孔申 沈龍

[摘要]黑龍江省有色金屬礦產(chǎn)資源多位于大、小興安嶺地區(qū)，交通不便，森林覆蓋率高，有著較大的勘查難度。長(zhǎng)期以來，我省對(duì)于有色金屬礦勘查的理論方法和技術(shù)利用一直備受關(guān)注。伴隨著全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展，礦產(chǎn)資源的開發(fā)力度不斷加強(qiáng)，全省地表礦及淺部礦產(chǎn)資源的不斷減少，進(jìn)一步促使有色金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)向深部礦、外圍礦方向去發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]有色金屬 礦產(chǎn)資源 勘查方法 三維地質(zhì)模型

[中圖分類號(hào)] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-269-2

0前言

有色金屬作為工業(yè)發(fā)展中不可或缺的資源，在現(xiàn)階段黑龍江省國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防工業(yè)進(jìn)步中有著重要的戰(zhàn)略意義。而科學(xué)、完善的礦產(chǎn)勘查方法，能夠有效推進(jìn)全省礦產(chǎn)資源勘查，加快礦產(chǎn)資源的開發(fā)，并以此滿足社會(huì)生產(chǎn)的需求。因此，地質(zhì)勘探人員必須結(jié)合已有的勘查技術(shù)，在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，探索新的找礦思維，創(chuàng)新找礦方式方法，推動(dòng)全省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的不斷前進(jìn)。

1有色金屬礦產(chǎn)資源的基本特征及勘查思路

1.1全省礦產(chǎn)資源的基本特征

（1）礦產(chǎn)資源種類較多，優(yōu)勢(shì)礦種相對(duì)集中。已發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)134種，占全國(guó)已知礦種的57.2%。已查明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)有87種，保有資源儲(chǔ)量居全國(guó)前10位的有54種。

（2）全省礦產(chǎn)資源豐富，但礦業(yè)發(fā)展不平衡，主要以石油、天然氣、煤炭、黃金及部分非金屬建材礦產(chǎn)為重點(diǎn)，礦業(yè)資源呈地域性分布及開發(fā)，且受制于自然因素的影響，大興安嶺地區(qū)礦產(chǎn)勘查程度較低。

（3）貧礦多，富礦少，深部礦多，露天礦少，開發(fā)利用難度大。

（4）中小型礦床多，大型、超大型礦床少，礦山規(guī)模小。

（5）共生伴生礦多，單礦種礦床少，由于礦石組分復(fù)雜，必然導(dǎo)致選礦難度加大，同樣也加大了礦山的建設(shè)投資和生產(chǎn)成本。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省主要固體礦山處于危機(jī)礦山狀況，主要以數(shù)量稀有的貴金屬巖金礦山、有色金屬銅礦山危機(jī)程度較高為特點(diǎn)。部分老礦山開采時(shí)間早，服務(wù)年限長(zhǎng)，尚可開采期不足五年，礦山穩(wěn)定問題突出，急需接替資源，維持礦山生產(chǎn)。盡快開展有色金屬礦山新一輪找礦工作，已得到全省各級(jí)政府的高度重視。

1.2有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查思路

考慮到老礦區(qū)找礦具有的特殊性，因此在擴(kuò)大資源儲(chǔ)量，尋求危機(jī)礦山可持續(xù)生產(chǎn)過程中，需要整合現(xiàn)有的地質(zhì)資料，結(jié)合最新的勘查理論和技術(shù)方法，進(jìn)行隱伏礦床預(yù)測(cè)和深部預(yù)測(cè)。

一方面在礦山深部、邊部找礦，主要步驟為：分析成礦地質(zhì)條件及成因，整合地質(zhì)、物探、探礦工程資料，建立較為完整的三維地質(zhì)模型，做為深部找礦的依據(jù)，并通過鉆探工程驗(yàn)證；另一方面在礦產(chǎn)地近外圍找礦，通過分析礦產(chǎn)地地質(zhì)條件及特征，建立礦床模型，通過對(duì)外圍開展普查工作，尋找具有相同背景的礦化蝕變信息，結(jié)合地物化遙等成果，最終通過探礦工程進(jìn)行驗(yàn)證。

2礦產(chǎn)資源勘查的技術(shù)方法

2.1地球化學(xué)方法

地球化學(xué)勘查是以地球化學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過系統(tǒng)研究區(qū)域土壤地球化學(xué)元素的分布及其含量值的多少，確定單元素及組合元素異常區(qū)，指導(dǎo)找礦工作開展。地球化學(xué)勘查具有分析元素多，分析面廣，測(cè)試靈敏，測(cè)量快速、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以為礦產(chǎn)勘查提供詳細(xì)和精確的依據(jù)。當(dāng)前找礦工作中，首先依據(jù)1：5萬區(qū)域土壤測(cè)量中發(fā)現(xiàn)的異常，進(jìn)行1：1萬次生暈測(cè)量，并對(duì)次生暈異常區(qū)運(yùn)用物探方法預(yù)測(cè)隱伏礦體，取得了不錯(cuò)的找礦效果。

2.2地球物理方法

地球物理勘查是應(yīng)用物理的基本原理，研究和解決找礦過程中問題的方法，通過對(duì)各類巖石礦物的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質(zhì)的差異進(jìn)行研究，探測(cè)在自然或人造環(huán)境中，地球物理場(chǎng)的變化，據(jù)此分析、研究，獲得物探資料，并推斷、解釋地質(zhì)構(gòu)造及礦產(chǎn)分布情況。隨著對(duì)埋藏較深的隱伏礦工作程度的加強(qiáng)，井中物探等方法得到了廣泛的應(yīng)用，獲得了大量有價(jià)值的深部找礦信息，特別是探測(cè)深部礦體和深部控礦構(gòu)造成效明顯。

2.3遙感技術(shù)方法

遙感技術(shù)就在礦產(chǎn)勘查過程中利用遙感技術(shù)的可視性和真實(shí)性等特點(diǎn)，在較大范圍內(nèi)尋找礦體集中區(qū)域。通過利用多波段遙感圖像（以紅外遙感圖像為主）解譯與成礦密切相關(guān)的巖石、地層、構(gòu)造以及圍巖蝕變帶等地質(zhì)體。將影像中的色、線、環(huán)及蝕變信息與礦山構(gòu)造要素（成礦巖體、控礦斷裂、圍巖蝕變）相結(jié)合，推斷具有良好前景的礦產(chǎn)分布地。

2.4鉆探技術(shù)方法

鉆探是為勘探礦床、地層構(gòu)造、土壤性質(zhì)等，利用金屬鉆桿向下鉆孔，取得土壤和巖心供分析研究。礦產(chǎn)勘查過程中鉆探工程通常被用來驗(yàn)證物化探異常、地質(zhì)體產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造等信息。根據(jù)地表勘探線走向，應(yīng)用鉆機(jī)，按設(shè)計(jì)角度、方位進(jìn)行鉆探施工，從鉆孔中提取巖（礦）心、巖屑等進(jìn)行分析測(cè)試，驗(yàn)證物化探異常和地質(zhì)觀察分析的結(jié)果。

2.5三維找礦方法

三維找礦方法是在以往工作的基礎(chǔ)上，利用已完成的1：5萬或1：1萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、高磁測(cè)量、相位激電測(cè)量及探礦工程資料等成果，采用重力測(cè)量、高磁剖面測(cè)量以及大地音頻測(cè)深（AMT）等手段，配合深部鉆探工作等手段，重點(diǎn)選擇礦集區(qū)開展深部綜合地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，對(duì)區(qū)域深部資源遠(yuǎn)景做出總體評(píng)價(jià)，建立典型礦床及礦集區(qū)三維地質(zhì)模型，開展三維找礦預(yù)測(cè)，圈定深部找礦靶區(qū)。在已建立好的礦區(qū)或典型礦床的三維地質(zhì)模型基礎(chǔ)上，研究工作區(qū)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)、查明各類地質(zhì)單元的接觸關(guān)系、構(gòu)造作用等問題，最終確定礦集區(qū)建模單元，作為深部找礦和外圍找礦的依據(jù)。

3全省有色金屬礦深部預(yù)測(cè)應(yīng)重視的問題

3.1加強(qiáng)整裝勘查區(qū)的工作程度

黑龍江省礦產(chǎn)資源分布不均衡，地區(qū)工業(yè)布局及經(jīng)濟(jì)發(fā)展長(zhǎng)期依賴礦產(chǎn)資源開發(fā)。我省現(xiàn)有黑龍江多寶山-大新屯地區(qū)銅金礦整裝勘查區(qū)、黑龍江東安-湯旺河地區(qū)金礦整裝勘查區(qū)兩個(gè)整裝勘查區(qū)塊，對(duì)于開展隱伏礦床預(yù)測(cè)和深部探礦研究，應(yīng)重點(diǎn)在這兩個(gè)區(qū)展開，堅(jiān)持邊找礦邊開礦，通過采礦指導(dǎo)找礦，要意識(shí)到深部找礦是探索性很強(qiáng)的實(shí)踐問題，而不是理論問題，要結(jié)合找礦實(shí)踐，邊施工邊研究，才能有所突破。

3.2勘察人員要一專多能

地質(zhì)勘查是一門綜合性很強(qiáng)的實(shí)踐工作，理論上多學(xué)科高度統(tǒng)一，技術(shù)方法上通過地質(zhì)研究、物探、化探、探礦工程有機(jī)結(jié)合，因此要求勘察人員具有一專多能的綜合能力，而這也直接關(guān)系到整個(gè)地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量和水準(zhǔn)。當(dāng)前我們還存在對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果“拿來主義”，敷衍了事，部分地質(zhì)人員對(duì)于物探工作不了解，物探人員也不懂地質(zhì)，設(shè)計(jì)施工不合理，導(dǎo)致勘探效果不佳的情況時(shí)有發(fā)生。地質(zhì)勘查工作牽涉到方方面面的內(nèi)容，這就要求每位勘察人員不僅是地質(zhì)勘探、巖石礦物方面的專家，也要對(duì)物化遙等輔助學(xué)科有所涉列，要在緊密聯(lián)系實(shí)際工作的過程中，將目標(biāo)任務(wù)具體化，對(duì)于勘查過程中的主要問題，要綜合運(yùn)用各項(xiàng)知識(shí)技能，使之摸得清，看得透，這樣才能確?？辈檎业V工作合理有效的開展。

3.3加強(qiáng)深部探礦設(shè)備的應(yīng)用

伴隨著全省經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，工業(yè)化程度的提高，資源儲(chǔ)量明顯不足。根據(jù)礦物分布現(xiàn)狀，深部勘探是當(dāng)前能夠較快增加礦物儲(chǔ)量的有效途徑。實(shí)踐中不同礦種，所要求的鉆孔的深度也不同，金屬礦鉆孔深度一般為300-1000m，深孔為1000-2500m。目前我省主要應(yīng)用的鉆機(jī)型號(hào)以XY-4（1000m鉆機(jī)）為主，但實(shí)際生產(chǎn)能力只有700m左右，這些鉆探設(shè)備絕大部分用于淺部礦體。缺少深孔機(jī)械巖心鉆探設(shè)備，以及無深部探礦鉆孔的施工經(jīng)驗(yàn)在很大程度上制約了深部找礦的效果，因此需要我們重視和加強(qiáng)深部探礦設(shè)備的應(yīng)用。

3.4探索適合省情的深部礦床預(yù)測(cè)理論方法

目前較為成熟的勘探理論和技術(shù)方法主要為地表和700m以上埋藏較淺的礦產(chǎn)提供找礦依據(jù)。我省已探明并開采的有色金屬礦普遍存在于300-700m的淺部，得到驗(yàn)證的千米深的礦產(chǎn)地還沒有被發(fā)現(xiàn)，究其原因，適合省情的深部礦床預(yù)測(cè)的理論方法還不成熟。我省有色金屬礦物主要集中于大小興安嶺地區(qū)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，板塊疊加厚。在深部探測(cè)方面，現(xiàn)有的勘探理論和技術(shù)方法還不能滿足預(yù)測(cè)的要求，成熟的經(jīng)驗(yàn)更是無從談起，應(yīng)用在找礦技術(shù)方面具有很大的局限性，主要體現(xiàn)在物探異常現(xiàn)象中存在干擾和多解性；深部巖層性質(zhì)變化、各類蝕變和地球化學(xué)障等引起的化探異?，F(xiàn)象；礦床的形成和賦存受深部構(gòu)造影響等?，F(xiàn)有礦床預(yù)測(cè)手段主要應(yīng)用鉆探工程和井中物探等方法加以研究，但缺乏系統(tǒng)返演和深部預(yù)測(cè)，因此效果不佳。當(dāng)前，我們嘗試通過數(shù)字化的三維地質(zhì)建模，對(duì)不同深度的地質(zhì)體，物探異常，礦體、礦化體，蝕變信息賦值，結(jié)合構(gòu)造信息，區(qū)域內(nèi)同類型礦床信息等，計(jì)算出綜合值，圈定深部異常體，再進(jìn)行鉆探工程進(jìn)行驗(yàn)證，并修改原有參數(shù)，嘗試尋找一種破解現(xiàn)有找礦理論和推理成礦規(guī)律的方法。

4結(jié)語

目前，伴隨著有色金屬礦的開采，全省有色金屬礦資源儲(chǔ)量逐漸減少，礦產(chǎn)勘查開發(fā)正由淺部向深度發(fā)展。通過突破傳統(tǒng)找礦思維，創(chuàng)新技術(shù)方式和先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，將各類礦產(chǎn)資源勘查方法進(jìn)行整合，在找礦實(shí)踐中，不斷預(yù)測(cè)和驗(yàn)證隱伏礦床，切實(shí)提高有色金屬礦的找礦效率，從而有效緩解礦產(chǎn)資源短缺的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)危機(jī)礦山和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展需求。