地質勘查找礦中GIS的應用

■李海超 官曉藝

（廣西壯族自治區二七二地質隊廣西南寧530023）

地質勘查找礦中GIS的應用

■李海超 官曉藝

（廣西壯族自治區二七二地質隊廣西南寧530023）

地質勘查找礦工作需要準確定位、科學分析、合理規劃才能實現理想的經濟效益和生態效益，因此地理信息系統（簡稱GIS)應運而生，被廣泛地應用到地質找礦工作中。GIS在成礦規律和成礦預測工作中具有極強的優勢與功能，并且可以儲存大量勘查項目的信息、數據、成果等資料，為地質勘查工作提供了極大的方便。

GIS 地質勘查 找礦預測

0 前言

地質勘查找礦工作離不開全面的空間信息的支持，因此，需要建立在完善的設計、準確的數據結果和客觀的評價之上，而地理信息系統恰恰為其提供了可能。地理信息系統側重于對各種空間信息的采集、管理和分析，并利用自身強大的數據查詢、空間分析能力，為地質勘查、設計、施工提供有效的信息支持。本文將從GIS具有的優勢、特點及具體應用進行分析探討。

1 GIS在地質勘查找礦工作中的優勢

1.1 強大的數據信息采集與處理能力

在地質找礦勘查工作中，地質人員可以通過輸入空間材料的數據，形成各種模型，并且可以從視覺、計量和邏輯上對現實空間進行模擬、管理及預測；地質人員可以隨意的抽取、組合、傳輸相關的空間信息，對各類數據所形成的圖片進行仿真模型，有效地預測出成礦的規律及巖土成分。GIS強大的數據采集、管理及處理能力，為地質工程勘查找礦工作提供了來源廣泛的數據，數據采集的質量更高、速度更加的快。

1.2 對圖形的處理更加靈活

我們可以把GIS看作是一個圖形處理和顯示的系統。在該系統中，包含有許多圖形的算法，可以充分地實現圖形的生成、修改、布局、裝飾、顯示、可視化等操作的需求。并且可以表達和描述復雜的空間實體，并且對所收集到的圖形、圖像數據和屬性數據高度集成的地理信息系統數據庫，為全面管理地質勘查找礦設計信息提供了可能，為建立完善的地質模型、預測成礦、地形特點等，提高了全面可靠的信息。GIS的可視化操作能力，為地質找礦勘查工作提供了一個可視化操作平臺，為判斷與決策提供了必要的信息數據支持。

1.3 強大的綜合分析能力

GIS可以進行大量的數據模擬與分析，例如地震數據處理、遙感數據處理、地球化學數據處理等。為豐富多彩的空間信息分析與綜合提供了有力的新工具。GIS的空間數據分析功能還有拓撲疊加、緩沖區分析數字地形分析等，為建立完善的專業設計、分析、評價、輔助決策模型提供了強有力的分析工具。

2 GIS在地質找礦成礦預測中的應用

GIS成礦預測的經驗方法只適用于具備足夠數量的已知礦床的地區，因為需要利用這些已知礦床來證實礦化的空間關系。然而，在工作程度較低的幾乎不含有已知礦床的地區，則需要借助于概念方法來進行成礦預測，這種方法包括下述三個步驟：

2.1 建立知識庫

首先需要建立導致礦床形成因素及過程的知識庫，然后把它們轉化為局域范圍(數十公里)或區域范圍(數百公里)的GIS成因準則。由于大多數礦床的面積都小于3k㎡，因而無論是在局域或大區域成礦預測中都不能直接提供目標礦床的位置。不過，大多數礦床都是多種地質過程共同作用的產物，其中的許多地質過程在這樣的大范圍內都是可以成圖的。從而，分析某個地區的成礦潛力，很重要的一點是把礦床看作是一個完整的區域成礦系統中的一個微小部分。根據這種認識，成礦系統可以認為包括六個主要的組成部分：(1)驅動成礦系統的能源；(2)配位體的來源；(3)礦質的來源；(4)搬運通道；(5)圈閉區；(6)出流區。這種方法要求證實上述每個成礦分量可能促成礦化的潛在要素。

2.2 建立GIS數據庫

條件優越的成礦地質、具有較多地學資料的區帶要優先選擇，或在重點勘查區優先試用GIS技術,只有在試行得以認可的基礎上,我們才能使一套具有高度可行性的GIS系統的衡量標準得以建立，才地學建設處一個更具合理性和實用性的信息空間數據庫建設，才能對信息進行綜合分析。證實了成礦系統的基本要素并轉化為成圖準則后，還必須建立相關數據的GIS數據庫。為了能夠進行快速成礦分析，可以從原始圖形數據中建立一系列專題數據庫，例如，為了便于度量距某個特征(如斷層或花崗巖體邊界)的距離，可以建立一系列由同心緩沖(以距這些特征的不同距離)組成的專題。

2.3 開發評價成礦潛力的子程序

這一步驟涉及到發展和改進成礦預測的方法，澳大利亞地質調查部門已在ARC／INFOGIS上開發了三個由菜單驅動的模塊：

2.3.1 專用模擬模塊

該模塊實際上是一個簡單的“黑箱”專家系統，它能使用戶選擇某個特殊的礦床類型以及包括研究區的某個GIS數據庫的名稱，該模塊然后詢問該GIS數據庫并圈定滿足全部礦床預測準則的區域。該模塊的不足之處在于：

A.必須定義礦床類型的特征，從而它不能圈定新的礦床類型的遠景區；

B.它要求以嚴格的方式建立區域數據庫，所命名的所有專題和屬性都必須與該專家系統數據庫相同。

2.3.2 相互作用模擬模塊

相互作用模擬模塊更靈活，并能使地質人員在一套指定的專題中定義專門的搜索參數而建立用戶模型。換句話說，該方法使地質人員能夠定義構成某個未知礦床類型的異常巖石類型和其他地質特征；該模塊要求用戶具有廣博的成礦系統的知識。完成分析以后，研究區內任何已知礦床都可用于檢驗相互作用模擬的結果。

2.3.3 類模擬模塊

該模塊用于檢驗礦化已知區域GIS內重要的地球物理異常。類模擬模塊能使用戶選擇某個重要的地區并根據GIS數據庫內所有專題的內容確定選擇區的特殊地學顯示，然后該模塊證實具有類似特征的所有其他地區，最后產生一份二元圖，把所選擇的地區分成類似或不類似于該重要區的區域。

3 小結

GIS成礦預測的經驗方法和概念方法不是對立的，而是互補的。GIS能夠對成礦環境進行定量化，因而在成礦規律和成礦預測中具有極強的功能；GIS還能建立勘查項目管理系統并能夠儲存與勘查項目有關的各種信息，諸如礦權地邊界、以前的勘查成果等。GIS正在改變著我們傳統的礦產勘查工作的方式，其巨大的應用潛力正在越來越多地被認識。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-343-1