第三章礦產勘查技術方法

礦產勘查技術方法是在礦產勘查活動中，能夠直接獲取工作區有關礦產的形成與賦存的直接或間接的信息及各種參數的技術方法。它們在礦產勘查活動中具有及其重要的意義：1、可以直接獲得各種直接或間接的礦化信息及參數；2、礦產勘查技術方法是礦產勘查活動中最積極、活躍的因素之一；3、礦產勘查技術方法獲取的信息和參數，是進行勘查決策的基礎資料。

第一節礦產勘查技術方法的種類

與作用根據礦產勘查技術方法的原理可以分為：地質測量法、重砂測量法、地球化學方法、遙感遙測法、探礦工程法等一、地質測量法地質測量：是根據地質觀察研究，將區域或礦區的各種地質現象客觀的反映到相應的平面圖或剖面圖上。地質圖：在平面上的地質觀測和解釋的圖形展示。地質剖面圖：垂向上的地質觀察和信息解釋。（一）我國地質填圖的進展簡介1952年地質部成立~二十世紀末期

累計完成1：100萬區域地質調查面積約950萬km2；1：20萬比例尺區域地質調查691萬km2；1：5萬區域地質填圖164萬km2。2004年又啟動了大比例尺區域礦產遠景調查完成雅魯藏布江、三江地區、大興安嶺中南段等15個重要成礦區帶的成礦有利地帶，調查面積約8萬km2。2010年將實現中比例尺地質圖的全面覆蓋在主要經濟發展帶、重要成礦帶及科學問題突出地質單元完成大比例尺地質圖36萬km2。（一）我國地質填圖的進展簡介國際基本地形圖系統數字化的新形勢，從九五計劃開始，我國中比例尺圖幅統一由1：20萬改為1：25萬。目前我國地質填圖已經實現野外數據采集、存儲、數據處理、成圖的全流程數字化全球定位系統。中國地質調查局除承擔大比例尺區域地質填圖外，還承擔1：5萬礦產遠景調查。（二）地質填圖時必須做好下列幾項工作：1、做好地質填圖的各項準備工作；收集和研究有關的衛片、航片及其它遙感資料進行詳細解譯，編出解譯圖，并在詳細研究前人工作成果的基礎上做好調查區的現場踏勘和新方法的試驗等。（二）地質填圖時必須做好下列幾項工作：2、做好實測地質剖面；實測地質剖面是研究地層、巖體和構造的基礎資料，是地質填圖的前提，如果剖面位置不當、地層劃分和層序錯誤，將導致填圖工作無法進行或返工，因此應努力做好。（二）地質填圖時必須做好下列幾項工作：2、做好實測地質剖面；由于變質巖的復雜性和特殊性，在劃分標志層時，對成分單一的變質巖系，一般應選擇那些富合某種特征性的，易于宏觀鑒定的礦物組分(如石榴子石、藍晶石、角閃石等)，并具有特殊外貌的巖層作為標志層。在不能劃分及追索出具有明顯特征的標志層的情況下，則采用具有特殊性的“一套特定的巖石組合”作為標志層。往往單一巖層可能很不穩定，沿走向變化很大，由幾層或幾種巖石組合而成的一套(組)地層則穩定而明顯、標志性強。（二）地質填圖時必須做好下列幾項工作：實測地質剖面的測制要求：首先通過踏勘，選擇露頭良好、構造清楚的地段作為實測剖面的路線，必要時采用探槽進行揭露。然后進行實測剖面，通過觀察研究和對比，確定填圖單位，并采用一套經過鑒定、測試的標本，統一命名和統一認識。（二）地質填圖時必須做好下列幾項工作：3、針對不同的地質情況采用不同的填圖方法和手段；變質巖區地質填圖，由于變質巖系的構造復雜：因此，在地質填圖過程中應進行詳細的構造觀察和構造制圖，著重對各種結構要素的幾何特性、力學性質及其相互關系的認識和分析，從構造形變的發生、發展、復合，轉化等連續不斷的變化中，去建立構造組合、構造運動發展的序列和相應的古構造型式。（二）地質填圖時必須做好下列幾項工作：4、統一巖石分類命名和地質語言；由于地質填圖涉及的面大，巖石類型復雜，尤其是火山巖和變質巖，巖性變化更大，如果巖石分類命名不統一，認識不一致，必造成“同巖異名”或“同名異物”的混亂現象，給連圖、巖相劃分、地層層序建立和對比等帶來困難，影響填固質量。因此在填圖前必須統一巖石分類命名和地質語言。（二）地質填圖時必須做好下列幾項工作：5、及時做好資料整理和綜合研究工作。資料的室內整理和綜合研究工作是一項經常性工作，必須及時地進行。只有及時整理，綜合研究，才能把所取得的零散材料系統化，把豐富的感性認識。上升成為理性認識，從而提高地質填圖工作的質量，保證對地質礦產規律的認識，逐步深入，不斷提高。（三）不同比例尺地質測量內容在礦產勘查的不同階段、不同地區均應進行地質測量。所采用的比例尺分為小比例尺、（1：100萬~1：50萬）、中比例尺（1：20萬~1：5萬）、大比例尺（1：1萬或更大）。各種類型的研究精度和內容有較大差異。（三）不同比例尺地質測量內容1、小比例尺地質測量（1）系統查明區域地層、巖石、地質構造特征，闡明區域構造演化歷史；（2）系統收集區域礦產情報及礦點資料，對其中典型的有意義的礦點進行檢查評價，闡明區域一般成礦特點；（3）根據區域地質特征及成礦作用，分析該區的找礦地質條件及成礦標志、指出今后進一步工作的性質，擬定找礦工作布局。（三）不同比例尺地質測量內容2、中比例尺地質測量（1）查明區域成礦地質條件、控礦因素、成礦標志，總結成礦規律，進行成礦預測，提出進一步找礦的有利區段；（2）對已發現的礦點進行檢查評價，對其中遠景較大者進行較詳細的工作，并做出較確切的評價，明確是否進行詳查或勘探；（3）對區域內所有在地表露出的礦點從礦體均應找到．并對其深部的含礦前景進行評價，特別是1：5萬地質測量工作階段必須做到。（三）不同比例尺地質測量內容3、大比例尺地質測量（1）詳細查明礦區內礦床形成的地質條件及礦化標志，特別要查明具體的控礦因素，如控礦構造的類型及性質，控礦巖體賦存礦體的有利部位等；（2）總結礦化規律，提出礦產勘查的具體準則，明確尋找礦體的具體地段；（3）對巳知礦床進行深入細微解剖，研究礦床的礦化類型、控礦因素、礦床形成機制，對礦床的淺部地質持征予以揭露研究，對深部含礦前景進行定性及定量預測；（4）大比例尺地質測量應結合其它各種技術方法所獲得的信息，在礦區范圍內開展隱伏礦體的勘查。（三）不同比例尺地質測量內容3、大比例尺地質測量（1）詳細查明礦區內礦床形成的地質條件及礦化標志，特別要查明具體的控礦因素，如控礦構造的類型及性質，控礦巖體賦存礦體的有利部位等；（2）總結礦化規律，提出礦產勘查的具體準則，明確尋找礦體的具體地段；（3）對巳知礦床進行深入細微解剖，研究礦床的礦化類型、控礦因素、礦床形成機制，對礦床的淺部地質持征予以揭露研究，對深部含礦前景進行定性及定量預測；（4）大比例尺地質測量應結合其它各種技術方法所獲得的信息，在礦區范圍內開展隱伏礦體的勘查。二、重砂測量法重砂礦物：礦石遭受風化、破壞所形成的碎屑物質，以及經搬運、分選而沉積的松散的機械沉積砂粒，其中所含比重較大（一般在2.9以上）、機械性質和化學性質比較穩定的礦物。重砂測量法：以各種琉松沉積物中的自然重砂礦物為主要研究對象，以解決與有用重砂礦物有關的礦產及地質問題為主要內容，以重砂取樣為主要手段，以追索尋找砂礦和原生礦為主要目的的一種地質找礦方法。（一）重砂機械分散暈的形成及其分布1、重砂機械分散暈的形成分散在原地附近的穩定的重砂礦物，有些受地表流水及重力作用，以機械搬運的方式沿地形坡度遷移到坡積層，形成高含量帶，這樣與原殘積層一同組成重砂礦物的機械分散暈。部分礦物顆粒進一步遷移到溝谷水系中，由于水流的搬運和沉積，使之在沖積層中形成高含量帶，稱之為重砂礦物機械分散流。

1-機械分散暈；2-殘、坡積重砂礦物分散暈；3-生物暈；4-洪積、沖積重砂礦物分散暈；5-分散流；6-氣暈；7-礦體2、重砂機械分散暈的分布規律(1)重砂礦物機械分散暈(流)的形態與礦源母體的形態、產狀及其所處的地形位置有直接關系。(2)重砂分散暈(流)中重砂礦物含量，與其遷移距離有直接關系即距礦源母體較近，重砂礦物含量高，距礦源母體較遠、則重砂礦物含量低。據此可追索尋找原生礦源體。此外對于重砂分散暈，其重砂礦物含量尚與坡積層厚度有關，當被積層厚度小于5m時，重砂礦物含量由地表向下逐漸增高。1-水系；2-重砂采樣點及其編號；3-金礦體；4-斷層；5-閃長玢巖；6-未發現自然金的取樣點(3)重砂分散暈(流)中重砂礦物的粒度及磨圓度，與其原始的物理性質及遷移距離有關。礦物穩定性越強，遷移距離越小，則礦物顆粒較大，磨因度差，呈棱角狀。反之，粒度小，呈渾圓狀3、影響分散暈（流）的因素★重砂礦物的物性、化學性質●流水條件流速快，流量大搬運遠，形成的分散流大。★地貌條件切割強烈，地形陡，分散暈的規模大。●自然地理條件氣候降水量降雨量（二）重砂測量樣品采集重砂取樣是重砂測量的重要一環。取樣質量的好壞直接影響到重砂測量的效果。根據重砂取樣的種類、目的、任務及地形地貌特征，重砂取樣總體布置分為3種。水系法、水域法、測網法。1、水系法是目前應用較廣的一種重砂取樣布署方法。通常對調查區二級以上水系進行取樣。

2、水域法是按著匯水盆地中各級水流的發育情況進行布樣。取樣前應對匯水盆地的水域進行劃分，然后將取樣點布置在各級水域中主流與支流匯合處的上游，以控制次級水域中有用礦物含量和礦物組合特征。

河流三級水域界線四級水域界線礦體▲重砂礦物●◆最小水域/水系法等距采樣點①水域編號3、測網法淺坑法刻槽法淺井法砂鉆法采樣點的布置和選擇1、布置

①水系法均勻分布在取樣點上②水域法常采用，取樣點控制水域的分布范圍③測網法是以重砂取樣線距和點距組成縱橫交叉的網格，樣點布在“網格”的結點上。采樣點的布置和選擇2、采樣點的布置1）幼年期河流2）壯年期河流基巖之上、沖積層中泥土夾層中采取，一般在河谷橫切斷面急劇變寬處，較大支流匯合處的上部。用淺井取樣。3）階地和古老堆積層沿階地松散堆積物的厚度方向進行刻槽采樣，樣長50Cm左右。1、由窄變寬；2河床凸處；3、河床坡度由陡變緩處；4、巨大漂礫和水壩下方；5、沙嘴頭部迎水位置、有明顯凸緣的沙嘴之中部凸緣部位；；6、支流匯入主流處；7、河灣內側；8、橫切河床硬度較大的脈巖后面。古老階地堆積物及其刻槽采樣位置（三）重砂測量成果圖根據重砂樣品的詳細鑒定成果，按礦種或礦物組合以不同方式編制成圖，結合地質地貌特征圈定重砂異常區，編繪重砂成果圖。重砂成果固要求反映出重砂礦物的分布規律；反映工作區地質特征，如成礦地質條件、控礦因素、成礦標志及礦化特征；反映工作區地形地貌特征；固定重砂異常區，對異常區進行評價和檢查；圈定成礦有利地段，甚至追索尋找礦源母體以達到找尋砂礦及原生礦體的目的。重砂成果圖的底圖應選用同比例尺或較大比例尺的地形地質圖或礦產地質圖。重砂成果圖表示方法有因式法、符號法、帶式法及等值錢法4種。（三）重砂測量成果圖1、圈式法2、符號法3、帶式法4、等直線法（三）重砂測量成果圖（三）重砂測量成果圖（三）重砂測量成果圖（三）重砂測量成果圖（四）重砂異常區的評價目前常從以下幾方面評價異常區：有用礦物含量、礦物共生組合、礦物標型特征、重砂礦物搬運的可能距離、重砂礦鈞空間分布特征以及異常區地質地貌條件等。三、地球化學測量法地球化學測量(或稱地球化學找礦、地球化學探礦、簡稱化探)，是以地球化學及礦床學為理論基礎，以地球化學分散暈(流)為研究的主要對象。其工作主要是研究有關成礦元素在地殼中的分布、分散及集中的規律，從而發現礦床或礦體。1、地球化學測量法的特點因成礦元素的原生分散暈(原生暈)和次生分散暈(次生暈)的規模比礦體大得多，給人們找礦提供了很大的目標。成礦元素分散歷及的介質種類很多，成礦元素分散遷移的距離大，通過地球化學分散暈的研究能發現埋藏很深的礦體。如土壤測量法可以找埋深幾十米的礦體，水化學法找深度可達幾百米，所以對尋找隱伏礦體或盲礦體的意義很大。（1）采樣介質不同，所形成的元素暈也不同。（2）地球化學測量所研究的成礦元素及半生元素基本上屬微量元素其含量較低，因此，要求化驗分析方法有足夠的靈敏度、精確度。同時要求采樣、加工嚴防污染、混亂，稍有疏忽相會導致前功盡棄。（3）對地球化學元素異常進行正確的解釋評價。2、應用條件各種化探方法的具體應用及方法的有效性，決定于是否有相應的采樣對象，和形成相當的成礦元素分散暈的地球化學前提。如巖石測量法要有較多的能夠采樣的巖石露頭和形成原生暈的地質條件及地球化學前提。3、地球化學測量方法分類及應用土壤測量法找松段層覆蓋下的礦體；水化學法找鉀鹽礦床；壤中氣體測量找隱伏礦體均屬有效的找礦方法。α徑跡找礦法已成為找鈾礦很有效的方法；巖石測量法已成為尋找內生礦床盲礦體的重要方法之一。四、地球物理測量法地球物理找礦方法又稱地球物理探礦方法(簡稱物探)是通過研究地球物理場或某些物理現象，如地磁場、地電場、重力場等，以推測、確定欲調查的地質體的物性特征及其與周圍地質體之間的物性差異(即物探異常)，進而推斷調查對象的地質屬性，結合地質資料分析，實現發現礦床(體)的目的。（一）地球物理測量的特點（1）必須實行兩個轉化才能完成找礦任務。①先將地質問題轉化成地球物理探礦的問題，才能使用物探方法去觀測；②在觀測取得數據之后(所得異常)，只能推斷具有某種或某幾種物理性質的地質體，然后通過綜合研究，并根據地質體與物理現象間存在的特定關系，把物探的結果轉化為地質的語言和圖示，從而去推斷礦產的埋藏情況以及與成礦有關的地質問題，最后通過探礦工作的驗證，肯定其地質效果。（2）物探異常具有多解性。產生物探異常現象的原因，往往是多種多樣的。這是由于不同的地質體可以有相同的物理場，故造成物探異常推斷的多解性。（3）每種物探方法都有要求嚴格的應用條件和使用范圍。因為礦床地質、地球物理特征及自然地理條件因地而異，影響物探方法的有效性。(二)物探工作的前提在確定物探任務時，除地質研究的需要外，還必須具備物探工作前提，才能達到預期的目的。物探工作前提主要有下列幾方面：1．物性差異被調查研究的地質體與周圍地質體之間，要有某種物理性質上的差異。2．被調查的地質體要具有一定的規模和合適的深度，用現有的技術方法能發現它所引起的異常若規模很小、埋藏又深的礦體，則不能發現其異常。有時雖地質體埋藏較深，但規模很大，也可能發現異常。故找礦效果應根據具體情況而定。3．能區分異常即從各種干擾因素的異常中，區分所調查的地質體的異常。如鉻鐵礦和純橄欖巖部可引起重力異常，蛇紋石化等巖性變化也可引起異常，能否從干擾異常中找出礦異常，足方法應用的重要條件之一。

物探方法的適用面非常廣泛，幾乎可應用于所有的金屬、非金屬、煤、油氣地下水等礦產資源的勘查工作中。與其他找礦方法相比，物