王艷哲

（河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)，河北 張家口 075000）

1 固體礦產(chǎn)勘查的基本概念與意義

1.1 固體礦勘查的基本概念

礦產(chǎn)勘查又稱(chēng)為礦產(chǎn)勘探、礦產(chǎn)資源勘探、礦物地質(zhì)勘探，過(guò)去叫勘探，礦床勘探。固體礦產(chǎn)勘探屬于礦物勘探范疇，礦物勘探是地質(zhì)勘探的一部分。礦物資源包括固體、液體、天然氣和石油、天然氣資源。固體礦物勘探是指在礦物資源中探查固體物質(zhì)，運(yùn)用相關(guān)的探查技術(shù)和方法，以礦物化理論為指導(dǎo)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外礦產(chǎn)市場(chǎng)的要求，以地質(zhì)勘探和礦物化預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)，采用有關(guān)礦產(chǎn)資源的方法，展開(kāi)特定的地質(zhì)調(diào)查研究工作。其目的是對(duì)新礦產(chǎn)資源的勘探與發(fā)現(xiàn)，探明多種礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)備量，在不同階段（前期調(diào)查、常規(guī)調(diào)查、詳細(xì)調(diào)查與勘探）提交勘探報(bào)告，提供礦產(chǎn)資源勘探服務(wù)。

1.2 礦產(chǎn)勘查的意義

有利于解放和發(fā)展探礦生產(chǎn)力，從根本上提高中國(guó)的資源保障能力。礦產(chǎn)勘探是礦業(yè)生命周期的起點(diǎn)，也是礦業(yè)的"孵化器"。礦產(chǎn)勘探為整個(gè)礦業(yè)和產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供了資源基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展所需要的大部分能源和原材料都是由礦產(chǎn)資源提供的。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同時(shí)期，地質(zhì)作業(yè)和礦產(chǎn)資源也應(yīng)有所不同，特別是在21 世紀(jì)，能源和重要礦產(chǎn)資源的保護(hù)成為地質(zhì)勘探的主要課題。

1.3 我國(guó)礦產(chǎn)資源供需形式與資源現(xiàn)狀

21 世紀(jì)中國(guó)礦產(chǎn)資源供求情況：

（1）總量相對(duì)豐富，居世界首位，但人均占有率為世界平均的58%，居世界53 位。

（2）儲(chǔ)量充足的大部分礦物，除煤炭外，很少使用，而大量使用的礦物經(jīng)檢驗(yàn)的儲(chǔ)量相對(duì)不足。

（3）大量稀薄礦石幾乎沒(méi)有。例如，鐵、錳、鋁、銅、金、黃、磷、鈾等大部分是稀薄礦石，共生及相關(guān)礦石有很多，但幾乎沒(méi)有單一礦石。

（4）礦床規(guī)模大而小，中小型礦床多，中大型礦石少，并且發(fā)現(xiàn)大型和超大型礦床的數(shù)目看，大礦石只占礦床總礦床的8.6%。中小礦床占到了9%。

（5）礦物分布不均。特別是一些重要礦藏分布地區(qū)差異明顯。如煤炭集中在新疆，山西，山西，內(nèi)蒙古，占國(guó)家儲(chǔ)量的60%以上。云南、貴州、四川、湖北四省占國(guó)家儲(chǔ)量的70%，鐵礦石集中在遼寧、河北、山西、四川四省，占國(guó)家儲(chǔ)量的60%。

中國(guó)礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀：①中國(guó)金屬礦產(chǎn)面臨著嚴(yán)重的危機(jī)和替代資源的嚴(yán)重短缺。地質(zhì)調(diào)查中心2001 年的研究表明，中國(guó)有色礦山自產(chǎn)的礦物原料生產(chǎn)能力將繼續(xù)下降，這將影響國(guó)家礦物原料供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。到2010 年，縣級(jí)以上有色金屬礦山關(guān)閉約一半，生產(chǎn)能力下降40%左右，預(yù)計(jì)到2020 年只能維持20%左右。②中國(guó)對(duì)外國(guó)有色金屬礦物的依賴(lài)急劇增加，對(duì)中國(guó)鐵和銅礦石的需求和進(jìn)口激增。國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)受?chē)?guó)際礦業(yè)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的影響更大。2003 年中國(guó)成為世界上最大的銅原料購(gòu)買(mǎi)者和鋁進(jìn)口國(guó)。

2 礦產(chǎn)勘查技術(shù)方法種類(lèi)與作用

2.1 地質(zhì)測(cè)量法

地質(zhì)測(cè)量法是以地質(zhì)觀測(cè)研究為基礎(chǔ)的地區(qū)或礦區(qū)的多種地質(zhì)現(xiàn)象，在相關(guān)計(jì)劃和資料中客觀地反映出來(lái)。在礦產(chǎn)勘查的不同階段、不同地區(qū)的地質(zhì)測(cè)量采取的比例尺也是不同的，有小比例尺即（1：100 萬(wàn)-1：50 萬(wàn)）的地質(zhì)測(cè)量，這種方法一般是為了獲取研究水平較低的空地或基礎(chǔ)地質(zhì)及礦物資料而進(jìn)行系統(tǒng)、綜合的基礎(chǔ)地質(zhì)礦產(chǎn)資料，雖然局部地進(jìn)行了大規(guī)模的地質(zhì)調(diào)查，但也可以收集、編輯現(xiàn)有的資料。并且在現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)?shù)赝晟平y(tǒng)一地圖，進(jìn)行編譯。小規(guī)模地質(zhì)調(diào)查是一項(xiàng)綜合性的勘探工作，主要目的是決定勘探工作的布局。具體工作如下：①明確地區(qū)地層，巖石和地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)的系統(tǒng)識(shí)別和地區(qū)構(gòu)造演化歷史。②系統(tǒng)收集當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)信息及礦產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，典型、有意義的礦產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)勘查評(píng)估，明確本地一般礦產(chǎn)化特性。③根據(jù)地區(qū)地質(zhì)學(xué)特性和礦物化，分析當(dāng)?shù)乜碧降刭|(zhì)條件及金屬特征，指出下一步性質(zhì)，擬訂勘探工作布局。

中比例尺即（1：20 萬(wàn)-1：5 萬(wàn)）的地質(zhì)測(cè)量，一般來(lái)說(shuō)，中等規(guī)模的地質(zhì)調(diào)查是以小規(guī)模地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ)，或者是以現(xiàn)有地質(zhì)及礦物數(shù)據(jù)和已知的礦區(qū)周邊所決定的礦物化前景為基礎(chǔ)進(jìn)行的。具體工作如下：①區(qū)域性礦物化地質(zhì)條件，礦石控制因素及礦石形成征兆識(shí)別，礦石形成規(guī)律概要，礦石形成預(yù)測(cè)執(zhí)行和追加勘探有利的組件提案。②對(duì)發(fā)現(xiàn)的礦山進(jìn)行勘查與評(píng)估，對(duì)有更大遠(yuǎn)景的人進(jìn)行更細(xì)致的調(diào)查與勘查，以確定是否執(zhí)行詳細(xì)的調(diào)查與勘查。③找出所有露在該地區(qū)表面的礦石點(diǎn)和礦石體，并對(duì)該地區(qū)礦藏深度前景進(jìn)行評(píng)估，特別是地質(zhì)普查階段1：50，000 地質(zhì)工作，可使用其他方法。在必要的時(shí)候，像地球物理探索、地球化學(xué)探測(cè)、鉆探等，可以用少量的坑探測(cè)方法露出來(lái)。

大比例尺即（1：1 萬(wàn)或更大）的地質(zhì)測(cè)量一般在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行高精度地質(zhì)調(diào)查。具體工作如下：①深入了解礦區(qū)沉積物的地質(zhì)條件和光華跡象，特別是礦石控制結(jié)構(gòu)的類(lèi)型，特性，礦石控制結(jié)構(gòu)的特性，礦石體發(fā)生的礦石有利部分等特定礦石控制因素；②總結(jié)礦產(chǎn)化規(guī)律，指示礦產(chǎn)勘查的具體方針，明確礦體的特定位置；③研究已知堆積物的深度及微細(xì)剖析，礦物化學(xué)型，礦石管理因素及堆放物堆放形成機(jī)制，對(duì)堆放物膚淺的地質(zhì)特性裸露，深度礦床前景的定性和定量預(yù)測(cè)；④大規(guī)模地質(zhì)調(diào)查應(yīng)結(jié)合以多種不同的技術(shù)方法獲得的信息，以執(zhí)行礦區(qū)內(nèi)隱蔽的礦石體勘探。

2.2 重砂測(cè)量法

重砂測(cè)量的主要研究對(duì)象是天然沉淀物中含有天然沉淀物礦物，主要內(nèi)容是解決有用沉沙礦物相關(guān)礦物及地質(zhì)問(wèn)題。利用重砂機(jī)械分散流的形成和分布來(lái)找礦，在礦源母體暴露出地表后，通過(guò)物理風(fēng)化形成有害物質(zhì)，進(jìn)一步的機(jī)械分離促進(jìn)單一礦物的分離。在長(zhǎng)期地質(zhì)過(guò)程中，多種多樣的單一礦物質(zhì)會(huì)根據(jù)穩(wěn)定性被清除。沉穩(wěn)的沉沙礦物有的散布在原處附近，有的在地表水和重力的作用下，通過(guò)機(jī)械運(yùn)輸沿著地形傾斜面移動(dòng)到傾斜層，形成與原物相似的高含量區(qū)域。它們?cè)谝黄鹦纬梢粋€(gè)機(jī)械分散的沉甸甸的沙質(zhì)礦物質(zhì)的光環(huán)。還有一些礦物粒子通過(guò)溪水系統(tǒng)向更遠(yuǎn)的方向移動(dòng)，由于水流的輸送和沉積，在沖積層形成了一個(gè)含量較高的區(qū)域，這是由較重的沙子礦物質(zhì)機(jī)械性地分散而成的。因此，中砂礦物的機(jī)械散射光環(huán)的分布范圍，比礦石原矩陣的分布范圍要寬得多，容易發(fā)現(xiàn)，并成為重要的直接勘察指標(biāo)。

2.3 地球化學(xué)找礦法

通過(guò)發(fā)現(xiàn)形成礦石的元素和相關(guān)元素的散射后的光環(huán)，即通過(guò)元素的不正常分布進(jìn)行地球化學(xué)調(diào)查，所以對(duì)地球化學(xué)元素以上的正確解釋和評(píng)價(jià)非常重要。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)現(xiàn)地球化學(xué)元素異常并不意味著尋找到了礦石，引起其原因也可能是礦石體或一些地質(zhì)學(xué)過(guò)程（包括礦物化），只有前者具有勘探的意義。因此，確立正確合理的找礦異常方式，對(duì)出現(xiàn)異常情況的正確解釋和評(píng)估是達(dá)到找礦目的的所在條件。

2.4 地球物理找礦法

地球物理的測(cè)量方法是在礦物勘探的所有階段都適用的，可以從空中、地面和地面收集信息，特別是地質(zhì)和地形條件良好時(shí)，能獲得更好的勘探結(jié)果。但在某些情況下，它的適用和效果會(huì)受到一定的限制。例如，地質(zhì)體的物理特性不明確或不穩(wěn)定，地質(zhì)體過(guò)小或過(guò)深時(shí)，地形及地形條件會(huì)復(fù)雜而變更。隨著時(shí)間的流逝，地球物理探測(cè)方法的適用受到了限制，特別是在尋找埋藏深度較大的隱蔽的礦石體的目前狀況下，對(duì)適用地球物理探測(cè)方法的要求事項(xiàng)雖然變得更加實(shí)用化，但是困難也在增加。目前國(guó)內(nèi)外普遍強(qiáng)調(diào)并推進(jìn)全面適用地球物理學(xué)方法，為彌補(bǔ)單一方法的缺點(diǎn)，從多方面突出了異常現(xiàn)象，取得了明顯的結(jié)果。

2.5 遙感找礦法

利用遙感勘查礦產(chǎn)，可以客觀、真實(shí)地反映多種地質(zhì)現(xiàn)象和各種關(guān)系，生動(dòng)地反映地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地區(qū)結(jié)構(gòu)之間的空間關(guān)系。為中小比例尺的地質(zhì)圖和跨區(qū)域以及全球性的地質(zhì)學(xué)提供了有利的條件和基礎(chǔ)。例如，近年來(lái)重修訂的1：400 萬(wàn)中國(guó)系統(tǒng)藍(lán)圖的工作，對(duì)雅魯藏布江深斷裂的延伸進(jìn)行問(wèn)題論證都以遙感地質(zhì)調(diào)查為基礎(chǔ)的新的理解和發(fā)現(xiàn)解決了地質(zhì)界長(zhǎng)期以來(lái)的紛爭(zhēng)。總的來(lái)說(shuō)利用遙感找礦的方法應(yīng)用在以下幾點(diǎn)上：①利用巖石、土壤等與礦物化相關(guān)的影像中所顯示出來(lái)的光譜信息、顏色異常、熱輻射異常的現(xiàn)象，直接繪制目標(biāo)地區(qū)并指示勘探方向。②使用解析數(shù)據(jù)分析本地礦產(chǎn)化條件，預(yù)測(cè)本地礦產(chǎn)化前景。③運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù)，對(duì)多種頻帶及多種類(lèi)型的遙感圖像進(jìn)行全面的成像處理和分析，對(duì)圖像提高或提取礦物化相關(guān)信息，特別是光變信息，提供勘探基礎(chǔ)；有利于礦物化的礦業(yè)方向及前景地區(qū)。④使用數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)方法，全面的遙感數(shù)據(jù)，地球物理勘測(cè)，地球化學(xué)勘測(cè)和礦物化統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，直接說(shuō)明勘察對(duì)象地區(qū)。

2.6 工程技術(shù)方法

目前用于國(guó)內(nèi)外金屬和非金屬礦床勘探的許多勘探技術(shù)，一般稱(chēng)為勘探項(xiàng)目的鉆探和坑勘探項(xiàng)目。

勘探工程是探索的主要技術(shù)手段。但最大的好處是可以直接查看和觀察礦物質(zhì)。特別是隧道工程，人員可以自由出入，通過(guò)鉆探可以直接對(duì)礦體進(jìn)行觀察，取樣和分類(lèi)。

3 固體礦產(chǎn)勘查技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 加大對(duì)固體礦產(chǎn)勘查技術(shù)的資金支持

有了充足的資金，固體礦產(chǎn)勘探才能做得更好，但就目前情況來(lái)說(shuō)，許多地質(zhì)國(guó)家不能提供充足的勘探資金，這對(duì)固體礦產(chǎn)勘探技術(shù)的開(kāi)發(fā)有著重要的影響。為了勘探技術(shù)的開(kāi)發(fā)，必須增加資金，而且在勘探固體礦物時(shí)，沒(méi)有必要對(duì)類(lèi)似的范圍和具有技術(shù)特性的所有探測(cè)技術(shù)進(jìn)行非研究。只要選取最優(yōu)的方式來(lái)最大限度地利用。為了讓經(jīng)濟(jì)的最大化利用，出現(xiàn)了土壤測(cè)量，水系堆積物測(cè)量等許多測(cè)量方法，通過(guò)這種新的測(cè)量方法不僅可以獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，還可以獲得不正常的形態(tài)和細(xì)微的規(guī)模。同時(shí)，也對(duì)金和水銀氣體的測(cè)量有正確的分析，保證效率性，獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。這種做法具有經(jīng)濟(jì)可靠性，簡(jiǎn)單操作的特點(diǎn)，促進(jìn)工作進(jìn)展。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提高，以勘查技術(shù)將發(fā)展更快[2]。

3.2 固體礦產(chǎn)勘查技術(shù)能力的增強(qiáng)

在對(duì)固體礦產(chǎn)進(jìn)行勘查時(shí)，充分掌握好地質(zhì)測(cè)量法、重砂測(cè)量法、地球化學(xué)找礦法、地球物理找礦法、遙感找礦法以及工程技術(shù)找礦法等勘查技術(shù)的應(yīng)用，另外計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)正在逐步滲透到礦物勘探工作中，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的礦物勘探評(píng)估系統(tǒng)產(chǎn)生出來(lái)，促進(jìn)了固體礦物勘探工作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)礦物勘探。在工作場(chǎng)所，數(shù)據(jù)處理和歷史記錄編輯不僅能節(jié)省人力成本，提高工作效率，而且能保證相關(guān)數(shù)據(jù)和圖表的準(zhǔn)確性[3]。

3.3 對(duì)新的地質(zhì)科學(xué)體系的研究發(fā)展

固體礦勘查技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)對(duì)新的地質(zhì)科學(xué)體系的研究。新的地質(zhì)科學(xué)知識(shí)系統(tǒng)則向四個(gè)方向發(fā)展。第一個(gè)領(lǐng)域是大規(guī)模擴(kuò)展的服務(wù)領(lǐng)域。第二，研究的深度和廣度。第三種是廣泛應(yīng)用高科技和新技術(shù)。第四是學(xué)科體系向綜合與分支同時(shí)發(fā)展。簡(jiǎn)言之，在將近200 年的歷史中，地質(zhì)科學(xué)不僅促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，也有力地促進(jìn)了人類(lèi)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，堅(jiān)實(shí)的礦產(chǎn)勘探成為社會(huì)所有當(dāng)事人關(guān)注的焦點(diǎn)。為了民族經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，有必要加強(qiáng)礦產(chǎn)勘探技術(shù)的研究，促進(jìn)勘探技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)對(duì)地質(zhì)學(xué)的發(fā)展也有很大的影響。