淺談固體礦產(chǎn)的區(qū)域找礦技術(shù)

■周雪勤 蘭金陸

（廣西來(lái)賓市地質(zhì)勘察院 廣西來(lái)賓 546100）

淺談固體礦產(chǎn)的區(qū)域找礦技術(shù)

■周雪勤 蘭金陸

（廣西來(lái)賓市地質(zhì)勘察院 廣西來(lái)賓 546100）

本文介紹了固體礦產(chǎn)通過(guò)地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合,預(yù)測(cè)礦產(chǎn)資源,并以廣西為例介紹了具體的實(shí)施辦法。

地理信息系統(tǒng)遙感信息化成礦預(yù)測(cè)

我國(guó)地質(zhì)勘探發(fā)展技術(shù)在短短的幾十年時(shí)間中經(jīng)歷了飛躍的發(fā)展，并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。固體礦產(chǎn)的區(qū)域找礦已經(jīng)建立起來(lái)了成熟的技術(shù)并有相應(yīng)的完整的體系標(biāo)準(zhǔn)。本文以廣西來(lái)賓為例，依據(jù)最先進(jìn)的地理信息系統(tǒng) （Geographic Information System，簡(jiǎn)稱GIS）技術(shù)結(jié)合遙感技術(shù)，建立完善的找礦思路。總結(jié)而言，良好的找礦思路及具體的技術(shù)方法以及測(cè)量都會(huì)影響工作的順利開展及取得有效地成果。

1 地理信息系統(tǒng)介紹

地理信息系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下對(duì)各種地理空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、綜合分析和可視化表達(dá)的信息處理和管理系統(tǒng)。

一個(gè)GIS軟件一般具有數(shù)據(jù)輸入、圖形編輯、圖形庫(kù)和屬性庫(kù)管理、空間分析、數(shù)據(jù)輸出和交換等功能模塊。GIS把數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，克服了兩者的局限性，這是計(jì)算機(jī)圖形和信息處理技術(shù)的飛躍。GIS的功能如下：

1.1 數(shù)據(jù)管理、查詢和檢索

傳統(tǒng)的礦產(chǎn)地質(zhì)工作是所使用和形成的數(shù)據(jù)對(duì)工作中形成的大量圖形，如：地形圖、地貌圖、地質(zhì)圖、礦產(chǎn)圖、交通圖等進(jìn)行分類、編碼，通過(guò)數(shù)字化輸入到計(jì)算機(jī)（部分用GPS儀表等采集的數(shù)據(jù)可直接讀入計(jì)算機(jī)），并作幾何誤差校正和配準(zhǔn)，形成以矢量為主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)字地圖。GIS對(duì)圖形數(shù)據(jù)是分層存放的，如道路層、構(gòu)造層等，這樣有利于對(duì)圖形的編輯、檢索和空間分析，以及專題地圖的制作。如利用GIS圖層管理功能，可以方便快捷地提取不同要素的圖層進(jìn)行疊加，生產(chǎn)不同的專題地圖。與圖層數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，如高程、地貌特征、斷層性質(zhì)特征（位置、標(biāo)高、出露特征）則通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（VisualFoxpro、Foxbase、Access、SQLserver）建立屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的ODBC數(shù)據(jù)源管理器和GIS的屬性庫(kù)管理功能模塊，實(shí)現(xiàn)與圖形數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)聯(lián)接。

1.2 數(shù)據(jù)查詢

利用GIS可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖形之間的雙向查詢。查詢的形式多樣，可以直接在地圖窗口以“點(diǎn)擊”查詢改對(duì)象的空間和屬性信息。例如：在“礦物地質(zhì)圖”上點(diǎn)擊感興趣的目標(biāo)，計(jì)算機(jī)屏幕上的子窗口中即顯示該對(duì)象的各項(xiàng)屬性信息。如：名稱、地理坐標(biāo)、所在地層、貯存條件、高程等；如：點(diǎn)擊“來(lái)賓縣礦物地質(zhì)圖”時(shí)，所顯示出來(lái)礦物的屬性信息；如：給定查詢條件，符合條件的對(duì)象就會(huì)在圖中閃亮，數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)的記錄也會(huì)被標(biāo)示出來(lái)，圖形與數(shù)據(jù)的關(guān)系一目了然。GIS數(shù)據(jù)查詢的主要優(yōu)點(diǎn)：一是查詢顯示的信息量大；二是查詢的數(shù)據(jù)可視化。

1.3 繪制地質(zhì)剖面圖

利用GIS的數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡(jiǎn)稱DEM）可以十分方便的繪制出任意方向和長(zhǎng)度的地形剖面，量算任意兩點(diǎn)間的長(zhǎng)度。選擇剖面的始點(diǎn)，在數(shù)字化地形圖上拉出任意方向和長(zhǎng)度的剖面線，設(shè)置有關(guān)參數(shù)后，系統(tǒng)即開始處理剖面并將結(jié)構(gòu)用圖形顯示在屏幕上。

2 以廣西地質(zhì)為例剖析GIS和遙感的應(yīng)用

廣西來(lái)賓市位于桂中盆地中部，發(fā)育有典型的峰林平原巖溶。從20世紀(jì)90年代開始，有關(guān)部門設(shè)立了專題研究和開發(fā)項(xiàng)目，開展中和的礦物地質(zhì)等工作，積累了大量的圖、文數(shù)據(jù)。使用GIS軟件主要是MAPGIS，是中國(guó)地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院開發(fā)的、以矢量為主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的GIS平臺(tái)，多年來(lái)在國(guó)產(chǎn)GIS軟件測(cè)評(píng)中名列前茅。GIS軟件可以有效地整合已有數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)代礦產(chǎn)資源的預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

為完善廣西已有地質(zhì)、礦產(chǎn)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等多元地學(xué)數(shù)據(jù)資源的相互融合問(wèn)題，在統(tǒng)一的GIS編圖平臺(tái)上，按統(tǒng)一要求、統(tǒng)一編圖方法和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建立符合廣西已有的基礎(chǔ)地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感、礦產(chǎn)等多元空間數(shù)據(jù)的礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)綜合編圖的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

此處以廣西桂中地區(qū)的紅土型高鐵三水鋁土礦為多金屬?gòu)?fù)合礦為例。廣西紅土型高鐵三水鋁土礦為多金屬?gòu)?fù)合礦，主要分布于桂中地區(qū)的來(lái)賓、貴港、橫縣、賓陽(yáng)、武鳴一帶。具體情況如下：

2.1 區(qū)域地質(zhì)概況

地層區(qū)域出露地層有寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系。寒武系為一套海相砂、泥巖類復(fù)理石、復(fù)理石沉積。泥盆系一中三疊世以一套海相陸源碎屑巖到碳酸鹽巖為主，次為硅質(zhì)巖、硅質(zhì)泥巖夾火山碎屑巖，其中晚二疊世早期的鐵鋁巖或鋁土礦層或鋁土質(zhì)泥巖，是紅土型高鐵三水鋁土礦的主要礦源層。

2.2 鋁土礦遙感信息的增強(qiáng)與提取

在當(dāng)前光學(xué)遙感成像普遍使用的譜段范圍內(nèi)，影像上反映的光譜特征往往與地物中所含水、羥基、硅、鋁、鐵和氧分子、離子的狀態(tài)及組合有關(guān)，依據(jù)這些特征譜帶所處的波段位置，選擇巖石單元的最佳識(shí)別波段，建立最佳光譜識(shí)別模式，是遙感信息增強(qiáng)與提取的基本原理之一。

2.3 遙感數(shù)據(jù)處理

（1）遙感數(shù)據(jù)源的選擇進(jìn)行遙感信息提取的波段宜選擇并提取的信息主要為鐵氧化物信息。（2）遙感影像圖制作根據(jù)波段，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)選取好的波段使用。

2.4 遙感地質(zhì)鋁土礦成礦預(yù)測(cè)

2.4.1 基于GIS的空間疊置分析

成礦預(yù)測(cè)涉及的地質(zhì)變量有多種類型，包括地層、構(gòu)造、巖漿巖等，目的是從中選擇最主要的控礦變量參與成礦預(yù)測(cè)。

2.4.2 地層數(shù)據(jù)處理

按目前對(duì)鋁土礦成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)，確定與高鐵三水鋁土礦成礦相關(guān)的地質(zhì)變量主要為地層，賦礦地層主要是第四系(Q)、二疊系(P)、石炭系(C)和泥盆系(D)，礦源層為合山組(P2h)。

2.4.3 遙感地質(zhì)成礦預(yù)測(cè)

在綜合分析了各種類型的鋁土礦的成礦規(guī)律和控礦因素的基礎(chǔ)上，利用MAPGIS平臺(tái)進(jìn)行的遙感信息與地質(zhì)、鋁、鐵、釩等元素的化探信息進(jìn)行綜合含礦性地層方面選擇了二疊系、石炭系、泥盆系等地層。

利用遙感技術(shù)結(jié)合GIS技術(shù)，能宏觀快速的對(duì)大范圍內(nèi)的鋁土礦進(jìn)行遙感地質(zhì)調(diào)查，能從總體上把握區(qū)域上鋁土礦資源量的分布情況，為進(jìn)一步大規(guī)模進(jìn)行鋁土礦普查提供預(yù)查區(qū)；利用GIS空間疊置分析功能，可以把遙感、地質(zhì)、化探等多源成礦信息進(jìn)行綜合，進(jìn)而開展礦產(chǎn)資源遙感地質(zhì)成礦預(yù)測(cè)。

3 總結(jié)

GIS技術(shù)和遙感技術(shù)的有效結(jié)合為建立廣西礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)綜合編圖奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)，也為未來(lái)的數(shù)據(jù)維護(hù)提供了依據(jù)。根據(jù)設(shè)計(jì)的屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，對(duì)部分已有數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新整理。因此，數(shù)據(jù)的組織、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)的質(zhì)量監(jiān)控等問(wèn)題是我們今后關(guān)注的重要方面。

[1]肖克炎，張曉華，宋國(guó)耀等.應(yīng)用GIS技術(shù)研制礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)系統(tǒng) [J].地球科學(xué)，1999,24（4）：22-27.

[2]廣西鋁土礦資源總量預(yù)測(cè)報(bào)告 [R].廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.1989.

P61[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-85-1