甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征及找礦預(yù)測(cè)

吳躍亞

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730020）

甘肅地區(qū)作為我國(guó)礦產(chǎn)資源較多的一個(gè)地區(qū)，甘肅地區(qū)已查明礦產(chǎn)資源的礦種數(shù)多達(dá)97種[1]。甘肅地區(qū)位于我國(guó)西部的黃河中上游地區(qū)，地域遼闊，介于東經(jīng)92°13′～108°46′與北緯32°11′～42°57′之間，東西與陜西、青海玉新疆相接，南北與四川、內(nèi)蒙古以及寧夏接壤，東西全長(zhǎng)1600多千米，總面積為45.59萬(wàn)平方千米。甘肅地貌復(fù)雜，處于內(nèi)蒙古高原、青藏高原與黃土高原交匯地帶，多以山地、高原、戈壁等復(fù)雜地形為主。這種特殊地形使得甘肅生地區(qū)擁有豐富的礦產(chǎn)資源。我國(guó)目前對(duì)于礦產(chǎn)資源正處于戰(zhàn)略性勘查階段，甘肅地區(qū)想要滿足目前國(guó)家發(fā)展過(guò)程中對(duì)礦產(chǎn)資源的需求，針對(duì)其礦體地質(zhì)特征進(jìn)行分析后進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)。

1 甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征

（1）甘肅地區(qū)地形特征。甘肅地區(qū)地形較為復(fù)雜，主要分為地形可以劃分為隴南山地、隴東高原、中黃土高原、甘南高原、河西走廊、祁連山地以及河西走廊以北地帶。甘肅地區(qū)成礦地形條件較為優(yōu)越，且擁有礦產(chǎn)資源較為豐富。甘肅地區(qū)礦產(chǎn)種類高達(dá)幾百種，占據(jù)我國(guó)發(fā)現(xiàn)礦種數(shù)的74%。其中包括能源礦產(chǎn)、水氣礦產(chǎn)非金屬礦產(chǎn)以及金屬礦產(chǎn)等多種礦產(chǎn)資源。甘肅地區(qū)擁有大、中、小型礦坑近千個(gè)，因此在對(duì)甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征研究過(guò)程中針對(duì)某一處具有代表性的礦床進(jìn)行研究。

（2）礦體規(guī)模。甘肅地區(qū)礦山含礦帶主要可以分為2個(gè)主要礦層，并將兩個(gè)礦層分為3個(gè)大礦體與5個(gè)小礦體。根據(jù)實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，Ⅱ號(hào)大礦體是其中最大的一個(gè)礦體，縱橫整個(gè)礦區(qū)，占據(jù)整個(gè)礦床金屬儲(chǔ)量的85%以上。而Ⅰ號(hào)礦體與Ⅱ礦體屬于一個(gè)礦層。其主要數(shù)據(jù)如表1所示。

（3）地層特征。甘肅地區(qū)礦體內(nèi)露出地層主要以中泥盆統(tǒng)李壩群第巖性段為主，這一礦區(qū)礦層中，第一礦層主要以淺變質(zhì)碎屑巖夾量碳酸鹽巖為主，分布于礦體南部與西北部，主要巖性為粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、石英黑云母片巖以及綠泥絹云母千枚巖等。第二礦層主要以鈣粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、變砂巖、結(jié)晶灰?guī)r、粉砂質(zhì)絹云母千枚巖以及大理巖等巖性組成，東部碎屑巖增加，而西北部以碳酸鹽巖為主。

表1 礦體規(guī)模統(tǒng)計(jì)表

（4）礦體地質(zhì)構(gòu)造。甘肅地區(qū)礦體褶皺構(gòu)造主要呈軸向60°向斜轉(zhuǎn)。其礦體核部主要部位由第二層巖性段組成，兩翼由第一層巖性。而在核心部位與兩翼存在緊閉褶皺發(fā)育，向斜東傾伏在中泥盆統(tǒng)與中石炭統(tǒng)整合面下。礦區(qū)整體東西向地層走向基本相一致，但存在斷裂群現(xiàn)象，一般傾角在45°～75°。而東北向傾斜角度較大，一般在68°～85°之間，局部存在寬度為幾十米的破碎帶。其中，礦床部分巖石微量元素濃集系數(shù)如表2所示：

表2 礦床部分巖石微量元素濃集系數(shù)

2 甘肅地區(qū)礦體找礦預(yù)測(cè)

在研究過(guò)程中，主要針對(duì)礦體品位變化規(guī)律對(duì)其礦體找礦規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而有效提高礦體找礦效果。

2.1 礦體礦化強(qiáng)度指數(shù)變化規(guī)律預(yù)測(cè)

在對(duì)礦體礦化強(qiáng)度指數(shù)變化規(guī)律預(yù)測(cè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)礦體主要走向與傾向礦體強(qiáng)化指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以看出，走向高于20為中線，則礦體東西兩側(cè)礦化強(qiáng)度具有明顯增強(qiáng)趨勢(shì)。

在預(yù)測(cè)過(guò)程中礦化強(qiáng)度指數(shù)隨礦體深度變化而變化，在礦體沿傾向上金品位相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，礦體整體變富趨勢(shì)增加，如圖1所示：

圖1 不同標(biāo)高礦化強(qiáng)度指數(shù)變化

2.2 礦體找礦預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算

根據(jù)以上觀察預(yù)測(cè)結(jié)果，在找礦過(guò)程中通過(guò)對(duì)地球化學(xué)元素統(tǒng)計(jì)與礦體實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查后，將需要預(yù)測(cè)礦體進(jìn)行微量元素結(jié)果的多元統(tǒng)計(jì)，從而分析出主成礦相關(guān)性，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，篩選出元素異常數(shù)據(jù)、樣本光譜反射率等，計(jì)算出相關(guān)函數(shù)：

其中，ρ為樣本光譜反射率，F(xiàn)為樣本光譜反射率與微量元素地球化學(xué)指標(biāo)間的統(tǒng)計(jì)函數(shù)，X為主礦元素的元素綜合異常數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述公式，對(duì)礦體地物光譜反射率與遙感影像數(shù)據(jù)灰度值進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)可以求得：

其中，L為大氣頂部輻射能量值；ρ為樣品光譜反射率，DE為灰度值，ds為天文單位距離，E0為太陽(yáng)輻射度，θ為天頂角，gain為圖像增益，bias為圖像偏置。

根據(jù)公式（1）與公式（2）從而推斷出DN與X之間的關(guān)系為：

通過(guò)將甘肅地區(qū)礦體中各波段灰度值帶入上述公式，可以得到代表綜合異常數(shù)值的主句，通過(guò)對(duì)（X）高低對(duì)遙感地球化學(xué)異常區(qū)進(jìn)行判斷，從而完成找礦預(yù)測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)甘肅地區(qū)礦體地質(zhì)特征及找礦預(yù)測(cè)進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，甘肅地區(qū)礦床以山地資源為主，根據(jù)對(duì)其礦體整體地質(zhì)特征進(jìn)行分析，從而對(duì)礦體礦化強(qiáng)度指數(shù)變化規(guī)律預(yù)測(cè)，并最終通過(guò)計(jì)算完成找礦預(yù)測(cè)，為今后甘肅地區(qū)礦體開(kāi)采提供更可靠的相關(guān)數(shù)據(jù)。