革新

在大型矿产勘查中地质找矿的最后环节便是坑探。传统应用的坑探技术难以对地质结构进行直接有效的观察，无法确保找矿工作正常开展。为此需要将坑探技术进行改进与创新，水泵泡沫增压坑探技术是非常不错的选择，其成本低、经济实惠、实用性较强、操作性较强，将传统高气压机坑探法取代。此技术采用的是水泵泡沫增压设备，通过先进的装置进而产生高压能力，对低压空气、泡沫液采用持续增压的方法，使其压力符合水泵标准压力值，在混合以后形成泡沫，进而达到深孔泡沫坑探的目的。此技术不会受到地质环境的影响，依然可以稳定完成坑探工作，提高效率。同时由于此技术使用的是流体泡沫，坑探时可将工具中的矿产碎屑带走，使坑探工具使用寿命提高，降低地质找矿成本。