淺析地質找礦勘查技術原則與方法創新

刁海忠

（中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 濟南 250013）

地質找礦勘查技術在地質找礦勘查中始終占有主導地位，對資源的合理開發具有直接關系，在應用過程中需要遵循一定的原則，保證地質找礦勘查順利進行。但是目前地質找礦勘查技術存在一些問題，比如管理機制不完善、技術落后、存在誤差等[1]。

所以需要對原有的地質找礦勘查技術進行方法創新，以此保證找礦勘查的效率和質量，通過引進先進技術來不斷矯正勘查誤差，促進礦產資源的深層次開發，推動地質找礦勘查技術的創新和改革。

1 淺析地質找礦勘查技術原則

地質找礦勘查技術是礦產研究及開采的一項重要技術，它直接關系到找礦勘查最終結果的準確度[2]。所以在勘查過程中對勘查技術的應用需要遵守一定的原則，來保證找礦勘查的順利進行，根據大量的地質找礦勘查經驗總結，提出了以下地質找礦勘查技術原則。

統籌全局原則。地質找礦勘查技術是保證地質勘查質量和效率的重要因素，勘查人員需要在實際勘查之前統籌好規劃和部署工作，根據實際地質情況制定合理的地質勘查技術實施方案，確立地質找礦勘查工作的最終目標，符合以人為本的科學發展觀，貫徹落實可持續發展戰略，使地質找礦勘查既要滿足環境發展的公益性需求，又要滿足礦床勘查的商業性需求，統籌全局發展，實施科學布局，保證后續礦床開采工作的順利進行。

科學布局原則。礦產資源在分布上具有不均勻特點，并且每個礦床的地質特征、地貌特征、自然環境都存在較大的差異，所以在找礦地質勘查過程中，要根據每個礦床的實際情況來合理選取所用到的找礦地質勘查技術，對地質找礦勘查技術進行科學布局分配，保證地質找礦勘查的效率和質量，減少冗余作業。

技術創新性原則。隨著工業經濟的不斷發展，對地質找礦勘查要求越來越高，并且大量的加大地質找礦任務，增加了地質勘查難度，所以地質找礦勘查技術要進行不斷的創新，在正確的理論指導下，多方面融合物探技術，實現地質找礦技術的創新，推動地質找礦勘查工作的發展，促進找礦勘查任務高效進行。

制度管理性原則。在地質找礦勘查過程中，對地質找礦勘查技術的應用實施有效處理管理制度，建立中央和地方政府聯合管理機制，維護地質找礦勘查技術模型的應用價值，對地質找礦勘查技術的應用效率具有根本上提高作用，同時也對找礦勘查工作效率和品質具有全過程優化作用，有效促進地質找礦勘查良性發展。

共同合作性原則。隨著經濟全球化體制的提出和發展，為各國地質找礦勘查技術的融合提供了良好的合作環境。通過借鑒和引進先進勘查技術和設備，使傳統地質找礦勘查技術有了質的提升，推動地質找礦勘查技術“引進來，走出去”，棄舊迎新，取長補短，實現礦產資源的合理勘查及開發利用。

2 淺析地質找礦勘查方法創新

機載成像光譜技術是地質找礦勘查中最基本、最廣泛同時也是最主要的地質找礦勘查技術，機載成像光譜技術能直接反映出礦床的地質空間分布情況，其勘查結果是地質工程開采規劃和設計的重要依據[3]。機載成像光譜技術在地質找礦勘查中發揮著重要作用，但是在應用過程中會產生一定的誤差，為此需要對機載成像光譜技術進行創新，并進行數據采集，采集過程如圖1所示。

圖1 礦山地質參數提取過程

首先運用大氣層數據參數提取的輻射傳輸模型對機載成像原始數據進行矯正，分別計算出中心波長偏移值和輻射反射率以及亮度值，應用光譜系數擬合方法計算出吸收深度系數。將機載成像光譜儀的原始數據波段設置按照地面光譜數據進行采樣，同樣應用光譜系數擬合方法計算出光譜儀的吸收深度，然后運用數據迭代方法調整光譜定標參數，將優化后的定標參數引入記載成像光譜儀內，提高機載成像光譜技術的定標精度，減小定標誤差[4]。大氣誤差也會對機載成像光譜技術準確度產生影響，同樣運用大氣層數據參數提取的輻射傳輸模型反演大氣含量，然后分別計算出大氣傳輸率、輻射率以及地面參照的輻照度等大氣參數，將機載成像光譜儀的大氣參數按照以上的結果進行重新設置，完成大氣誤差矯正。最后運用Minnaert矯正模型描述地表的雙向性反射目標函數，其函數方程如下：

公式中L表示地面收到的輻射度，λ為水面所收到的輻射度，k為Minnaert矯正模型常數。通過目標函數計算出機載成像光譜儀的坡度、坡向等數據，然后帶入Minnaert矯正模型進行地形誤差矯正。除此之外，還需要對機載成像光譜技術在數據采集時因飛行姿態變化所產生的誤差進行矯正[6]。經過對機載成像光譜技術定標參數誤差、大氣誤差、地形誤差的矯正，實現了地質找礦勘查方法創新。

圖2 地質勘查平面圖

經過創新后的機載成像光譜技術已經被廣泛應用到地質找礦勘查中，例如甘肅省祁連山某金礦。該金礦位于祁連山北段，屬于華北板塊與柴達木板塊連接的韌性剪切帶大地構造，在對該金礦地質勘查中引用此次創新的機載成像光譜技術進行勘查工作。由于該礦區位于祁連山地帶海拔較高，為此選用人工智能的無人機進行數據獲取，在數據采集之前，需要進行光譜傳感器的室內定標，為后續的數據采集工作提供準確的定標參數[5]。

在數據采集過程中，人工智能無人機先后完成了四個架次的機載飛行，分別采集了該金礦區光譜數據空間分辨率1.56（casi）/2.48(sasi)，光譜儀采樣間隔18nm（casi）/11（sasi），勘查面積為1984km2，金礦區機載飛行參數：相對飛行高度為1864m，絕對飛行高度為8461m，航線數量24條，此次機載飛行總共采集了50組金礦光譜數據，經過機載成像光譜儀對50組數據分析得到，該礦區的主要巖石類型有黃褐色千枚巖、絹云母葉巖、綠泥石片巖、砂巖等，其中黃褐色千枚巖的光譜數據經分析，該巖石具有三個特征吸收位置，主要吸收峰位置在2641nm，其余兩個吸收峰位于2157nm和1985nm，主要受到綠泥石片巖的鋁輕基基團振動影響；絹云母葉巖光譜顯示其吸收峰主要于742nm處，在該吸收峰右側還存在一個492nm的放射峰；綠泥石片巖的光譜顯示其吸收峰主要在1548nm處。除此之外還有一處在1684nm；砂巖的光譜顯示其吸收峰分別位于3541nm和5641nm。

機載成像光譜儀所提取的金礦體信息主要在千枚狀板巖與絹云母頁巖地層內，還有一部分少量礦體在綠泥石片巖與砂巖地層內，具有明顯的分布規律。從機載成像光譜儀數據顯示，該金礦礦體內部已經發生了強烈的金元素礦化作用。

該金礦在之后礦床開采過程中礦產地質情況與機載成像光譜技術勘查的結果相符，表明了創新后的機載成像光譜技術對地質找礦勘查具有重要的應用價值，同時也具有良好的找礦指示意義。

3 結語

地質找礦勘查技術作為地質找礦勘查工作的重要內容，在應用過程中必須要按照相關的原則，在勘查中完成對地質找礦技術的創新，為礦產開采工作的實施提供準確的數據依據，實現礦產資源合理開發，推動工業經濟可持續發展。