新時期地質礦產勘查與找礦技術研究

謝 晨，陳 瑤

（1.江西省地質礦產勘查開發(fā)局九0二地質大隊，江西 新余 338000；2.江西省地質礦產勘查開發(fā)局贛中地質大隊，江西 南昌 330000）

目前，我國的國力昌盛，各個領域都發(fā)展得如火如荼，尤其是工業(yè)領域，步入了新時期，新時期各個地區(qū)對礦物的需求都越來越多，礦物資源的開采量跟不上消耗量。雖然礦產資源的需求量多了，但礦產資源的總數(shù)量是固定的，因此需要不斷研發(fā)高效的礦產勘查技術，加大勘探力度，從而實現(xiàn)更高效的礦產資源探采，礦產資源的探采自然避免不了地質勘查，地質勘查可以通過對各個復雜地區(qū)的勘察發(fā)現(xiàn)新的礦區(qū)，增加我國礦區(qū)數(shù)量，促進我國地質礦產的開發(fā)利用，滿足社會生產發(fā)展的需要。在地質礦產的開采和利用中，對地質礦產的有效勘探，需要實現(xiàn)精準化，高效化。

然而，我國目前的礦產勘探技術仍有提升空間，新技術的研發(fā)和創(chuàng)新受到各種因素的限制。除此之外，我國開展地質勘探項目的設備資金投入不足，導致其沒有探索的發(fā)展線索。因此面對這種情況，需要設計一種新的礦產勘查和找礦技術，滿足不斷增長的礦物需求，增加我國礦產資源的儲備，可以促進我國社會經濟發(fā)展。因此，新形勢下，要更加重視地質礦產勘查工作的研發(fā)，充分發(fā)揮礦產工業(yè)在社會經濟建設中的主導地位[1]。

1 地質礦產勘查與找礦技術設計

1.1 GIS提取遙感信息

為了提取相應的遙感影像數(shù)據(jù)，首先需要明確遙感地質分析的范圍。為了更有效地從遙感圖像中提取地質信息，需要進行顏色合成和高分辨率圖像融合、輻射校正、大氣校正、圖像增強處理等預處理。通過對比可以看出，使用ETM+8進行圖像增強時，此時呈現(xiàn)出的圖像色彩最鮮明，圖像的質感最佳，因此本文選用ETM+8進行圖像增強，增強后的圖像具有了礦區(qū)特殊地形的參考性特征，可以進行初步處理，若在遙感信息提取時，出現(xiàn)了影響遙感信息提取結果的干擾性因素，例如植被水體干擾等，則需要提前進行去除，取出后未經干擾影響的遙感信息才可以輸入到后續(xù)的礦區(qū)定位中心中，在信息傳輸?shù)倪^程中，為避免信息傳輸故障，本文選取了MAPGIS進行傳輸，除此之外傳輸后還需要進行校準，根據(jù)工作區(qū)的邊界線，將處理后的所有影像裁剪出來，制作遙感影像規(guī)劃。

參考當?shù)氐刭|調查結果和不同礦段的遙感影像特征，采用直譯、展開、比較的方法，遵循全面解釋工作區(qū)的原則進行后續(xù)信息的傳送，信息傳輸應從簡單到復雜，從多幅遙感影像的組合到單個遙感影像的校準。整個過程經歷了室內初步檢測、現(xiàn)場核查、室內詳解三個階段。褶皺結構的解釋是利用圖像的宏觀特征來識別褶皺結構的整體輪廓，并結合褶皺結構的圖形圖像特征、巖石三角面的形狀、邊坡坡度等進行分類的。反坡和旋轉圖像特征以及地層對稱分布等巖石分析符號決定了褶皺結構的類型和性質。

在遙感圖像中，環(huán)(弧)結構最常用色相、水系、陰影結構、植被等符號或它們的組合來表示，呈現(xiàn)圓形或橢圓形的空心環(huán)或未閉合的弧線。通過對研究區(qū)的環(huán)(弧)結構進行分析，可以看出相應的區(qū)域的環(huán)圖像結構和弧圖像結構[2-4]。

1.2 高精度磁測進行礦物定位

本文設計的方法首先利用高精度磁測法定位礦物的位置，由于某些特殊的礦區(qū)礦床周圍的地形復雜，不容易進行礦產勘查，因此首先需要進行礦物定位，本文使用的高精度磁測法分為幾種，即高精度地磁法，高精度重力法，以及土壤測量法等。高精度磁測法通過對磁力的感應，將相應礦區(qū)的磁力信號采集到探測器中，對尋找磁性礦物十分有幫助，在進行礦物定位時，其可以增加斷裂構造地形的探測準確度。

探測分為幾步完成，第一步，采集觀測地形的信息，將采集到的信息輸送到信號輸出器，第二步，根據(jù)采集到的信息進行地形校正，第三步，實施布格校正，獲得正常場校，其中，布格校正在校正時可能面臨兩種不同的狀態(tài)，即絕對的異常和相對的異常，此時就需要對異常的總績點水準面進行檢測，從而獲取此時真實的異常狀態(tài)，方便其進行布格校正。第四步，確定重力異常覆蓋面積，若此時重力異常的覆蓋面積呈現(xiàn)出增加的趨勢，則可證明此時的重力異常值呈現(xiàn)圈閉的狀態(tài)，即相鄰的礦圈圍巖存在一定的對應關系，此時即可進行礦體的定位，若此時呈現(xiàn)出等值線扭曲的狀態(tài)，則證明此時勘察的礦區(qū)存在著一定的變質改造作用，需要利用布格重力法進行重新定位識別。

在初步定位后需要進行下一步的土壤檢測操作，首先調查土壤周圍巖體的深度，分離出此時土壤中存在的礦元素，根據(jù)礦元素的吻合狀態(tài)，判定土壤此時的異常強度，若此時土壤的異常強度超出了額定值，則土壤周圍一定存在著超基性礦物巖體。其次，檢驗土壤周圍礦床的成礦作用，若巖體成礦作用復雜，則會呈現(xiàn)出明顯的重力分異特點，若巖體呈現(xiàn)出侵入特征，則說明此時巖體已經礦化，即可以進行初步的礦物定位。

1.3 提取控礦因子

在探采定位結束后，要對礦區(qū)內的礦產因子進行提取，從而確定礦物勘探的區(qū)域，本文設計的技術應用到加權法，首先將采集礦區(qū)的地質特征信息進行提取，利用理化分析過濾出礦區(qū)的成礦元素，其次構建礦石預測報表，將礦物探采區(qū)域劃分的報表進行初步分析，檢測此時探采的具體影響元素，解決此時需要面臨的問題，最后，利用GIS進行預測信息重疊，從而找到含有所需礦物的地層。

通過將研究區(qū)的高精度磁異常圖和研究區(qū)的沉積點疊加，可以看到沉積物的主要分布。遙感分析提取的缺陷結構和控礦異常因子可以作為遙感信息的探采證據(jù)。根據(jù)研究區(qū)的地質特征、成礦規(guī)律和勘探跡象，建立出勘探的概念模型，辨別此時礦化元素的整合狀態(tài)，確定一個探采中心進行開采。

1.4 深部礦體探測實現(xiàn)礦產勘查與找礦

瞬態(tài)電磁法(TEM)是尋找深部礦體的有效方法，可控聲源的頻率地電磁測法和地電化學法也對深部礦體的探測有一定的效果?？煽芈曉吹念l率地電磁測法和瞬態(tài)電磁法(TEM)是近年來新產生的深部礦體檢測方法。CSAMT方法的優(yōu)點主要是可以測定特定的斷面，在勘查深度大的區(qū)域仍可使用，除此之外，其探查幾乎不受地形影響，因此校正簡單，可在需要進行大面積探查時使用。瞬態(tài)電磁法(TEM)的優(yōu)點是在同一發(fā)射場斷電后觀察到純二次磁場，消除噪聲和地形波動的影響。適合在多種地理環(huán)境下工作，可使用同一個裝置進行觀測，測量結果顯示鮮明，具有造型簡單、層次感強的特點。而地磁測量相對簡單高效，其對低阻層敏感，且分辨率強。

2 實例

2.1 X礦區(qū)現(xiàn)狀

X礦區(qū)位于我國某省的東南部，礦區(qū)內現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多處鎳礦床。礦區(qū)內呈現(xiàn)特殊地形，總體礦區(qū)地形復雜，礦內包含寒武紀等多個系列，分布最廣的是二疊系，上部為帶黑云斜長石、長石斜長石、淺粒狀黑云母變粒巖的灰色硅質大理巖帶，X礦區(qū)圖如下圖1所示。

圖1 X礦區(qū)圖

如圖1所示，該礦區(qū)的巖漿活動較強，巖性復雜。巖石的范圍從超堿性、堿性、中性到酸性。自加里東-海西-印支-燕山期晚期以來，該礦區(qū)的巖漿層一直呈現(xiàn)出活躍的狀態(tài)。

除此之外，X礦區(qū)地質環(huán)境適宜成礦，在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦物包括鐵、錳、鉻、鎳、鋁、銅、鉛、鋅、銻、金和其他金屬礦物。主要礦床有銅鎳礦床、鋁礦床和鐵礦床。礦床類型復雜多樣，包括巖漿銅鎳硫化物礦床、斑巖礦床、矽卡巖礦床和熱液礦床。

2.2 應用效果

檢測本文設計的地質礦產勘查與找礦技術與傳統(tǒng)的地質礦產勘查與找礦技術在X礦區(qū)的a～f礦段的探采時間，檢測結果如下表1所示[5]。

表1 實驗結果

由表1可知，本文設計的地質礦產勘查與找礦技術的探采時間遠低于傳統(tǒng)的地質礦產勘查與找礦技術的探采時間，具有高效性。

3 結語

綜上所述，隨著我國各個區(qū)域對礦物需求量的增加，礦物的探采效率成為了目前礦物探采的核心，因此本文設計了新的礦物勘查探采方法，該方法可以有效減少礦物探采時間，提升礦物探采的效率，應用設計的探采方法，對X礦區(qū)進行實例分析，實例分析的結果證明，設計的方法能有效降低礦產勘察與找礦的時間，具有高效性，隨著礦物探采的加劇，生態(tài)環(huán)境也越來越受到重視，因此，還需要在后續(xù)的應用中，加入保護生態(tài)環(huán)境的相關技術，實現(xiàn)礦物探采與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。