阿爾金地區“天空地深”一體化找礦勘查評價體系應用實踐

摘" "要：阿爾金地區屬中高山地形，地勢陡峭，海拔一般在2 000 m以上，比高大于300 m。高山區切割較深，地表基本無植被，基巖裸露較好。長期以來，因極端惡劣的交通條件，礦產勘查開發受到嚴重制約。新一輪找礦突破行動主攻昆侖-阿爾金，對高寒山區、工作空白區探索綠色、低成本、高效率的勘查評價技術方法勢在必行，在此背景下逐漸形成適應阿爾金地區“天空地深”一體化找礦勘查評價體系[1]。該體系中“天”指遙感技術應用，即采用高清衛片結合谷歌地圖等影像資料識別解譯偉晶巖脈，圈定偉晶巖脈集中分布區域；“空”指無人機技術應用，即采用航空攝影及三維建模對地表偉晶巖延伸情況進行圈定；“地”指地面傳統找礦手段應用，即采用路線地質調查、填圖、槽探及采樣分析等手段對無人機圈定的偉晶巖脈進行地面查證，圈定含礦偉晶巖脈；“深”指深部鉆探手段應用，即采用便攜式鉆機了解含礦偉晶巖脈深部延伸及品位變化情況。該體系的應用可精準鎖定找礦靶區，圈定礦（化）體，對礦區進行勘查評價，極大提高了找礦勘查效率，縮短找礦周期，在地形切割強烈的阿爾金地區值得廣泛運用。

關鍵詞：找礦勘查評價體系；阿爾金地區；遙感技術；無人機；地面查證

1" “天空地深”一體化找礦勘查評價體系形成條件

阿爾金山北坡山勢巍峨峻拔，坡面被切割得支離破碎、峽谷遍布，難以穿越。該區屬中高山，地勢陡峭，海拔一般在2 000 m以上，最高3 944 m，比高300～500 m。山脈總體呈NEE向展布，高山區地表切割較深，多呈“V”形溝谷，地形反差較大。地表基本無植被，基巖裸露較好，樹枝狀水系較發育。長期以來，因極端惡劣的交通條件，地質工作難度大，礦產的勘查與開發嚴重制約。區域上發現評價的礦床（點）以玉石、石英巖、螢石等非金屬礦產為主，以規模小的礦點為主。近年來，隨著吐格曼鋰鈹礦、瓦石峽南鋰鈹礦、阿亞克鋰鈹礦等礦床的發現，在阿爾金西段掀起了地質礦產勘查工作熱潮。新疆地礦局第三地質大隊常年作業于阿爾金地區，通過總結阿亞克-瓦石峽南一帶鋰鈹礦發現評價過程，在阿爾金地區形成“天空地深”一體化找礦勘查評價體系，陸續發現塔什達坂、塔木切、稀長溝等鋰鈹礦床（點），進一步擴大了勘查成果，對南疆地區鋰資源產業發展具重要意義[2]。

2" “天空地深”一體化找礦勘查評價體系應用

2.1" “天空地深”一體化中“天”的應用

“天空地深”一體化中“天”即指遙感技術應用，阿爾金地區剝蝕程度較高，地形切割強烈，地表植被稀少，局部風積沙覆蓋嚴重。通過高清衛片結合谷歌地圖等影像資料可清楚識別解譯偉晶巖脈，圈定偉晶巖脈集中分布區域，進一步縮小找礦靶區。據多光譜數據解譯區域巖性組合、地層、侵入巖、構造等（圖2-a，b）[3]，采用高空間分辨率數據解譯礦區巖性組合和微構造等（圖2-c，3），通過多光譜數據提取遙感蝕變信息，制作遙感綜合信息特征影像圖[4]。

本次體系的建立采用數據涉及Landsat 8衛星數據1景，軌道號為141/33，波長0.433～12.51μm，多光譜空間分辨率30 m，全色光空間分辨率15 m。遙感影像圖的合成采用band 753組合，該假彩色合成影像色調飽滿，巖石地層差異明顯，構造形跡清晰，可解譯度高，不同地層單元、巖性、褶皺、斷裂等要素有較好顯示（圖2-a，b）[5]。高空間分辨率數據采用國產高分二號數據，該衛星是我國自主研制的首顆空間分辨率優于1 m的民用光學遙感衛星，搭載有兩臺高分辨率1 m全色、4 m多光譜相機，具亞米級空間分辨率、高定位精度和快速姿態機動能力等特點，有效提升了衛星綜合觀測效能，達到國際先進水平（圖2-c，3）[6]。

阿亞克-瓦石峽南一帶偉晶巖極發育，采用高空間分辨率數據解譯數千條偉晶巖，脈長11～1 670 m，寬2～108 m。結合地面查證情況，在阿亞克-瓦石峽一帶建立偉晶巖遙感解譯標志：①該區域偉晶巖遙感影像上呈高亮白色，形狀不規則，多呈脈狀、樹枝狀、透鏡狀；地層、花崗巖遙感影像上顏色相對較暗，面積較大，形態較規則；石英脈、石英巖遙感影像上顏色相對較暗，規模較小，延伸相對穩定；據此對偉晶巖、地層、花崗巖體、石英脈進行區分（圖2-c）；②受風積沙影響，該區偉晶巖遙感影像上出露極不完整，多呈斷續脈狀、團塊狀、島狀影像；③該區偉晶巖延伸不穩定，產狀復雜，分支復合、膨脹收縮現象明顯，偉晶巖常穿層（片理、片麻理）產出（圖3）。區內碳酸鹽巖遙感影像上顏色同偉晶巖極接近，順層（片理、片麻理）產出，據此可與碳酸鹽巖進行有效區分。通過以上解譯標志可清楚識別并解譯出偉晶巖脈，圈定偉晶巖脈集中分布區域，進一步縮小找礦靶區。

2.2" “天空地深”一體化中“空”的應用

“天空地深”一體化中“空”即無人機技術應用，采用無人機擔載高清攝像頭對遙感解譯偉晶巖集中區域進行航空攝影及三維建模[7-8]，進一步區分并識別偉晶巖，準確圈定偉晶巖[9]。該技術在阿亞克-瓦石峽南一帶應用效果較好。由于阿爾金地區地形切割強烈，山體陡峭，僅沿溝谷通行，溝谷兩側無法攀登，溝谷狹窄，陡坎多，高差大，交通條件極差，地面查證困難。為準確圈定偉晶巖脈，采用無人機擔載高清攝像頭對遙感解譯偉晶巖進行觀測，沿走向對偉晶巖進行追索，查明偉晶巖地表延伸情況。該方法大大提高工作效率，減少安全隱患，對交通困難、地勢陡峭的山區有很好應用。目前三隊與中國地質科學院在稀長溝、沙梁西一帶鋰鈹礦區合作，探索使用無人機載全波段高光譜數據獲取、處理、解譯，快速提取含礦與無礦偉晶巖脈識別波普特征[10]，建立含礦與無礦偉晶巖脈識別波普特征，快速識別含礦偉晶巖脈與無礦偉晶巖技術。該技術原理基于偉晶巖中鋰輝石礦物的識別，其中含鋰輝石偉晶巖在一定長波紅外光譜范圍內表現出與其他礦物不同的吸收特征，不含鋰輝石偉晶巖在相同長波紅外光譜范圍內不具有吸收特征，據此區分含礦與無礦偉晶巖脈[11]。與物探隊合作使用航空重、磁、電等方法技術，以期建立找礦標志，指導找礦工作。

2.3" “天空地深”一體化中“地”的應用

“天空地深”一體化中“地”即采用路線地質調查、化探測量、填圖、槽探、采樣分析等手段對無人機圈定的偉晶巖脈進行地面查證。據采樣分析結果，查明偉晶巖脈含礦性，進一步圈定含礦偉晶巖脈。采用槽探工程對含礦偉晶巖脈進行系統控制，圈定稀有金屬礦體，查明礦體產狀、規模及品位變化情況等。阿爾金地區交通條件差，地面查證困難，因此在地面查證前需系統收集以往大比例尺區域地質、礦產、物化探、遙感等資料，優選成礦條件好、遙感解譯偉晶巖密集區開展地面查證，如山體陡峭無法攀登，建議優先對溝谷內偉晶巖轉石含礦性進行了解，進一步確定是否存在含礦偉晶巖，必要時需借助騾馬、小搬家、繩梯或直升機進行查證。

地面查證受控于地形條件，查證過程中往往遇到以下幾種情形：①地形條件稍好但距離較遠情況，可采用騾馬進行小搬家開展地面查證（圖4-a）；②地形條件差，溝谷內陡坎多（高度小于15 m），兩側山體無法攀登情況下，需架設繩梯（高度小于15 m）、采用膨脹螺絲固定開展地面查證（圖4-b）；③地形條件極差，溝谷內陡坎多（高度大于20 m），兩側山體無法攀登情況下，只能依靠直升機降落至山頂平坦處，由山頂向下開展地面查證。

2.4" “天空地深”一體化中“深”的應用

“天空地深”一體化中“深”即深部鉆探，通過鉆探驗證含礦偉晶巖脈深部延伸及品位變化情況。阿爾金地區工作程度較低，以往控制礦體延深為300 m以淺，許多地方無法修筑車輛通行簡易道路及鉆機平臺，地形交通條件惡劣，鉆探施工難度極大，造成很多含礦偉晶巖無法進行深部鉆探驗證。區內偉晶巖產狀復雜，常見分枝復合、膨脹收縮等現象。為查明含礦偉晶巖深部延伸情況，擴大礦床規模，必須開展深部工程驗證，鉆探施工進度嚴重制約了該區帶找礦勘查評價。近年來，為在極端惡劣地形條件下施工鉆探工程，三隊在阿亞克-瓦石峽南一帶使用索道+便攜式鉆機施工800 m以上深孔，快速進行勘查評價。首先將便攜式鉆機設備拆解成若干配件后使用索道運輸至機臺附近（圖5）；其次靠人力修筑鉆機機臺，因地形陡峭，人員上下需修筑臨時便道或架設鋼梯（圖6-a），條件極其艱苦；待鉆機機臺修筑完成后，將鉆機重組開始鉆探施工。該方法可有效解決交通條件極差，無法修筑車輛通行簡易道路情況下鉆探施工問題，鉆機機臺僅需10余平方米平坦區域，可操作性較強。

3" “天空地深”一體化找礦勘查評價體系應用成效

阿亞克-瓦石峽一帶鋰鈹礦勘查中運用“天空地深”一體化找礦勘查評價體系，取得較好找礦效果。阿亞克鋰鈹礦區ρ37、ρ38主礦體評價過程簡述如下：①結合區域地、物、化資料優選鋰、鈹礦成礦有利地帶，通過高清衛片結合谷歌地圖等影像資料解譯ρ38偉晶巖（因第四系覆蓋未識別ρ37偉晶巖脈）（圖6-b）；②對ρ38偉晶巖進行地面查證，圈定ρ38鋰鈹礦體，礦體形態與遙感解譯偉晶巖吻合，新發現ρ37鋰鈹礦體（圖6-c）[12]；③對ρ38鋰鈹礦體深部延伸情況，計劃施工ZK2902鉆孔進行控制，設計孔深500 m，因地形切割強烈，兩側山坡地勢陡峭，無法修筑鉆機機臺，ZK2902鉆孔只能布設于山頂部位（圖6-d），車輛只能到達山腳下沖溝處；④將鉆機運到孔位，采用挖掘機修筑簡易道路，由于地形陡峭、巖石堅硬，進度極慢，為提高勘查效率，采用索道+便攜式鉆機+人工修筑機臺方式將鉆機運到鉆機孔位（圖4-c），作業人員通過固定鋼梯上下（圖6-a）。對ρ38鋰鈹礦體進行快速勘查評價，取得較好找礦成果，為后續勘查提供了依據。

4" 結論

（1） 阿爾金地區地形陡峭，地表基本無植被，基巖裸露較好，夏季洪水泛濫，道路沖毀嚴重，交通條件極惡劣，礦產勘查開發受到嚴重制約。通過長期探索形成適用于阿爾金地區的“天空地深”一體化找礦勘查評價體系。

（2） “天空地深”一體化找礦勘查評價體系中“天”指遙感技術應用，通過高清衛片結合谷歌地圖等影像資料識別并解譯偉晶巖脈，圈定偉晶巖脈集中分布區域；“空”指無人機相關技術應用，對偉晶巖脈集中區域進行航空攝影及三維建模，對地表偉晶巖延伸情況進行圈定；“地”指路線地質調查、化探測量、填圖、槽探、采樣分析等傳統手段對無人機圈定的偉晶巖脈進行地面查證，進一步圈定含礦偉晶巖脈；“深”指深部鉆探，了解含礦偉晶巖脈深部延伸及品位變化情況。

（3） “天空地深”一體化找礦勘查評價體系是一套完整的找礦勘查體系，包括從靶區優選到礦（化）體圈定再到礦區勘查評價的全過程，該體系大大縮短了找礦勘查評價周期，提高了找礦效率，在阿爾金地區值得廣泛推廣。

參 考 文 獻

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Application of the integrated prospecting evaluation system of “sky and deep”

in Altun region-A case study of Ayake-Washixianan

Yang Zhiquan

（The Third Geological Team，Xinjiang Bureau of Geology and Mineral

Exploration and Development，Korla 841000，China）

Abstract： The Altyn region is a medium alpine terrain with steep terrain， the altitude is generally more than 2000 meters， and the height is more than 300 meters. The high mountain area has deep cutting， the surface is basically without vegetation， and the bedrock is well exposed. For a long time， due to its extremely bad traffic conditions， mineral exploration and development have been seriously restricted. The new round of exploration breakthrough action mainly focuses on Kunlun-Altun， and it is imperative to explore green， low-cost and high-efficiency exploration and evaluation techniques for the alpine mountainous areas and blank areas. Under this background， an integrated exploration and evaluation system of “sky， ground and depth” suitable for Altun area has gradually formed. In this system， “sky” refers to the application of remote sensing technology， that is， the pegmatite dikes are identified and interpreted by high definition satellite film combined with Google Maps and other image data， and the concentrated distribution area of pegmatite dikes is defined. “Sky” refers to the application of UAV technology， that is， the use of aerial photography and 3D modeling to delineate the extension of pegmatite on the surface; “Ground” refers to the application of traditional prospecting methods on the ground， that is， route geological survey， mapping， trough exploration， sampling analysis and other means to conduct ground verification of pegmatic dikes delineated by UAV and delineate ore-bearing pegmatic dikes. “Deep” refers to the application of deep drilling means， that is， the use of portable drilling machines to understand the deep extension and grade change of ore-bearing pegmatic dimes. The application of the system can accurately lock the prospecting target area， delineate the ore body， and carry out the exploration and evaluation of the mining area， greatly improving the efficiency of prospecting and shortening the prospecting period， and it is worth being widely used in the Altun area with strong terrain cutting

Key words： prospecting evaluation system; Altun area; remote sensing technology; unmanned aerial vehicle; ground verification