海底重力勘查在地質找礦中的應用

張 超

（山東省物化探勘查院 山東省地質勘查工程技術研究中心，山東 濟南 250000）

當前礦產資源形勢短缺，為實現礦產資源的可持續性發展，滿足社會經濟發展的需求，地質工作者應加快找礦效率為礦產資源的發展作出貢獻，為此就需要結合實際情況，對地質勘測技術進行不斷創新和發展，提高找礦效率實現，供應能夠滿足國內礦產需求，實現找礦突破的基礎。為此提出海底重力勘查在地質找礦中的應用研究，在找礦過程中，對礦產資源分布情況作出更精準的判斷[1]。

1 計算海底重力地質密度差

海底重力勘查用于礦產資源勘查，實現礦產資源的尋找，在實際找礦作業中，利用重力儀取樣器進行取樣，盡量選擇海流較小的地段，在取樣過程中，取樣器觸底后施放鋼纜，取得水平分力的拉力，從而將海流對取樣器的影響降到最低，在判斷取樣器觸底并貫入海底后，盡量縮短取樣作業的時間，采用有動力定位能力的船只進行作業，并對位置和朝向及時作出調整。在海底重力勘查過程中，要根據海底深度適時作出調整，海水較淺會造成鋼纜傾斜角度較大，拉彎取樣器并增大提取取樣器時的阻力，這就需要對施放深度進行估計，最后回收鋼纜和取樣器得到樣品，從而計算出地質體與圍巖存在的密度差[2]。設所受阻力為N,海底層輻射為L，則地質密度差R為：

巖石類型廣泛，要根據密度差的不同判斷巖石礦物的類別，劃分不同巖石類型和巖性組合，提取基礎的巖性信息，不同礦產資源都有不同的密度差，任何礦產巖石都有相應的密度值，海底重力勘查方法就是根據這一特性，對與圍巖存在密度差的地質體進行檢測與判斷，根據密度差值對巖石礦物的基本信息進行初步判斷，有效的集合圖像增強技術進行提取。判定與巖石存在密度差的地質層后，在初步檢測的基礎上對地質構造信息進行進一步的提取，并且隨著地質結構的運動，礦產資源也會隨之不斷進行改變，因此提取礦產信息時要結合實際找礦的環境和條件，主要根據環形影響與線性影響進行提取。

2 確定礦產資源波譜

由于微生物的地下水的作用，地表礦化蝕變巖石的成分和結構會發生變化，對地質構造進行分析整理后，合理勘查礦石的地質情況，在判斷礦產位置和構造的基礎上，將勘查數據進行詳細的處理與整理。考慮到沿一定的地質構造分布會產生礦化蝕的現象，提取地質構造信息在找礦過程中具有重要作用，成礦構造環境條件各不相同，如線狀構造中區域性成礦構造各不相同，環狀構造中火山盆地和熱液活動等信息也存在差異，在對地質構造信息進行提取時，要對隱伏的構造信息進行分析統計，如地表巖性構造以及水系植被等特征，結合地質和物探化探等方面資料進一步凸顯出構造信息，如進行邊緣增強和方向濾波等處理，并對處理信息進行比值分析和卷積運算，統計分析線性構造，使勘查地域的線性形跡和紋理等信息變得清晰準確，明確線性構造與內生金屬礦產分布規律的關系。勘查工作人員要正確的應用高光譜遙感技術，遵守相應的找礦流程對礦物進行提取，通過不同礦物的光譜不同，計算礦物發射率波譜，從而合理辨別出礦產的物質性質。根據地質密度差R，得出發射率l為：

根據發射率l，再設S為波段數，則礦產發射率波譜η計算公式為：

根據不同礦物在波譜上顯示的光譜特征不同，勘查人員能夠對不同礦物和巖石的成分進行明確識別，從而更加清晰的凸顯地質構造信息，對成礦構造分布特征作出精準高效的判斷。

3 實驗論證分析

為保證在找礦過程中應用海底重力勘查方法，能夠準確判斷礦產分布情況的準確率，實驗論證采用同一海域底部的礦產資源，針對熱液礦床進行找礦論證實驗。

圖1 實驗論證結果曲線

為保證實驗嚴謹性，采用傳統的找礦方法，即結合群眾報礦提供的線索，應用物探化探發現礦點，并對礦點進行進一步研究，從而在預測的地段進行找礦，作為實驗對比。由于海域底部礦源的特殊性，在海底重力勘查取樣的過程中，投放取樣器要選擇合適的時間，將海流對回收取樣器的影響降到最小，從而保證對比實驗的有效性，將兩種方法下探測礦產分布的勘查準確率進行統計。其實驗論證結果曲線如圖1所示。

由圖1可以得出，應用海底重力勘查技術的找礦方法相比較傳統方法，能夠對礦產分布的情況作出更準確的判斷，提高礦產勘查準確率。并且隨著面積的增加，與傳統方法的差距更大，因此針對占地范圍更廣的區域進行找礦工作時，該種方法對礦區分布情況的勘查效果更加顯著。

4 結語

為礦產資源的可持續性發展，必須從不同方面層次對找礦工作進行探索，結合實際情況，高效完善的發展找礦技術，找礦過程中引用海底重力勘查方法，明確正確操作流程，可以對礦產分布情況作出進一步準確的判斷，提高找礦效率，促進礦產勘測行業的進一步發展。