复杂地质条件下矿产资源勘查找矿方法分析

引言

矿产资源作为工业生产的“粮食”与国家经济发展的重要战略物资，在能源供应、制造业升级、国防建设等领域发挥着不可替代的作用。近年来，随着全球经济的持续增长以及我国工业化、城镇化进程的加速推进，对矿产资源的需求呈现出强劲且持续的增长态势。然而，经过长期的勘探与开发，地表及浅部易于发现和开采的矿产资源已逐渐趋于枯竭，矿产勘查工作不得不向地质条件更为复杂、找矿难度更大的区域拓展 。

1 复杂地质条件的特点及对找矿的影响

1.1 地质构造复杂

褶皱、断层等地质构造发育，使得矿体的分布规律变得复杂多样。断层可能导致矿体错断、位移，增加了矿体连续性追踪的难度；褶皱构造会使地层发生弯曲变形，矿体的产状和空间位置也随之改变，给找矿工作带来极大的不确定性。

1.2 地层岩性多变

不同时代、不同成因的地层相互交错，岩性差异显著。一些特殊岩性地层可能成为成矿的有利围岩，如某些变质岩系中常赋存有色金属矿床；而复杂的岩性组合也可能掩盖矿体的存在，使得通过地层对比找矿的难度加大。

1.3 覆盖层厚

地表覆盖层厚度较大，如松散沉积物、土壤等，掩盖了下伏基岩和矿体的信息。传统的地面地质调查方法难以直接获取深部地质信息，需要借助其他技术手段进行探测。

2 复杂地质条件下的矿产资源勘查找矿方法

2.1 地质测量法

地质测量法是矿产资源勘查的基础方法，通过对地表地质现象的观察、描述和填图，了解地层、构造、岩浆活动等地质特征，分析成矿地质条件和控矿因素。在复杂地质条件下，需要提高地质填图的精度，采用大比例尺填图（如1:10000 或更大比例尺），详细记录地质界面的产状、断层的性质和位移量等信息。同时，结合遥感技术进行地质解译，快速识别区域地质构造和地层分布，为野外地质调查提供指导。

2.2 地球物理勘探法

地球物理勘探法是利用地球物理场的差异来探测地下地质结构和矿体分布的方法。在复杂地质条件下，常用的地球物理勘探方法包括：

重力勘探：通过测量地球表面的重力异常，研究地下地质体的密度差异，寻找密度与围岩差异较大的矿体，如金属矿、盐矿等。重力勘探适用于探测深部大规模的地质构造和矿体，但对浅部小矿体的分辨率较低。

磁法勘探：利用岩石和矿石的磁性差异，测量地磁场的变化，寻找磁性矿体，如磁铁矿、磁黄铁矿等。磁法勘探对磁性矿体的探测效果较好，但易受地表磁性干扰体（如铁磁性矿物、人工铁器等）的影响。

电法勘探：包括电阻率法、激发极化法、电磁法等。电阻率法通过测量岩石和矿石的电阻率差异，了解地下地质结构和矿体分布；激发极化法可用于寻找金属硫化物矿体，因其在充电和放电过程中会产生激发极化效应；电磁法利用电磁感应原理，探测地下导体的分布，适用于寻找导电矿体。电法勘探对低阻或高阻矿体的探测效果较好，但受地下水文条件和地形起伏的影响较大。

地震勘探：通过人工激发地震波，接收和分析地震波在地下介质中的传播速度和波形特征，研究地下地质构造和矿体分布。地震勘探具有较高的分辨率和探测深度，可用于探测复杂地质构造和深部矿体，但成本较高，数据处理复杂。

2.3 地球化学勘探法

地球化学勘探法是通过研究地球表层系统中化学元素的分布、迁移和富集规律，寻找与成矿有关的地球化学异常，进而发现矿体的方法。在复杂地质条件下，常用的地球化学勘探方法包括：

土壤地球化学测量：采集地表土壤样品，分析其中成矿元素和伴生元素的含量，圈定地球化学异常区。土壤地球化学测量适用于覆盖层较薄的地区，对于覆盖层较厚的地区，可采用深穿透地球化学方法，如地气测量、金属活动态测量等，获取深部矿体的信息。

水系沉积物地球化学测量：采集河流、溪流等水系中的沉积物样品，分析其中化学元素的含量，圈定地球化学异常带。水系沉积物地球化学测量具有采样范围广、成本低等优点，适用于区域找矿阶段，可快速圈定成矿远景区。

岩石地球化学测量：在地表或地下工程（如探槽、坑道、钻孔等）中采集岩石样品，分析其中化学元素的含量，研究成矿元素在岩石中的分布和富集规律。岩石地球化学测量适用于矿体出露或近地表的地区，可直接为矿体的圈定

和评价提供依据。

2.4 遥感技术

遥感技术是通过传感器接收地表物体反射或发射的电磁波信息，经处理和分析后，获取地表物体的特征、状态和分布规律的技术。在复杂地质条件下，遥感技术可用于：

地质构造解译：通过遥感图像识别断层、褶皱等地质构造的形态、规模和分布，分析地质构造与成矿的关系。

地层岩性识别：根据不同地层岩性的光谱特征差异，区分地层岩性，圈定有利成矿地层的分布范围。

蚀变矿物探测：利用遥感技术对地表蚀变矿物的光谱特征进行分析，识别蚀变带的分布，为找矿提供线索。常用的遥感数据包括可见光- 近红外遥感数据、热红外遥感数据等，如Landsat 卫星数据、ASTER 卫星数据等。

3 复杂地质条件下矿产资源勘查找矿方法的发展趋势

3.1 智能化与自动化

随着人工智能、大数据、物联网等技术的发展，矿产资源勘查找矿方法将朝着智能化、自动化方向发展。例如，利用机器学习算法对地球物理、地球化学数据进行分析和解释，自动识别地球化学异常和地质构造；开发自动化的钻探设备和监测系统，实现钻探过程的自动化控制和数据实时采集。

3.2 深地探测技术

随着浅部矿产资源的日益枯竭，深地矿产资源勘探成为未来的发展趋势。深地探测技术需要解决深部地质信息获取、高温高压环境下的探测设备研发等关键问题。目前，正在研究和应用的深地探测技术包括深地震反射勘探、深孔钻探技术、地球物理测井技术等。

3.3 多学科融合

矿产资源勘查找矿是一项多学科、多技术的综合性工作，未来将更加注重地质学、地球物理学、地球化学、遥感技术、计算机科学等学科的融合。通过多学科的交叉研究，建立更加完善的成矿模型和找矿预测模型，提高找矿的科学性和有效性。

3.4 绿色勘查技术

随着环保意识的不断增强，绿色勘查技术将成为矿产资源勘查找矿的重要发展方向。绿色勘查技术要求在勘查过程中尽量减少对生态环境的破坏，采用环保的勘查方法和设备，如采用无人机遥感技术代替传统的地面地质调查，减少野外作业对植被的破坏；采用无岩芯钻探技术或小口径钻探技术，减少钻探过程中的废弃物排放。

结束语

复杂地质条件下的矿产资源勘查找矿工作面临着诸多挑战，需要综合运用地质测量、地球物理勘探、地球化学勘探、遥感技术等多种方法，并结合现代信息技术和绿色勘查理念，不断提高找矿效率和精度。未来，随着科技的不断进步，矿产资源勘查找矿方法将朝着智能化、自动化、深地化、多学科融合和绿色化方向发展，为保障国家矿产资源安全和经济社会可持续发展提供有力支撑。在实际工作中，应根据具体的地质条件和找矿目标，选择合适的找矿方法组合，开展系统性的勘查工作，以实现复杂地质条件下矿产资源的有效勘探和开发。

参考文献：

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[3] 马佳茜，陈磊，李阳 . 复杂地质条件下矿产资源勘查方法研究 [J]. 中国金属通报，2022（6）:124-126.