甘肃地区矿体地质特征及找矿预测

吴跃亚

（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730020）

甘肃地区作为我国矿产资源较多的一个地区，甘肃地区已查明矿产资源的矿种数多达97种[1]。甘肃地区位于我国西部的黄河中上游地区，地域辽阔，介于东经92°13′～108°46′与北纬32°11′～42°57′之间，东西与陕西、青海玉新疆相接，南北与四川、内蒙古以及宁夏接壤，东西全长1600多千米，总面积为45.59万平方千米。甘肃地貌复杂，处于内蒙古高原、青藏高原与黄土高原交汇地带，多以山地、高原、戈壁等复杂地形为主。这种特殊地形使得甘肃生地区拥有丰富的矿产资源。我国目前对于矿产资源正处于战略性勘查阶段，甘肃地区想要满足目前国家发展过程中对矿产资源的需求，针对其矿体地质特征进行分析后进行找矿预测。

1 甘肃地区矿体地质特征

（1）甘肃地区地形特征。甘肃地区地形较为复杂，主要分为地形可以划分为陇南山地、陇东高原、中黄土高原、甘南高原、河西走廊、祁连山地以及河西走廊以北地带。甘肃地区成矿地形条件较为优越，且拥有矿产资源较为丰富。甘肃地区矿产种类高达几百种，占据我国发现矿种数的74%。其中包括能源矿产、水气矿产非金属矿产以及金属矿产等多种矿产资源。甘肃地区拥有大、中、小型矿坑近千个，因此在对甘肃地区矿体地质特征研究过程中针对某一处具有代表性的矿床进行研究。

（2）矿体规模。甘肃地区矿山含矿带主要可以分为2个主要矿层，并将两个矿层分为3个大矿体与5个小矿体。根据实际调查数据可以看出，Ⅱ号大矿体是其中最大的一个矿体，纵横整个矿区，占据整个矿床金属储量的85%以上。而Ⅰ号矿体与Ⅱ矿体属于一个矿层。其主要数据如表1所示。

（3）地层特征。甘肃地区矿体内露出地层主要以中泥盆统李坝群第岩性段为主，这一矿区矿层中，第一矿层主要以浅变质碎屑岩夹量碳酸盐岩为主，分布于矿体南部与西北部，主要岩性为粉砂质绢云母千枚岩、石英黑云母片岩以及绿泥绢云母千枚岩等。第二矿层主要以钙粉砂质绢云母千枚岩、变砂岩、结晶灰岩、粉砂质绢云母千枚岩以及大理岩等岩性组成，东部碎屑岩增加，而西北部以碳酸盐岩为主。

表1 矿体规模统计表

（4）矿体地质构造。甘肃地区矿体褶皱构造主要呈轴向60°向斜转。其矿体核部主要部位由第二层岩性段组成，两翼由第一层岩性。而在核心部位与两翼存在紧闭褶皱发育，向斜东倾伏在中泥盆统与中石炭统整合面下。矿区整体东西向地层走向基本相一致，但存在断裂群现象，一般倾角在45°～75°。而东北向倾斜角度较大，一般在68°～85°之间，局部存在宽度为几十米的破碎带。其中，矿床部分岩石微量元素浓集系数如表2所示：

表2 矿床部分岩石微量元素浓集系数

2 甘肃地区矿体找矿预测

在研究过程中，主要针对矿体品位变化规律对其矿体找矿规律进行预测，从而有效提高矿体找矿效果。

2.1 矿体矿化强度指数变化规律预测

在对矿体矿化强度指数变化规律预测过程中，通过对矿体主要走向与倾向矿体强化指数进行统计，可以看出，走向高于20为中线，则矿体东西两侧矿化强度具有明显增强趋势。

在预测过程中矿化强度指数随矿体深度变化而变化，在矿体沿倾向上金品位相对稳定时，矿体整体变富趋势增加，如图1所示：

图1 不同标高矿化强度指数变化

2.2 矿体找矿预测结果计算

根据以上观察预测结果，在找矿过程中通过对地球化学元素统计与矿体实际情况进行调查后，将需要预测矿体进行微量元素结果的多元统计，从而分析出主成矿相关性，并对其进行标准化后，筛选出元素异常数据、样本光谱反射率等，计算出相关函数：

其中，ρ为样本光谱反射率，F为样本光谱反射率与微量元素地球化学指标间的统计函数，X为主矿元素的元素综合异常数据。

根据上述公式，对矿体地物光谱反射率与遥感影像数据灰度值进行计算，根据可以求得：

其中，L为大气顶部辐射能量值；ρ为样品光谱反射率，DE为灰度值，ds为天文单位距离，E0为太阳辐射度，θ为天顶角，gain为图像增益，bias为图像偏置。

根据公式（1）与公式（2）从而推断出DN与X之间的关系为：

通过将甘肃地区矿体中各波段灰度值带入上述公式，可以得到代表综合异常数值的主句，通过对（X）高低对遥感地球化学异常区进行判断，从而完成找矿预测。

3 结语

通过对甘肃地区矿体地质特征及找矿预测进行研究可以发现，甘肃地区矿床以山地资源为主，根据对其矿体整体地质特征进行分析，从而对矿体矿化强度指数变化规律预测，并最终通过计算完成找矿预测，为今后甘肃地区矿体开采提供更可靠的相关数据。