任海鵬 孫博昌 張苓
(遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四0四隊(duì),遼寧遼陽 111000)
隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測理論與方法的研究進(jìn)展
任海鵬 孫博昌 張苓
(遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四0四隊(duì),遼寧遼陽 111000)
礦產(chǎn)是一個(gè)國家的重要資源,對于國家發(fā)展社會進(jìn)步具有十分重要的作用。但是,礦床埋藏位置復(fù)雜多樣,尤其是隱伏地質(zhì)礦床,其勘察預(yù)測更是十分困難。經(jīng)過這些年的不斷發(fā)展,關(guān)于隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測的技術(shù)有了大幅提升,對于這類礦床的找礦工作起到了積極的推動作用。本文對隱伏地質(zhì)礦床做了簡單介紹,分析了隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測的基本理論,深入探究了相關(guān)方法及其進(jìn)展,以期提升相關(guān)工作。
隱伏地質(zhì)礦床 預(yù)測理論 方法 進(jìn)展
隱伏地質(zhì)礦床尚無精準(zhǔn)定義,但是其在業(yè)界已經(jīng)達(dá)成了高度認(rèn)同。對于隱伏地質(zhì)礦床的預(yù)測理論和找礦方法,一直處于不斷發(fā)展進(jìn)步的過程中。只有對隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測理論和方法不斷進(jìn)行升級創(chuàng)新,才能促進(jìn)相關(guān)工作取得更大成果。
1.1相似理論
相似理論是礦體預(yù)測的基礎(chǔ)理論,也是十分重要的理論。相似理論的基本內(nèi)容是:地質(zhì)條件一定的情況下發(fā)現(xiàn)的某類礦床,在相似的地質(zhì)環(huán)境下,存在和賦存相似的礦床。根據(jù)相似理論可以得知,某些礦床的埋藏環(huán)境具有相似性,因此可以通過一定的地理信息技術(shù)對相似區(qū)域進(jìn)行預(yù)測,可以大大提升找礦成功率。
相似理論是建立在豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)之上的,其從實(shí)踐得出,再用于實(shí)踐。相似理論不僅可以用于找礦之中,還可以用于勘察工作,通過相似情況,由彼及此,提升相關(guān)工作效率。
相似理論雖然具有一定的實(shí)用性,但是其也存在很大的局限性。相似理論是建立在已經(jīng)經(jīng)過長時(shí)間實(shí)踐的礦床上的,對于一些新型的礦床,由于相似理論沒有經(jīng)過實(shí)踐證明,因此在應(yīng)用過程中會出現(xiàn)一定的局限,甚至可能出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤。
1.2礦床模型
礦床模型主要是指對大量礦床的地質(zhì)、物理和化學(xué)信息進(jìn)行對比分析,建立起來的礦床模型。礦床模型對于礦床預(yù)測具有十分顯著的指導(dǎo)作用。礦床模型的基礎(chǔ)是相似理論,通過相似理論總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,結(jié)合實(shí)際礦床的地質(zhì)、物理和化學(xué)條件,構(gòu)建出這一類礦床的通用模型。根據(jù)礦床模型的側(cè)重,其具體可以分為成因模型、描述性模型、品噸模型等。
礦床模型在我國的應(yīng)用比較廣泛,也取得了一定的應(yīng)用效果。比如,雙竹礦床就是根據(jù)巖舌下凹兜成礦模型進(jìn)行預(yù)測分析,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)的。大福樓錫礦床就是根據(jù)長坡礦床模型預(yù)測發(fā)現(xiàn)的。
根據(jù)礦床模型的實(shí)際應(yīng)該用不難看出,根據(jù)礦床地質(zhì)條件構(gòu)建的礦床模型,用于同類礦床的預(yù)測發(fā)現(xiàn)具有十分顯著的作用。這也從側(cè)面印證了相似理論的實(shí)用性。
1.3異常理論
相似理論和礦床模型在礦床預(yù)測上還存在一定缺陷,在這一背景下,異常理論又得以提出。異常理論的核心是地質(zhì)異常,即在地質(zhì)構(gòu)造、物質(zhì)成分、形成序次上存在明顯差異,和周邊地質(zhì)表現(xiàn)出了很大不同。根據(jù)地質(zhì)表現(xiàn)出的這些異常特征,就可以據(jù)此判斷地質(zhì)形成時(shí)代、以及其賦存礦產(chǎn)的類型等。在異常理論基礎(chǔ)上形成的預(yù)測手段,綜合運(yùn)用了一系列先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,比如信息處理技術(shù)以及非線性科學(xué)等。
對于隱伏地質(zhì)礦床而言,異常理論預(yù)測手段擺脫了傳統(tǒng)找礦思想的束縛,從全新的角度切入對礦床進(jìn)行預(yù)測。
1.4成礦理論
成礦理論主要是整合了不同成礦作用下,由于地質(zhì)構(gòu)造階段不同導(dǎo)致類型不同但又存在內(nèi)在聯(lián)系的一系列礦床,將其合并成為礦床系列。成礦理論將礦床研究的對象從個(gè)體上升到了群體,即從單一礦床的研究上升到了共生礦床、組合礦床的研究。
在相關(guān)工作不斷發(fā)展進(jìn)步的背景下,成礦理論不斷完善和升級,其已經(jīng)成為一門比較完整的科學(xué)理論,對于找礦勘察工作具有積極的推動作用。
2.1RS遙感技術(shù)
RS遙感技術(shù)是一種和信息技術(shù)相結(jié)合的地質(zhì)測繪技術(shù),也是目前比較主流的一類隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測技術(shù)。RS遙感技術(shù)通過衛(wèi)星或者是航空設(shè)備,對地面地質(zhì)信息進(jìn)行全方位測繪,并且可以生成詳細(xì)的測繪數(shù)據(jù),甚至還可以直接生成地質(zhì)模型。遙感技術(shù)的測繪范圍十分廣闊、測繪信息十分豐富,并且可以進(jìn)行周期性和針對性測繪。
2.2GIS地理信息數(shù)據(jù)技術(shù)
GIS地理信息數(shù)據(jù)是一種有別于RS遙感技術(shù)的地質(zhì)測繪技術(shù),尤其是可以對地球物理、地球化學(xué)等深層次信息進(jìn)行全面測量,在遙感技術(shù)的支持下,可以對這些信息數(shù)據(jù)展開深層次分析,是一種十分高效的隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測技術(shù)。對于我國而言,GIS起步較晚,在“八五”期間被列入地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的關(guān)鍵技術(shù)。在政策大力支持下,GIS技術(shù)得到了大幅發(fā)展,并且在隱伏地質(zhì)礦床的預(yù)測中進(jìn)行了推廣和運(yùn)用。
通過GIS對地質(zhì)異常、礦產(chǎn)預(yù)測、礦產(chǎn)區(qū)域以礦產(chǎn)資源等內(nèi)容的分析,可以更加深入地對隱伏地質(zhì)礦床形成全方位認(rèn)識,有利于隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測技術(shù)進(jìn)步發(fā)展。
2.3綜合預(yù)測技術(shù)
綜合預(yù)測技術(shù)是隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測中一種十分常用的技術(shù),也是預(yù)測結(jié)果較為可靠的一種預(yù)測技術(shù)。綜合預(yù)測技術(shù)擺脫了其他預(yù)測技術(shù)單一的缺點(diǎn),也不是對地質(zhì)信息進(jìn)行簡單的累積。而是對各種成礦信息進(jìn)行捕捉和提取,在三維空間中對這些成礦信息進(jìn)行關(guān)系構(gòu)建,研究其互相之間的聯(lián)系,并建立對應(yīng)的三維模型。通過綜合預(yù)測技術(shù)構(gòu)建的三維預(yù)測模型,可以大幅提升隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測的準(zhǔn)確度。比如,王世稱等人,利用綜合預(yù)測技術(shù),在東三省以及內(nèi)蒙古,成功預(yù)測了多處礦床。
2.4經(jīng)驗(yàn)類比
經(jīng)驗(yàn)類比是一種既傳統(tǒng)又實(shí)用的隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測技術(shù)。說它傳統(tǒng),是因?yàn)樵摷夹g(shù)是最早的礦床預(yù)測技術(shù);說它實(shí)用,是因?yàn)樵摷夹g(shù)子啊礦床預(yù)測中確實(shí)取得了顯著的成果。經(jīng)驗(yàn)類比的方法是根據(jù)不斷積累的找礦經(jīng)驗(yàn),對礦床類型、成礦條件、控礦因素等進(jìn)行相似比較,進(jìn)而對礦床是否存在、賦存大小、礦類品質(zhì)等進(jìn)行預(yù)測。
經(jīng)驗(yàn)類比是相似理論的基礎(chǔ),也是對相似理論的實(shí)際應(yīng)用。經(jīng)驗(yàn)類比技術(shù)在找礦過程中也在不斷發(fā)展,其已經(jīng)擺脫了人力判斷的困境,開始使用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)類比。
隱伏地質(zhì)礦床由于埋藏條件的復(fù)雜性,其預(yù)測工作難度較大。關(guān)于隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測的理論較多,在這些理論基礎(chǔ)上,也發(fā)展起了豐富的預(yù)測方法。在實(shí)際工作中,需要結(jié)合實(shí)際,利用合理的方法進(jìn)行隱伏地質(zhì)礦床預(yù)測。
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