海底重力勘查在地质找矿中的应用

2020-05-16张超

世界有色金属 2020年4期

张超

（山东省物化探勘查院山东省地质勘查工程技术研究中心，山东济南 250000）

当前矿产资源形势短缺，为实现矿产资源的可持续性发展，满足社会经济发展的需求，地质工作者应加快找矿效率为矿产资源的发展作出贡献，为此就需要结合实际情况，对地质勘测技术进行不断创新和发展，提高找矿效率实现，供应能够满足国内矿产需求，实现找矿突破的基础。为此提出海底重力勘查在地质找矿中的应用研究，在找矿过程中，对矿产资源分布情况作出更精准的判断[1]。

1 计算海底重力地质密度差

海底重力勘查用于矿产资源勘查，实现矿产资源的寻找，在实际找矿作业中，利用重力仪取样器进行取样，尽量选择海流较小的地段，在取样过程中，取样器触底后施放钢缆，取得水平分力的拉力，从而将海流对取样器的影响降到最低，在判断取样器触底并贯入海底后，尽量缩短取样作业的时间，采用有动力定位能力的船只进行作业，并对位置和朝向及时作出调整。在海底重力勘查过程中，要根据海底深度适时作出调整，海水较浅会造成钢缆倾斜角度较大，拉弯取样器并增大提取取样器时的阻力，这就需要对施放深度进行估计，最后回收钢缆和取样器得到样品，从而计算出地质体与围岩存在的密度差[2]。设所受阻力为N,海底层辐射为L，则地质密度差R为：

岩石类型广泛，要根据密度差的不同判断岩石矿物的类别，划分不同岩石类型和岩性组合，提取基础的岩性信息，不同矿产资源都有不同的密度差，任何矿产岩石都有相应的密度值，海底重力勘查方法就是根据这一特性，对与围岩存在密度差的地质体进行检测与判断，根据密度差值对岩石矿物的基本信息进行初步判断，有效的集合图像增强技术进行提取。判定与岩石存在密度差的地质层后，在初步检测的基础上对地质构造信息进行进一步的提取，并且随着地质结构的运动，矿产资源也会随之不断进行改变，因此提取矿产信息时要结合实际找矿的环境和条件，主要根据环形影响与线性影响进行提取。

2 确定矿产资源波谱

由于微生物的地下水的作用，地表矿化蚀变岩石的成分和结构会发生变化，对地质构造进行分析整理后，合理勘查矿石的地质情况，在判断矿产位置和构造的基础上，将勘查数据进行详细的处理与整理。考虑到沿一定的地质构造分布会产生矿化蚀的现象，提取地质构造信息在找矿过程中具有重要作用，成矿构造环境条件各不相同，如线状构造中区域性成矿构造各不相同，环状构造中火山盆地和热液活动等信息也存在差异，在对地质构造信息进行提取时，要对隐伏的构造信息进行分析统计，如地表岩性构造以及水系植被等特征，结合地质和物探化探等方面资料进一步凸显出构造信息，如进行边缘增强和方向滤波等处理，并对处理信息进行比值分析和卷积运算，统计分析线性构造，使勘查地域的线性形迹和纹理等信息变得清晰准确，明确线性构造与内生金属矿产分布规律的关系。勘查工作人员要正确的应用高光谱遥感技术，遵守相应的找矿流程对矿物进行提取，通过不同矿物的光谱不同，计算矿物发射率波谱，从而合理辨别出矿产的物质性质。根据地质密度差R，得出发射率l为：

根据发射率l，再设S为波段数，则矿产发射率波谱η计算公式为：

根据不同矿物在波谱上显示的光谱特征不同，勘查人员能够对不同矿物和岩石的成分进行明确识别，从而更加清晰的凸显地质构造信息，对成矿构造分布特征作出精准高效的判断。

3 实验论证分析

为保证在找矿过程中应用海底重力勘查方法，能够准确判断矿产分布情况的准确率，实验论证采用同一海域底部的矿产资源，针对热液矿床进行找矿论证实验。

图1 实验论证结果曲线

为保证实验严谨性，采用传统的找矿方法，即结合群众报矿提供的线索，应用物探化探发现矿点，并对矿点进行进一步研究，从而在预测的地段进行找矿，作为实验对比。由于海域底部矿源的特殊性，在海底重力勘查取样的过程中，投放取样器要选择合适的时间，将海流对回收取样器的影响降到最小，从而保证对比实验的有效性，将两种方法下探测矿产分布的勘查准确率进行统计。其实验论证结果曲线如图1所示。

由图1可以得出，应用海底重力勘查技术的找矿方法相比较传统方法，能够对矿产分布的情况作出更准确的判断，提高矿产勘查准确率。并且随着面积的增加，与传统方法的差距更大，因此针对占地范围更广的区域进行找矿工作时，该种方法对矿区分布情况的勘查效果更加显著。