甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征及找礦預(yù)測

吳躍亞

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730020）

甘肅地區(qū)作為我國礦產(chǎn)資源較多的一個地區(qū)，甘肅地區(qū)已查明礦產(chǎn)資源的礦種數(shù)多達97種[1]。甘肅地區(qū)位于我國西部的黃河中上游地區(qū)，地域遼闊，介于東經(jīng)92°13′～108°46′與北緯32°11′～42°57′之間，東西與陜西、青海玉新疆相接，南北與四川、內(nèi)蒙古以及寧夏接壤，東西全長1600多千米，總面積為45.59萬平方千米。甘肅地貌復雜，處于內(nèi)蒙古高原、青藏高原與黃土高原交匯地帶，多以山地、高原、戈壁等復雜地形為主。這種特殊地形使得甘肅生地區(qū)擁有豐富的礦產(chǎn)資源。我國目前對于礦產(chǎn)資源正處于戰(zhàn)略性勘查階段，甘肅地區(qū)想要滿足目前國家發(fā)展過程中對礦產(chǎn)資源的需求，針對其礦體地質(zhì)特征進行分析后進行找礦預(yù)測。

1 甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征

（1）甘肅地區(qū)地形特征。甘肅地區(qū)地形較為復雜，主要分為地形可以劃分為隴南山地、隴東高原、中黃土高原、甘南高原、河西走廊、祁連山地以及河西走廊以北地帶。甘肅地區(qū)成礦地形條件較為優(yōu)越，且擁有礦產(chǎn)資源較為豐富。甘肅地區(qū)礦產(chǎn)種類高達幾百種，占據(jù)我國發(fā)現(xiàn)礦種數(shù)的74%。其中包括能源礦產(chǎn)、水氣礦產(chǎn)非金屬礦產(chǎn)以及金屬礦產(chǎn)等多種礦產(chǎn)資源。甘肅地區(qū)擁有大、中、小型礦坑近千個，因此在對甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征研究過程中針對某一處具有代表性的礦床進行研究。

（2）礦體規(guī)模。甘肅地區(qū)礦山含礦帶主要可以分為2個主要礦層，并將兩個礦層分為3個大礦體與5個小礦體。根據(jù)實際調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，Ⅱ號大礦體是其中最大的一個礦體，縱橫整個礦區(qū)，占據(jù)整個礦床金屬儲量的85%以上。而Ⅰ號礦體與Ⅱ礦體屬于一個礦層。其主要數(shù)據(jù)如表1所示。

（3）地層特征。甘肅地區(qū)礦體內(nèi)露出地層主要以中泥盆統(tǒng)李壩群第巖性段為主，這一礦區(qū)礦層中，第一礦層主要以淺變質(zhì)碎屑巖夾量碳酸鹽巖為主，分布于礦體南部與西北部，主要巖性為粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、石英黑云母片巖以及綠泥絹云母千枚巖等。第二礦層主要以鈣粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、變砂巖、結(jié)晶灰?guī)r、粉砂質(zhì)絹云母千枚巖以及大理巖等巖性組成，東部碎屑巖增加，而西北部以碳酸鹽巖為主。

表1 礦體規(guī)模統(tǒng)計表

（4）礦體地質(zhì)構(gòu)造。甘肅地區(qū)礦體褶皺構(gòu)造主要呈軸向60°向斜轉(zhuǎn)。其礦體核部主要部位由第二層巖性段組成，兩翼由第一層巖性。而在核心部位與兩翼存在緊閉褶皺發(fā)育，向斜東傾伏在中泥盆統(tǒng)與中石炭統(tǒng)整合面下。礦區(qū)整體東西向地層走向基本相一致，但存在斷裂群現(xiàn)象，一般傾角在45°～75°。而東北向傾斜角度較大，一般在68°～85°之間，局部存在寬度為幾十米的破碎帶。其中，礦床部分巖石微量元素濃集系數(shù)如表2所示：

表2 礦床部分巖石微量元素濃集系數(shù)

2 甘肅地區(qū)礦體找礦預(yù)測

在研究過程中，主要針對礦體品位變化規(guī)律對其礦體找礦規(guī)律進行預(yù)測，從而有效提高礦體找礦效果。

2.1 礦體礦化強度指數(shù)變化規(guī)律預(yù)測

在對礦體礦化強度指數(shù)變化規(guī)律預(yù)測過程中，通過對礦體主要走向與傾向礦體強化指數(shù)進行統(tǒng)計，可以看出，走向高于20為中線，則礦體東西兩側(cè)礦化強度具有明顯增強趨勢。

在預(yù)測過程中礦化強度指數(shù)隨礦體深度變化而變化，在礦體沿傾向上金品位相對穩(wěn)定時，礦體整體變富趨勢增加，如圖1所示：

圖1 不同標高礦化強度指數(shù)變化

2.2 礦體找礦預(yù)測結(jié)果計算

根據(jù)以上觀察預(yù)測結(jié)果，在找礦過程中通過對地球化學元素統(tǒng)計與礦體實際情況進行調(diào)查后，將需要預(yù)測礦體進行微量元素結(jié)果的多元統(tǒng)計，從而分析出主成礦相關(guān)性，并對其進行標準化后，篩選出元素異常數(shù)據(jù)、樣本光譜反射率等，計算出相關(guān)函數(shù)：

其中，ρ為樣本光譜反射率，F(xiàn)為樣本光譜反射率與微量元素地球化學指標間的統(tǒng)計函數(shù)，X為主礦元素的元素綜合異常數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述公式，對礦體地物光譜反射率與遙感影像數(shù)據(jù)灰度值進行計算，根據(jù)可以求得：

其中，L為大氣頂部輻射能量值；ρ為樣品光譜反射率，DE為灰度值，ds為天文單位距離，E0為太陽輻射度，θ為天頂角，gain為圖像增益，bias為圖像偏置。

根據(jù)公式（1）與公式（2）從而推斷出DN與X之間的關(guān)系為：

通過將甘肅地區(qū)礦體中各波段灰度值帶入上述公式，可以得到代表綜合異常數(shù)值的主句，通過對（X）高低對遙感地球化學異常區(qū)進行判斷，從而完成找礦預(yù)測。

3 結(jié)語

通過對甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征及找礦預(yù)測進行研究可以發(fā)現(xiàn)，甘肅地區(qū)礦床以山地資源為主，根據(jù)對其礦體整體地質(zhì)特征進行分析，從而對礦體礦化強度指數(shù)變化規(guī)律預(yù)測，并最終通過計算完成找礦預(yù)測，為今后甘肅地區(qū)礦體開采提供更可靠的相關(guān)數(shù)據(jù)。