基于复杂地质结构的矿产深度勘查信息提取分析

王月强

内蒙古有色地质矿业（集团）综合普查有限责任公司

内蒙古呼和浩特市 010010

摘要：由于矿产深度地质结构复杂，导致传统方法在对矿产深度勘查信息提取分析时存在较大误差，为此提出基于复杂地质结构的矿产深度勘查信息提取分析。首先利用钻探勘查方法采集深部找矿信息；然后通过钻探样品处理和检测得到矿产深度化学信息，在此基础上利用主成分提取法提取到矿产深部异常信息、岩性信息、地层信息、构造信息；最后利用复杂地质结构三维模型对提取信息进行分析，最终确定矿产深度找矿靶区。

关键词：复杂地质结构；矿产深度勘查；信息提取；分析；

一、地质矿产勘查工作遵循的原则

1.1要做到以人为本的整体统筹规划工作，主要是在地质矿产勘查开采过程中应严格做到其工作的开展不能影响到周边生态环境，坚持以可持续发展理念为核心，在整个地质勘查工作中要充分考虑包含人为因素、自然环境因素、地理因素以及成本投入因素等在内的多种因素影响，进而有效确保其统筹规划性和一致性。

1.2需要利用多种新型技术和手段来提高自身工作效率，因为在地质勘查与开采过程中应从整体性出发对多种勘探技术进行针对性的有效应用，这就要求其在采取相关技术时应结合自身状况出发，采取最合适的地质矿产勘查技术，发挥技术的有效性，更加具有针对性的提高地质矿产资源勘查效果。

1.3在开展矿产地质勘查工作时应做到有所侧重，因为往往整体勘查工作较为复杂且多元化，所以说必须结合地质开采对象的分布状况以及实际勘查环境，进而具有针对性的采取相应措施进行勘探，避免过多成本的支出。

二、矿产深度勘查信息采集

为发现深部找矿信息，此次采用钻探勘查方法，钻孔布设于待勘查区域代表性地段，主要用于采集石英脉、构造破碎带、蚀变带、岩体等在深部的延伸以及含矿性等信息，为后续矿产深度勘查信息提取分析提供数据依据。钻孔以及测线都需要严格按钻探规程及设计要求施工，并且结合矿产深部地质勘查要求进行孔斜、孔深测量与校正以及简易水文观测，保证钻探施工质量，具体钻探勘查过程如下：（1）由于此次是针对矿产深度勘查，所以钻探施工采用FT-28型2000m钻机钻进，该钻机根据钻孔位置地质条件和施工要求的不同，可以选用金刚石复合片钻头或者硬质铂金钻头配合地质钻杆或者螺旋钻杆回旋钻进，满足矿产深度勘查信息采集要求。钻孔开孔用120mm金刚石钻进，待穿过风化层达到一定孔深后钻孔直径该为65.5mm口径钻进，终孔孔径为85.5mm，该孔径基本能满足矿产深部地质勘查工作中各项质量要求。（2）由于钻孔深度较大，垂直钻孔会影响钻孔质量和钻孔效率，所以采用斜孔钻进，然后按岩芯钻探规程和矿产深部勘查设计要求每百米钻孔倾角误差不得超过1.5度。（3）钻孔孔深检查：按矿产深度勘查规范规定，最大误差允许为0.001，一般要求每100m校正一次，终孔再校正一次。（4）岩矿心采取率及保管情况：矿产深度勘查岩芯平均采取率不得低于98.64%，所有岩芯均按规定装箱，并用红漆标注清楚孔号/箱号/回次号/回次岩芯总块数、分块、分号等。（5）钻孔封孔方法及质量评述：所施工的钻孔、孔壁均比较完整，结合矿区水文地质情况比较简单，从实际情况考虑，钻孔采用水泥砂浆封口，封孔按设计进行。封好后孔口立0.5m水泥柱，用红漆编上孔号，至此全孔工程结束。在钻孔施工过程中地质人员及时对钻孔岩芯及时进行了地质编录、样品数据采集工作，地质编录严格按照《矿产深度勘查原始地质编录规定》（DD2006-1），经有关技术主管部门检查，有关钻孔岩芯地质编录符合有关规范要求，提供的地质编录资料符合规范要求。所采集的矿产深度地质信息包括音像记录表、钻孔概况表、孔深校正及弯曲度测量记录表、钻孔原始地质记录表（含钻孔回次记录表）、钻孔采样登记表、送样单、样品分析成果、钻孔柱状图、钻孔原始地质编录小结、质量检查卡等。

三、矿产深度勘查信息提取

野外勘查数据采集过程中加强地质观察，详细了解矿产周围地质特征，对采集信息过程发现的矿化线索要及时进行信息提取，以便快速发现矿化体，并认真做好记录。将钻探施工采集到的矿产深度样品进行加工处理，采用切割机1/2对称锯劈法取样，采样在肉眼确定矿化体后进行，采样时清扫干净，无样品粉屑散失和外来物的混入。矿化地段一般取其实际长度，单个样品最大长度控制在1m以内，顶底板长度为1m，重量2.0kg～2.8kg。样品经粗碎－中碎－细碎至小于40目后，分出粗副样，正样再经细磨至小于200目后待测试。将处理好的样品进行化验检测，检测仪器为原子吸收分光光度计（AA-6330C）、等离子体火焰发射光谱仪（ICP6300）、分光光度计（722N）、等离子体发射质谱仪（ICP-MS7700X），检测环境温度17℃～22℃，湿度45%～65%，根据矿产深度勘查需求提取到矿产深度异常信息、岩性信息、地层信息、构造信息等深度找矿信息，其中矿产深度异常信息是矿产深度勘查信息提取工作中重点提取内容，主要是建立在深度蚀变矿物的某些化学特性基础上进行提取。此次采用的矿产深度勘查信息提取方法为主成分提取法。首先将样品检验后得到的数据在专门软件平台支撑下，利用相关的数据方法将矿产深度蚀变信息提取出来，将判断矿产深度蚀变信息归属到主成分向量汇中。主成分提取的四个主成分向量含义分为表示为：样品中所有化学元素加权和，表示样品化学元素含量大小；含量最大化学元素与含量最小化学元素含量差，反应化学含量曲线的斜率变化，剩余两个主成分向量反应矿产深部岩石矿物的信息以及构造信息。主成分提取法提取到的信息存于某一主成分向量中，借鉴钻探异常分析的方法对矿产深度蚀变异常信息做门限化处理，以此将矿产深度异常信息分为三个级别，级别越高说明矿产深度已经发生矿化现象可能性越大，勘查信息分析价值越高。根据该四个主成分向量提取到矿产深部异常信息、岩性信息、地层信息、构造信息，为后续矿产深度勘查信息分析提供依据。

四、矿产深度勘查信息分析

在提取到矿产深度勘查信息后，需要对其进行分析，为了能够准确分析出矿产深度找矿信息，此次采用复杂地质结构三维模型。首先将之前提取到的矿产深度地层信息和构造信息导入到复杂地质结构三维模型中构建矢量化矿产深部地质剖面图，根据岩土体的不同属性以及构造特征，提取地层、构造等边界曲线，并与矿产深度地形线和钻探测线进行拟合，使构建的矢量化矿产深度地质剖面图与实际空间情况相符，利用改图分析出矿产深度地质特征；然后将提取到的岩性信息导入到复杂地质结构三维模型中，生成岩土矿体分界曲面，同样利用上文提出的矢量化处理过程，拟合出与实际情况相符的矿产深度地质分界曲面，结合该曲面分析出矿产深度岩石特征，以及矿区地质界面所属的岩石界面；最后将提取到的蚀变信息和矿产深部异常信息导入到复杂地质结构三维模型中，结合实际钻探测线和钻孔位置信息，分析出矿产深度矿化信息，其中包括矿体资源所属种类、矿体形状、矿体位置、矿床走向等信息。结合以上分析的信息，确定最终矿产深度找矿靶区，以此完成基于复杂地质结构的矿产深度勘查信息提取分析。

结语：将复杂地质结构三维模型应用到矿产深度勘查信息提取分析中，形成一种新的矿产深度勘查信息提取分析方法，并且利用实验验证了该方面具有较高的分析精度，为深度矿产资源开采提供准确依据。

参考文献：

[1]王成,关于复杂地质结构的矿产深度勘查信息提取.2018.

[2]田瑶,浅谈基于复杂地质结构的矿产深度勘查信息提取分析.2019.