探矿技术方法

探矿技术方法

一探矿技术方法

找矿技术方法是泛指为了寻找矿产采用的工作措施和技术手段的总称。找矿技术方法实施的首要目的是获取矿化信息，并通过对矿化信息的评价研究最终发现欲找寻的矿产。

找矿技术方法按其原理可分为地质找矿方法、地球化学找矿方法、地球物理找矿方法、遥感技术找矿方法、工程技术找矿方法五大类。各类方法对地质体从不同的侧面进行研究，提取矿产可能存在的有关信息，并相互验证，以提高矿产的发现概率。

（一）地质找矿方法

包括传统的地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法等。

1 地质填图法

地质填图法是运用地质理论和有关方法，全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究，查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征，研究成矿规律和各种找矿信息进行找矿。

地质填图法的工作过程是将地质特征填绘在比例尺相适应的地形图上，故称为地质填图法。因为本法所反映的地质矿产内容全面而系统，所以是最基本的找矿方法。无论在什么地质环境下，寻找什么矿产，都要进行地质填图。因此，是一项综合性的、很重要的地质勘查工作。地质填图搞得好坏直接关系到找矿工作的效果。如有些矿区由于地质填图工作的质量不高，对某些地质特征未调查清楚，因此使找矿工作失误，国内外都有实例应引以为戒。同时，也有很多实例，通过地质填图而取得可观的找矿效果。

随着高新技术和计算机技术在矿产勘查工作中的普及应用，地质填图正由过去单一的人工野外现场填制向采用遥感技术、野外地质信息数字化、计算机直接成图方面发展，由单的二维制图向三维、立体制图方向发展。

2 砾石找矿法

砾石找矿法是根据矿体露头被风化后所产生的矿砾(或与矿化有关的岩石砾岩)，在重力、水流、冰川的搬运下，其散布的范围大于矿床的范围，利用这种原理，沿山坡、水系或冰川活动地带研究和追索矿砾，进而寻找矿床的方法。

砾石找矿法是一种较原始的找矿方法，其简便易行，特别适用于地形切割程度较高的深山密林地区及勘查程度较低的边远地区的固体矿产的找寻工作。

砾石找矿法按矿砾的形成和搬运方式可分为河流碎屑法和冰川漂砾法，以前者的应用相对比较普遍。

3 重砂找矿方法

重砂找矿方法（简称重砂法）是以各种疏松沉积物中的自然重砂矿物为主要研究对象，以实现追索寻找砂矿和原生矿为主要目的的一种地质找矿方法。图3-4-1分别给出了重砂异常圈定的正确方法与不正确方法的对比，正确的方法是在圈定重砂异常时必须要考虑采样点所控制的汇水盆地的形态及地形特征。

重砂法的找矿过程是沿水系、山坡或海滨对疏松沉积物(冲积物、洪积物、坡积物、残积物、滨海沉积物、冰积物以及风积物等)系统取样，经室内重砂分析和资料综合整理，并结合工作区的地质、地貌特征、重砂矿物的机械分散晕或分散流和其他找矿标志等来圈定重砂异常区(地段)，从而进一步发现砂矿床追索寻找原生矿床。

重砂法是一种具有悠久历史的找矿方法，我国人民远在公元前两千年就用以寻找砂金。由于重砂法应用简便、经济而有效，因此现今仍是一种重要的找矿方法。重砂法主要适用于物理化学性质相对稳定的金属、非金属等固体矿产的寻找工作，具体如自然金、自然铂、黑钨矿、白钨矿、锡石、辰砂、钛铁矿、金红石、铬铁矿、钽铁矿、铌铁矿、绿柱石、锆石、独居石、磷钇矿等金属、贵金属和稀有、稀土金属矿产和金刚石、刚玉、黄玉、磷灰石等非金矿产。

重砂矿物找矿的依据是重砂机械分散晕(流)的存在：矿源母体(矿体或其他含有用矿物地质体)暴露地表因表生风化作用改造而不断地受到破坏，在此过程中化学性质不稳定的矿物由于风化而分解、而化学性质相对稳定的矿物则成单矿物颗粒或矿物碎屑得以保留而成为砂矿物，当砂矿物比重大于3时则称为重砂矿物。这些重砂矿物除少部分保留在原地外，大部分在重力及地表水流的作用下，以机械搬运的方式沿地形坡度迁移到坡积层，形成重砂矿物的相对高含量带，并与原地残积层中的高含量带一起构成重砂矿物的机械分散晕(①机械分散晕，②残坡积重砂矿物分散晕)。有些矿物颗粒进一步迁移到沟谷水系中，由于水流的搬运和沉积作用使之在冲积层中富集为相对高含量带，构成所谓的机械分散流。重砂机械分散晕(流)的形成，是矿源母体遭受风化剥蚀的结果，重砂矿物经历了搬运、分选、沉积等综合作用，其分布范围较矿源母体大得多，故成为较易发现的找矿标志，经推本溯源，就可找到原生矿体。

重砂法除了可单独用于找矿外，更多的是在区域矿产普查工作中配合地质填图工作和物探、化探、遥感等不同的找矿方法一起共同使用进行综合性的找矿工作。

重砂法按采样对象的不同可分为自然重砂法和人工重砂法两种。后者是直接从基岩及某些新鲜岩石或风化壳采取样品，以人工方法将样品破碎，从而获取其中的重砂矿物进行研究。人工重砂法代表了重砂法的发展方向。

（二）地球化学找矿方法

地球化学找矿方法(又称地球化学探矿法，简称化探)是以地球化学和矿床学为理论基础，以地球化学分散晕(流)为主要研究对象，通过调查有关元素在地壳中的分布、分散及集中的规律达到发现矿床或矿体的目的。贵州安龙地区的地球化学异常分布规律和强度，烂泥沟和戈塘地区分别发现了烂泥沟金矿和戈塘金矿，说明异常和矿床分布吻合的较好。地球化学汞气异常联剖图，该图反映了汞气与断裂对应关系。

地球化学找矿法于20世纪30年代在前苏联首先使用，后传到美洲等地。地球化学找矿法可找寻的矿产涉及金属、非金属、油气等众多的矿种及不同的矿床类型，地球化学方法本身也从单一的土壤测量发展为分散流、岩石地球化学测量、水化学、气体测量等，方法的应用途径也从单一的地面发展到空中、地下、水中等，具体各种化探方法的种类及应用综见表3-4-1。

表3-4-1 化探方法的应用及地质效果表

三）地球物理找矿方法

地球物理找矿方法又称地球物理探矿方法(简称物探)是通过研究地球物理场或某些物理现象，如地磁场、地电场、重力场等，以推测、确定欲调查的地质体的物性特征及其与周围地质体之间的物性差异(即物探异常)，进而推断调查对象的地质属性，结合地质资料分析，实现发现矿床(体)的目的。图3-4-5表明了胶东地区焦家断裂带中段航空磁测ΔT的120方向的水平导数图，此图反映了焦家断裂带鲜明的航磁异常特征——即北东向的异常带。

物探方法不仅可以提供找矿信息，而且还可以用于划分岩性特征，图3-4-6表明根据高精度磁测可将玲珑花岗岩划分为两大类即中粗粒花岗岩及片麻状花岗岩。

1物探的特点

（1）必须实行两个转化才能完成找矿任务。先将地质问题转化成地球物理探矿的问题，才能使用物探方法去观测。在观测取得数据之后(所得异常)，只能推断具有某种或某几种物理性质的地质体，然后通过综合研究，并根据地质体与物理现象间存在的特定关系，把物探的结果转化为地质的语言和图示，从而去推断矿产的埋藏情况以及与成矿有关的地质问题，最后通过探矿工作的验证，肯定其地质效果。

（2）物探异常具有多解性。产生物探异常现象的原因，往往是多种多样的。这是由于不同的地质体可以有相同的物理场，故造成物探异常推断的多解性。如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩，都可引起磁异常。所以工作中采用单一的物探方法，往往不易得到较肯定的地质结论。一般情况应合理地综合运用几种物探方法，并与地质研究紧密结合，才能得到较为肯定的结论。

（3）每种物探方法都有要求严格的应用条件和使用范围。因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异，影响物探方法的有效性。

2 物探工作的前提

在确定物探任务时，除地质研究的需要外，还必须具备物探工作前提，才能达到预期的目的。物探工作前提主要有下列几方面：

（1）物性差异:被调查研究的地质体与周围地质体之间，要有某种物理性质上的差异。

（2）被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度，用现有的技术方法能发现它所引起的异常。若规模很小、埋藏又深的矿体，则不能发现其异常。有时虽地质体埋藏较深，但规模很大，也可能发现异常。故找矿效果应根据具体情况而定。

（3）能区分异常，即从各种干扰因素的异常中，区分所调查的地质体的异常。如铬铁矿和纯橄榄岩都可引起重力异常，蛇纹石化等岩性变化也可引起异常，能否从干扰异常中找出矿异常，是方法应用的重要条件之一。

物探方法的适用面非常广泛，几乎可应用于所有的金属、非金属、煤、油气地下水等矿产资源的勘查工作中。与其他找矿方法相比，物探方法的一大特长是能有效、经济地寻找隐伏矿体和盲矿体、追索矿体的地下延伸、圈定矿体的空间位置等。在大多数情况下，

物探方法并不能直接进行找矿，仅能提供间接的成矿信息供勘查人员分析、参考，但在某些特殊的情况下，如在地质研究程度较高的地区用磁法寻找磁铁矿床，用放射性测量找寻放射性矿床时，可以作为直接的找矿手段进行此类矿产的勘查工作、甚至进行储量估算工作。

在当前找矿对象主要为地下隐伏矿床及盲矿体的局面下，物探方法的应用日益受到人们的重视，促使了物探方法本身的迅速发展，据地质体的物性特征发展了众多的具体的物探方法，物探的实施途径也从单一的地面物探发展到航空物探，地下(井中)物探，水中物探等，探测深度也从n×10m发展到目前n×1000m(如大地电磁法)。具体各类物探方法的种类及应用条件，适用对象等综列于表3-4-2，以供方法选择时参考。

表3-4-2 物探方法的应用及地质效果简表

四）遥感找矿方法

我国内生金属矿床在线性--环形构造上分布的一些例子。这是遥感技术应用于找矿的直接例证。

应用遥感技术进行成矿预测的关键是建立遥感信息地质成矿模型，即根据遥感影像特征和成矿规律研究程度较高的地区的成矿地质特征的研究，分析主要控矿因素和各种矿化标志，建立矿化信息数据库和遥感地质成矿模式，然后推广至工作程度较差的地区，通过类比，编制成矿预测图，圈定找矿靶区，指导矿产勘查工作。例如美国科罗拉多州中部贵金属和贱金属试验区，应用卫星影像分析了线性构造和环形构造后，确定了十个找矿远景区、并按成矿条件的优劣分为三级，经地面资料证实，有5个与已知矿区相符（图3-4-9）。

（五）工程技术找矿方法

工程技术找矿方法主要指地表坑道工程及浅进尺的钻探工程等一类的探矿工程。地表坑道工程包括剥土、探槽及浅井等。

在找矿工作中，工程技术手段主要用来验证有关的地质认识，揭露、追索矿体或与成矿有关的地质体，调查矿体的产出特征以及进行必要的矿产取样等。在矿产普查阶段，

配合其他找矿方法，通过有限的探矿工程的揭露，可以快速、准确地解决一些关键的找矿问题，如矿体的规模、质量等。因此，在必要的情况下还尚需使用极少量的地下坑道工程和较深进尺的钻探工程。

1地表坑道工程

1)剥土(BT)

是用来剥离、清除矿体及其围岩上浮土层的一种工程。剥土工程无一定的形状，一般在浮土层不超过0 5～1m时应用，其剥离面积大小及深度应据具体情况而定。剥土工程主要用于追索固体矿产矿体边界及其他地质界线、确定矿体厚度、采集样品等。

2)探槽(TC)

是从地表向下挖掘的一种槽形坑道，其横断面通常为倒梯形，槽的深度一般不超过3～5m。探槽的断面规格视浮土性质及探槽深度而定。探槽一般要求垂直矿体走向布置，挖掘深度应尽可能揭露出基岩。探槽是揭露、追索和圈定残坡积覆盖层下地表矿体及其他地质界线的主要技术手段。

3)浅井(QJ)

浅井是从地面向下掘进的垂直坑道，深度一般不超过20～30m，断面多为矩形、规格较小。浅井主要用于浮土厚度在5～3m之间的近地表矿体揭露、追索，物化探异常的检查验证工作，也是埋藏较浅、产状平缓的风化矿床、砂矿床的主要勘探技术手段。

2浅钻

这是一种适用于覆盖层较厚的地区，用以采取疏松土样或岩矿样品的手摇钻、汽车钻或其它动力钻机。浅钻具有设备简单、机动灵活、效率高等特点。在地下涌水量较大的情况下，浅钻可代替槽探、井探等工程。浅钻的取样深度一般在100m之内，多用于取样、物化探异常检查验证、矿体及重要地质界线的揭露和追索等方面。

不同的地质条件选择的方法也不相同现在一般的单位都是先进行物化探扫面，但是不一定适合，好多是为了赚钱才加进去的，但是圈定异常小比例尺的是够了，随后可进行区内地质草测，不过现状看来好多也没什么意义，许多矿权单位经常用钻孔、槽探工程说话，必定看到的才是可信的。

地质找矿常用的手段有：地质填图、遥感遥测、坑探、钻探物探等。

不同的工作区域、不同的工作目的，其手段是不同的。如寻找矿石资源，属于区域地质调查；对资源进一步了解与查明，属于地质勘查；而地质勘查又可分为4阶段即预查、普查、详查、勘探。

找矿目前有几种基本的方法，组合来用。一是基础地质，就是研究构造，岩石，矿物等方面的，二是物探方法，根据不同矿种，采用不同的物探方面，三是化探，就是化学采样，做出化探异常图