阿尔金地区“天空地深”一体化找矿勘查评价体系应用实践

摘" "要：阿尔金地区属中高山地形，地势陡峭，海拔一般在2 000 m以上，比高大于300 m。高山区切割较深，地表基本无植被，基岩裸露较好。长期以来，因极端恶劣的交通条件，矿产勘查开发受到严重制约。新一轮找矿突破行动主攻昆仑-阿尔金，对高寒山区、工作空白区探索绿色、低成本、高效率的勘查评价技术方法势在必行，在此背景下逐渐形成适应阿尔金地区“天空地深”一体化找矿勘查评价体系[1]。该体系中“天”指遥感技术应用，即采用高清卫片结合谷歌地图等影像资料识别解译伟晶岩脉，圈定伟晶岩脉集中分布区域；“空”指无人机技术应用，即采用航空摄影及三维建模对地表伟晶岩延伸情况进行圈定；“地”指地面传统找矿手段应用，即采用路线地质调查、填图、槽探及采样分析等手段对无人机圈定的伟晶岩脉进行地面查证，圈定含矿伟晶岩脉；“深”指深部钻探手段应用，即采用便携式钻机了解含矿伟晶岩脉深部延伸及品位变化情况。该体系的应用可精准锁定找矿靶区，圈定矿（化）体，对矿区进行勘查评价，极大提高了找矿勘查效率，缩短找矿周期，在地形切割强烈的阿尔金地区值得广泛运用。

关键词：找矿勘查评价体系；阿尔金地区；遥感技术；无人机；地面查证

1" “天空地深”一体化找矿勘查评价体系形成条件

阿尔金山北坡山势巍峨峻拔，坡面被切割得支离破碎、峡谷遍布，难以穿越。该区属中高山，地势陡峭，海拔一般在2 000 m以上，最高3 944 m，比高300～500 m。山脉总体呈NEE向展布，高山区地表切割较深，多呈“V”形沟谷，地形反差较大。地表基本无植被，基岩裸露较好，树枝状水系较发育。长期以来，因极端恶劣的交通条件，地质工作难度大，矿产的勘查与开发严重制约。区域上发现评价的矿床（点）以玉石、石英岩、萤石等非金属矿产为主，以规模小的矿点为主。近年来，随着吐格曼锂铍矿、瓦石峡南锂铍矿、阿亚克锂铍矿等矿床的发现，在阿尔金西段掀起了地质矿产勘查工作热潮。新疆地矿局第三地质大队常年作业于阿尔金地区，通过总结阿亚克-瓦石峡南一带锂铍矿发现评价过程，在阿尔金地区形成“天空地深”一体化找矿勘查评价体系，陆续发现塔什达坂、塔木切、稀长沟等锂铍矿床（点），进一步扩大了勘查成果，对南疆地区锂资源产业发展具重要意义[2]。

2" “天空地深”一体化找矿勘查评价体系应用

2.1" “天空地深”一体化中“天”的应用

“天空地深”一体化中“天”即指遥感技术应用，阿尔金地区剥蚀程度较高，地形切割强烈，地表植被稀少，局部风积沙覆盖严重。通过高清卫片结合谷歌地图等影像资料可清楚识别解译伟晶岩脉，圈定伟晶岩脉集中分布区域，进一步缩小找矿靶区。据多光谱数据解译区域岩性组合、地层、侵入岩、构造等（图2-a，b）[3]，采用高空间分辨率数据解译矿区岩性组合和微构造等（图2-c，3），通过多光谱数据提取遥感蚀变信息，制作遥感综合信息特征影像图[4]。

本次体系的建立采用数据涉及Landsat 8卫星数据1景，轨道号为141/33，波长0.433～12.51μm，多光谱空间分辨率30 m，全色光空间分辨率15 m。遥感影像图的合成采用band 753组合，该假彩色合成影像色调饱满，岩石地层差异明显，构造形迹清晰，可解译度高，不同地层单元、岩性、褶皱、断裂等要素有较好显示（图2-a，b）[5]。高空间分辨率数据采用国产高分二号数据，该卫星是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1 m的民用光学遥感卫星，搭载有两台高分辨率1 m全色、4 m多光谱相机，具亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，有效提升了卫星综合观测效能，达到国际先进水平（图2-c，3）[6]。

阿亚克-瓦石峡南一带伟晶岩极发育，采用高空间分辨率数据解译数千条伟晶岩，脉长11～1 670 m，宽2～108 m。结合地面查证情况，在阿亚克-瓦石峡一带建立伟晶岩遥感解译标志：①该区域伟晶岩遥感影像上呈高亮白色，形状不规则，多呈脉状、树枝状、透镜状；地层、花岗岩遥感影像上颜色相对较暗，面积较大，形态较规则；石英脉、石英岩遥感影像上颜色相对较暗，规模较小，延伸相对稳定；据此对伟晶岩、地层、花岗岩体、石英脉进行区分（图2-c）；②受风积沙影响，该区伟晶岩遥感影像上出露极不完整，多呈断续脉状、团块状、岛状影像；③该区伟晶岩延伸不稳定，产状复杂，分支复合、膨胀收缩现象明显，伟晶岩常穿层（片理、片麻理）产出（图3）。区内碳酸盐岩遥感影像上颜色同伟晶岩极接近，顺层（片理、片麻理）产出，据此可与碳酸盐岩进行有效区分。通过以上解译标志可清楚识别并解译出伟晶岩脉，圈定伟晶岩脉集中分布区域，进一步缩小找矿靶区。

2.2" “天空地深”一体化中“空”的应用

“天空地深”一体化中“空”即无人机技术应用，采用无人机担载高清摄像头对遥感解译伟晶岩集中区域进行航空摄影及三维建模[7-8]，进一步区分并识别伟晶岩，准确圈定伟晶岩[9]。该技术在阿亚克-瓦石峡南一带应用效果较好。由于阿尔金地区地形切割强烈，山体陡峭，仅沿沟谷通行，沟谷两侧无法攀登，沟谷狭窄，陡坎多，高差大，交通条件极差，地面查证困难。为准确圈定伟晶岩脉，采用无人机担载高清摄像头对遥感解译伟晶岩进行观测，沿走向对伟晶岩进行追索，查明伟晶岩地表延伸情况。该方法大大提高工作效率，减少安全隐患，对交通困难、地势陡峭的山区有很好应用。目前三队与中国地质科学院在稀长沟、沙梁西一带锂铍矿区合作，探索使用无人机载全波段高光谱数据获取、处理、解译，快速提取含矿与无矿伟晶岩脉识别波普特征[10]，建立含矿与无矿伟晶岩脉识别波普特征，快速识别含矿伟晶岩脉与无矿伟晶岩技术。该技术原理基于伟晶岩中锂辉石矿物的识别，其中含锂辉石伟晶岩在一定长波红外光谱范围内表现出与其他矿物不同的吸收特征，不含锂辉石伟晶岩在相同长波红外光谱范围内不具有吸收特征，据此区分含矿与无矿伟晶岩脉[11]。与物探队合作使用航空重、磁、电等方法技术，以期建立找矿标志，指导找矿工作。

2.3" “天空地深”一体化中“地”的应用

“天空地深”一体化中“地”即采用路线地质调查、化探测量、填图、槽探、采样分析等手段对无人机圈定的伟晶岩脉进行地面查证。据采样分析结果，查明伟晶岩脉含矿性，进一步圈定含矿伟晶岩脉。采用槽探工程对含矿伟晶岩脉进行系统控制，圈定稀有金属矿体，查明矿体产状、规模及品位变化情况等。阿尔金地区交通条件差，地面查证困难，因此在地面查证前需系统收集以往大比例尺区域地质、矿产、物化探、遥感等资料，优选成矿条件好、遥感解译伟晶岩密集区开展地面查证，如山体陡峭无法攀登，建议优先对沟谷内伟晶岩转石含矿性进行了解，进一步确定是否存在含矿伟晶岩，必要时需借助骡马、小搬家、绳梯或直升机进行查证。

地面查证受控于地形条件，查证过程中往往遇到以下几种情形：①地形条件稍好但距离较远情况，可采用骡马进行小搬家开展地面查证（图4-a）；②地形条件差，沟谷内陡坎多（高度小于15 m），两侧山体无法攀登情况下，需架设绳梯（高度小于15 m）、采用膨胀螺丝固定开展地面查证（图4-b）；③地形条件极差，沟谷内陡坎多（高度大于20 m），两侧山体无法攀登情况下，只能依靠直升机降落至山顶平坦处，由山顶向下开展地面查证。

2.4" “天空地深”一体化中“深”的应用

“天空地深”一体化中“深”即深部钻探，通过钻探验证含矿伟晶岩脉深部延伸及品位变化情况。阿尔金地区工作程度较低，以往控制矿体延深为300 m以浅，许多地方无法修筑车辆通行简易道路及钻机平台，地形交通条件恶劣，钻探施工难度极大，造成很多含矿伟晶岩无法进行深部钻探验证。区内伟晶岩产状复杂，常见分枝复合、膨胀收缩等现象。为查明含矿伟晶岩深部延伸情况，扩大矿床规模，必须开展深部工程验证，钻探施工进度严重制约了该区带找矿勘查评价。近年来，为在极端恶劣地形条件下施工钻探工程，三队在阿亚克-瓦石峡南一带使用索道+便携式钻机施工800 m以上深孔，快速进行勘查评价。首先将便携式钻机设备拆解成若干配件后使用索道运输至机台附近（图5）；其次靠人力修筑钻机机台，因地形陡峭，人员上下需修筑临时便道或架设钢梯（图6-a），条件极其艰苦；待钻机机台修筑完成后，将钻机重组开始钻探施工。该方法可有效解决交通条件极差，无法修筑车辆通行简易道路情况下钻探施工问题，钻机机台仅需10余平方米平坦区域，可操作性较强。

3" “天空地深”一体化找矿勘查评价体系应用成效

阿亚克-瓦石峡一带锂铍矿勘查中运用“天空地深”一体化找矿勘查评价体系，取得较好找矿效果。阿亚克锂铍矿区ρ37、ρ38主矿体评价过程简述如下：①结合区域地、物、化资料优选锂、铍矿成矿有利地带，通过高清卫片结合谷歌地图等影像资料解译ρ38伟晶岩（因第四系覆盖未识别ρ37伟晶岩脉）（图6-b）；②对ρ38伟晶岩进行地面查证，圈定ρ38锂铍矿体，矿体形态与遥感解译伟晶岩吻合，新发现ρ37锂铍矿体（图6-c）[12]；③对ρ38锂铍矿体深部延伸情况，计划施工ZK2902钻孔进行控制，设计孔深500 m，因地形切割强烈，两侧山坡地势陡峭，无法修筑钻机机台，ZK2902钻孔只能布设于山顶部位（图6-d），车辆只能到达山脚下冲沟处；④将钻机运到孔位，采用挖掘机修筑简易道路，由于地形陡峭、岩石坚硬，进度极慢，为提高勘查效率，采用索道+便携式钻机+人工修筑机台方式将钻机运到钻机孔位（图4-c），作业人员通过固定钢梯上下（图6-a）。对ρ38锂铍矿体进行快速勘查评价，取得较好找矿成果，为后续勘查提供了依据。

4" 结论

（1） 阿尔金地区地形陡峭，地表基本无植被，基岩裸露较好，夏季洪水泛滥，道路冲毁严重，交通条件极恶劣，矿产勘查开发受到严重制约。通过长期探索形成适用于阿尔金地区的“天空地深”一体化找矿勘查评价体系。

（2） “天空地深”一体化找矿勘查评价体系中“天”指遥感技术应用，通过高清卫片结合谷歌地图等影像资料识别并解译伟晶岩脉，圈定伟晶岩脉集中分布区域；“空”指无人机相关技术应用，对伟晶岩脉集中区域进行航空摄影及三维建模，对地表伟晶岩延伸情况进行圈定；“地”指路线地质调查、化探测量、填图、槽探、采样分析等传统手段对无人机圈定的伟晶岩脉进行地面查证，进一步圈定含矿伟晶岩脉；“深”指深部钻探，了解含矿伟晶岩脉深部延伸及品位变化情况。

（3） “天空地深”一体化找矿勘查评价体系是一套完整的找矿勘查体系，包括从靶区优选到矿（化）体圈定再到矿区勘查评价的全过程，该体系大大缩短了找矿勘查评价周期，提高了找矿效率，在阿尔金地区值得广泛推广。

参 考 文 献

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Application of the integrated prospecting evaluation system of “sky and deep”

in Altun region-A case study of Ayake-Washixianan

Yang Zhiquan

（The Third Geological Team，Xinjiang Bureau of Geology and Mineral

Exploration and Development，Korla 841000，China）

Abstract： The Altyn region is a medium alpine terrain with steep terrain， the altitude is generally more than 2000 meters， and the height is more than 300 meters. The high mountain area has deep cutting， the surface is basically without vegetation， and the bedrock is well exposed. For a long time， due to its extremely bad traffic conditions， mineral exploration and development have been seriously restricted. The new round of exploration breakthrough action mainly focuses on Kunlun-Altun， and it is imperative to explore green， low-cost and high-efficiency exploration and evaluation techniques for the alpine mountainous areas and blank areas. Under this background， an integrated exploration and evaluation system of “sky， ground and depth” suitable for Altun area has gradually formed. In this system， “sky” refers to the application of remote sensing technology， that is， the pegmatite dikes are identified and interpreted by high definition satellite film combined with Google Maps and other image data， and the concentrated distribution area of pegmatite dikes is defined. “Sky” refers to the application of UAV technology， that is， the use of aerial photography and 3D modeling to delineate the extension of pegmatite on the surface; “Ground” refers to the application of traditional prospecting methods on the ground， that is， route geological survey， mapping， trough exploration， sampling analysis and other means to conduct ground verification of pegmatic dikes delineated by UAV and delineate ore-bearing pegmatic dikes. “Deep” refers to the application of deep drilling means， that is， the use of portable drilling machines to understand the deep extension and grade change of ore-bearing pegmatic dimes. The application of the system can accurately lock the prospecting target area， delineate the ore body， and carry out the exploration and evaluation of the mining area， greatly improving the efficiency of prospecting and shortening the prospecting period， and it is worth being widely used in the Altun area with strong terrain cutting

Key words： prospecting evaluation system; Altun area; remote sensing technology; unmanned aerial vehicle; ground verification