探讨深部金属矿找矿理论与方法

探讨深部金属矿找矿理论与方法

【摘要】现代化、工业化、城市化以及国防科学技术的快速发展，急切需要大量的矿产资源，尤其是金属矿产资源。当前，我国大多数老矿基地都已经渐渐进入到枯竭期。随着勘探程度不断深入，现要发现近地表的大型矿床的概率也越来越小。所以，摆在我们面前的新课题就是如何进行深部矿的勘探和开发。

【关键词】深部矿；找矿；矿资源 一、国内金属矿的特点

国内金属矿的主要特点如下：①矿产的种类较多；②矿体的产状和形状各不相同，在同一个矿田里，矿体的产出部位变化比较大；③矿体产出的地质条件多样、复杂，呈现出各向异性，这不仅给勘结的结果增加了很大的不确定性，而且还给探矿工程带来一系列困难；④矿床生成的地质条件不尽相同，有的与岩浆的熔离作用有关，有的与岩浆的热液活动有关，有的受地壳内裂隙带或者是断裂带的控制，有的是在风化淋滤生成或是者外生条件下沉积生成，有的却是产生于其它的矿石之中，作为分散态或者是伴生而存在，自身无法形成独立的矿床或者矿体；⑤矿体的物理性质相比于其产出围岩，有的差别很小，但有的差别却很大，在地表测到异常响应的强弱但受异体大小的影响，而且还会受到异常体埋藏深度的影响，深部矿体所产生的异常响应有时很微弱。

二、成矿理论及战略靶区的优选

战略选区是贯穿于整个找矿过程的重大课题。找矿的深度不断增加，但由于缺乏相关信息导致找矿选区的难度大大增加，所以成矿理论、成矿系列以及成矿模式在找矿工作中的重要性就不言而喻了。

从地壳和上地幔的运动以及相互作用来研究战略选区，这是当今地球科学以及矿产勘查学科的主要研究方向和研究热点。

内生的金属矿床是在地球的演化过程中，由大量金属元素集中而形成的地质体，矿床的形成以及赋存空间分布极其广泛，其向下穿越了大陆的元古宙和太古宙地壳，甚至勘探人员发现在安岗-当雄一带的15千米至20千米深处存有一个巨厚的熔融层，而矿床生成于14-16Ma，其中仅仅是铜金属的存量就已经达到1000多万吨。

上述的事例可以证明在地壳的深部赋存着很大的内生金属矿床。对于找矿战略选区的研究就应单个矿床或矿田的思路，从地球演化的角度来研究区域地壳以及上地幔的构造，研究其化学特征、物质的分布规律和成矿理论，认识成矿系列和成矿模形的规律性。

三、勘探技术方法

找矿工作就是对特定目标的侦查和搜索。矿产勘查工作的任务就是通过对地下地质结构和岩浆活动的调查和了解，确定矿床最可能赋存的部位以及明确探矿工程的施工地点，查明矿床内矿产资源的存量。矿产勘查的技术方法有很多种，如：遥感技术、地球物理探矿技术、地质技术、地球化学探矿技术以及探矿工程技术等等，然而每一项技术又包括多种方法，每种方法都有相应的探测深度。

（1）矿产勘查技术的发展现状：国内的矿产勘查技术已经达到了一个较高的水平，勘查的方法较为齐全，目前还进行新方法的探索和开发，如：金属矿反射地震法、瞬变电磁法、电磁波岩性探测仪、深穿透地球化学方法、地震层析、航空电磁法、阵列电磁法、地气法等等。近几年以来，我国大批地进口国外的先进探矿仪器设备，如：高精尖分析测试仪、金属矿高频地震仪和大功率的电法仪器，除此之外，国产的探矿仪器也猛迅发展，而且发展水平较高，不但满足了国内的需求，而且还供出口。在应用国内外高端探矿仪器设备和探矿方法以后，我国已取得较好的找矿效果。

（2）勘探技术的发展目标：深部找矿工作对地球物理勘探方法以及其它各种勘探技术方法都提出了新的要求，除了要大力提高地面的探测精度以外，还要发展井中观测，做到井-地结合观测。提高综合反演能力，也就是种各勘查方法之间的条件约束，从而使得反演的结查与实际的地质情况更加吻合。

（3）主要技术问题

①对在不同景观条件之下的区域性以及深部同位素地球化学、矿物学以及多元素地球化学信息的提取和利用。为开展深部找矿工作，往后就要研究在地质深部成矿以后形成的区域性弱蚀变，矿物学以及弱地球化学的异常现象，同时还要研究在围岩中所形成的元素负异常特征，以获得深部矿化场的线索。

②磁力和重力测量依然是基本方法，同时也是有效的方法。尤其是利用重力法进行找矿，远未发挥作用。在往后的找矿工作中，随着矿床埋深的不断加大，由矿体所引起的异常响应强度就会不断变小，要解决浅部矿产所产生的噪声以及低缓重磁力异常的近地表层地质的不均匀性问题。对深部的金属矿或许要重点研究那些几十，几甚至是零点几NT的异常。对于探测这么弱的磁场的测试仪，可以在国内解决，如：光泵磁力仪灵的敏度达到0.01nT，核质子磁力仪的灵敏度也可以达到0.1nT，但主要的问题是噪声的去除以及判别地质意义，并且要设法获得深部的磁场数据，从而提高探测的深度。

③激电法，硫化矿的极化效应是电场向矿体送电使其产生极化场，随矿床埋藏深度的逐渐增大，极化场能否在地表观测到，要对三种观测方案（复电阻率法、双频法以及时间域法）进行试验，了解其量级的大小，判断其是否可以用于深部找矿。

④利用大功率电磁法提高探测深度，利用地面和井中相结合的方案，可以提高反演的精细度和唯一性。我国已经大批引进大功率电磁法，但还没在大深度的找矿工作中发挥出重要的作用。受电磁法原理的应响，所以电磁法的反演并不是

唯一的，主要是由于其电磁响应决定于电性体的厚度*导电率，地质体的厚度加大了，但其电导率却减小了，最后得到的电磁异常响应应该是一样的，所以为了能够获取可靠的图像，一定要增加约束条件，应用钻井结果，对于提高地下电性结构的稳定性有着非常重要的意义。

⑤金属矿床的地震法试验，可以研究矿区内褶皱和断裂的构造以及圈定深部岩体的产出。金属矿地震法的成本比较高，作为一种基本的找矿方法，不但要能找出化发挥关键作用的勘查问题和大幅度的降低成本，而且还技术比较复杂，单单利用石油地震队和相关技术是不够的，而且还需要金属矿勘探部门去发展它。

⑥展开天然电磁场和天然地震的应用试验。天然电磁场和天然地震的频带宽，可以作多种处理，具有很好的找矿潜力，应大力研究其应用找深部矿体和填图的作用。

四、政策措施建议

要在矿产资料上不断地取得突破，就必须坚持利用科学技要的发展来促进勘查找矿的突破。

（1）理顺管理体制，加强规划

深部矿产资源的的勘查难度非常大，深部找矿是一项知识密集型的工程，要以科学技术的发展来引领找矿的突破，建立并健全以产学研相结合的工作体制，发挥组织管理的优势。

（2）加强对科技支撑基地和深部找矿技术试验场的建设

加强勘查技术研发基地的建设和行业性地质矿产研究，以此作为推动矿产科技发展的主要力量，推动矿产科技发展，引领找矿突破。

（3）编制深部找矿技术装备的研发规划

国土资源部门应该已有发展技术装备规划的基础之上，极积与相关部门合作进一步推动和完善规划的推广和落实，改进高精尖找矿勘查设备一直依赖进口的局面。

五、结束语

经过国内外学者的共同努力研究，在深部找矿理论和找矿技术都取得了明显的进展，如何做好矿产资源的预测工作，找矿的理论是基础，找矿的技术方法是突破的关键，引入新技术方法和手段，是今后找矿工作的主攻方向，深部找矿是未来矿产行的发展方向，我们要加强对其的研究。

参考文献

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