區(qū)域找礦技術(shù)在新疆地區(qū)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

安 煜，李 明

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì)，四川 德陽 618000）

與以往找礦技術(shù)相比，區(qū)域找礦技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢更強(qiáng)，通過將以往多種不同找礦技術(shù)經(jīng)驗(yàn)融合，對(duì)勘查區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行更加全面的考量，是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)找礦技術(shù)的全面創(chuàng)新手段[1]。將區(qū)域找礦技術(shù)應(yīng)用到礦產(chǎn)資源勘查當(dāng)中，能夠有效提高找礦的精確性，有助于降低找礦工作的難度，并減少或避免對(duì)礦區(qū)周圍自然生態(tài)環(huán)境的破壞。因此，當(dāng)前區(qū)域找礦技術(shù)在這一領(lǐng)域當(dāng)中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。新疆地區(qū)由于其地理?xiàng)l件的特殊，因此礦山構(gòu)造十分復(fù)雜，也因此為大量礦產(chǎn)資源提供了良好的賦存條件。當(dāng)前，針對(duì)新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源勘查的方法主要集中在物探和化探兩方面為主，對(duì)于區(qū)域找礦技術(shù)還未進(jìn)行過多涉及，在實(shí)際開展勘查工作時(shí)，傳統(tǒng)勘查方法常常會(huì)出現(xiàn)勘查結(jié)果不準(zhǔn)確，勘查過程中對(duì)周圍環(huán)境影響十分嚴(yán)重[2]。由于上述兩個(gè)方面問題的存在，使得新疆地區(qū)的礦產(chǎn)資源無法得到可持續(xù)發(fā)展，不僅會(huì)造成礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)造成礦山周圍環(huán)境的破壞，在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益上均存在亟待解決的問題?；诖?，結(jié)合區(qū)域找礦技術(shù)在其他地區(qū)礦產(chǎn)勘查的應(yīng)用優(yōu)勢，開展其在新疆地區(qū)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用研究。

1 基于區(qū)域找礦技術(shù)的新疆地區(qū)礦產(chǎn)勘查方法設(shè)計(jì)

1.1 構(gòu)建新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源三維可視化勘查模型

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源的高效率勘查，本章提出以三維可視化技術(shù)作為支撐的關(guān)鍵，結(jié)合區(qū)域地形構(gòu)建指定模型的方式，為勘察相關(guān)工作的實(shí)施做出指導(dǎo)。在此過程中，需要調(diào)派相關(guān)工作人員，對(duì)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地勘查工作，但勘查過程中，需要全面衡量新疆地區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件等因素，在明確相關(guān)因素的基礎(chǔ)上。但由于地區(qū)勘查工作的實(shí)施截止目前仍存在漏洞，采用傳統(tǒng)直接進(jìn)行地區(qū)分割的方式，難以對(duì)區(qū)域地形、地勢進(jìn)行深層次剖析，因此，本章采用進(jìn)行地區(qū)體素隨機(jī)組合分配的方式，獲取對(duì)地區(qū)地形的概況描述。相關(guān)此方面研究的具體執(zhí)行行為如下。

第一步：獲取新疆地區(qū)區(qū)域地形地勢圖，并將獲取的圖像進(jìn)行三維與3D處理，確保獲取的二維圖像與三維圖像具備一定的適配性。在此基礎(chǔ)上，挖掘與定位新疆地區(qū)區(qū)域地形地勢圖中的細(xì)節(jié)信息，生成關(guān)鍵圖像框架。但在此過程中，地形與地勢的體素單元相對(duì)較小，要在真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)體素單元信息的細(xì)致化處理，還需要保持每一個(gè)單元具備與其自身相符的獨(dú)立屬性。但與此同時(shí)也應(yīng)當(dāng)關(guān)注到每個(gè)單元信息的可視化處理。

第二步：在完成對(duì)新疆地區(qū)區(qū)域地形地勢圖中細(xì)節(jié)信息的獲取與基礎(chǔ)框架的建設(shè)后，可結(jié)合對(duì)模型的填充方式，在模型中構(gòu)建一個(gè)正方體體元，并構(gòu)建與之對(duì)應(yīng)的格柵結(jié)構(gòu)，將每一個(gè)細(xì)節(jié)信息填充到格柵模板中，對(duì)其進(jìn)行信息擴(kuò)散，使三維模型中的每一個(gè)具體信息均可實(shí)現(xiàn)被完全填充。

第三步：在對(duì)新疆地區(qū)區(qū)域地形地勢實(shí)際勘查的過程中，可結(jié)合有關(guān)參照依據(jù)，將區(qū)域劃分為若干個(gè)元素，并構(gòu)建對(duì)應(yīng)的橫縱坐標(biāo)，參照坐標(biāo)對(duì)應(yīng)值，對(duì)屬性文件進(jìn)行簡化處理，并在對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)中構(gòu)建多個(gè)指定數(shù)據(jù)文件，在完成對(duì)數(shù)據(jù)的填充與可視化處理后，對(duì)照數(shù)據(jù)完成對(duì)新疆地區(qū)指定模型的構(gòu)建。

1.2 基于區(qū)域找礦技術(shù)礦產(chǎn)圖像柵格數(shù)據(jù)采集

在完成上文提出相關(guān)工作的基礎(chǔ)上，持續(xù)對(duì)區(qū)域關(guān)鍵信息進(jìn)行采集，設(shè)計(jì)一個(gè)分布相對(duì)均勻的可視化圖像。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)屬性點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測量集合與網(wǎng)格信息進(jìn)行細(xì)化處理。以此得出地區(qū)多個(gè)位置的空間屬性。此過程如下計(jì)算公式所示。

公式（1）中，K表示為指定地區(qū)定位的核心數(shù)據(jù)集合，集合使用δ表示，其數(shù)據(jù)量可以使用n表示，取值范圍為[1～+∞]；其中每一個(gè)數(shù)值均可被認(rèn)定為是一個(gè)待定數(shù)值。

在完成對(duì)此方面的計(jì)算后，引進(jìn)最小而成計(jì)算方式，對(duì)待定的測量點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)值的擬定，并將數(shù)據(jù)完全打亂處理，采用此種計(jì)算方式得到的數(shù)值值，不僅計(jì)算結(jié)果精度較高，同時(shí)在此種條件下，所執(zhí)行的計(jì)算量也相抵較小，總之，此種方式是實(shí)現(xiàn)對(duì)獲取數(shù)據(jù)處理及調(diào)度的有效方式。在確保計(jì)算完成的數(shù)據(jù)滿足相關(guān)需求的基礎(chǔ)上，完成對(duì)數(shù)據(jù)的獲取工作。

1.3 礦產(chǎn)圖像柵格數(shù)據(jù)與可視化勘查模型映射

在利用區(qū)域找礦技術(shù)完成對(duì)新疆地區(qū)礦產(chǎn)圖像柵格數(shù)據(jù)采集后，為實(shí)現(xiàn)對(duì)勘查數(shù)據(jù)的可視化展現(xiàn)，本文結(jié)合高層次可視化語言IDL軟件，對(duì)礦產(chǎn)資源圖像柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)勘查結(jié)果的可視化展示。其具體步驟為：第一步，構(gòu)建新疆地區(qū)礦產(chǎn)被勘查區(qū)域范圍內(nèi)，不同礦產(chǎn)資源屬性顏色對(duì)照表。在構(gòu)建過程中，可根據(jù)不同礦產(chǎn)資源的品位、含量等不同程度設(shè)置不同顏色值的屬性顏色對(duì)照表，即品位越高，則屬性顏色越深；品位越低，則屬性顏色越淺，或金屬元素含量越高，則屬性顏色越深；金屬元素含量越低，則屬性顏色越淺等。第二步，再利用經(jīng)過上述區(qū)域找礦技術(shù)處理后得到的新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源圖像柵格數(shù)據(jù)中與體素屬性相關(guān)的數(shù)據(jù)類型映射為不同顏色以及不同透明度[4]。為確保具有一定的適應(yīng)性，選擇將三原色作為分量的標(biāo)準(zhǔn)，將透明度數(shù)值設(shè)置從0～100。規(guī)定，當(dāng)透明度數(shù)值為0時(shí)，呈現(xiàn)出的圖像完全透明；當(dāng)透明度數(shù)值為100時(shí)，則則相應(yīng)的礦產(chǎn)資源圖像完全不透明。通過這樣的方式對(duì)圖像顏色和透明度進(jìn)行調(diào)整，讓勘查人員在觀察過程中，感受到不同程度上的視覺感受，從而以此完成對(duì)新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源勘查，并對(duì)其特征進(jìn)行精準(zhǔn)描述，使礦山勘查人員能夠在第一時(shí)間觀測到三維可視化模型中，需要進(jìn)行勘查的區(qū)域還包含礦體深部的地質(zhì)條件特征數(shù)據(jù)信息。圖1為利用區(qū)域找礦技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像柵格數(shù)據(jù)與模型之間的映射。

圖1 圖像柵格數(shù)據(jù)與三維可視化勘查模型的映射關(guān)系

根據(jù)新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源分布的實(shí)際特點(diǎn)，為了進(jìn)一步完成對(duì)勘查圖像的可視化描述，本文處理采用區(qū)域找礦技術(shù)外，還結(jié)合了IDL語言，開展針對(duì)新疆地區(qū)特殊地質(zhì)構(gòu)造的三維礦產(chǎn)資源分布地質(zhì)特征數(shù)據(jù)表。在經(jīng)過上述操作得到映射結(jié)果后，勘查人員能夠從多個(gè)角度，完成對(duì)新疆地區(qū)礦產(chǎn)更加直觀的觀察。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高勘察結(jié)果信息的利用價(jià)值，在按照上述論述，完成對(duì)新疆地區(qū)礦產(chǎn)勘查后，可將勘察結(jié)果中的礦產(chǎn)資源商按位空間地質(zhì)信息存儲(chǔ)在上位機(jī)當(dāng)中，方便后續(xù)勘查工作，為其提供資料信息，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)新疆地區(qū)固定礦產(chǎn)資源的定位，同時(shí)，通過對(duì)存儲(chǔ)資料信息的查找，也能夠?yàn)楹罄m(xù)開展詳細(xì)的礦產(chǎn)觀察及找礦創(chuàng)造可視化條件。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

為進(jìn)一步對(duì)本文提出的勘查方法進(jìn)行驗(yàn)證，將其應(yīng)用于實(shí)際的新疆礦產(chǎn)勘查區(qū)域當(dāng)中，并對(duì)其是否符合新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的需求問題進(jìn)行探究，將本文提出的勘查方法與傳統(tǒng)勘查方法同時(shí)應(yīng)用于新疆地區(qū)同一勘查研究區(qū)域當(dāng)中，完成如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)：

通過對(duì)研究區(qū)域的歷史資料進(jìn)行調(diào)查得出，該區(qū)域內(nèi)部包含了4種形成于不同時(shí)期的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。這四種結(jié)構(gòu)之間存在的礦產(chǎn)資源賦存差異性十分明顯，因此實(shí)現(xiàn)本文實(shí)驗(yàn)的適應(yīng)性要求。根據(jù)某種金屬礦產(chǎn)資源的賦存情況對(duì)實(shí)驗(yàn)研究區(qū)域進(jìn)行劃分，將整個(gè)研究區(qū)域劃分為I、II、III、VI、V，共五個(gè)不同區(qū)域。為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，將兩種勘查方法同樣設(shè)置相同的勘查線，并在每一條勘查線上都分別布設(shè)10個(gè)鉆孔，鉆孔與鉆孔之間的距離設(shè)置為120m。結(jié)合上述操作，利用兩種勘查方法完成對(duì)礦產(chǎn)資源的定位，并將定位解決與實(shí)際礦產(chǎn)資源分布情況進(jìn)行比對(duì)，得到如表1所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表。

表1 兩種勘查方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表

從表1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本文提出的勘查方法定位結(jié)果與真實(shí)分布位置完全相同，但傳統(tǒng)方法的定位結(jié)果與真是分布位置存在較大差異。因此，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的基于區(qū)域找礦技術(shù)的新疆地區(qū)礦產(chǎn)勘查方法在針對(duì)新疆地區(qū)的礦山進(jìn)行實(shí)際勘查應(yīng)用時(shí)，能夠取得精度更高的勘查結(jié)果，并且不會(huì)受到周圍惡劣環(huán)境的影響，可為后續(xù)研究區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源的開發(fā)提供更加精準(zhǔn)的地理位置和礦產(chǎn)資源賦存量信息。

3 結(jié)語

本文通過開展上述研究，提出一種全新的勘查方法，并通過實(shí)驗(yàn)證明了在區(qū)域找礦技術(shù)應(yīng)用后，勘查結(jié)果精度得到進(jìn)一步提升。但由于研究水平有限，本文在開展新的勘查方法和傳統(tǒng)勘查方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，僅能夠?qū)⒍ㄎ痪瓤刂圃?m范圍以內(nèi)，無法實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的測定，這種方法能夠滿足當(dāng)前勘查的精度需要，但為了實(shí)現(xiàn)勘查方法的進(jìn)一步完善，在后續(xù)的研究中還將針對(duì)勘查精度問題進(jìn)行更加深入的研究。