复杂地质环境下有色金属总能物探找矿方法研究

赵会刚

（甘肃煤田地质局综合普查队，甘肃 天水 741002）

中国是一个有色金属资源十分丰富的国家，矿产资源种类丰富。有色金属资源的利用已经成为了提升国家综合国力的重要资源保证。为了更好地发挥有色金属的资源优势，深入研究有色金属的找矿方法。传统的找矿方法包括：地质填图法、重砂找矿法等[1]。传统方法结构单一、操作复杂，效率不高，结果不够精确。我国地形地貌复杂，要想找出有效的有色金属矿产资源更是十分困难，因此研究先进的找矿方法已经是当下国家发展的必然选择。

1 建立总能物探找矿方法

（1）收集数据。建立找矿模型需要收集有效地质信息，研究想要勘探地区地貌的历史变迁次数，找出该地区在历史变化中是否存在过部落、山川、河流等要素，同时根据现有状态，分析判断该地区的地层是否包括泥质岩、盐岩、碎肩岩等，收集该地区岩层的断裂情况、向斜背斜、岩层褶皱并设定大致勘测区域。在得到所需数据后进行数据清洗，将重复、无效、一致性数据剔除，对缺失、遗漏数据进行填充。根据划定区域，将清洗后的数据进行样点分布，将数据对应到地区内设置好的控制点[2]。

（2）找出成矿规律。根据上述得到的有效数据，查找数据特征并找出成矿规律。而明确地质的地层岩性、结构以及岩浆岩数据信息是找出成矿规律的基础必备信息条件。通过分析地层岩相来构建原始区域地理环境，研究结构影响下形成的隐藏矿体，再根据研究区域内的岩浆岩的活动状况，分析它对于矿床形成的影响，针对上述情况，进行详细研究[3]。

分析地层层数、地层趋势走向、总体倾斜趋势以及坡度。根据地层确认岩区的主要岩层成分，提取岩层活化特征，根据沉积地层剖面图确定沉积岩种类，依据统计结果，得到地层微量元素含量。再根据找矿地区矿化蚀变带的分布特点，推算褶皱形成时间和矿化蚀变带的分布趋势，找到层控特征。找矿地区的结构变化受到微量物质、成矿位移以及矿质赋存等条件的影响，尤其是断裂构造对于有色金属矿产的形成影响更大，地区岩层断裂形成了成矿移动通道，并将矿床和矿体储存起来。由此根据结构断裂确定矿体形成时间。而找矿区岩体盐碱性状态、构造环境，岩体成因都可以作为成矿因素的来源。通过多次统计分析研究岩浆岩的温度和压力状况，流体混合后在断裂区上升，确定沉淀矿质成分。

（3）预测成矿区域。根据上述找到的成矿规律，针对想要找矿的地区进行成矿区域预测，判断该区域所包含的有色金属储量，计算公式如下：

公式中△T为所求的有效磁测波幅，Q为矿体倾斜角度，M是沉积覆盖厚度，L和C分别是异常慈波长度和平均宽度，H是勘探孔中的矿层厚度，通过钻孔数量n的变化计算磁测函数。

根据对应地区可以发现磁波波动的异常点，根据此波动点确定成矿区域范围，计算公式如下：

公式中覆盖范围S随着异常波动位置面积x和公式（1）磁测波幅△T的变化而确定，N为波段数量，以此计算出成矿区域的覆盖范围。再对有色金属矿深度进行计算：

上述公式中W为矿深，P为地质土层密度，根据公式（1）磁测波幅△T的变化进行计算得到有色金属矿深度。通过上述公式，计算成矿区域整体矿产量，计算公式如下所示：

将公式（2）和公式（3）代入上式中，计算得到该地区整体成矿储量，当储量Q≥94%时，证明此成矿区域的储备丰富，由此总能物探找矿方法模型建立完成。

2 有效性测试

为了检测复杂地质环境下有色金属总能物探找矿方法的有效性，进行仿真实验测试实验所用计算机服务端硬件配置为4GB，150GB硬盘，Windows server 2016操作系统，设置测试地区样本参数，具体情况如下表1所示。

表1 测试地区样本情况

根据表1选定的测试地形，选用传统的地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法和文中提出的总能物探找矿方法对表1中的地形样本进行预测效果实验，得到结果的准确率如下图2所示。

从图2中可以看出，利用总能物探找矿方法对表1中地形地区进行有色金属矿区预测，准确率分别为95.5%、96%、94.4%、95.8%、97.5%。对比传统的地质填图法、砾石找矿法和重砂找矿法，文中算法的平均准确率为95.84%，分别高出三种方法5.56%、2.74%、3.88%。由此可见复杂地质环境下有色金属总能物探找矿方法更优越。

图2 准确率结果

3 结语

根据国家当前对于有色金属资源的需求，创新优化找矿方法是当下国家矿产资源发展的重要目标。大力研究发展新型的找矿方法对于国家人民生活水平、经济走向、产业结构、综合国力的发展具有保障作用。而目前我国对于复杂地质环境下的有色金属找矿方法的研究还不够全面，因此还需加大人才和设备的投入力度，加强技术方法创新，研究复杂地质环境下更精准的找矿方法。