地理信息系统及其在地质矿产勘查中的应用探讨

张 程

（福建省地质测绘院，福建 福州 350000）

地理信息系统又称为地学信息系统（Geographic Information System，GIS），是基于计算机技术发展起来的对整个或者部分地表空间中国有关地理分布数据采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的系统平台，是一门综合性学科，有机的将计算机科学、地理学、地图学、遥感学和地质学结合在一起，逐步推动了地质学的信息化发展和自动化发展[1]。随着GIS技术的快速发展，逐渐与数据库操作集成在一起，实现了地质学资料的综合研究目的，同时提高了地质矿产资料的综合利用程度。

1 地理信息系统在地质矿产勘查中的应用

1.1 地理信息系统在资料汇总中的综合应用

地理信息系统是以计算机技术为基础发展起来的集资料采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述于一体的系统平台，即该系统具有强大的存储和分析功能，因此，在矿产勘查资料收集中具有良好的应用前景。地理信息系统在资料收集中的综合应用表现在以下几个方面：①工作前的准备工作，如矿区地球物理资料、地球化学资料、遥感资料、区域资料和矿区资料等的收集，为进一步展开资料综合分析奠定了基础；②在工作方案编制过程中的应用，根据早期已收集的资料，进行综合整理，提取有用信息，如化探异常、遥感异常、物探异常等信息，与已经矿床（点）、矿体和矿化带等信息叠加，生成各类工作底图，如找矿靶区图等；③在矿产勘查过程中的应用，在矿产资源过程中可形成大量的基础性资料，如地质点信息、构造信息、矿产信息、探矿工程信息（钻探、探槽等），GIS是各类资料综合整理和存储的平台；④在成果资料和原始资料汇交中的应用，在矿产勘查工作完成之后，需要对早期收集的资料以及工作过程中产生的资料进行汇总编制，生成各类附图、附表等，如地形地质图、地质矿产图、钻孔柱状图、探槽平面图，资源量估算图以及资源量计算表、采样信息统计表等信息，均是以GIS为平台进行显示的。

图1 福建某铅锌矿床地化剖面模型图

1.2 地理信息系统在多元方法综合分析中的应用

地质找矿过程并不是单一的技术方法与工作手段，二是多元方法的综合研究分析过程。因此，矿产勘查工作涉及的方法类型是多样化的，所分析的数据是复杂的，导致传统的找矿勘查方法对各类资料的综合利用受到明显的限制[2]。将地理信息系统应用至矿产勘查工作中，有效的实现了“无纸化”办公的缺陷，即实现了不同图层信息的任意叠加目的，显著的提升了物化遥信息的综合应用率，如可通过图层叠加将化探异常与矿化信息叠加，也可将化探异常、物探异常和遥感异常（铁染异常和羟基异常）等相互叠加，为进一步圈定找矿远景区或者分析成矿规律等提供基础性图件；同时，可根据不同找矿信息图层的叠加，建立相应的找矿模型等（图1）。

1.3 地理信息系统在探矿工程综合分析中的应用

地质找矿过程是多方法的综合研究过程，在地表地质填图的基础上，结合地球化学异常、地球物理异常和遥感异常等信息圈定有利找矿靶区，此时需要进一步展开找矿验证工程。此时，地理信息系统的应用至关重要，主要体现在各类图件中探槽、钻孔的位置以及见矿信息应用，探槽、钻孔、硐探工程等方面。应用3Dmine对探矿工程进行地理信息三维建模，如今在一些矿山已经起到实际效果（图2）。因此，地理信息系统在探矿工程综合分析中的应用主要体现在以下几个方面：①在探槽工作编录中的应用，如探槽心态、长宽以及揭露的各类地质信息等，主要涉及样品采集位置、地质界线位置、构造界线位置以及矿化带位置等信息，是圈定地表矿体和估算资源储量的基础依据；将上述信息存储至地理信息系统中相应的栏目中，能够实现后期综合分析的随时提取；②在钻探工程编录中的应用，主要内容包括采集钻孔方位角、天顶角和孔深等信息，采集钻孔揭露的各类地质界线以及在深部的位置，采集样品信息，通过综合编录为圈定深部矿体和估算资源储量提供基础性图件；同时，也是分析成矿过程以及矿床成因、找矿标志等的主要途径；③在探矿工程布设中的应用，将已完成的探槽工程和钻孔工程投影至相应的矿区地质图中，并赋予不同颜色和子图号用以区分见矿工程和未见矿工程，再根据见矿工程和未见矿工程分布规律指导下一批探矿工程的布设位置和方向，能够有效的提高探矿工程的见矿率。

图2 德化县某金矿采空区、巷道三维模型

1.4 地理信息系统在地质矿产数据库中的应用

地质矿产数据库建设是地质矿产勘查成果的体现形式之一，数据库建设具有以下几点优势：①实现了各类地质信息的综合应用，通过不同的属性结构和图层表达，提高了地质信息的综合利用率；②能够随时查询各类基础信息，如地质点描述、坐标信息等内容，便于资料的综合分析和整合；③提高了资料的再利用率，方便了不同地质勘查队伍对前期资料的使用率，简化了资料综合利用程序和流程，提高了资料使用效率。

地理信息系统在地质矿产数据库中的应用主要包括以下几个方面：①属性的挂接应用，主要指的是不同图层属性的挂接问题，如地质点应包括点位坐标、点性、露头情况、描述内容、样品及编号、照片及编号等信息，是资料综合分析和再查询的基础[3]；②各图层的分类建设，按照图层类容等将其分归至不同的图层中，如地质界线、岩浆岩、矿产、物探、化探图层等中，便于不同图层的叠加分析；③在成矿规律等综合型研究中的应用，即通过不同图层在地理信息软件平台中的叠加处理等，圈定找矿远景区等，进而建立找矿模型等，为区域找矿奠定基础。通过对这些数据库的信息整合，指导找矿方向，并对矿产开发有现实意义（图3）。

图3 龙岩某铁矿钻孔数据库等信息应用实例

2 结束语

综上所述，地理信息系统是一项以计算机为平台发展起来的现代化数据处理平台，涉及地表各个地质信息的综合处理各方面，该系统具有强大的数据采集、存储、运算和管理能力，在矿产资源勘查中应用极为广泛，尤其是在资料的综合应用方面更具优势。此外，以地理信息系统为基础开发的各种数据库建设是地质信息再利用的基础，也是实现资料综合分析的前提。因此，地理信息系统促进了地质找矿勘查工作的快速发展，促进了地质找矿工作向自动化和智能化的发展。