化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用

仇曉春，劉振山

（山東省核工業(yè)二四八地質(zhì)大隊，山東 青島 266041）

在之前的地質(zhì)找礦過程中，由于未利用先進的找礦方法對精準勘探地質(zhì)中的化探異常結(jié)果進行應(yīng)用研究，導(dǎo)致地質(zhì)找礦精度低，在實際應(yīng)用中無法取得良好的效果。化探異常找礦效果作為新一代地質(zhì)勘查方法，以其高精度、低成本的特點，一經(jīng)推出便立即受到多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過分析化探異常找礦效果，掌握礦區(qū)地球化學異常變化情況，從而得出地質(zhì)找礦靶區(qū)[1]。在我國，已有學者將化探異常找礦效果應(yīng)用在地區(qū)普查找礦中，并取得了一定的研究成果，證明了化探異常找礦效果應(yīng)用在地區(qū)普查找礦中的有效性。但缺乏化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用研究，基于此，本文將化探異常找礦效果應(yīng)用在地質(zhì)找礦過程中。化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用原理就是通過對整個礦區(qū)的化探異常找礦效果數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，以此判斷地質(zhì)找礦的基本情況。并通過實例分析的方式，研究化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的適用性，希望通過本文的研究成果可以為地質(zhì)找礦工作提供研究方向。

1 化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用

1.1 提取地質(zhì)找礦過程中化探異常信息

在地質(zhì)找礦過程中，通過化探異常找礦效果判斷地質(zhì)找礦區(qū)域中存在的化探異常情況，進而提取地質(zhì)找礦過程中化探異常信息，析出有化探異常指示的元素組合[2]。提取地質(zhì)找礦過程中化探異常信息流程圖，如圖1 所示。

結(jié)合圖1 所示，可通過化探異常找礦效果提取地質(zhì)找礦過程中化探異常信息。下述將從基于化探異常找礦效果分析地質(zhì)找礦過程中金屬元素的特征，根據(jù)對金屬元素含量的檢測，得出找礦區(qū)域每單位面積內(nèi)的金屬元素賦存量，從化探異常找礦效果中可以判斷地球化學分帶特性，進而發(fā)現(xiàn)金屬元素含量存在明顯化探異常元素，并以此作為地質(zhì)找礦的關(guān)鍵依據(jù)[3]。根據(jù)地質(zhì)找礦過程中的存在的化探異常信息，得出地球分異化特征，集合礦產(chǎn)資源富集點位，劃分礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)，為下文確定地質(zhì)找礦過程中地層含量豐度提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖1 地質(zhì)找礦過程中化探異常信息提取流程圖

1.2 確定地質(zhì)找礦過程中地層含量豐度

結(jié)合以往化探異常找礦效果的相關(guān)數(shù)據(jù)，本文通過計算的方式，確定地質(zhì)找礦過程中地層含量豐度[4]。設(shè)地質(zhì)找礦過程中地層含量豐度的方程式為σ2，可得公式（1）。

公式（1）中，j 指的是方差計算時間；指的是礦山地質(zhì)資源勘查數(shù)量，為實數(shù)；I 指的是計算方差時選用的地區(qū)礦產(chǎn)資源層位；L 指的是方差計算時間下時窗長度；w 指的是方差體的三角加權(quán)函數(shù)，其區(qū)間范圍為0,1；x 指的是方差計算時間下的平均振幅值。通過公式（1），可以得出地質(zhì)找礦過程中地層含量豐度，將其代入到構(gòu)造三維地質(zhì)模型中，得到完整的三維地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)體，進而確定地質(zhì)找礦過程中地層含量豐度。

1.3 劃分地質(zhì)找礦過程中的化探異常區(qū)

在確定地質(zhì)找礦過程中地層含量豐度后，同時還需要綜合化探異常找礦效果，在地質(zhì)找礦過程中精確地劃分化探異常區(qū)。本文采用化探異常找礦效果中的三個主要元素，劃分地質(zhì)找礦過程中的化探異常區(qū)，分別為：規(guī)模、元素組合以及異常強度。通過化探異常找礦效果中的三個元素，綜合地質(zhì)找礦過程中化探異常找礦效果的得分情況，將異常元素內(nèi)中外帶齊全者得4 分，具中外帶者得2 分，僅有外帶得1 分。以此為依據(jù)，完成對上述指標的合理賦值，并在此基礎(chǔ)上，計算該項指標總和中所占的百分比，此過程的計算表達式，詳見公式（2）。

公式（2）中：Y 指的是地質(zhì)找礦過程中化探異常找礦效果特征類指標得分，i 指的是百分比累加和極大值，為實數(shù)。通過計算地質(zhì)找礦過程中化探異常找礦效果的得分，得出每個綜合異常地球化學特征類指標得分。通過計算該項指標總和中所占的百分比，劃分地質(zhì)找礦過程中的化探異常區(qū)，并依據(jù)規(guī)范分類類別，對主要成礦元素、成礦指示元素綜合異常進行評價分類。地質(zhì)找礦過程中的化探異常區(qū)劃分信息表，如表1 所示。

表1 地質(zhì)找礦過程中的化探異常區(qū)劃分信息表

結(jié)合表1 所示，為地質(zhì)找礦過程中的化探異常區(qū)劃分基本信息。

1.4 圈定找礦靶區(qū)

在對異常地質(zhì)區(qū)域進行劃分并進行找礦的基礎(chǔ)上，還要根據(jù)化探異常找礦效果，判別礦體的特征。根據(jù)化探異常的特性，只要是針對地質(zhì)找礦過程中含有化探異常礦物的各種巖石以及其他物體，都可以通過化探異常找礦效果根據(jù)異常套和程度，可判斷區(qū)域內(nèi)成礦地球化學特征。根據(jù)化探異常找礦效果的特征情況，從大到小進行排序，從而在地質(zhì)找礦過程中圈定找礦靶區(qū)，致力于實現(xiàn)地質(zhì)找礦的目的。異常地球化學特征類別和地質(zhì)條件指標得分相加即構(gòu)成某一綜合異常的評序得分和，根據(jù)大小進行排序，大者排序在前，表示找礦希望大；反之，則找礦希望小。異常的強度和規(guī)模大，元素組合特征與已知礦床異常相似，證明為礦致異常，且異常出現(xiàn)成礦有利部位。本文結(jié)合化探異常找礦效果，圈定找礦靶區(qū)。以此，實現(xiàn)化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用。

2 實驗

2.1 實驗準備

本文通過設(shè)計實驗的方式，證明設(shè)計化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中應(yīng)用的有效性。實驗地點為某銅鋅礦，參數(shù)包括：路線間距一般200m～300m，點距一般為200m 左右，土質(zhì)為以細砂為主，夾薄層粉土；層卵石，平均厚度為15.47m，土質(zhì)為充填物以礫砂、細砂。某銅鋅礦具體信息，如表2 所示。

表2 某銅鋅礦具體信息

結(jié)合表2 所示，在確定某銅鋅礦基本條件后，首先使用本文應(yīng)用化探異常找礦效果的方法進行地質(zhì)找礦，通過GIS Aiss 軟件記錄找礦梯度，設(shè)之為實驗組；再使用傳統(tǒng)的方法來進行地質(zhì)找礦，同樣通過GIS Aiss 軟件記錄找礦梯度，設(shè)之為對照組?？梢钥闯?，本次實驗對比內(nèi)容為找礦梯度，找礦梯度可以作為一個向量場直觀反映出找礦的有效性，找礦梯度數(shù)值越高證明該找礦方法的有效性越高。實驗次數(shù)為10 次，記錄實驗結(jié)果。

2.2 實驗結(jié)果分析與結(jié)論

找礦梯度對比結(jié)果，如下表3 所示。

表3 找礦梯度對比結(jié)果

通過表3 可得出如下的結(jié)論：實驗組找礦梯度最高為0.892 kPa/m；對照組僅為0.578 kPa/m，設(shè)計方法找礦梯度明顯高于對照組，因此，可以證明化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中應(yīng)用的適用性。

3 結(jié)語

通過化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用研究，能夠取得一定的研究成果，解決傳統(tǒng)地質(zhì)找礦過程中存在的問題。由此可見，化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用是具有現(xiàn)實意義的，能夠指導(dǎo)地質(zhì)找礦方法進行優(yōu)化。在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用力度。截止目前，國內(nèi)外針對化探異常找礦效果在地質(zhì)找礦過程中的應(yīng)用研究仍存在一些問題，在日后的研究中還需要進一步對地質(zhì)找礦方法的優(yōu)化設(shè)計提出深入研究，為提高地質(zhì)找礦的效率以及精度提供參考。