基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)分析

黨燕俐

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

基于深層地質(zhì)具有非常優(yōu)越的地質(zhì)條件，礦產(chǎn)資源普遍存在于深層地質(zhì)中，且近年來，在深層地質(zhì)中的找礦工作受到相關(guān)找礦部門的重點(diǎn)關(guān)注。結(jié)合以往的調(diào)查中表明，深層地質(zhì)具有極高的找礦潛力，是多金屬礦產(chǎn)資源的重要找礦地區(qū)。在之前的深層地質(zhì)普查找礦中，由于未利用先進(jìn)的測量方法對深層地質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)的勘探，導(dǎo)致深層地質(zhì)找礦精度低，在實(shí)際應(yīng)用中無法取得良好的效果。空間定位法作為新一代測量方法，以其高精度、低成本的特點(diǎn)，一經(jīng)推出便立即受到多個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

在通常情況下，二維空間能夠反映出礦產(chǎn)資源在空間區(qū)域上變化的特征，從而得出礦產(chǎn)資源物理場的分布以及變化特征。在我國，已有學(xué)者將空間定位法應(yīng)用在深層地質(zhì)找礦中，并取得了一定的研究成果，證明了空間定位法應(yīng)用在深層地質(zhì)找礦中的有效性。基于此，本文將空間定位法找礦技術(shù)應(yīng)用在深層地質(zhì)中。根據(jù)深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間定位作為一種新型找礦技術(shù)應(yīng)用于深層地質(zhì)找礦中，空間定位法在深層地質(zhì)找礦的應(yīng)用原理就是通過對整個(gè)深層地質(zhì)的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過曲面擬合求均值和均方差，均值可以作為背景值，均值加上1.5倍至3倍均方差即為異常下限，以此判斷深層地質(zhì)整體的找礦基本情況。本文通過設(shè)計(jì)基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)，希望通過本文的研究成果可以為深層地質(zhì)的找礦工作提供研究方向，解決我國礦產(chǎn)資源不足的問題。

1 基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)

1.1 掌握找礦空間極化率異常下限

在基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦過程中，首先通過在深層地質(zhì)布設(shè)空間基礎(chǔ)設(shè)施，采集深層地質(zhì)基礎(chǔ)條件數(shù)據(jù)。根據(jù)勘查到的礦產(chǎn)資源分布純度、鉆孔深度，以米百分率計(jì)算資源分布情況，對獲得的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對深部勘探區(qū)中每個(gè)元素異常的下限進(jìn)行初步計(jì)算，并消除連續(xù)的高點(diǎn)，最終值可作為深部勘探地質(zhì)和地球化學(xué)特征的樣本。在進(jìn)行測試圈之后，制定出一個(gè)更為合理的異常下限值[1]。基于元素組合等異常特征，結(jié)合深部地質(zhì)背景和已知礦物異常的相似性，對深部勘探的地質(zhì)地球化學(xué)特征進(jìn)行初步篩選，同時(shí)進(jìn)行分類和評(píng)價(jià)。描述具有明顯集中點(diǎn)和最佳組合的復(fù)雜異常。通過三維空間系統(tǒng)程序編譯功能，修改屬性數(shù)據(jù)值，劃分?jǐn)?shù)據(jù)閾值，處理數(shù)據(jù)字段，深度分解礦產(chǎn)資源密度值、礦產(chǎn)資源空間分布特征與礦產(chǎn)資源緩沖區(qū)域。根據(jù)所確定的異常下限值，可以在各單元素集中圈確定地質(zhì)地球化學(xué)特征[2]。根據(jù)異常套和程度，可掌握找礦空間極化率異常下限。

1.2 深層地質(zhì)找礦定位

在掌握找礦空間極化率異常下限的基礎(chǔ)上，本文通過找礦空間極化率異常下限，定位深層地質(zhì)找礦趨勢，實(shí)現(xiàn)基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦[3]。

根據(jù)空間極化率異常下限信息分析多種礦石存在的情況，如果區(qū)域上有酸性的礦物的情況出現(xiàn)，再加之深層地質(zhì)找礦預(yù)測區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，都是典型找礦標(biāo)志。通過空間定位法遙感解譯的環(huán)形構(gòu)造反映隱伏巖體在地表蓋層中的位置，發(fā)現(xiàn)深層地質(zhì)中的隱伏巖體。通過測定巖石中的異常性質(zhì)，包括：深層地質(zhì)巖土介質(zhì)局部變化的地球物理場變化情況進(jìn)行掌握放射性元素在巖漿巖中的分布規(guī)律，從而真實(shí)反映形成侵入巖體的地質(zhì)條件。在此基礎(chǔ)上，綜合深層地質(zhì)的構(gòu)造特征以便很好的理解成礦類型及成礦位置。與此同時(shí)，利用空間定位法將異常地球化學(xué)特征類和地質(zhì)條件指標(biāo)得分相加即構(gòu)成某一綜合異常的評(píng)序得分和，根據(jù)大小進(jìn)行排序，大者排序在前，表示找礦希望大；反之，則找礦希望小。利用空間定位法根據(jù)對應(yīng)的找礦方向圈定科學(xué)的找礦范圍，布設(shè)規(guī)范化的勘察點(diǎn)。假定找礦空間極化率異常下限的近似程度可用擬合系數(shù)來表示，設(shè)擬合深層地質(zhì)空間找礦定位計(jì)算表達(dá)式為C，則有：

公式（1）中，i指的是深層地質(zhì)空間預(yù)測點(diǎn)位；zi指的是在深層地質(zhì)空間找礦點(diǎn)位上得到的觀測值；指的是在深層地質(zhì)空間找礦點(diǎn)位上得到的趨勢值；指的是深層地質(zhì)空間找礦定位趨勢的預(yù)測平均數(shù)值。通過公式（1），可以得出擬合后的深層地質(zhì)空間找礦定位。以此為依據(jù)，展開下一步深層地質(zhì)找礦工作。至此，完成基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)設(shè)計(jì)。

2 實(shí)例分析

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為構(gòu)建實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對象選取某深層地質(zhì)，并獲取深層地質(zhì)的勘察報(bào)告。得出調(diào)查結(jié)果為，深層地質(zhì)土層包括：層雜填土，平均厚度為10.25m，土質(zhì)為雜色，松散，較松散，很濕；層黏土，平均厚度為12.08m，土質(zhì)為褐色，硬塑狀態(tài)，無搖振反應(yīng)；層粉質(zhì)黏土夾粉土，平均厚度為12.21m，土質(zhì)為以粉質(zhì)黏土為主，夾薄層粉土；層細(xì)砂夾粉土，平均厚度為11.24m，土質(zhì)為以細(xì)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(xì)砂。在確定深層地質(zhì)基本條件后，在保證不受到外部環(huán)境干擾的條件下，首先使用本文設(shè)計(jì)的找礦技術(shù)對深層地質(zhì)進(jìn)行找礦，記錄找礦梯度，設(shè)之為實(shí)驗(yàn)組；再使用傳統(tǒng)的找礦技術(shù)對深層地質(zhì)進(jìn)行找礦，記錄找礦梯度，設(shè)之為對照組。可以看出，本次實(shí)驗(yàn)對比內(nèi)容為找礦梯度，找礦梯度可以作為一個(gè)向量場直觀反映出找礦的精度，找礦梯度數(shù)值越高證明該找礦技術(shù)下的找礦精度越高。本文實(shí)驗(yàn)次數(shù)為10次，將10次實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，進(jìn)而判斷兩種找礦技術(shù)的找礦精度。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，采集10組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將兩種找礦下的找礦梯度進(jìn)行對比，找礦梯度對比結(jié)果，如下表1所示。

表1 找礦梯度對比結(jié)果

通過表1可得出如下的結(jié)論：本文設(shè)計(jì)的找礦技術(shù)找礦梯度最高為0.994kPa/m；而對照組僅為0.778 kPa/m，設(shè)計(jì)的找礦技術(shù)找礦梯度明顯高于對照組，因此，基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)的找礦精度更高。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，所設(shè)計(jì)的基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)能夠滿足深層地質(zhì)的空間定位法找礦實(shí)際要求，可以廣泛應(yīng)用于深層地質(zhì)的空間定位法找礦方面。

3 結(jié)語

文章針對基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)展開分析，通過以上研究可以表明，利用本文設(shè)計(jì)的找礦技術(shù)能夠在深層地質(zhì)找礦過程中取得顯著的應(yīng)用效果，解決深層地質(zhì)找礦難的問題。

因此，有理由加大基于深層地質(zhì)的空間定位法找礦技術(shù)在深層地質(zhì)現(xiàn)實(shí)找礦中的應(yīng)用力度。由此可見，未來深層地質(zhì)針對找礦方面的發(fā)展會(huì)隨著空間定位法找礦技術(shù)的優(yōu)化、勘察設(shè)備的提高不斷優(yōu)化而逐步壯大。

與此同時(shí)，對找礦技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，通過結(jié)合空間定位法，掌握開采工作中的主要勘察方向和次要勘察方向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高找礦效率的作用。盡管本文進(jìn)行的研究已趨于完善，但現(xiàn)如今針對深層地質(zhì)的空間定位法找礦工作仍需進(jìn)一步完善，未來將建立完整數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)安全管理深層地質(zhì)的找礦資源。