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找矿的科学路径——从地质锤到AI智能找矿
前言
2026年9月，全国科普月在各地开展。借此机会，让我们走进长安大学地质博物馆，从矿石和矿床标本中认识找矿线索，了解地质人员如何一步步锁定地下矿体，以及AI如何为找矿提供新的助力。
长安大学地质博物馆矿产资源展厅。矿石、围岩和矿床标本为了解矿产怎样形成、科学家怎样找矿提供了直观材料。
手机里的金属元件、新能源汽车的电池、城市里的钢铁建筑，都离不开矿产资源。然而，矿藏大多埋在地下。找矿需要从岩石、断裂以及地下磁性、电性和元素含量的变化中寻找线索，不断缩小范围，再通过取样、化验和钻探反复验证。
2026年9月11日，自然资源部在中国国际矿业大会上发布“智能找矿（AI-OreSeeking）”系统。它能够整合地质、物探、化探、遥感和钻孔等多种资料，辅助圈定更有可能找到矿产的区域。那么，AI能把找矿推进到哪一步？哪些工作仍然离不开地质人员？
一
AI能做什么 不能做什么
AI可以把地质、物探、化探和遥感等资料叠加起来，寻找岩石、断裂和各种异常集中出现的地方，从而筛选出更值得进一步调查的目标，但并不意味着已经发现矿床。
图1 早期地质工作者使用的野外调查工具、实验仪器及专业书籍。真实观察和可靠记录，仍是智能找矿的数据基础。
资料是否可靠、模型是否适合当地的地质条件、发现的异常应该怎样解释，仍要由地质人员判断，并通过野外调查、取样化验和钻探验证。真正的找矿通常沿着“地表调查—综合探测—钻探验证”的流程推进。
二
第一步 观察岩石 寻找成矿线索
找矿首先从观察岩石开始。矿体常与特定岩体、地层、断裂和热液活动相伴。地质人员通过观察岩石种类、岩石之间的接触关系、裂隙以及含矿矿物的分布，判断哪些地方值得取样和进一步调查。
图2 甘肃金川镍矿床标本：从星点状贫矿到浸染状镍矿，展示矿石与含矿岩体的差异；星点状贫矿的含矿矿物呈零散星点，浸染状镍矿的细小含矿矿物散布于岩石中。这些形态可提供成矿线索。
图3 江西西华山钨矿床标本。黑钨矿石英脉表明，地下流体可以携带成矿物质沿裂隙移动，并在条件发生变化时沉淀成矿。
矿脉可以理解为矿物质填入岩石裂隙后形成的脉状地质体。地下流体沿裂隙移动时，其中携带的矿物质会在适宜条件下沉淀下来。图中的黑钨矿与石英共同组成矿脉，说明裂隙不仅记录了岩石的破裂过程，也可能成为成矿物质运移和沉淀的通道。
图4 不同类型矿石构造标本。块状、层状、条带状、浸染状和交错复脉构造等，记录了矿物沉淀、充填、破碎与改造的过程。
矿石构造是指矿物在矿石中的排列和分布形态。浸染状构造表现为细小的含矿颗粒分散在岩石中；交错复脉构造则表现为多组细小矿脉相互交切。这些特征能够提供矿床形成过程的线索，但不能代替取样化验。
图5 辉锑矿标本。辉锑矿主要成分为硫化锑（Sb₂S₃），是重要的锑矿物之一。
发现矿物不等于发现矿床。地质人员还要查明有用矿物分布的范围和厚度、矿石中有用成分的含量以及矿体是否连续。即使确认了矿床，能否开发利用，还要综合考虑矿石储量、开采难度、经济成本和环境影响。
三
第二步 综合探测 缩小目标范围
许多矿体埋藏在地下，仅靠地表观察难以确定其位置。地质人员会利用物探，根据地下岩石在磁性、电性和密度等方面的差异寻找异常；利用化探，分析岩石、土壤或水体中某些元素的含量；还可以借助遥感影像，识别地表岩石、断裂以及岩石发生变化的痕迹。
这里所说的“异常”，是指某个地方的磁性、电性、密度或元素含量与周围明显不同。异常并不代表那里一定有矿，同一种异常也可能由不同的地质原因造成。只有把地质、物探、化探和遥感等资料结合起来，相互印证，才能逐步排除无关信息，缩小找矿目标范围。
图6 地下地层与钻井模型。展项虽以油气勘探为例，但同样说明了利用地层、探测和钻孔资料认识地下结构的思路。
三
第三步 钻探验证 查明地下矿体
当地表调查和多种探测结果共同指向一个目标后，地质人员才会部署钻孔。钻机从地下取出的柱状岩石称为岩心。岩心保存了不同深度的岩石种类、岩石之间的接触关系、裂隙以及有用矿物富集的迹象，如同一段可以直接观察和检测的“地下档案”。
图7 地质钻探与地下地质剖面示意图。图为AI辅助生成，用于说明钻孔、岩心与地下地层的关系，不代表具体矿区。
地质人员会对岩心进行记录、拍照、分段取样和化验，从而确定有用矿物出现的深度、分布厚度、含量以及是否连续。钻孔没有发现矿体，也并非毫无价值：它可以排除错误判断，帮助地质人员调整下一步的调查方向。至此，找矿完成从发现地表线索到圈定异常目标、再到钻探取得地下证据的验证闭环。
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图文丨侯瑜
编辑丨侯瑜
审核 | 唐方琦
终审| 张雷