地質(zhì)找礦中地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用分析

王博杰

（河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066001）

依據(jù)國土資源部《關(guān)于構(gòu)建地質(zhì)找礦新機(jī)制的若干意見》相關(guān)內(nèi)容，為適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律、地質(zhì)工作規(guī)律，中央政府應(yīng)與地方政府、地方企業(yè)協(xié)同配合，綜合利用各種地質(zhì)勘探技術(shù)，保證地質(zhì)找礦工作穩(wěn)步開展。基于此，對(duì)地質(zhì)找礦中地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)分析就變得非常必要。

1 地質(zhì)勘探內(nèi)容及優(yōu)勢(shì)

地質(zhì)勘探主要是結(jié)合現(xiàn)階段我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求及科技水平提升目標(biāo)，搜集礦山建設(shè)階段所需地質(zhì)數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)儲(chǔ)量，對(duì)我國區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)普查中具有工業(yè)意義的礦床礦質(zhì)、數(shù)量及開采技術(shù)條件進(jìn)行適當(dāng)分析。同時(shí)對(duì)區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)、地貌、水文、巖石、地層及構(gòu)造信息進(jìn)行調(diào)查評(píng)估。地質(zhì)勘探工作的開展，不僅可以對(duì)找礦階段地下水進(jìn)行尋找、開發(fā)，而且可以尋找礦產(chǎn)并對(duì)其進(jìn)行估價(jià)，保證地質(zhì)找礦效率，提高礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

2 某礦帶概述

某礦帶位于青藏高原東北部，依據(jù)前期該地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)結(jié)果，該地區(qū)大地構(gòu)造為秦祁昆造山系一級(jí)構(gòu)造單元內(nèi)，面積為2.5km2，大地構(gòu)造為地軸西端地塊，受東西向、北東向構(gòu)造控制[1]。

該礦區(qū)地表全部被石英脈山系覆蓋，地層由條痕狀混合巖、黑云透灰角閃巖、磁鐵透輝角閃巖、花崗巖、灰綠色含砂泥礫巖等。含礦巖系為一套混合巖石演化程度的中深區(qū)域變質(zhì)巖系。沉積特征不突出，整體向北部傾斜，傾斜角度在35.0°～70°之間。該巖系在發(fā)展進(jìn)程中經(jīng)過了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，整個(gè)礦體在傾向、走向上均呈現(xiàn)出明顯的交替出現(xiàn)、相互疊加特征。出現(xiàn)了較為普遍的破碎帶，且斷裂構(gòu)造及褶皺構(gòu)造較發(fā)育。

3 地質(zhì)勘探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

3.1 地球物理勘探技術(shù)

在該礦帶地質(zhì)調(diào)查工作開展過程中，地球物理勘探技術(shù)在該地區(qū)地質(zhì)找礦階段發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。特別是在隱伏礦床找礦階段，通過地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高測(cè)量效果。同時(shí)考慮到該地區(qū)接地條件調(diào)查、缺乏良好的供電效果，在傳統(tǒng)地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，可綜合考慮地球物理?xiàng)l件、該礦帶地質(zhì)屬性、地球物理勘探技術(shù)物性前提及隱伏金屬礦地質(zhì)復(fù)雜性，采用綜合地球物理勘探技術(shù)。配合綜合物性分析解釋，促使不同方法成果可以互相證明。最大程度彌補(bǔ)地球物理勘探資料在該礦帶找礦中解釋精度誤差。

在具體地質(zhì)找礦工作開展過程中，為更加精準(zhǔn)的確定典型礦床帶地球勘探方法效益，地質(zhì)調(diào)查人員可以在該礦帶區(qū)域布置若干個(gè)地質(zhì)勘察技術(shù)試驗(yàn)點(diǎn)。在地球物理勘探方法試點(diǎn)作業(yè)開展階段，首先需要選擇勘探程度較高、資料較豐富且交通情況便利的已知礦床。結(jié)合實(shí)地踏勘結(jié)果，進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)方案參數(shù)設(shè)置及實(shí)施。

3.2 高光譜熱紅外遙感技術(shù)

該礦帶與石英脈——硅化帶及相關(guān)侵蝕變化作用具有較為緊密的聯(lián)系。

據(jù)此，可在上述物性數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，利用航空高光譜熱紅外遙感技術(shù)。通過熱紅外礦物精細(xì)填圖分析，獲得亞米級(jí)高空間分辨率的高光譜熱紅外數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確識(shí)別小規(guī)模石英脈、硅化帶信息?？紤]到現(xiàn)階段熱紅外數(shù)據(jù)提取石英脈——硅化帶信息技術(shù)較少，本次地質(zhì)找礦作業(yè)主要依據(jù)我國地質(zhì)調(diào)查局航空物探遙感中心項(xiàng)目開發(fā)的遙感信息與圖像分析技術(shù)——TASI航空高光譜成像系統(tǒng)。經(jīng)過實(shí)用化熱紅外大氣校正→實(shí)用化熱紅外光譜重建→石英脈——硅化帶提取及區(qū)分操作，可獲得良好的地質(zhì)找礦效果[2]。

首先，實(shí)用化熱紅外大氣校正主要是針對(duì)地質(zhì)找礦中大氣效應(yīng)影響。在反演地表溫度、發(fā)射率前期，利用MODTRAN5.0進(jìn)行大氣透過率計(jì)算，結(jié)合上行輻射、下行輻射分析，輸入大氣模式（中緯度夏天）、能見度（25km）、氣溶膠類型（鄉(xiāng)村）、傳感器高程（1.9km）、地面高程（1.0km）、工作區(qū)地理坐標(biāo)等信息，進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)校正。

其次，根據(jù)大氣透過率及上下行輻射計(jì)算技術(shù)，輸入MODTRAN5.0計(jì)算程序，進(jìn)行實(shí)用化熱紅外光譜重建。隨后在光譜重建過程中，結(jié)合普朗克定律，設(shè)定全部波段發(fā)射率為0.98，其中每一波段地面溫度均具有一定差異。以最高溫度為標(biāo)準(zhǔn)，代入地面輻射亮度值計(jì)算公式中，地面輻射亮度值計(jì)算公式為R'=L'（-1-ε）R'，進(jìn)行大氣上下行輻射校正。

上述式子中，R’為地表輻射亮度；ε為發(fā)射率；L’為輻射能量。

最后，根據(jù)該礦床石英脈硅化帶光譜特征，結(jié)合二氧化硅發(fā)射光譜振動(dòng)頻率對(duì)稱性，對(duì)整體石英脈——硅化帶信息進(jìn)行提取。同時(shí)考慮到高光譜數(shù)據(jù)復(fù)雜性，可利用光譜變換技術(shù)，通過最小噪聲分量變換的方式，最大程度控制冗余信息。

3.3 地質(zhì)找礦效果

通過地球物理勘探技術(shù)、高光譜熱紅外遙感技術(shù)在該礦帶地質(zhì)找礦中的應(yīng)用，在某模塊發(fā)現(xiàn)了與石英脈相關(guān)的銀礦及鈾礦。

從航空高光譜遙感圖像中進(jìn)行觀察，得出該石英脈銀礦總體呈NWW向展布，且受方向斷裂帶控制，產(chǎn)狀近似直立，整體地貌較陡峭；而鈾礦為硅化帶與接觸帶復(fù)合型礦，出露于該礦帶斷裂向北弧形拐彎位置。結(jié)合地球物理勘探資料，對(duì)航空高光譜礦物分布圖進(jìn)行分析，得出該鈾礦絹云母化較發(fā)育，且與花崗巖接觸帶出現(xiàn)重疊情況。

4 總結(jié)

綜上所述，地球物理勘探技術(shù)、高光譜熱紅外遙感技術(shù)具有儀器輕便靈活、技術(shù)方法便捷準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢(shì)。因此，在地質(zhì)找礦過程中，工作人員可以根據(jù)本地區(qū)特點(diǎn)，結(jié)合技術(shù)方法物性前提及礦帶邊界特征、地質(zhì)屬性，選擇恰當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)勘探技術(shù)，以便充分發(fā)揮地質(zhì)勘探優(yōu)勢(shì)，保證地質(zhì)找礦工作效益。