缩略图

矿山地质勘查与找矿技术要点的探讨

作者

池伟

开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司

矿产资源作为现代工业体系的基础性支撑要素,其勘查效率与储量保障能力直接关系国家经济安全与产业可持续发展,近二十年来,全球地表及浅层高品位矿床资源的持续消耗导致勘探目标向纵深地带迁移,勘查环境逐渐演变为覆盖层厚重、构造变形强烈、成矿机理隐蔽化的复杂格局,尽管以高精度遥感解译、三维地震勘探、大深度电磁法为代表的新型探测技术已部分提升了深部信息的捕获能力,但各类技术单一应用时仍存在分辨率局限、多解性显著等固有缺陷,如何实现地质演化过程动态推演、物探与化探数据的空间耦合分析,进而建立矿体三维预测体系,成为当前制约找矿突破的关键科学问题,尤其在深部构造蚀变岩型金矿、层控型多金属矿床等隐蔽性资源勘查中,亟需通过方法集成优化与技术流程再造形成系统性解决方案。

一、矿山地质勘查与找矿中面临的难点

(一)深部隐伏矿体定位精度不足

深部矿产资源勘查的核心挑战在于现有技术手段难以穿透厚重覆盖层或复杂地质构造,准确识别与定位深部隐伏矿体,常见情况表现为地球物理勘探信号随深度增加呈现显著衰减,电磁法探测易受高导地层干扰而导致数据失真,地震波在强变形岩层中的传播路径异常复杂,地球化学异常信息在垂向运移过程中发生弥散与弱化,这些因素共同制约深部矿化信息的有效提取,致使靶区圈定存在较大不确定性,同时钻探验证成本高昂且周期漫长,客观上限制了深部勘查网度的合理加密,增加了勘探投资风险与决策难度,特别在造山带内生金属矿区或沉积盆地深部层位表现尤为突出。

(二)复杂地形与覆盖区勘查条件受限

在地表植被茂密、第四系沉积深厚或基岩裸露程度低的区域,常规地质填图与地表矿化线索识别效率显著降低,厚层风化壳覆盖不仅掩盖原生蚀变带与矿化露头,更阻碍岩石地球化学采样的代表性,森林、沼泽、沙漠等特殊景观条件下,人工开展路线地质调查的可行范围受到自然条件严格约束,重型物探设备运输与布设存在客观障碍,虽然遥感技术可提供宏观构造信息,但难以分辨小尺度矿化异常,浅层地球物理勘探在土壤湿度大、盐渍化严重的地区数据采集质量不稳定,导致矿致异常与干扰因素难以区分,严重影响初级找矿阶段的靶区筛选可靠性。

(三)多源数据综合解译存在技术壁垒

地质、地球物理、地球化学及遥感数据的集成分析虽属必要手段,实际操作仍面临多重技术瓶颈,各类勘查方法产生的数据维度、分辨率与物理含义存在本质差异,物探异常的多解性在地层界面模糊、岩浆活动频繁区域尤为凸显,化探数据受表生作用改造产生的次生晕空间畸变未获系统校正,三维地质建模过程中因人工解译经验差异导致构造格架重建方案分歧显著,现有商业软件平台缺乏适应特定矿床类型的智能融合算法,使得不同专业背景的勘查人员对复合异常的地质意义理解难以达成共识,延误勘探进程优化与调整时机。

(四)基层勘查技术力量与装备适配性弱

区域地质调查与矿点检查阶段普遍存在先进设备应用不足问题,县级地勘单位常因经费限制无法配置大深度激电仪、便携式元素分析仪等高精度仪器,依赖传统地质锤、罗盘、放大镜等工具开展野外工作,在接触变质带或蚀变分带不明显区域易漏判弱矿化显示,同时基层技术人员对高光谱遥感、微动测量等新技术掌握程度有限,原始数据预处理环节存在人为操作误差,异常查证阶段因缺乏实时数据分析能力,往往采用经验性加密采样取代模型指导下的精准验证,导致部分低品位、难识别矿床的发现概率降低。

二、矿山地质勘查与找矿技术要点与策略

(一)深部探测技术的立体化协同应用

突破深部找矿瓶颈需构建多尺度地球物理探测组合模式,以重磁电震综合剖面测量为核心,结合井中物探与地井电磁波 CT 技术穿透厚覆盖层,在大比例尺地质填图基础上优选高精度可控源音频大地电磁法圈定低阻异常体,利用三维反射地震数据反演推断裂隙系统空间展布规律,同步开展构造蚀变岩相分带研究与岩石地球化学剖面测量,建立深部成矿流体的示踪标志体系,通过联合反演算法降低物探数据多解性,实现钻探验证前对隐伏矿体空间形态的概率性预测。

(二)特殊景观区空地一体化勘查模式

针对森林沼泽等困难区域采取轻型无人机航磁测量与地面微动探测相结合方案,选用背包式质子磁力仪完成密网度磁测扫面,辅以土壤热释汞等穿透性化探方法识别隐伏断裂,在基岩裸露区采用红外光谱岩矿识别技术现场厘定蚀变分带边界,重点部署抗干扰能力强的广域电磁法替代传统电法装置,运用遥感地质解译提取线性构造与环状影像异常,结合浅层取样钻验证异常源性质,构建地表 - 浅部 - 深部异常的三维关联模型。

(三)勘查数据的智能融合与动态建模

开发地质时空大数据管理平台统一集成多源异构数据,应用机器学习算法智能识别物化探异常组合模式,重点优化重力梯度数据与高光谱矿物填图数据的空间耦合方法,基于三维地质建模平台进行构造-蚀变- 矿化体的动态关联分析,研发矿床尺度成矿过程数值模拟模块,实现地质体几何参数与物性参数的协同反演,构建具有概率分级功能的找矿预测模型,指导勘探工程部署方案动态优化。

(四)基层技术适配性提升路径

强化县级地勘单位轻便型装备配置标准,推广手持式 X 荧光分析仪现场获取矿化强度数据,普及双频激电仪替代传统直流电法装置以提升浅部勘探精度,建立省级技术中心支撑的高精度样品测试共享机制,制定覆盖区穿透性地球化学采样标准化流程,组织产学研结合的新技术培训体系重点提升三维建模软件操作能力,构建典型矿床找矿模型案例库辅助基层人员异常评价决策,推行探矿工程数字化编录系统降低经验依赖。

三、总结

当前矿山地质勘查工作正处于由浅表向深部、由单一技术向综合集成、由经验驱动向数据驱动转型的关键阶段,面对复杂地质条件与勘查成本持续攀升的双重压力,前述技术策略的实施本质上指向了矿产勘查范式的系统性变革。更为关键的是地勘产业生态重构,亟需建立产学研用协同创新平台以促进深地探测核心装备国产化,发展基于云服务的远程技术支持体系解决基层技术能力不均衡问题,最终形成理论创新、技术突破、产业升级三位一体的矿产资源勘查发展新模式,为国家能源资源安全战略提供可持续的技术支撑。

参考文献

[1] 林强 , 廖小翠 . 有色金属矿山地质勘查及找矿技术分析 [J]. 世界有色金属 , 2025, (05): 88-90.

[2] 承道明 , 莫阿呷 . 复杂地形区矿山地质矿产勘查与找矿技术分析 [J]. 世界有色金属 , 2025, (03): 64-66.