هر عملیات اکتشاف(اکتشاف در معنای عام) از دو مرحله اساسی تشکیل شده است، که این مراحل عبارتند از:
الف) پیجویی ب) اکتشاف

الف) پیجویی (کسب اطلاعلت مقدماتی)

اولین مرحله از مراحل اکتشاف مرحله پیجوی است که در صورت رضایت بخش بودن نتایج حاصل، آغاز عمر یک معدن خواهد بود.هدف اصلی پیجویی جستجو وتعیین محل یک آنومالی،یعنی یک ناهنجاری زمین شناسی با مختصات یک کانسار کانی میباشد.
اخذ تصمیم در مورد نوع کانی و محلی که باید در آن پیجویی صورت گیرد ،بخشی از برنامه کلی پیجویی و اکتشاف است و به عوامل گوناگونی از قبیل شرایط بازار، قیمت و میزان عرضه و تقاضا ، کالاهای جایگزین و قابل رقابت، تولید و رشد،شرایط جغرافیایی و زمین شناسی مستعد و جو سیاسی و تجاری مناسب بستگی دارد.

از آنجا که اغلب کانسارها امروزه در سطح زمین و در معرض دید نیستند روشهای جستجوی مستقیم بایستی با روشهای غیر مستقیم تکمیل شوند.
روشهای مستقیم مانند آزمایشات فیزیکی و مشاهده ای، مطالعات زمین شناسی ونقشه برداری، نمونه برداری در پیجویی کانسارهای غیر فلزی و زغالسنگ که اغلب دارای رخنمون هستند یا در زیر روباره های کم عمق واقعند، موفق میباشند ولی برای کانسارهای فلزی بکار گیری روشهای غیرمستقیم مانند روشهای ژئوفیزیکی،ژئوشیمیایی و گیاه شناسی زمین تقریبا همیشه اجتناب ناپذیر است.

الف-1) پیجویی زمین شناسی:
پیجویی زمین شناسی، بکار گیری علم پیدایش و تشکیل کانسار کانی،نقشه برداری ساختمانیو تجزیه و تحلیلهای کانی شناسی و سنگ شناسی در کشف، تشخیص و ارزیابی پیگردهای کانی است.
کاربرد زمین شناسی برای جستجوی کانی شامل بررسی ویژگیهای زایشی منطقه هدف، جمع آوری داده های بدست آمده در جریان هر یک از مراحل پیجویی و اکتشاف( نقشه برداری، مطالعات دگر سانی و زون بندی،پیمایش گمانه ها و مغزه ها،...) تفسیر داده های زمین شناسی جمع آوری شده، یکپارچه و هم سنخ کردن کلیه اطلاعات دیگر جهت هدایت جستجوی کانسار و ارزیابی آن میباشد.

الف-2) پیجویی ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی:

پیجویی ژئوفیزیکی :
در میان روشهای پیجوی غیر مستقیم روش یا روشهای ژئوفیزیکی در راس قرار دارند.
در پیجوییهای ژئوفیزیکی، تغییراتی را در شرایط زمین شناسی که ممکن است ناشی از وجود کانسارهای کانی اقتصادی باشد، از فاصله ای مشخص کشف می کنند. با استفاده از ابزارهای بسیار حساس تغییرات خواص فیزیکی زمین ( ناهنجاریها ) انداره گیری می شوند. این ناهنجاریها میتواند ناشی از وجود یک کانسار کانسنگ باشند یا نباشند ، ولی تشخیص این امر پیچیده و مشکل است.
دامنه نفوذ روشهای ژئوفیزیکی هوابرد تقریبا نامحدود است ولی نفوذ آنها در زمین بندرت از 90 متر فراتر می رود.
کاربرد ژئوفیزیک جهت پیجویی و اکتشاف در آغاز در صنایع نفت و گاز طبیعی شروع شد و بیشترین میزان موفقیت را تا کنون در این زمینه کسب کرده است. از طریق ژئوفیزیک همچنین میتوان اطلاعات با ارزشی برای تهیه ی نقشه های زمین شناسی،که موقعیت فضایی کانسار (عمق، شکل،...) یا شکلهای زمین ساختی(چینها،گسلها،...) را بیان میکند، بدست آورد.
هر روش جهت اندازه گیری خاصیت یا مشخصه خاصی است که برای کانیهای مختلف متفاوت است در نتیجه میتوان گفت برای هر کانی یا کانسار خاص از روشهای ژئوفیزیکی خاصی میتوان استفاده کرد. این روشها عبارتنداز:

روش گرانی، مغناطیسی، لرزه ای،الکتریکی، الکترومغناطیسی ، مقاومت ویژه ، قطبش القایی ، رایواکتویته،...
هر یک از این بطور مفصل در درس ژئوفیزیک اکتشافی بررسی میشوند.

پیجویی ژئوشیمیایی :
ژئوشیمی در مقایسه با ژئوفیزیک جدیدتر است. پیجویی ژئوشیمیایی تغییرات جزئی را که ناشی ار وجود ماده معدنی(معمولا فلزی ) در نزدیکی محل پیجویی است گشف میکند، این تغییرات در ترکیب شیمیایی نمونه های گرفته شده از آب ، هوا ،خاک و گیاهان اندازه گیری میشود. باید دانست که کشف اولیه ماده معدنی با استفاده از روش ژئوشیمی فقط مقدمه و نقطه شروعی برای کشف مستقیم از طریق پیجویی زمین شناسی و یا پیجویی ژئوفیزیکی خواهد بود.
ژئوشیمی اغلب در جاهاییکه زمین شناسی و ژئوفیزیک نسبتا کارایی نداشته باشند، کاراتر است. بطور کلی ژئوشیمی برای یافتن زغالسنگ، کانیهای غیر فلزی، بوکسیت، سنگهای قیمتی یا کانسنگهای آهن، منگنز ، کرومیت و تیتان مورد استفاده قرار نمیگیرند.

دانشجویان مهندسی اکتشاف معدن با این درس بطور تخصصی آشنا خواهند شد.

ب) اکتشاف:

اگر هدف پیجویی تعیین محل ناهنجاریهای مربوط به کانسار کانی باشد، هدف اکتشاف تعیین حدود وارزیابی آنهاست.در اکتشاف، شکل هندسی، گستره و ارزش یک کانسار را با استفاده از تکنیک هایی مشابه پیجویی ولی با دقتی بیشتر تعیین می کند .در اکتشاف به عنوان مرحله ی دوم در عمر یک معدن ، فرایند جستجو در جریان و از طریق فازهای تاکتیکی ارزیابی و بررسی تفضیلی ادامه می یابد .
تفاوتهای بارزی میان پیجویی و اکتشاف وجود دارد که عبارتند از :
· محل (عملیات ) : در مرحله ی اکتشاف منطقه ی مورد بررسی از نظر وسعت کاهش می یابد و مطلوبیت افزایش پیدا می کند ، محل عملیات ازهوا به سطح زمین و زیر زمین منطقل می گردد . ژئوفیزیک سطحی جایگزین ژئوفیزیک هوابردی می شود ، کارهای زمین شناسی به نحو فزاینده ای به زیر سطح زمین سوق داده شده و تکنیک های اکتشافی زیر سطحی بیشتر به کار گرفته می شوند .
· نمونه های فیزیکی : روشهای مستقیم که شواهد فیزیکی عینی ارئه می نمایند ، جای خود را به روشهای غیر مستقیم اکتشافی می دهند . از آنجا که امروزه بیشتر مواد معدنی در دل زمین پنهان هستند ، برای به دست آوردن نمونه های واقعی از کانی بایستی روشهای حفر زیر زمینی به کار گرفته شوند . معمول ترین این روشها که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند ، حفاری است .
· اطلاعات (داده ها) : به منظور کاهش ریسک در جریان مرحله اکتشاف ، اطلاعات اساسی بیشتری درمورد کانسار هدف ، مورد نیاز می باشد .
به طور کلی مراحل پیشرفت در اکتشافات عبارتند از : 1) نواحی مطلوب تعیین شده به روش پیجویی از طریق تکنیک های اکتشافی به طور کامل مشخص می شوند . 2) نمونه برداری هم به صورت بخشی و هم در کل منطقه ی مشخص شده در مرحله ی قبل و به بیانی کانسار کانی صورت می پذیرد و نمونه ها تجزیه می شود . 3) اطلاعات حاصل از نمونه ها جهت انجام براورد تناژ و عیار به کار گرفته می شوند و با استفاده از تناژ و عیار براورد شده می توان درآمد حاصل را محاسبه کرد و مقدمات لازم برای انجام مطالعات امکان سنجی معدنکاری را فراهم نمود