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GIS技术在矿产勘查定位中的运用范文

时间:2022-11-17 05:32:20

GIS技术在矿产勘查定位中的运用

《矿产综合利用》2017年第5期

摘要:以GIS地理信息系统技术在找矿过程中的应用为研究内容,介绍GIS地理信息系统技术在找矿过程中的应用现状以及GIS地理信息系统的空间数据库建立方法,并以胶东矿集区为案例,应用GIS地理信息系统技术找出胶东地区地层的异常地段,对胶东地区矿床与岩浆岩进行叠加分析,可以得出矿床分布情况。

关键词:GIS;空间数据库建立;叠加

1GIS在矿产勘查中的应用现状

GIS地理信息系统是在计算机系统、硬件条件的支持下,搜集分析管理空间数据的系统,不同于传统的制度用图模式,GIS地理信息系统技术可以将结果可视化。同时基于GIS地理信息系统技术,通过对空间、地层构造进行分析,对地层的构造、岩层的成分、断裂构造等信息进行统一和搜集,从而预测矿产资源的分布情况。在一个地区,运用GIS地理信息系统建立图形、数据等资料库,运用GIS分析的结果能客观的对该区域的认识,并且GIS地理信息系统可以随时更新数据,从而形成分析得出新的结果。GIS地理信息系统软件对矿产资源进行成矿区域的预测,主要是以下5个步骤:(1)对勘查区域内的岩层数据进行统计、分析;(2)对这些搜集的岩层数据进行校检,然后对那些失真的数据进行重新的统计,确保数据没有遗失、失真;(3)应用GIS地理信息系统的建模理论和方法建立找矿的模型;(4)GIS地理信息系统空间分析理论结合相关的找矿理论,找出成矿的可能性区域;(5)利用GIS地理信息系统软件编制成矿最新图纸。

2GIS空间数据库的建立

ARC/INFO软件系统是地理信息系统中用于地理数据管理的专用软件系统,ARC/INFO软件中具有空间查询、空间分析、表格分析、缓冲分析等功能,能够处理ARC/INFO软件中点与点、点与线、点与面、线与线、线与面、面与面之间的关系,ARC/INFO软件能够帮助我们进行矿产勘查。ARC/INFO软件系统能够反映出矿床(点)与断层(线)、矿床(点)与地层(面)、断层(线)与地层(面)的关系等,同时可以得出矿床(点)与断层(线)、断层与断层之间的距离,从而确定断层的影响范围。运用ARC/INFO软件系统中的空间分析功能,反推找矿的模型,从而找到成矿区域。假定某地区只有某类矿产,矿产的分布与断层、地层、化探异常等数据有关,采用ARC/INFO软件系统,通过以下5个步骤分析矿产的位置:(1)通过ARC/INFO软件系统中点与线的关键,分析该地区矿床与断层之间的距离,从而确定哪一条断层对矿床有控制影响作用以及对矿床的影响范围,从而确定该区域断层与矿产联系。(2)运用ARC/INFO软件,找到点(矿床)、线(断层)、面(地层)的影响距离,并做缓冲区分析,在图上确定点(矿床)、线(断层)、面(地层)的影响范围。(3)运用ARC/INFO软件系统的叠加功能,将点(矿床)与线(断层)、点(矿床)与面(地层)做叠加分析,得到它们之间的相互关系。(4)运用ARC/INFO软件系统的表格分析功能,提取相应的点(矿床)、线(断层)、面(地层)的数据,从而形成新的图层。(5)运用ARC/INFO软件系统将新的图层中的点(矿床)、线(断层)、面(地层)进行叠加,得到缓冲区内的面(地层)。

3以胶东矿集区多源找矿信息提取

以胶东矿集区为研究区域,运用GIS地理信息系统技术对胶东矿集区进行找矿勘查,具体步骤如下:(1)运用ARC/INFO软件系统中空间查询的功能,筛选出对成矿关系密切的地层,对线型地质异常进行分析,确定可能成矿的地质区域。(2)确定有效的地质异常组合,即包括线(矿床)与面(地层)、面(地层)与面(地层)的异常组合,从而有效地找出矿床的分布情况。

3.1筛选出对成矿关系最密切的地质异常

胶东矿集区位于环太平洋成矿带内,成矿带胶东隆起,东南部为五(莲)—荣(城)断裂,西部为郯庐断裂,北部为秦(皇岛)—威(海)断裂,整个胶东矿集区构成一个三角形地块。该三角形地块中的一个断裂带将胶东地区分为成矿特征明显不同的2个区域,胶东矿集区总体上是成矿作用频繁而剧烈的活动带。胶东地区有不同的构造带,这些构造带对胶东地区矿床资源的生成、分布有重要的作用。结合胶东地区地质图,运用GIS地理信息系统的统计分析的功能,对胶东地区的岩层进行了统计,可以看出:该区域受古地貌地形制约,为一残坡积—漫滩沉积,局部无四含分布,属风化剥蚀区,以西位于谷口冲洪积扇区的细粒相沉积区内。由于受古地貌形态的制约,地质构造较为简单,基本为单斜构造,无大的褶曲,区内共发育断层3条。第四系地层出露面积占整个地区地层33.78%,太古宙地层出露面积占整个地区地层36.95%,中生界侏罗系地层出露面积占整个地区地层10.5%。利用ARC/INFO软件系统空间分析功能,可以看出,大部分矿产资源于胶东区域内,有很多特大型、大型矿床,因此胶东矿集地区是矿产资源成矿有利的地层异常区。

3.2胶东地区地质异常组合

胶东地区的火成岩类有陆相火山岩和侵入岩,具体区别如下所示:胶东地区陆相火山岩属于白垩系、第三系地层,是地球2大板块运动导致的地幔变化。胶东地区侵入岩主要是花岗岩,花岗岩占胶东岩浆岩总量的65.0%,占胶东地层总面积21.2%,花岗岩成为胶东矿集区金矿的主要围岩。胶东矿集区与成矿作用密切相关的花岗岩是燕山中期花岗岩,其出露面积大。按花岗岩岩体的组成、结构、构造、空间产状等划分5类:玲珑型、郭家岭型、滦家河型、艾山型和崂山型。同样,胶东地区的地质异常、断层也有分布,胶东地区地质构造较为简单,基本为单斜构造,无大的褶曲,但煤岩层产状有一定起伏,自西向东,煤岩层倾向由北北西向转为北北东向,区内共发育断层3条,分别为F5、F12、F7。(1)F5逆断层:为采区西部边界断层,近南北走向、倾向近东,延展长度3500m,倾角40°~50°,落差55m,深部被F2断层切割,钻孔控制有276、277、构水5、补3111、补3116;地震控制有34、35、57、58、59、G7线;钻孔过断层处岩芯挤压破碎,岩性混杂,具裂隙、滑面及揉皱现象,另外,据三维地震补充勘探,F5断层在浅部出现分支,三维地震控制有L17B、L4A、L6B、L8B、L10A、L12A、L4A、L14A、L18B、L20A、L24A、L30A线。(2)F12正断层:位于采区西南部,82、9煤浅部。产状为倾向东南、走向北东、倾角70°,落差0~14m,延展长度350m,地震控制有27-1B、L6B线,为二维补充地震勘探查明,属可靠断层。(3)F7断层:位于采区东边,靠近采区边界、在五采区西部,产状为倾向近东,倾角70°,落差0~14m,延展长度800m,地震控制有L6A、L8B、L10A、L12B、L14A线,为二维补充地震勘探查明,属可靠断层。依据胶东地区断层、陆相火山岩和侵入岩的分布规律以及断层、陆相火山岩和侵入岩的数据,运用GIS地理信息系统的统计分析功能、叠加分析功能,结合GIS空间数据库的建立,对胶东矿集区主要矿床分布区域与岩浆岩分布区域进行叠加分析,可以得出胶东地区矿床的具体分布情况。

4总结

本文介绍了GIS地理信息系统找矿的步骤,并以胶东矿集区为案例,依据胶东地区断层、陆相火山岩和侵入岩的分布规律以及断层、陆相火山岩和侵入岩的数据,运用GIS地理信息系统的统计分析功能、叠加分析功能,结合GIS空间数据库的建立,对胶东矿集区主要矿床分布区域与岩浆岩分布区域进行叠加分析,可以得出胶东地区矿床的具体分布情况。

参考文献:

[1]安有望.新时期非金属地质矿产勘查工作手段及方法[J].世界有色金属,2017(11):78-79.

[2]吴岩佩.关于地质矿产勘查及找矿技术的若干探讨[J].科技展望,2017(21):12-13.

[3]胡志庭.矿产地质勘查中GIS信息系统在金属矿床勘查中的应用探讨[J].低碳世界,2014(11):25-26.

[4]朱宝玉.试论目前我国地质矿产勘查存在的困难及解决措施[J].科技资讯,2014(2):98-99.

[5]安有望.新时期非金属地质矿产勘查工作手段及方法[J].世界有色金属,2017(11)31-33.

作者:章月花 单位:大同煤矿集团公司忻州窑矿地测科

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