劉文博

（西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司，陜西 西安 710068）

國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)離不開礦物資源，加強(qiáng)對(duì)礦物資源的合理開發(fā)需不斷提高礦物探測(cè)及開采技術(shù)。礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，在開采與使用的過程中都需遵循節(jié)約能源的原則。技術(shù)水平的提高有助于提高礦產(chǎn)資源的開采效率及使用效率。化學(xué)勘探技術(shù)簡(jiǎn)稱為“化探技術(shù)”，化探找礦技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生降低了礦物探測(cè)的復(fù)雜性，提高了找礦的效率?；郊夹g(shù)通過對(duì)礦區(qū)周圍環(huán)境的全面勘測(cè)，結(jié)合異常數(shù)據(jù)形成勘測(cè)報(bào)告，為找礦提供的新技術(shù)、新方法、新思路。

1 化探找礦的原理及優(yōu)勢(shì)

常用的找礦方法包括地質(zhì)、物探、化探、遙感。其中化探是進(jìn)行深部找礦，具有直接快速的特點(diǎn)?；秸业V的原理是運(yùn)用地球化學(xué)異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析，包括巖石、土壤、水文、水系沉積物、生物、氣體等地球化學(xué)異?，F(xiàn)象，根據(jù)元素含量的背景分布圖判斷元素的正常分布或異常分布。根據(jù)不同級(jí)次的背景可以分為局部背景值、區(qū)域背景值、地球化學(xué)省的背景值、全球的背景值，地球化學(xué)異常是相對(duì)于地球化學(xué)背景區(qū)而言的，是指與地球化學(xué)背景區(qū)相比有顯著差異的元素含量富集區(qū)或貧化區(qū)[1]。根據(jù)異常形成的環(huán)境條件可分為內(nèi)生異常和表生異常兩大類。根據(jù)異常與礦體形成的相對(duì)時(shí)間關(guān)系可以分為原生異常和次生異常，原生異常是指與礦體同時(shí)形成的地球化學(xué)異常，而次生異常是指礦體遭受到破壞以后在表生條件下，元素再次遷移、分配而形成的地球化學(xué)異常。地球化學(xué)異常的參數(shù)值包括異常下限、異常襯度、異常強(qiáng)度、異常面積、異常規(guī)模、異常濃度分帶性、綜合異常組分特征。

化探找礦具有很多方面的優(yōu)勢(shì)，例如可以由微小的異常探尋到地球深處的礦，即見微知著，而且不受地表覆蓋限制；而化探方法最根本的特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、快速，相比于物探方法具有直接性[2]。但是化探找礦也有一定的局限性，自然條件對(duì)化探使用的限制及其效果的影響較大，而且分析方法的靈敏度與準(zhǔn)確度也受到很多因素的限制，而且化探的有效性離不開專業(yè)的分析儀器和專業(yè)的探測(cè)人員。

2 化探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

2.1 原生暈的應(yīng)用

原生暈是先采集后分析，前提條件是礦石露出地面，進(jìn)行網(wǎng)狀劃分，在網(wǎng)格點(diǎn)上采集樣品，對(duì)樣品進(jìn)行分析，進(jìn)而繪制出地球化學(xué)異常圖。原生暈法可以分析礦區(qū)中各元素的分布情況，探測(cè)礦區(qū)的地質(zhì)情況[3]。但是受地形條件的限制，適用于坡度較大、覆蓋植被較少、巖石裸露的地質(zhì)條件。找礦模型能夠更好的幫助確定礦產(chǎn)的位置，原生暈找礦模型能夠探測(cè)元素的位置，確定礦產(chǎn)的地點(diǎn)，提高了地質(zhì)勘探的效率。

2.2 次生暈的應(yīng)用

次生暈是原生暈經(jīng)過自然界雨水侵蝕后由于礦體中的元素剝落而在周圍土壤中產(chǎn)生的化學(xué)異?，F(xiàn)象，通過是從土壤、水系兩個(gè)角度進(jìn)行采樣。地勢(shì)平坦、植被覆蓋較少的地形適用次生暈化探方法，多分布于我國(guó)北方。采樣的準(zhǔn)確性是提高化探有效性的關(guān)鍵，應(yīng)盡量減少樣本中的污染物。

2.3 化探找礦的工作方法

2.3.1 定點(diǎn)方法

化探定位分為地形圖定點(diǎn)和采樣網(wǎng)定點(diǎn)。地形圖定點(diǎn)需在地形圖上標(biāo)注點(diǎn)、線等號(hào)碼，采樣點(diǎn)的選取要充分結(jié)合地形要素，根據(jù)工作設(shè)計(jì)方法要求，盡可能采集區(qū)域代表性強(qiáng)的物質(zhì)。不管是哪種定點(diǎn)方式，都必須留下測(cè)點(diǎn)標(biāo)志和編號(hào)，便于后期的追溯檢查。

2.3.2 采樣方法和技術(shù)

采樣部位一般選取細(xì)粒物容易沉積的地方，例如水系的較窄處、水流的較緩處、巖石的凹陷處等等。樣品物質(zhì)的確定方面，要充分結(jié)合元素的不同性質(zhì)、存儲(chǔ)狀態(tài)、富集粒級(jí)、地球化學(xué)及要找的礦產(chǎn)的特性等進(jìn)行綜合確定。為了提高采樣品的代表性，要選取三至四個(gè)不同的采樣點(diǎn)組合成樣品。同一個(gè)區(qū)域的采樣應(yīng)采用同樣的采樣方法，盡量避開覆蓋采樣[4]。在采樣的過程中要去除雜草等污染物。化探找礦需重點(diǎn)采集的樣品包括礦石巖石樣、礦化巖石樣、蝕變巖石樣、含礦的斷層角礫巖、精礦及單礦物樣、物相分析樣、不同時(shí)代地層的基層樣等，根據(jù)探測(cè)區(qū)的具體情況而定。在進(jìn)行化探采樣記錄時(shí)，要保證要素詳盡，如實(shí)記錄各項(xiàng)內(nèi)容，保證內(nèi)容齊全、字跡清晰，并對(duì)記錄數(shù)據(jù)做好保管、使用與交接工作。對(duì)采樣質(zhì)量的檢查必不可少，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)采樣方法的問題，提高采樣質(zhì)量是為了提高化探找礦的效果。應(yīng)安排不同的人在不同的時(shí)期對(duì)采樣質(zhì)量進(jìn)行檢查，提高質(zhì)量檢查的可靠性，可采用現(xiàn)場(chǎng)觀察檢查，也可以采用重復(fù)采樣檢查。

2.3.3 化探異常篩選

化探異常篩選融合了地球化學(xué)、礦床學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)研究成果，運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)。常用的化探異常的篩選方法是經(jīng)驗(yàn)分析法、模型類比法、GIS法、綜合信息研究法等。經(jīng)驗(yàn)分析法是基于已知的地球化學(xué)準(zhǔn)則、地質(zhì)背景準(zhǔn)則、已知的礦異常原因等進(jìn)行對(duì)比分析，主要適用于地質(zhì)工作程度較低的中、高山區(qū)，主要依靠工作人員的經(jīng)驗(yàn)判斷。模型類比法是最常用的一種方法，根據(jù)礦產(chǎn)的類型等建立找礦模式，通過模型類比找出最具代表性的可能的礦至異常[5]。通過GIS進(jìn)行異常分析分為以下幾個(gè)層次，一是從地、物、化、遙等多個(gè)角度提取綜合信息，建立地質(zhì)信息庫，然后建立找礦預(yù)測(cè)模型，運(yùn)用空間分析技術(shù)進(jìn)行異常分析，綜合運(yùn)用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，能夠大大提高找礦的精確度與準(zhǔn)確度。

3 化探找礦的影響因素分析

3.1 化探參數(shù)

礦產(chǎn)分布環(huán)境各異，化探找礦技術(shù)并不是適用于所有的地形。而化探參數(shù)多樣多元，在復(fù)雜的部環(huán)境中使用，偏差誤差必然存在。常用的參數(shù)包含化探掃面參數(shù)，涉及不同的采樣粒級(jí)。同一個(gè)區(qū)域由于采樣時(shí)間、面積大小、密度高低不同等，化探的結(jié)果不一樣。例如，在某些地區(qū)三十年前使用一比二十萬的比率、六十目混合粒級(jí)化探效果幾乎沒有；但是過了十幾年后，在同一個(gè)地方，運(yùn)用一比五萬地比率、增加采樣粒級(jí)后，就發(fā)現(xiàn)了同樣的區(qū)域存在化學(xué)異常。因此，在面對(duì)復(fù)雜多樣的勘探環(huán)境時(shí)，要仔細(xì)選擇化探掃面參數(shù)，在采樣粒級(jí)的選擇上要充分考慮自然景觀條件的典型性、代表性。

3.2 化探找礦設(shè)備

我國(guó)的化探找礦技術(shù)是20世紀(jì)80年代剛起步，在化探設(shè)備與化探找礦技術(shù)上落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。而且配套的其他設(shè)施及專業(yè)人才也不充足。而化探找礦的高效性離不開先進(jìn)的精密設(shè)備及具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人才。部分找礦工作人員的技術(shù)還沒有與時(shí)俱進(jìn)，方式方法還有待創(chuàng)新，導(dǎo)致化探代礦缺乏專業(yè)的團(tuán)隊(duì)。掃面的設(shè)備在全面性與準(zhǔn)確性上也較低，對(duì)于化探的結(jié)果質(zhì)量沒有充分的保障，導(dǎo)致掃面結(jié)果不能準(zhǔn)確反映當(dāng)?shù)氐牡V產(chǎn)分布情況，降低了化探找礦的精確度及準(zhǔn)確性。

3.3 自然條件與交通環(huán)境的影響

由于化探找礦都是在戶外進(jìn)行，存在很多客觀因素會(huì)影響探測(cè)工程的開展，例如自然條件與交通環(huán)境等。我國(guó)豐富的礦產(chǎn)資源基本分布于西北部，那里的自然條件與交通環(huán)境還沒有得到良好完善，部分區(qū)域的交通還在規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中，這給化探小組的工作帶來了困難，他們首先必須克服艱難的客觀環(huán)境。部分自然條件惡劣的區(qū)域無法使用高密度的化探探測(cè)技術(shù)，只能使用低密度采樣的方法，而低密度采集的樣品，再加上組合過程中產(chǎn)生的誤差，大大降低了化探找礦的效果。

3.4 異?，F(xiàn)象的多解性

化探結(jié)果往往存在兩種多解性，包括異常起因地質(zhì)定性解釋的多解性及定量反演異常源幾何參數(shù)的異常性。多解性會(huì)導(dǎo)致在分析化探結(jié)果時(shí)出現(xiàn)失誤。由于異常的多解性，在進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)時(shí)會(huì)導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤，從而在進(jìn)行驗(yàn)證孔找礦時(shí)，第一、二個(gè)孔經(jīng)常找不到礦的主體，由于這種多解現(xiàn)象的存在，化探找礦的復(fù)雜性增加了。在進(jìn)行化探異常篩選時(shí)，人們往往關(guān)注了大范圍、高強(qiáng)度、多元素組合的異常，而忽略了一些弱小的異常[6]。而往往一些小的、弱的異常是找到礦主體的關(guān)鍵?；疆惓５姆秶c強(qiáng)度也受到多種因素的景程，例如礦的深度、地質(zhì)的剝蝕程度、地表的覆蓋情況、表生的地球化學(xué)環(huán)境、異常源的大小等。

4 降低因素影響提高化探找礦效果的有效措施

4.1 提高化探找礦創(chuàng)新能力選拔專業(yè)技術(shù)人員

礦產(chǎn)資源的隱蔽性增加了找礦的難度，因此需要不斷在化探技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，提高找礦的能力。選擇合適的人才擔(dān)任化探找礦的領(lǐng)隊(duì)人，帶領(lǐng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行創(chuàng)新突破。領(lǐng)隊(duì)人不僅具備很強(qiáng)的化探運(yùn)用能力，而且能夠帶領(lǐng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)步，取得找礦效果，促使整個(gè)團(tuán)隊(duì)都具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力，形成具有創(chuàng)新精神的團(tuán)隊(duì)，促使團(tuán)隊(duì)每個(gè)人都形成創(chuàng)新思維、具有創(chuàng)新能力。

化探找礦的技術(shù)人員不僅需要專業(yè)水平高，而且還需有挑選好項(xiàng)目的能力，在選擇找礦項(xiàng)目時(shí)，要對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行充分研究，并對(duì)我國(guó)的成礦規(guī)律及礦產(chǎn)的分布情況充分了解，然后再確定具體需要查找的礦種，對(duì)可能成礦的區(qū)域進(jìn)行劃分。

4.2 加強(qiáng)地質(zhì)分析攻深找盲

在化探找礦的過程中，針對(duì)異常部位要重視成礦地質(zhì)環(huán)境的分析。不同的地質(zhì)環(huán)境成礦的位置不同，而且還會(huì)受到各種地質(zhì)元素的干擾；有的地表存在礦化現(xiàn)象，地下往往藏著盲主礦體，地表只露出礦體的一小部分而實(shí)際上隱藏著較大的礦體；地表的礦體沒有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，礦體的深處可能蘊(yùn)藏巨大價(jià)值的礦種等等。例如，在內(nèi)蒙古的火山巖下找到了矽卡巖型礦體；在原本是石墨化、黃鐵礦化大理巖的異常區(qū)域發(fā)現(xiàn)了含銀多金屬層；在江西的某的礦區(qū)，地表只見銅鉛鋅礦化，但是地下蘊(yùn)藏錫礦體；在廣西的欽甲錫銅礦床，運(yùn)用綜合物化探異常找到了盲礦。因此，在對(duì)化探異常進(jìn)行查證時(shí)，要分析發(fā)現(xiàn)的礦化體或地質(zhì)物是否會(huì)引起相應(yīng)的異常，如果并不能解釋異?，F(xiàn)象，則需考慮是否在深部存在盲礦。

化探技術(shù)是找盲礦最直接的方法，例如汞氣測(cè)量方法，通過對(duì)土壤中的氣汞進(jìn)行測(cè)量、對(duì)土壤中的吸附汞進(jìn)行測(cè)量能夠找到隱藏的礦；地電化學(xué)方法通過對(duì)地電提取方法、土壤電吸附提取法、土壤離子電導(dǎo)率測(cè)量方法等對(duì)隱藏的礦產(chǎn)進(jìn)行挖掘。

4.3 貫穿于找礦全過程

化探找礦應(yīng)貫穿于礦產(chǎn)的預(yù)查階段、普查階段、勘探階段。預(yù)查階段主要是運(yùn)用化探技術(shù)發(fā)現(xiàn)礦床，此時(shí)運(yùn)用面中找點(diǎn)的方法能夠增加找礦的效率。在發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)之后的普查階段，繼續(xù)使用化探技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)盲礦，對(duì)礦體分布的深度、廣度、連接情況進(jìn)行進(jìn)一步的判斷。最后，在礦床的進(jìn)一步勘探階段，運(yùn)用化探技術(shù)有助于新的礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)，提高礦床的產(chǎn)量，對(duì)于節(jié)約勘探的周期和費(fèi)用都十分有幫助。

預(yù)查階段應(yīng)加強(qiáng)對(duì)成礦環(huán)境的分析，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡貧ぱ莼\(yùn)動(dòng)特點(diǎn)結(jié)合地質(zhì)事件建立地質(zhì)環(huán)境分析表。運(yùn)用化探技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境分析時(shí)，也可以綜合運(yùn)用物、地、遙等技術(shù)進(jìn)行綜合分析，對(duì)于成礦時(shí)代的相關(guān)問題進(jìn)行重點(diǎn)研究，理清各種地質(zhì)條件與成礦之間的關(guān)系，為后期找礦打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[7]。

普查階段要注重對(duì)找礦信息的運(yùn)用與分析。例如，對(duì)于隱藏礦的探測(cè)，需進(jìn)行深部的探測(cè)分析，對(duì)剝蝕程度進(jìn)行分析，判斷地下礦床的情況。對(duì)于外表剝蝕嚴(yán)重的礦床要進(jìn)一步查明原因，可能地下隱藏著不同類型、不同層位、不同時(shí)期的礦產(chǎn)資源。

后期勘探階段，要根據(jù)區(qū)域性的地質(zhì)特征進(jìn)行細(xì)致研究，找尋與之相關(guān)的大斷裂帶的分布情況，對(duì)其地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷，根據(jù)“橫向礦帶規(guī)律”找到平行排列的礦田與礦床。因此，可以根據(jù)有利的成礦帶追蹤到其他的平行礦帶，提高化探找礦的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 加強(qiáng)異常的解釋

化探結(jié)果的多解性可以通過三個(gè)途徑降低，一是在數(shù)量上和空間分布上增加采樣的數(shù)量，增加檢測(cè)數(shù)據(jù)，讓定量解釋的多解性降低；二是增加控制參數(shù)，運(yùn)用更多綜合找礦的方法降低多解性；三是對(duì)異常進(jìn)行深入分析，提高相關(guān)工作人員的解釋水平?；秸业V在對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析關(guān)鍵是從眾多異常中篩選出礦至異常，需要遵循從“已知到未知“的基本準(zhǔn)則。已知異常是結(jié)合區(qū)域附近已知的礦至異常，通過類比分析判斷未知異常的礦至原因?；蛘吒鶕?jù)已發(fā)現(xiàn)礦藏的化探異常，從新探測(cè)的異常中篩選出與此接近的異常，再進(jìn)行驗(yàn)證能夠提高化探的有效性。

4.5 加強(qiáng)異常的查證

對(duì)化探樣品在室內(nèi)進(jìn)行篩選、排序、評(píng)價(jià)是必要的，但是為了提高礦至異常查找的效率，最直接有效的方法就是大量的現(xiàn)場(chǎng)異常查證。礦至異常往往需要經(jīng)過多次查證，由于礦山分布的特點(diǎn)各異，很多用肉眼無法識(shí)別。而礦床對(duì)化探的反應(yīng)也有弱有強(qiáng)、有大有小?；叫〗M在異常對(duì)比的過程中，可參照的數(shù)據(jù)資料也有限。這就要求化探異常查證工作者要堅(jiān)持到底，對(duì)于異常源的主體要查明，對(duì)于主要礦化屬性要確定。

異常查證主要分為三個(gè)階段，分別為踏勘檢查階段、詳細(xì)檢查階段、異常驗(yàn)證階段，在驗(yàn)證異常首批孔洞時(shí)，如果不能發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)，則需對(duì)其中的原因進(jìn)行仔細(xì)分析，對(duì)于有希望的異常要堅(jiān)持驗(yàn)證到底，并且要重視異常查證后的再解釋工作。

4.6 加強(qiáng)化探找礦過程中的管理

開始化探找礦工作前，需制定設(shè)計(jì)書及相應(yīng)的規(guī)范，應(yīng)組織相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)書與規(guī)范的學(xué)習(xí)貫徹，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)書的任務(wù)要求及目的，根據(jù)設(shè)計(jì)書的工作部署及方法技術(shù)要求，規(guī)范地、保質(zhì)保量的完成勘探任務(wù)。

在化探找礦的實(shí)施過程中，要嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)書與規(guī)范，規(guī)范是總綱、設(shè)計(jì)書是具體要求，設(shè)計(jì)書需在規(guī)范的要求范圍內(nèi)進(jìn)行工作部署。設(shè)計(jì)書確定后還需通過上級(jí)部門的審批。

化探找礦工作過程中要全面合理統(tǒng)籌布置工作，以任務(wù)目標(biāo)為核心，為達(dá)到預(yù)期的找礦效果而協(xié)調(diào)各方工作。全面性就要求從大局出發(fā)，充分考慮設(shè)計(jì)書要求的工作要點(diǎn)，對(duì)于需變更的設(shè)計(jì)提前提出請(qǐng)示。合理性就是要充分結(jié)合實(shí)際的找礦情況靈活機(jī)動(dòng)的安排化探工作。統(tǒng)籌性就要球在時(shí)間、技術(shù)、方法上，管理好各部門，使各部門能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一，充分調(diào)配設(shè)備、物資，提高資源有效利用率，提高經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

目前，化探找礦的效果越來越明顯，也已經(jīng)成為尋找礦產(chǎn)資源最有效、經(jīng)濟(jì)、便捷的方法。而我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展需要大量的礦產(chǎn)資源供給?；秸业V效果受到多種因素的影響，包括參數(shù)設(shè)置、自然環(huán)境、交通環(huán)境、異常的多解釋性等。

為了提高化探找礦的效果，需要加強(qiáng)整個(gè)找礦的管理水平，加強(qiáng)地質(zhì)分析，加強(qiáng)對(duì)異常的解釋與查證，加強(qiáng)創(chuàng)新能力提高工作人員專業(yè)水平，切實(shí)采取有效措施，增加礦產(chǎn)資源的后備儲(chǔ)量。