金属矿产勘查中地质找矿技术创新探讨

2021-11-29张树德

中国金属通报 2021年10期

张树德

（崇义章源投资控股有限公司，江西赣州 341300）

矿产资源的稳定持续供应直接影响我国经济的持续健康发展，这使得矿产资源勘探技术创新探索近年来在我国大量涌现。结合实际调研可以发现，金属矿产勘查中传统地质找矿技术存在效率低下、浪费严重等问题，为尽可能规避这类问题，正是本文围绕地质找矿技术创新开展具体研究的原因所在。

1 金属矿产勘查中地质找矿技术发展现状

1.1 传统地质找矿技术构成

电磁法、填图法、砾石法、重砾法均属于金属矿产勘察中的传统地质找矿技术。通过向地下发射电磁场，电磁法可感应地下金属物质，金属矿床在电磁场影响下也会出现一定变化，这种变化需通过专业仪器设备搜集和处理信号，以此对地下磁场变化进行清晰呈现并总结其规律，金属矿产分布位置可最终确定，电磁法具备较高的准确性和勘查深度；填图法多用于成矿勘查，在详细分析岩石矿产时，填图法的应用能够将图像与地理信息完美融合，金属矿产开采需要能够更好满足。此外，勘查工作还能够获得填图法的指导，以填图法为依据开展全面分析与调研，勘查工作质量能够更好得到保障，开采效率也能够随之提升；砾石法主要利用矿砾随着地质运动而发生的移动，矿砾会因此四散到矿床周边，通过对砾石移动轨迹与分布的研究，砾石法可在金属矿产资源寻找中快速发现矿床。砾石法应用对勘察人员的专业知识掌握情况和经验丰富程度存在一定要求，应用该方法的地质找矿在成本、便利性等方面具备显著优势，广泛用于金属矿产勘查领域。在山地、森林等地区很多时候能够发现矿砾，对于出现移动的矿砾，砾石法的应用可通过寻找河流碎石等实现金属矿产寻找，勘察矿砾运动时轨迹属于砾石法应用关键，运动轨迹判断应重点关注砾石光滑度、形状，具体的金属矿产方位可由此确定；重砾法同样属于常见的金属矿产勘查中地质找矿技术，基于金属在密度层面存在的差异，重砾法在贵金属寻找中可开展金属重力筛查，该技术在成本、操作等层面均具备显著优势，较低的成本和相对简单的操作使得重砾法广泛用于金属矿产勘查。重砾法可细分为自然与人工两类，人工重砾法主要进行自然中沉积物的分析，以此结合勘查现场实际和调查取样实现矿床位置判断，自然重砾法矿床位置寻找则主要通过分析土层实现[1]。

1.2 传统地质找矿技术存在的不足

在深层金属矿产勘查实践中，上文提及的传统地质找矿技术往往存在一定不足，无法保证金属矿产勘查工作质量。受相对复杂的勘查区域地质组成影响，电磁法、砾石法、重砾法等技术在金属矿产附近区域的应用很容易出现各类问题，如存在较为复杂地质组成的金属矿产资源周围电磁法的应用可能无法取得预期成果，电磁波的传输很容易受到影响，进而导致金属矿具体分布区域难以精确定位。传统地质找矿技术在应用中往往需要全方位考虑多种因素，各个地区存在的地质差异便属于地质勘察人员需要关注的重点，这很容易导致人力、物力浪费问题在金属矿产勘查实践中出现。由于周边的环境直接影响金属矿产的金属元素和化学特征，为实现金属矿产资源分布位置的更加精准获取，周密的计算分析极为关键，这直接关系着精准有效数据结果能否顺利获得。但在电磁法等传统地质找矿技术应用中，能量反馈的需要特定的条件方可实现，如果较为丰富的岩石存在于金属矿产周边地质组成中，障碍能量反馈将随之出现，基于反馈信息的金属矿产资源分布定位自然会受到影响，这种影响会在结果数据分析中直观体现，影响金属矿产勘查中地质找矿工作有效性，这类传统地质找矿技术存在的不足必须得到重点关注[2]。

2 金属矿产勘查中地质找矿技术创新路径

2.1 基于GPS技术的创新探索

为实现金属矿产勘查中地质找矿技术创新，可将GPS技术引入金属矿产勘查中地质找矿领域，可同时应用GPS卫星导航系统和北斗卫星导航系统，以此提供全新的技术创新方向，满足金属矿产勘查中地质找矿需要，而结合基于GPS技术开展的相关探索可以确信，该技术已发展为金属矿产勘查中主流的信息采集方式，能够较好服务于地质找矿工作开展。在卫星导航系统支持下，GPS技术能够提供较高精准度的三维坐标数据，在信息收集效率提升下，金属矿产勘察人员可以此为依据更好进行地质找矿。随着GPS技术与金属矿产勘查中地质找矿的不断融合，可基于该技术建立信号监测、接收等环节综合的系统化监测体系，基于岩石矿物质中化学成分、物理结构相对稳定状态的维持，以及较为稳定的光谱吸收特点，关注矿物质差异存在的引发辐射能力差异，以此在目标区域内通过接收波普设备测定样本岩石光谱曲线，并将数据资源库的既存光谱结果与测量结果进行对比，区域内金属矿产资源种类的有效判断测定将顺利实现。通过分析转换，光谱曲线结果能够详细呈现的金属矿产物理结构，以此提供更为细致的依据，金属矿产勘查中地质找矿工作自然能够更好开展。在GPS技术的支持下，高精准度三维坐标数据能够为勘察人员详细呈现物理结构组成，金属矿产勘查中地质找矿效率和质量自然能够大幅提升[3]。

2.2 地、化、物相互约束技术

地壳运动过程中，金属矿产的形成经过了多种化学反应，这使得金属矿产附近存在较为复杂的地质条件。受经济与社会快速发展影响，近年来我国矿产资源需求不断提升，而在接近警戒数值的浅层金属矿产资源开采水平影响下，深部金属矿产资源勘察开始成为业界关注焦点。但对于距地表较远地层中分布的金属矿产资源来说，勘查开采难度相对较高，金属矿产勘查中地质找矿技术必须设法实现进一步创新，地、化、物相互约束技术便属于其中代表，该技术能够较好定位预测老矿区深部及覆盖区。对于不均匀现象显著的我国金属矿产资源分布来说，自然因素和持续地壳运动带来的影响极为深远，开采不足情况也较为常见，矿山资源开采中涉及的很多没有利用价值的物质往往会耗费大量人力、物力资源，因此深层矿产资源开采前必须做好矿产物质组成的深入研究，以此保证开采效率和质量，因此必须做好对矿产资源理化特性的全面分析了解。依托地、化、物相互约束技术，可从有机化合物、有机污染物等方面作为切入点，依托地球化学重金属分析测试等技术，全面分析金属矿产理化特性及具体构成，以此保证金属矿产勘察工作效率能够显著提升。为更好应用地、化、物相互约束技术，还应设法引入其他技术更好实现矿床实际位置的精确定位，保证技术价值的更好发挥。

2.3 深入融合地质找矿与遥感技术

近年来遥感技术在金属矿产勘查中地质找矿领域的应用日渐深入，如基于该技术的地质制图，金属矿产勘查目标区域地质状况即可实现详细再现，以此提供的精准探寻数据能够较好服务于金属矿产勘查找矿、开采等工作。通过更深入融合地质找矿与遥感技术，金属矿产勘查地质找矿能够更好获得支持，多光谱遥感识别信息提取技术便属于这一融合的代表性产物，该技术可基于影像形态及结构、光谱特性等差别有效判断地物，遥感的信息量扩展也在该技术支持下顺利实现。基于SPOT、ETM+、MSS等传统数据源，多光谱遥感技术在应用中会受到空间分辨率和波谱的影响，金属矿产资源勘查中这类数据源的应用存在一定局限性。以多光谱数据为例，该数据现阶段应用较为广泛，用于9.5m的空间分辨率，在几何配准效果方面优势明显，多用于农业绿地动态监测、制图等领域，在金属矿产勘查中地质找矿领域的应用较为稀少，因此必须关注该数据在地质找矿领域的应用。此外，金属矿产勘查中地质找矿还可以应用ALOS遥感数据，该数据在涵盖范围、波段数量等方面的优势较为显著，对比ETM+数据可以发现，ALOS数据能够更好实现矿化蚀变信息提取，且能够更好维持与野外环境一致的地质环境。此外，还应设法将生物地球与遥感技术融合，开展遥感生物地球化学找矿技术探索，该技术可用于隐伏矿床勘探，解决植被覆盖茂盛带来的影响。遥感生物地球化学找矿技术具备精准快速、视野广阔等优势，在大面积区域内的金属矿产勘查地质找矿方面表现突出。如金属矿产勘查区域存在较高植被覆盖率，金属矿产资源勘察可结合异常植被信息提取基础，针对性分析数据获得相关的金属矿产资源矿化信息。结合近年来的相关实践可以发现，遥感生物地球化学找矿技术能够实现快速、精准的植被覆盖茂密地区信息获取，能够较好满足金属矿产勘查中地质找矿实践需要。在技术的具体应用中，需关注各方面因素带来的干扰，如植物的生存环境质量、土壤PH值等因素。综合分析不难发现，地质找矿技术与遥感技术融合创新已成为一种重要的行业发展趋势，而随着这类融合的不断深化、完善，金属矿产勘查中地质找矿工作将获得更为先进的技术支持，地质找矿工作的效率和质量自然能够更好得到保障[4]。

2.4 创新低频电磁找矿技术

近年来我国浅层金属矿产资源剩余不断减少，开发深层金属矿产资源的受关注程度不断提升，金属矿产勘查中地质找矿技术创新也更多聚焦深层金属矿产资源。但对于较为复杂的深层金属矿产地质环境来说，找矿工作难度在环境的影响下不断提升，上文提及的电磁法等传统找矿技术无法满足实际需要。为更好开展深层矿产资源的找矿工作，低频电磁地质找矿技术近年来开始受到业界的广泛关注，该技术属于传统电磁法的升级应用，结合金属矿产种类差别带来的低频电磁波发射信号及波长差异，地表与金属矿层间的距离能够有效辨别，深层金属矿产资源开发基础能够由此夯实。在金属矿产勘察寻找实践中，对于遇到的土层较厚等问题，无法精准捕捉发射波往往会影响金属矿产勘查中地质找矿工作开展，此时可利用透射波实现对土层的有效穿透，地表距离与金属矿层等数据信息将更为有效收集，以此提供较为精准的数据信息，金属矿产勘查中地质找矿工作即可更好服务于矿产资源开发。