技术方法在矿产勘查战略中的地位

回顾矿产勘查战略的发展过程，从本质上说，任何一种勘查战略的实施，都在抓两个根本的环节：各种有用信息的收集和对所收集信息的理解。在这两个环节中，收集信息是第一性的、第一位的，是勘查成功的基础；理解信息是能动性的、开创性的，是勘查成功的关键，反过来又可指导和设计信息收集。这两个环节的套合是勘查工作实践的必然进程，只不过随着矿产勘查环境的变化，两者的实施难度和复杂性已显著增大罢了。而且，由于隐伏矿床勘查已经成为矿产勘查的重要课题，必须要以必要而充分的直接的、区域的、多学科的信息作基础，各种技术方法（包括地质、物、化、遥、探）的合理运用在勘查战略中的作用和地位大大提高了。

就我们这次调研所收集的100个矿床发现案例而言，在找矿发现中实际发挥了作用的各类方法技术的使用情况可归纳成表4-1。

表4-1 各种方法在100个矿床发现过程中所起的关键作用

据原地矿部地调局发布的资料（表4-2），可以看出物化探方法在找矿中的重要作用。其中，化探方法在发现矿床所占的比例从“六五”的58.5%增加到“七五”的66%，到“八五”达83.4%，充分说明了化探方法在矿产勘查中所起的作用越来越大。

表4-2 中国“六五”至“八五”期间原地矿部各种找矿方法的作用

原始资料来源于牟绪赞等（1997），“所占比例”由作者计算。

如果说表4-1和表4-2的统计还没有突出技术方法在隐伏矿床找矿中的突出作用的话，澳大利亚近10多年的找矿经验可进一步说明此问题。澳大利亚国土面积的85%被风化层覆盖，仅仅依靠地表地质填图的找矿方法难以适应新形势下寻找隐伏矿的需求。联邦政府和州政府深刻地认识到，未来矿床发现的多少不仅取决于勘查费用投入的水平，而且取决于现代高新地质勘查技术如何获取与找矿有关的信息。现代高新勘查技术的作用，不是简单地重复做工作，由于仪器装备的改进，分辨能力的提高，大大增加了与矿化有关的信息量，这既包括过去老仪器未能识别的异常，也包括现代新的方法技术所产生的信息。在这方面，澳大利亚西部地区的找矿实践具有代表性意义。

在20世纪80年代之前，澳大利亚西部地区大部分红土风化层是使用传统地球化学方法找金的一个严重障碍。勘查工作只能局限在传统技术有效的地区。然而20世纪80年代以来，澳大利亚西部金的发现都是在“风化层”之下获得的。R.伍德尔（1996）认为，这些金矿床的发现应归功于4个重大技术突破：第一，钻进技术的完善，从而能够从风化层之下的潜在基岩中快速、廉价地取样；从而也导致了第二个突破，即复杂的风化层的地质地球化学特征，了解金在表生作用条件下迁移的情况；第三个突破是，研制出了达n×10^-9级的精确而又廉价的金分析方法，从而能够从土壤的微弱金异常含量追索到被掩盖的原生源；第四，详细的磁测数据的可得性，从而使物探人员能够和地质人员共同解释土壤沉积物和风化岩石表层下面的岩石和构造。对此可作一些具体说明。

表4-3概括了澳大利亚西部金矿勘查战略的主要技术手段。由该表可以看出，为克服红土风化层对地球化学信息的屏蔽，从踏勘阶段到矿床勘探评价，都采用了钻孔取样手段，在探区勘查阶段还动用了回转式空气钻探。这种技术的高效廉价显然是其能被充分利用的前提条件。

表4-3 澳大利亚西部金矿床勘查战略

（根据S.毕晓普（1996）资料整理）

R.伍德尔所说的第二和第三这两个突破，实际上说明了化探方法在掩蔽区应用的两个关键。其一仍然是在掩伏区发展捕捉微弱地球化学异常的技术手段问题，就金而言，在西方的一些区域化探计划中，对于金的异常只瞄准（20～600）×10^-9以上的异常。因为金的分析检出限只是从工业品位向下最多扩展一个数量级，不可能从区域背景来认识地球化学异常的特征。这势必丢失大量与金矿化有关的信息，使得金矿找矿效果不佳。20世纪80年代以来，澳大利亚研制了大样可堆浸金（BLEG）方法，金检出限降到0.005×10^-9，使金矿勘查获得了很大的突破。其二是对特定景观（红土风化层）下金的表生地球化学性状的研究。由于有广泛的钻孔采样资料，通过研究风化壳中元素的地球化学行为，查明了金的表生地球化学特征，加之发展了超痕量金分析技术，研制了大样堆浸技术（BLEG），克服了金在化探样品中不均匀分布的问题，从而在理论和实践上解决了掩伏区信息捕集和解释的难题，使澳大利亚西部发现金的数量从上世纪末以来进入第二个高峰期（图4-3）。

图4-3 耶尔冈地块所发现的金矿床

R.伍德尔总结的第四个突破，实际上强调了物探方法及其技术进步对获取隐伏区深部信息的重要作用。例如，由于高精度航空磁测的发展，光泵磁力仪探测灵敏度已提高到0.01nT或更高，采样率0.1s，相当于每6～7m采一个数据。伽马能谱测量使用方法256道、33升晶体探测器的能谱仪，采样率1s，相当于每个采样间距60～70m。使用实时差分GPS技术和预定程序化的飞行测线进行导航定位，定位精度达2～3m。利用GPS导航数据和雷达测高数据可得到数字化高度模型（DHM）。新一代的航空数据，可以清晰地判别绿岩带的界线和范围。虽然早期的区域资料也能大体识别出不同的岩性区域，但分辨率甚低，界限往往比较模糊，而新的高质量航空物探数据不仅清晰地勾划出不同岩性的界限，而且能确定绿岩带内的构造。而已有的勘查经验表明，澳大利亚西部地区重要的矿床主要与绿岩带有关，从而为远景区的选定提供了有效的区域性勘查手段。近些年来，澳大利亚大规模地实施着不同级次的新一代航空物探调查，可有效地“穿透”风化层并对其下伏基岩进行填图，从而大大提高了远景区域的地质研究程度，更快、更准确地进行勘查选区。区域性航空物探测量线距控制在500m之内，在油气勘查的沉积盆地为400m左右，在固体矿产远景区为200～250m，在勘查程度较高的已知矿区或其外围（如布罗肯希尔等）加密至100m，航高一般为100m左右。为此，在地形起伏较大的山区，一般均采用直升机测量。根据测量结果，可编制高质量的1：25万、1：10万，甚至1：5万的数字化图件。

表4-4列出了澳大利亚近年来实施的一些勘查计划。从中可以看出，航空物探在其中所占着十分重要的地位。在这些计划实施以来的短短几年时间内，已采集了大量的新的高质量地学数据。线距小于500m、航高100m左右的航空物探已飞行了约400万测线km，完成第二代区域地质填图中航空物探500个图幅（1：25万）中的113幅，覆盖率达23%。这些新的数据的获取，直接发现了与矿或可能与矿有关的异常。

表4-4 近年来澳大利亚一些州实施的矿产勘查计划

无独有偶，除澳大利亚外，西方的另一个矿产勘查活动十分活跃的国家是加拿大，也针对隐伏矿床找矿的形势加强技术方法的应用。加拿大联邦政府与省（区）政府之间签有并付诸实施“矿产开发协议（MDA）”合作计划，该计划的经费一般由联邦与有关省（区）政府共同承担，为期10余年，第一期MDA从1984年至1990年，第二期从1991年到1996年，计划经费在各省（区）不等，多者达上亿加元，也有数千万的，其中约一半经费用于地质勘查工作。近年来，随着找矿难度的加大，勘查技术方法在这些计划中的作用日益突出。以加拿大的不列颠哥伦比亚省矿产开发协议（1991～1995年）为例，该协议包含了一项在因蒂厄高原（Interior Plateau）开展矿产勘查计划。因蒂厄高原是成矿环境和条件十分有利的地区，但由于高原玄武岩和冲积物的覆盖以及恶劣的地形条件，勘查活动长期受阻。MDA的实施有力地促进了这一地区的矿产勘查活动。鉴于该地区的地质和地形条件，勘查计划内容主要以技术手段为主体，其中包括区域航磁、航空多参数测量（磁总场、伽马能谱、甚低频和电磁测量）、基岩与地表地质填图、冰碛物化探和生物化探工作。区域航磁测量覆盖了本区的大部分地区，计59幅1：5万的图幅。航空多参数测量、基岩填图以及化探测量主要针对重要的矿点展开。这一计划的实施，获取了一批高质量的数据，为评价该地区的矿产潜力提供了至关重要的基础性资料。

综上所述，从矿产勘查战略的发展看，无论在出露区还是在掩伏区，由于隐伏找矿时代的到来，所遇到的难题首先是获取找矿信息的难度加大，直接的成矿地质信息减少，欲取得良好找矿效果，势必需要动用和发展多学科的勘查方法，特别是快速覆盖能力强的物化探方法，以解决勘查战略中第一性、第一位的信息收集问题。因此可以肯定地说，各类找矿方法技术，特别是隐伏（掩伏）区勘查技术的发展和运用，已成为现代矿产勘查战略中的决定性因素。