新时期地质矿产勘查与找矿技术研究

谢 晨，陈 瑶

（1.江西省地质矿产勘查开发局九0二地质大队，江西 新余 338000；2.江西省地质矿产勘查开发局赣中地质大队，江西 南昌 330000）

目前，我国的国力昌盛，各个领域都发展得如火如荼，尤其是工业领域，步入了新时期，新时期各个地区对矿物的需求都越来越多，矿物资源的开采量跟不上消耗量。虽然矿产资源的需求量多了，但矿产资源的总数量是固定的，因此需要不断研发高效的矿产勘查技术，加大勘探力度，从而实现更高效的矿产资源探采，矿产资源的探采自然避免不了地质勘查，地质勘查可以通过对各个复杂地区的勘察发现新的矿区，增加我国矿区数量，促进我国地质矿产的开发利用，满足社会生产发展的需要。在地质矿产的开采和利用中，对地质矿产的有效勘探，需要实现精准化，高效化。

然而，我国目前的矿产勘探技术仍有提升空间，新技术的研发和创新受到各种因素的限制。除此之外，我国开展地质勘探项目的设备资金投入不足，导致其没有探索的发展线索。因此面对这种情况，需要设计一种新的矿产勘查和找矿技术，满足不断增长的矿物需求，增加我国矿产资源的储备，可以促进我国社会经济发展。因此，新形势下，要更加重视地质矿产勘查工作的研发，充分发挥矿产工业在社会经济建设中的主导地位[1]。

1 地质矿产勘查与找矿技术设计

1.1 GIS提取遥感信息

为了提取相应的遥感影像数据，首先需要明确遥感地质分析的范围。为了更有效地从遥感图像中提取地质信息，需要进行颜色合成和高分辨率图像融合、辐射校正、大气校正、图像增强处理等预处理。通过对比可以看出，使用ETM+8进行图像增强时，此时呈现出的图像色彩最鲜明，图像的质感最佳，因此本文选用ETM+8进行图像增强，增强后的图像具有了矿区特殊地形的参考性特征，可以进行初步处理，若在遥感信息提取时，出现了影响遥感信息提取结果的干扰性因素，例如植被水体干扰等，则需要提前进行去除，取出后未经干扰影响的遥感信息才可以输入到后续的矿区定位中心中，在信息传输的过程中，为避免信息传输故障，本文选取了MAPGIS进行传输，除此之外传输后还需要进行校准，根据工作区的边界线，将处理后的所有影像裁剪出来，制作遥感影像规划。

参考当地地质调查结果和不同矿段的遥感影像特征，采用直译、展开、比较的方法，遵循全面解释工作区的原则进行后续信息的传送，信息传输应从简单到复杂，从多幅遥感影像的组合到单个遥感影像的校准。整个过程经历了室内初步检测、现场核查、室内详解三个阶段。褶皱结构的解释是利用图像的宏观特征来识别褶皱结构的整体轮廓，并结合褶皱结构的图形图像特征、岩石三角面的形状、边坡坡度等进行分类的。反坡和旋转图像特征以及地层对称分布等岩石分析符号决定了褶皱结构的类型和性质。

在遥感图像中，环(弧)结构最常用色相、水系、阴影结构、植被等符号或它们的组合来表示，呈现圆形或椭圆形的空心环或未闭合的弧线。通过对研究区的环(弧)结构进行分析，可以看出相应的区域的环图像结构和弧图像结构[2-4]。

1.2 高精度磁测进行矿物定位

本文设计的方法首先利用高精度磁测法定位矿物的位置，由于某些特殊的矿区矿床周围的地形复杂，不容易进行矿产勘查，因此首先需要进行矿物定位，本文使用的高精度磁测法分为几种，即高精度地磁法，高精度重力法，以及土壤测量法等。高精度磁测法通过对磁力的感应，将相应矿区的磁力信号采集到探测器中，对寻找磁性矿物十分有帮助，在进行矿物定位时，其可以增加断裂构造地形的探测准确度。

探测分为几步完成，第一步，采集观测地形的信息，将采集到的信息输送到信号输出器，第二步，根据采集到的信息进行地形校正，第三步，实施布格校正，获得正常场校，其中，布格校正在校正时可能面临两种不同的状态，即绝对的异常和相对的异常，此时就需要对异常的总绩点水准面进行检测，从而获取此时真实的异常状态，方便其进行布格校正。第四步，确定重力异常覆盖面积，若此时重力异常的覆盖面积呈现出增加的趋势，则可证明此时的重力异常值呈现圈闭的状态，即相邻的矿圈围岩存在一定的对应关系，此时即可进行矿体的定位，若此时呈现出等值线扭曲的状态，则证明此时勘察的矿区存在着一定的变质改造作用，需要利用布格重力法进行重新定位识别。

在初步定位后需要进行下一步的土壤检测操作，首先调查土壤周围岩体的深度，分离出此时土壤中存在的矿元素，根据矿元素的吻合状态，判定土壤此时的异常强度，若此时土壤的异常强度超出了额定值，则土壤周围一定存在着超基性矿物岩体。其次，检验土壤周围矿床的成矿作用，若岩体成矿作用复杂，则会呈现出明显的重力分异特点，若岩体呈现出侵入特征，则说明此时岩体已经矿化，即可以进行初步的矿物定位。

1.3 提取控矿因子

在探采定位结束后，要对矿区内的矿产因子进行提取，从而确定矿物勘探的区域，本文设计的技术应用到加权法，首先将采集矿区的地质特征信息进行提取，利用理化分析过滤出矿区的成矿元素，其次构建矿石预测报表，将矿物探采区域划分的报表进行初步分析，检测此时探采的具体影响元素，解决此时需要面临的问题，最后，利用GIS进行预测信息重叠，从而找到含有所需矿物的地层。

通过将研究区的高精度磁异常图和研究区的沉积点叠加，可以看到沉积物的主要分布。遥感分析提取的缺陷结构和控矿异常因子可以作为遥感信息的探采证据。根据研究区的地质特征、成矿规律和勘探迹象，建立出勘探的概念模型，辨别此时矿化元素的整合状态，确定一个探采中心进行开采。

1.4 深部矿体探测实现矿产勘查与找矿

瞬态电磁法(TEM)是寻找深部矿体的有效方法，可控声源的频率地电磁测法和地电化学法也对深部矿体的探测有一定的效果。可控声源的频率地电磁测法和瞬态电磁法(TEM)是近年来新产生的深部矿体检测方法。CSAMT方法的优点主要是可以测定特定的断面，在勘查深度大的区域仍可使用，除此之外，其探查几乎不受地形影响，因此校正简单，可在需要进行大面积探查时使用。瞬态电磁法(TEM)的优点是在同一发射场断电后观察到纯二次磁场，消除噪声和地形波动的影响。适合在多种地理环境下工作，可使用同一个装置进行观测，测量结果显示鲜明，具有造型简单、层次感强的特点。而地磁测量相对简单高效，其对低阻层敏感，且分辨率强。

2 实例

2.1 X矿区现状

X矿区位于我国某省的东南部，矿区内现已发现多处镍矿床。矿区内呈现特殊地形，总体矿区地形复杂，矿内包含寒武纪等多个系列，分布最广的是二叠系，上部为带黑云斜长石、长石斜长石、浅粒状黑云母变粒岩的灰色硅质大理岩带，X矿区图如下图1所示。

图1 X矿区图

如图1所示，该矿区的岩浆活动较强，岩性复杂。岩石的范围从超碱性、碱性、中性到酸性。自加里东-海西-印支-燕山期晚期以来，该矿区的岩浆层一直呈现出活跃的状态。

除此之外，X矿区地质环境适宜成矿，在该地区发现的矿物包括铁、锰、铬、镍、铝、铜、铅、锌、锑、金和其他金属矿物。主要矿床有铜镍矿床、铝矿床和铁矿床。矿床类型复杂多样，包括岩浆铜镍硫化物矿床、斑岩矿床、矽卡岩矿床和热液矿床。

2.2 应用效果

检测本文设计的地质矿产勘查与找矿技术与传统的地质矿产勘查与找矿技术在X矿区的a～f矿段的探采时间，检测结果如下表1所示[5]。

表1 实验结果

由表1可知，本文设计的地质矿产勘查与找矿技术的探采时间远低于传统的地质矿产勘查与找矿技术的探采时间，具有高效性。

3 结语

综上所述，随着我国各个区域对矿物需求量的增加，矿物的探采效率成为了目前矿物探采的核心，因此本文设计了新的矿物勘查探采方法，该方法可以有效减少矿物探采时间，提升矿物探采的效率，应用设计的探采方法，对X矿区进行实例分析，实例分析的结果证明，设计的方法能有效降低矿产勘察与找矿的时间，具有高效性，随着矿物探采的加剧，生态环境也越来越受到重视，因此，还需要在后续的应用中，加入保护生态环境的相关技术，实现矿物探采与环境可持续发展。