楊 芳

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八一大隊(duì)，四川 西昌 615000）

地質(zhì)構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)是造成地質(zhì)中各類礦產(chǎn)資源分布不同的主要原因，例如若想保證在土壤地質(zhì)當(dāng)中含有礦產(chǎn)資源，必須確保土壤地質(zhì)當(dāng)中含有巖石成分[1]。在對(duì)地質(zhì)資源進(jìn)行勘查過程中，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)中眾多巖石本身具備不同的特性，通過對(duì)礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘查，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)其周圍區(qū)域范圍內(nèi)所含礦產(chǎn)資源種類的探究。因此，針對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘查對(duì)于找礦和礦產(chǎn)種類分析等均有著一定重要意義，可為找礦工作提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息[2]。高精度勘探技術(shù)是近幾年出現(xiàn)的一種全新的找礦技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同礦區(qū)結(jié)構(gòu)特征和礦產(chǎn)資源富集區(qū)域的高精度劃分。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于礦區(qū)、施工區(qū)的地震預(yù)測(cè)，也能夠提供更加有力的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)一步提高找礦和礦區(qū)施工的安全性。基于此，本文以四川地區(qū)為例，針對(duì)其礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)利用高精度勘探技術(shù)對(duì)其進(jìn)行勘探應(yīng)用研究。

1 四川地區(qū)高精度勘探技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

1.1 高精度勘探器件選型

高精度勘探技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，要想實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定度的探測(cè)，需要對(duì)勘探器的精度進(jìn)行嚴(yán)格把控，而探測(cè)器的精度主要受到各類器件的精度以及外圍電路的影響。對(duì)于勘探器的選型，為了抑制礦區(qū)地質(zhì)活動(dòng)產(chǎn)生的脈沖幅度漲落對(duì)探測(cè)結(jié)果造成的影響，選用吸收層和倍增層較薄的APD器件，便于加速探測(cè)結(jié)果的輸運(yùn)速度，從而減小周圍環(huán)境影響因素對(duì)探測(cè)結(jié)果造成的影響[3]。同時(shí)，選用K165-560型號(hào)像元APD器件，可以更好地中和上述影響因素，為高精度勘探器件帶來更高探測(cè)效率和更快的響應(yīng)。常見高精度勘探器件包含25μm和100μm兩種靶面直徑，并且均采用To-46封裝結(jié)構(gòu)。在高精度勘探器件使用的過程中，將不透光的金屬外殼取下，并將探測(cè)靶面裸露在需要進(jìn)行探測(cè)的區(qū)域當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的探測(cè)。

1.2 基于高精度勘探技術(shù)的礦產(chǎn)地質(zhì)信息提取

在本文上述選擇的高精度勘探器件基礎(chǔ)上，利用高精度勘探技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的各類信息進(jìn)行提取。通過高精度勘探技術(shù)采集到的遙感影像，對(duì)被探測(cè)區(qū)域的礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)分布以及種類等進(jìn)行判斷。同時(shí)，利用高精度勘探技術(shù)通過獲取到的影像信息對(duì)被探測(cè)區(qū)域環(huán)境周圍地表現(xiàn)狀進(jìn)行判定，并實(shí)現(xiàn)對(duì)地表半隱伏結(jié)構(gòu)的透視，從而更清晰地了解到被探測(cè)區(qū)域的礦產(chǎn)地質(zhì)構(gòu)造。通過圖像當(dāng)中各區(qū)域顏色的深淺，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)巖石巖性的判斷，例如一般情況下顏色較淺的區(qū)域?yàn)樗嵝曰驂A性巖，顏色較深的區(qū)域則為基性巖或超基性巖[4]。為方便后續(xù)對(duì)探測(cè)區(qū)域的礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘探三維模型構(gòu)建，在獲取到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后還需要針對(duì)各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)組成、空間位置、空間形態(tài)等相關(guān)信息獲取。將獲取到的信息當(dāng)中與礦產(chǎn)地質(zhì)空間對(duì)象相關(guān)的內(nèi)容，按照語義進(jìn)行劃分，包括地層、巖體、地下工程設(shè)施、斷層等。同時(shí)，按照下述勘探模型的三個(gè)級(jí)別，即原始模型、標(biāo)準(zhǔn)模型、精細(xì)模型，對(duì)各個(gè)模型相對(duì)應(yīng)的信息進(jìn)行匯總。其中第一種模型當(dāng)中主要包括基礎(chǔ)地質(zhì)信息、地層屬性信息等，在獲取這一類型信息時(shí)，主要通過測(cè)量、地質(zhì)測(cè)繪、物探等實(shí)現(xiàn)。在這一類型模型的基礎(chǔ)上，通過對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，再對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)模型。在精細(xì)模型當(dāng)中，主要包含了具體描述礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)的各類參數(shù)特征，例如巖石巖性、節(jié)理、地下水等。

1.3 構(gòu)建三維礦產(chǎn)地質(zhì)勘探模型及動(dòng)態(tài)更新

在完成上述相關(guān)工作后，采用構(gòu)建三維礦產(chǎn)地質(zhì)勘探模型的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)現(xiàn)有或儲(chǔ)備的礦產(chǎn)資源資源量進(jìn)行預(yù)估。為了確保本文設(shè)計(jì)的模型在實(shí)際應(yīng)用中，具有一定應(yīng)用價(jià)值，在構(gòu)建模型時(shí)，可將礦區(qū)內(nèi)某礦體的剖面結(jié)構(gòu)作為建模參照，按照品位分級(jí)劃分的方式，進(jìn)行建模。具體流程如下圖1所示。

圖1 三維礦產(chǎn)地質(zhì)勘探模型構(gòu)建流程

在上述圖1提出的流程中，考慮到建模需要識(shí)別與調(diào)用剖面數(shù)據(jù)，因此，需要在建模前，進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理操作。并提取獲取的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)中的孔位數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、平峒數(shù)據(jù)等，將數(shù)據(jù)通過終端傳輸?shù)綄＜蚁到y(tǒng)內(nèi)，由地質(zhì)專家對(duì)其進(jìn)行深度解析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)內(nèi)邊界線的精準(zhǔn)圈定[5]。在此基礎(chǔ)上，使用人工識(shí)別與大數(shù)據(jù)技術(shù)，定位邊界線，采用在礦區(qū)構(gòu)建控制網(wǎng)或添加控制線的方式，形成一個(gè)礦區(qū)邊界面，但此時(shí)構(gòu)建的剖面結(jié)構(gòu)屬于一個(gè)封閉的曲面，不符合礦山單位地質(zhì)勘查工作的實(shí)際要求。因此，需要在完成上述處理后，對(duì)勘探模型進(jìn)行校正，校正的過程可以是旋轉(zhuǎn)模型、平移模型中控制線等?？傊?，要確保設(shè)計(jì)的模型在實(shí)際應(yīng)用中可發(fā)揮作用，應(yīng)時(shí)刻根據(jù)地質(zhì)遷移的變化，對(duì)模型中的相關(guān)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，直到找出變化的規(guī)律，按照地質(zhì)遷移的規(guī)律，設(shè)定模型校正系數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的動(dòng)態(tài)更新。

2 應(yīng)用實(shí)例

利用本文上述論述內(nèi)容，針對(duì)四川地區(qū)某礦山的礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度勘探技術(shù)探測(cè)，以此驗(yàn)證該方法在實(shí)際應(yīng)用中的探測(cè)效果。本文選擇的礦山共經(jīng)歷了四次演化階段，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈，并且主要以南東和南西方向?yàn)橹鳎@兩個(gè)方向上的地質(zhì)結(jié)構(gòu)為主要控巖和空礦構(gòu)造。同時(shí)，探測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)具有十分強(qiáng)烈的巖石蝕變現(xiàn)象，早期巖體幾乎全巖蝕變，主要蝕變類型包括硅化、明礬石化等。為實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)的更深入了解，引入高精度勘探技術(shù)，并按照本文上述內(nèi)容完成探測(cè)。將探測(cè)采集到的山地工程信息、鉆探信息、地質(zhì)測(cè)繪信息等進(jìn)行匯總，將這些數(shù)據(jù)信息作為基礎(chǔ)，引入對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行管理，確?？臻g數(shù)據(jù)能夠與屬性數(shù)據(jù)融合。將探測(cè)結(jié)果作為依據(jù)，對(duì)該礦區(qū)資源儲(chǔ)量進(jìn)行估算，并將最終探測(cè)結(jié)果記錄如表1所示。

表1 四川地區(qū)某礦區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測(cè)結(jié)果

從表1中得出，該礦區(qū)儲(chǔ)量最多的為探明資源量和控制資源量礦石礦物，該區(qū)域內(nèi)不含有推斷資源量?jī)?chǔ)量類型的礦石和金屬礦產(chǎn)資源。因此，通過利用高精度勘探技術(shù)對(duì)該區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)得出的結(jié)果可以進(jìn)一步分析，在該區(qū)域更適合針對(duì)探明資源量類型礦物進(jìn)行開采，無法在區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)推斷資源量類型礦的開采，該探測(cè)結(jié)果可以為該礦區(qū)未來找礦提供有利依據(jù)。

3 結(jié)語

本文在立足于地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象等特征，引入高精度勘探技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的探測(cè)，并通過將該探測(cè)方法應(yīng)用于實(shí)際四川地區(qū)礦區(qū)內(nèi)，為其接下來的找礦工作和開采方案制定提供科學(xué)依據(jù)，本文上述探測(cè)思路在一定程度上從理論、技術(shù)等方面推動(dòng)了地礦工作信息化的發(fā)展。