復雜地質環境下有色金屬總能物探找礦方法研究

趙會剛

（甘肅煤田地質局綜合普查隊，甘肅 天水 741002）

中國是一個有色金屬資源十分豐富的國家，礦產資源種類豐富。有色金屬資源的利用已經成為了提升國家綜合國力的重要資源保證。為了更好地發揮有色金屬的資源優勢，深入研究有色金屬的找礦方法。傳統的找礦方法包括：地質填圖法、重砂找礦法等[1]。傳統方法結構單一、操作復雜，效率不高，結果不夠精確。我國地形地貌復雜，要想找出有效的有色金屬礦產資源更是十分困難，因此研究先進的找礦方法已經是當下國家發展的必然選擇。

1 建立總能物探找礦方法

（1）收集數據。建立找礦模型需要收集有效地質信息，研究想要勘探地區地貌的歷史變遷次數，找出該地區在歷史變化中是否存在過部落、山川、河流等要素，同時根據現有狀態，分析判斷該地區的地層是否包括泥質巖、鹽巖、碎肩巖等，收集該地區巖層的斷裂情況、向斜背斜、巖層褶皺并設定大致勘測區域。在得到所需數據后進行數據清洗，將重復、無效、一致性數據剔除，對缺失、遺漏數據進行填充。根據劃定區域，將清洗后的數據進行樣點分布，將數據對應到地區內設置好的控制點[2]。

（2）找出成礦規律。根據上述得到的有效數據，查找數據特征并找出成礦規律。而明確地質的地層巖性、結構以及巖漿巖數據信息是找出成礦規律的基礎必備信息條件。通過分析地層巖相來構建原始區域地理環境，研究結構影響下形成的隱藏礦體，再根據研究區域內的巖漿巖的活動狀況，分析它對于礦床形成的影響，針對上述情況，進行詳細研究[3]。

分析地層層數、地層趨勢走向、總體傾斜趨勢以及坡度。根據地層確認巖區的主要巖層成分，提取巖層活化特征，根據沉積地層剖面圖確定沉積巖種類，依據統計結果，得到地層微量元素含量。再根據找礦地區礦化蝕變帶的分布特點，推算褶皺形成時間和礦化蝕變帶的分布趨勢，找到層控特征。找礦地區的結構變化受到微量物質、成礦位移以及礦質賦存等條件的影響，尤其是斷裂構造對于有色金屬礦產的形成影響更大，地區巖層斷裂形成了成礦移動通道，并將礦床和礦體儲存起來。由此根據結構斷裂確定礦體形成時間。而找礦區巖體鹽堿性狀態、構造環境，巖體成因都可以作為成礦因素的來源。通過多次統計分析研究巖漿巖的溫度和壓力狀況，流體混合后在斷裂區上升，確定沉淀礦質成分。

（3）預測成礦區域。根據上述找到的成礦規律，針對想要找礦的地區進行成礦區域預測，判斷該區域所包含的有色金屬儲量，計算公式如下：

公式中△T為所求的有效磁測波幅，Q為礦體傾斜角度，M是沉積覆蓋厚度，L和C分別是異常慈波長度和平均寬度，H是勘探孔中的礦層厚度，通過鉆孔數量n的變化計算磁測函數。

根據對應地區可以發現磁波波動的異常點，根據此波動點確定成礦區域范圍，計算公式如下：

公式中覆蓋范圍S隨著異常波動位置面積x和公式（1）磁測波幅△T的變化而確定，N為波段數量，以此計算出成礦區域的覆蓋范圍。再對有色金屬礦深度進行計算：

上述公式中W為礦深，P為地質土層密度，根據公式（1）磁測波幅△T的變化進行計算得到有色金屬礦深度。通過上述公式，計算成礦區域整體礦產量，計算公式如下所示：

將公式（2）和公式（3）代入上式中，計算得到該地區整體成礦儲量，當儲量Q≥94%時，證明此成礦區域的儲備豐富，由此總能物探找礦方法模型建立完成。

2 有效性測試

為了檢測復雜地質環境下有色金屬總能物探找礦方法的有效性，進行仿真實驗測試實驗所用計算機服務端硬件配置為4GB，150GB硬盤，Windows server 2016操作系統，設置測試地區樣本參數，具體情況如下表1所示。

表1 測試地區樣本情況

根據表1選定的測試地形，選用傳統的地質填圖法、礫石找礦法、重砂找礦法和文中提出的總能物探找礦方法對表1中的地形樣本進行預測效果實驗，得到結果的準確率如下圖2所示。

從圖2中可以看出，利用總能物探找礦方法對表1中地形地區進行有色金屬礦區預測，準確率分別為95.5%、96%、94.4%、95.8%、97.5%。對比傳統的地質填圖法、礫石找礦法和重砂找礦法，文中算法的平均準確率為95.84%，分別高出三種方法5.56%、2.74%、3.88%。由此可見復雜地質環境下有色金屬總能物探找礦方法更優越。

圖2 準確率結果

3 結語

根據國家當前對于有色金屬資源的需求，創新優化找礦方法是當下國家礦產資源發展的重要目標。大力研究發展新型的找礦方法對于國家人民生活水平、經濟走向、產業結構、綜合國力的發展具有保障作用。而目前我國對于復雜地質環境下的有色金屬找礦方法的研究還不夠全面，因此還需加大人才和設備的投入力度，加強技術方法創新，研究復雜地質環境下更精準的找礦方法。