基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法研究

王玉國

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物業(yè)管理中心，甘肅 蘭州 730000）

由于礦產(chǎn)資源一般蘊(yùn)藏在復(fù)雜地件中，并且通常與巖脈及其它金屬礦鑲嵌在一起，導(dǎo)致勘查難度大[1]。復(fù)雜地質(zhì)下，很容易造成礦產(chǎn)資源勘查找礦的難度加大。因此，對礦產(chǎn)資源勘查找礦方法研究是極具現(xiàn)實(shí)意義的。在我國，針對基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法研究十分多見，基本都結(jié)合以往勘查、科研及物化探資料，綜合分析研究工作區(qū)礦產(chǎn)資源賦存特征，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行找礦[2]。在國外，很多學(xué)者將基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法與先進(jìn)的勘探技術(shù)相結(jié)合，通過對數(shù)據(jù)提取的空間分辨率，總結(jié)礦床分布特征、巖石形態(tài)以及成礦規(guī)律，探討復(fù)雜地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)特征并進(jìn)行有效提取，為進(jìn)一步開展找礦工作提出理論依據(jù)。與此同時(shí)，對找礦技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，通過結(jié)合信息化的科學(xué)技術(shù)，掌握開采工作中的主要勘察方向和次要勘察方向，根據(jù)對應(yīng)的勘察方向圈定科學(xué)的勘察范圍，布設(shè)規(guī)范化的勘察點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高找礦效率的作用。本文結(jié)合以往研究成果，為進(jìn)一步提高基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦精度，解決我國礦產(chǎn)資源不足的問題，基于復(fù)雜地質(zhì)提出一種新型礦產(chǎn)資源勘查找礦方法。

1 探究與推進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查找礦技術(shù)應(yīng)用的必要性

地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，保證環(huán)節(jié)中擔(dān)負(fù)著重大的戰(zhàn)略作用，因此，只有地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展供給充足的能源方能保證經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展。但是，伴隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，各行業(yè)、各領(lǐng)域?qū)ΦV產(chǎn)能源的需求不斷增加，這為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的開展帶來了極大的壓力，也為礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供了新機(jī)遇。需要注意的是，現(xiàn)階段，國內(nèi)嚴(yán)重缺乏礦產(chǎn)資源的大型產(chǎn)業(yè)越來越多，而我國礦產(chǎn)資源多集中于西部偏遠(yuǎn)地區(qū)，這在增加地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)難度的同時(shí)，也加劇了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供給之間的矛盾。因此，要保證國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，便要解決資源開發(fā)利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的不平衡矛盾，該階段地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)研究應(yīng)用成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。就我國區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作而言，國內(nèi)尚存在大量的礦產(chǎn)資源有待開發(fā)，我國的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查查找技術(shù)方法的研究與應(yīng)用西方發(fā)達(dá)國家相比仍存在廣闊的發(fā)展空間，這種發(fā)展問題已經(jīng)成為當(dāng)前地質(zhì)礦場勘探找礦工作發(fā)展的瓶頸，對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與礦產(chǎn)開發(fā)限制作用不同忽視。

2 基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法

提高復(fù)雜地質(zhì)中的礦產(chǎn)資源勘查找礦精度是一項(xiàng)相對系統(tǒng)化的工程，在本文提出的基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法中，綜合有關(guān)勘察人員在找礦工作中的優(yōu)勢，對找礦工作流程進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦工作流程，共分為3 個(gè)步驟逐一進(jìn)行實(shí)現(xiàn)?；趶?fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法流程圖，如圖1 所示。

圖1 基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法流程圖

結(jié)合圖1 所示，使用此種方法進(jìn)行基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦主要分為三個(gè)步驟，針對這三個(gè)步驟的具體研究內(nèi)容，如下文所示。

2.1 建立礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫

本文引入目前在礦產(chǎn)行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的GIS 軟件，建立了礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫。首先，獲取數(shù)據(jù)圖像，集合礦產(chǎn)資源勘查數(shù)據(jù)屬性要素（包括礦山采礦點(diǎn)、產(chǎn)礦類型、斷裂帶分布及特征等），提取DXF 文件數(shù)據(jù)，生成支持存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式。而后，導(dǎo)入現(xiàn)有數(shù)據(jù)與基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查時(shí)得出的有效數(shù)據(jù)值，例如：礦山鉆孔深度、遙感影像數(shù)據(jù)等[3]。在此基礎(chǔ)上，通過系統(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。最后，根據(jù)不同礦床的分布特征與巖層分布探索影像光譜規(guī)律，基于GIS 系統(tǒng)描述數(shù)據(jù)，匹配資源與礦產(chǎn)數(shù)據(jù)，再存儲(chǔ)至礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫中，為估算礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量提供歷史數(shù)據(jù)[4]。本文建立的礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫其整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2 所示。

圖2 礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)示意圖

結(jié)合圖2 所示，通過建立的礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)Myspl_num_rows 4 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)同步功能，將礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)從某個(gè)Myspl_num_rows 服務(wù)器拷貝到另外一個(gè)服務(wù)器上，進(jìn)而支持整個(gè)礦產(chǎn)資源勘查找礦工作的正常開展[5]。

2.2 估算礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量

根據(jù)建立的礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫，將礦產(chǎn)資源勘查結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中查詢到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，確定礦區(qū)的含礦率。本文利用平行剖面法，首先，根據(jù)礦體的形態(tài)產(chǎn)狀查明是否存在明顯外推。在無出現(xiàn)二次外推的情況下，結(jié)合礦產(chǎn)資源勘查得到的礦層裸露面積與網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)，估算礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量。而后，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，進(jìn)而得出礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量估算結(jié)果。最后，對礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量估算結(jié)果進(jìn)行分類編碼，為獲取礦產(chǎn)資源勘查找礦靶區(qū)提供數(shù)據(jù)支持。

2.3 獲取礦產(chǎn)資源勘查找礦靶區(qū)

通過估算到的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量，利用勘查地球物理方法，圈定礦山圖像中的異常[6]。通過遙感解譯的環(huán)形構(gòu)造反映隱伏巖體在地表蓋層中的位置，發(fā)現(xiàn)礦山中的隱伏巖體。與此同時(shí)，利用地球化學(xué)測量技術(shù)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。通過獲取礦產(chǎn)資源勘查找礦靶區(qū)，總該地區(qū)的找礦標(biāo)志，并根據(jù)區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖分布特點(diǎn)以及礦產(chǎn)產(chǎn)出特征和地球物理、地球化學(xué)異常分布規(guī)律，結(jié)合已完成的1 ∶50 萬礦產(chǎn)地質(zhì)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量，篩選出有利的找礦靶區(qū)。以此為依據(jù)，展開下一步礦產(chǎn)資源勘查找礦工作。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

提出對比實(shí)驗(yàn)，以具有相同特征的某礦區(qū)作為此次實(shí)驗(yàn)的研究對象。將其隨機(jī)劃分為兩組，在控制單一數(shù)據(jù)量不變的前提下，圈定10km2、20km2、30km2、40km2、50km2礦山區(qū)域，忽略其它對找礦方法測試造成影響的外界因素。選取的某礦區(qū)地勢情況較為復(fù)雜，復(fù)雜地質(zhì)勘察報(bào)告結(jié)果，如表1 所示。

表1 某礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)勘察報(bào)告

結(jié)合表1 所示，首先，使用本文設(shè)計(jì)的找礦方法進(jìn)行找礦，定義該組為實(shí)驗(yàn)組。再使用傳統(tǒng)的找礦方法實(shí)施相同步驟的操作，定義該組為對照組。為了避免突發(fā)礦山事件對測試結(jié)果的影響，將多種變量參數(shù)控制一致，針對測得的礦產(chǎn)資源勘察找礦信息獲取量，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而判斷兩種找礦方法對于找礦信息的獲取能力。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的對比實(shí)驗(yàn)步驟，采集5 組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將兩種找礦方法下的礦產(chǎn)資源勘察找礦信息獲取量進(jìn)行對比。礦產(chǎn)資源勘察找礦信息獲取量對比結(jié)果，如下表2 所示。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表

通過表2 可得出如下的結(jié)論：實(shí)驗(yàn)組礦產(chǎn)資源勘察找礦信息獲取量在相同勘查范圍內(nèi)明顯高于對照組，對于找礦信息的獲取能力更強(qiáng)。因此，本文設(shè)計(jì)的找礦方法可識別的找礦信息更為全面，可實(shí)現(xiàn)基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦。

4 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查找礦方法思考

重視區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)勘查能夠有效的提高勘查的效率，因?yàn)榈湫偷膮^(qū)域能夠代表整體，因?yàn)閷^(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)進(jìn)行勘查不僅能夠節(jié)約勘查成本，還能夠降低勘查人員的工作強(qiáng)度。但是在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)勘查時(shí)，需要做當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)分析，尤其是該區(qū)域周邊的地殼運(yùn)行情況，只有在此基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行更深入的勘查，才能獲得具有良好的效果。地質(zhì)環(huán)境的勘查能夠?yàn)楹笃诘恼业V提供依據(jù)，更有利于礦產(chǎn)的開發(fā)與利用。

5 結(jié)束語

通過實(shí)例分析證明，基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦方法在礦產(chǎn)資源勘查找礦中的具體優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)出來。礦產(chǎn)資源勘察找礦信息獲取量的多少是保證礦產(chǎn)資源勘查找礦效率的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，而針對礦產(chǎn)資源勘查找礦方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以大幅度提高礦產(chǎn)資源勘察找礦信息獲取量。本文設(shè)計(jì)找礦方法不但能夠完成傳統(tǒng)的找礦方法所不能完成的任務(wù)，還能為基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查找礦領(lǐng)域的研究提供學(xué)術(shù)意義。本文唯一不足之處在于沒有對基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查方法進(jìn)行深入分析，相信這一點(diǎn)，也可以作為日后的主要研究方向。