余 玲，萬劍威

（江西有色地質(zhì)勘查五隊，江西 九江 332000）

近幾年來，伴隨礦產(chǎn)開發(fā)力度的持續(xù)增大，浮在地表的淺礦也在不斷減少，可以供應人們直接開采的礦量也越來越少。面對這樣的發(fā)展趨勢，對深部礦產(chǎn)進行勘察，不斷加強深部地質(zhì)探測技術(shù)的發(fā)展。通過對深部礦場的地質(zhì)進行調(diào)查，對深部礦產(chǎn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行了解，其主要目的是找尋深部地質(zhì)中的隱伏與半隱伏礦產(chǎn)。因為目前的一些探測技術(shù)的應用深度、精度無法對實際的要求進行滿足，在進行深部尋礦的過程中十分困難?，F(xiàn)有的深部采礦技術(shù)具備的抗干擾能力較差，無法再進行地質(zhì)深部探測的時候找出隱伏礦產(chǎn)。文章通過對深部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查理論進行詳細的分析了解，從而設(shè)計了適用于目前地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)探測的新型技術(shù)，對于提高技術(shù)水準以及加強開采量都具備極大的實用價值。

1 深部礦產(chǎn)地質(zhì)偵查基礎(chǔ)理論的研究

中國是一個擁有豐富礦產(chǎn)資源的國家，并且其分布在全國各地。因為形成礦產(chǎn)地質(zhì)的背景具有差異，并且區(qū)域地質(zhì)成礦歷史活動的積累也不盡相同。想要對深部礦產(chǎn)資源進行開發(fā)，就有必要對這一地區(qū)的礦產(chǎn)分布與成礦原因進行充分了解。比如：分析這些礦物是分布在地槽區(qū)還是臺地區(qū)，其主要出于板內(nèi)還是板緣；對歷史地質(zhì)上的構(gòu)造運動規(guī)模、種類、階段對成礦的影響進行認識，以便對這一區(qū)域的礦石產(chǎn)量以及種類進行根本了解。

1.1 礦產(chǎn)成因

分析形成礦物的地質(zhì)事件或者功能?？偟膩碚f，形成礦床的主要原因可分為兩種，即為：巖漿熱液與沉積變質(zhì)兩種形成原因。站在宏觀的角度來講，不同成因的礦石巖性和構(gòu)造不同；站在微觀的角度來講，礦物和化學成分的定量分析數(shù)據(jù)也具有極大的差異。

1.2 控礦因素

形成礦床與其分布通常受到巖性與構(gòu)造兩種因素的控制，為此可經(jīng)過對已知礦體的賦存位置以及空間的分布特點進行研究，從而了解礦床的形成與分布。

2 偵查深部礦產(chǎn)地質(zhì)的主要技術(shù)方式

2.1 分析偵查技術(shù)

開展深部礦產(chǎn)地質(zhì)的調(diào)查，可以將其叫作“深部礦調(diào)”，早在20 世紀60 年代，前蘇聯(lián)就繪制了礦山生產(chǎn)地質(zhì)的三維地圖，并伴隨有關(guān)技術(shù)的開發(fā)，加納利利用深部鉆探、井中物探等各種技術(shù)發(fā)現(xiàn)了許多深部的半隱伏與隱伏礦產(chǎn)。中國地質(zhì)調(diào)查局在2011 年的時候啟動了“三維地質(zhì)填圖”和“深部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”試點工作，以此來促進我國深部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查的進一步發(fā)展，使得勘探技術(shù)快速由二維突破成三維，并且獲得了很好的成果。站在技術(shù)使用的具體情況來說，在傳統(tǒng)地質(zhì)圖從三維向二維過渡的時候，往往會發(fā)生信息丟失的情況，造成地質(zhì)現(xiàn)象不能獲得充分體現(xiàn)。然而，現(xiàn)如今迅速開發(fā)的三維地質(zhì)建模技術(shù)擁有了地質(zhì)現(xiàn)象三維可視化與信息模擬和還原等優(yōu)點，在有關(guān)領(lǐng)域獲得了普遍使用與推廣。如今，較為常見的三維地質(zhì)建模技術(shù)通常包含了平行剖面、交叉剖面這兩種建模方式，以及變成了深部礦產(chǎn)成因調(diào)查技術(shù)的象征。

2.2 創(chuàng)建地質(zhì)調(diào)查模型

為了可以對深部礦產(chǎn)地質(zhì)的需求進行滿足，建立三維建模的時候需求豐富、可靠的地質(zhì)信息作為基礎(chǔ)，對各個時期、各項工作層次的土地質(zhì)量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理，從而形成標準化的數(shù)據(jù)庫；在綜合分析數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了地質(zhì)構(gòu)造圖，推導了成礦模型和找礦元素模型等。在對數(shù)據(jù)進行處理的時候，利用地質(zhì)剖面圖的綜合解釋對多變量數(shù)據(jù)開展建模，經(jīng)過對不同比例尺模型的耦合，保證模型可以準確反映目標區(qū)域的礦床情況，具體如圖1 所示。

圖1 多元數(shù)據(jù)建?；A(chǔ)流程圖

2.3 建模分析

文章介紹的三維地質(zhì)模型建模為一種在深部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上形成的模型分析結(jié)構(gòu)，將深部礦產(chǎn)地質(zhì)的三維空間形態(tài)、耦合關(guān)系當作基礎(chǔ)，將“界面”充當核心，形成在各種不同深部礦產(chǎn)地質(zhì)基礎(chǔ)上的界面，其本身具有復雜的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域特征。為確保建模整體品質(zhì)，在對建模分析的過程中應該對以下幾方面問題進行高度重視。

2.3.1 開展模型的充分研究和概化處理

在建立模型以前，有必要對目標區(qū)域中的地質(zhì)信息進行認識，對地質(zhì)形成的主要原因與結(jié)構(gòu)狀況進行了解，由于地質(zhì)方面的研究有限，模型也許不能對全面地質(zhì)現(xiàn)象進行表達，因此，在研究過程中可將重點縣市當作建模目標，其主要包含侵入巖體、控巖構(gòu)造等，其他的內(nèi)容可適當推廣。

2.3.2 對數(shù)據(jù)的全面研究

對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復雜的區(qū)域，可以收集的數(shù)據(jù)資源也更為豐富，從而識別出更加充分的地質(zhì)信息，然而，不同來源的數(shù)據(jù)往往會發(fā)生沖突。但是，由于受到現(xiàn)有深度檢測方法和工作周期等各種因素的制約，傳統(tǒng)的方式很難提取充足的數(shù)據(jù)樣本，為此，在進行數(shù)據(jù)綜合研究的時候，有必要根據(jù)探測與地質(zhì)調(diào)查結(jié)果等各種方式來開展研究工作。

2.3.3 建立概念模型

概念模型來源于人類對地質(zhì)現(xiàn)象的具體研究，地質(zhì)資料經(jīng)過簡化、總結(jié)、提煉后，為有效解釋地質(zhì)形成，利用文字和圖形進行表達，并依托概念模型建立對應的成礦模型，從而保證正確的建模方向。

2.4 明確礦產(chǎn)類型

當前地面發(fā)現(xiàn)的的巖脈，地質(zhì)調(diào)查程度只是處在預查水平，而深部礦產(chǎn)開發(fā)潛力十分巨大，但實際開采前景的深度礦石，其數(shù)量與隱伏盲礦脈的數(shù)量都沒有明確的結(jié)論。站在金屬礦產(chǎn)角度來說，對成礦機理進行總結(jié)，研究典型礦床的成礦規(guī)律，創(chuàng)建成礦模型，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查模式找出深部礦產(chǎn)。通過判斷礦床和富礦區(qū)演化方向，結(jié)合地球化學勘查和遙感勘查技術(shù)，對深部含礦地質(zhì)體詳細檢查，使檢測實現(xiàn)三維化，為探測和驗證供應技術(shù)與數(shù)據(jù)支持。

2.5 引進遙感技術(shù)

遙感技術(shù)在深部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中的使用通常是對無人值防、地形陡峭的地區(qū)進行。加強綜合處理遙感分辨率的技術(shù)，提出識別標志。首先應該明確調(diào)查的范圍，并使用遙感技術(shù)對這一地區(qū)進行探測，把獲得的信息和區(qū)域波譜實施比較。對工作難度較大的地區(qū)，使用遙感技術(shù)對地質(zhì)體進行調(diào)查，建立典型礦物的輻射能模型，完善多源遙感數(shù)據(jù)信息，有效提高深部礦產(chǎn)地質(zhì)探測速度，為地質(zhì)調(diào)查工作供應方便。

3 案例分析

3.1 簡單介紹

在中國矽卡巖型大型礦集區(qū)中，銅陵礦集區(qū)屬于具有典型性的區(qū)域，大部分研究對銅陵礦集區(qū)成礦作用和巖漿活動的聯(lián)系進行了驗證，巖漿活動不但可以供應更多熱流體，而且能增加關(guān)鍵的成礦物質(zhì)成分，巖漿層的成礦作用和成礦特性為礦床形成供應了關(guān)鍵性物質(zhì)。

3.2 三維地質(zhì)建模

3.2.1 明確建模目標

根據(jù)銅陵集礦區(qū)地質(zhì)特點，結(jié)合礦床研究經(jīng)驗和深部找礦問題，對綜合調(diào)查和模擬的對象進行根本確定。所以，在這次分析當作，明確的模擬對象輸液深部三維成礦系統(tǒng)構(gòu)架、成礦作用及礦石顯示信息等，其主要包含了地質(zhì)的三維分布信息、三維空間與燕山期侵入體的形態(tài)等。為此，明確的三維地質(zhì)建模器安裝二十四個解剖平面，間距為2km。保證目標區(qū)域獲得全面覆蓋。

3.2.2 建立地質(zhì)體的約束模型

在地表建模過程中，利用鉆孔高程點、孔板高程、等高線各項數(shù)據(jù)，通過高程值的平滑和離散網(wǎng)格劃分形成DEM 圖，并和矢量地質(zhì)圖融合。

3.2.3 建立地質(zhì)實體模型

將建模涉及的矢量圖像和屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維空間模型，從而形成數(shù)據(jù)集，并與人機交互中加入專家經(jīng)驗的聯(lián)合約束作用。為此，結(jié)合建模的重要技術(shù)，使用構(gòu)網(wǎng)措施，并對礦層巖區(qū)中的復雜巖體形態(tài)充分考慮，而處理這種地層模型是非常困難的。因此，以24 條綜合地質(zhì)剖面模型作為專題結(jié)構(gòu)，在把整個模型劃分為多個建模網(wǎng)絡(luò)后，讓網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建可以良好對斷層和物性的模型進行補充，然后結(jié)合深部地質(zhì)的概念模型度其形狀進行分析。

3.2.4 考證模型

通過考證模型我們可以看出，銅陵集礦區(qū)為斷陷構(gòu)造隆起區(qū)，這一區(qū)域的主構(gòu)造展現(xiàn)出斜構(gòu)造特點，并利用S”型復式褶皺帶的方式進行體現(xiàn)，南北兩側(cè)分別向著SWW 和NEE 方向，平面上單一褶皺大部分呈“S”型。根據(jù)對構(gòu)造的深入調(diào)查，我們可以看出，銅陵集礦區(qū)在銅陵-南陵基底東西向結(jié)構(gòu)下依次由五個礦田延伸而出，而其它的礦田產(chǎn)于背斜構(gòu)造的核心或轉(zhuǎn)折端，由此可以表示背斜構(gòu)的形成是成礦的關(guān)鍵原因。但是后期通過具體實證也表明，在背斜構(gòu)造下找到了深部礦物。

4 結(jié)論

綜上所述，近幾年來我國采礦技術(shù)的持續(xù)開發(fā)有效增強了淺礦區(qū)的采集力度，而深部礦物的開采潛力仍然十分巨大。然而，因為現(xiàn)如今技術(shù)的影響，中國深部礦產(chǎn)資源的勘探深度并沒有對開發(fā)的需求有效滿足，為良好落實礦產(chǎn)資源開發(fā)的持續(xù)發(fā)展，完善深部礦產(chǎn)資源地質(zhì)調(diào)查與技術(shù)的開發(fā)成為了必然的發(fā)展趨勢。文章針對地質(zhì)調(diào)查的方式結(jié)合鉆探檢驗證實的設(shè)計，對深部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查的理論基礎(chǔ)進行了深入的研究，并對深部探測技術(shù)進行了設(shè)計，創(chuàng)建了地質(zhì)調(diào)查模型，以此來收集數(shù)據(jù)，并對其分析與創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，明確礦場的具體類型，以此來引進遙感探測技術(shù)，從而獲得更好的發(fā)展，為中國深部礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查提供了全新的發(fā)展方向。