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数字地质填图在区域地质矿产调查中应用分析论文

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  关键词:矿产勘查;地质填图;技术要点

  1地质填图技术概述

数字地质填图在区域地质矿产调查中应用分析论文

  地质填图是矿产普查和勘探中的一种基本工作方法,即对工作地区或已发现的矿区进行系统的地质观察,测制一定比例尺的地质图,查明工作地区或已发现矿区的地质构造特征和矿产形成、赋存的地质条件,为进一步的找矿或勘探工作,提供资料依据。地质填图技术以地质学和地图学为基础,通过遥感技术、地理信息系统以及全球定位技术为支撑,进而实现对勘查区域地质地貌及矿产分布的测绘工作。地质填图技术的核心是数字地图的制作,其应用流程包括野外数据采集、数据处理与编辑、制图与展示等环节。首先,地质工作人员应用卫星定位系统和测绘设备在待勘测区域获取坐标。其次,对采集到的数据进行数字化处理,主要包括地理坐标的转换、地质信息的编码和整理,以及地形图的绘制等。最后,将采集到的数据在数字地图中进行整合,并制作成为多层次、高精度且可交互的数字化地质地图。

  地质填图技术在地质勘查工作中具有诸多优势,首先,与传统的测绘技术相比,地质填图技术能够有效提升数据采集的准确性,避免认为误差的出现;其次,对于地质数据信息的管理更加科学和高效,工作人员在进行数据采集时能够对相关信息进行及时存储、检索,进而有效提升数据采集工作效率;最后,数字地质地图可实现多层次、多角度的展示,使地质信息更易于理解和利用,有利于决策者和研究人员更好地探索和利用地下资源。

  2项目概况

  勘查区位于金塔县20°方位、直距约40km,行政区划隶属金塔县大庄子镇管辖。勘查区交通便利,由酒泉至金塔县大庄子镇有酒航公路约77km,金塔县至大庄子镇有酒航公路或263县道约40km,由大庄子镇到勘查区有便道可通行约23km,金塔县到勘查区全程有63km左右,交通便利。勘查区位于金塔盆地以北低山丘陵山前地带,海拔1350m~1380m,地势北高南低属构造剥蚀准平原台地,相对高差一般10m~20m,最大为50m,地面基本平坦,期间发育有低矮的丘陵,基岩裸露。勘查区的最低侵蚀基准面高程为1350.0m。勘查区内呈浑圆状或平顶山的山体,坡度较缓,坡角8°~24°。矿区以南为北大河河谷中下游段,处于金塔盆地北部边缘,盆地平原开阔平坦,北大河两岸岸坡高出河床1m~4m,海拔在1200m~1300m左右,总体地势由西南向北东方向倾斜。2.1区域地层区域大地构造位置位于塔里木陆块区—敦煌陆块—敦煌基底杂岩隆起。地层属于塔里木—南疆地层大区、中—南天山—北天山地层区、中天山—北山地层分区、红柳园地层小区。地层缺失出露不全,岩浆活动频繁,岩浆喷发与侵入作用多期(次)交替发生,分布比较广泛。

  区域上出露地层从老至新依次为长城系(Ch)、石炭系(C)、白垩系(K)、新近系(N)、第四系(Q)等。

  2.2区域矿产

  勘查区处于古亚洲成矿域(Ⅰ级)→华北陆块北缘成矿省(Ⅱ级)→哈萨克斯坦板块东段金、钒、磷、铀、铁—铜钼、铅—锌—银、钨成矿带(Ⅲ级)→方山口—七角井子—白山堂金、铜、镍、钨、锰和钒—磷—铀成矿带(Ⅳ级)→白山堂—大红山铁、铜多金属成矿区(Ⅴ级)。区域上岩浆活动很频繁,侵入岩以中酸性岩为主,构成岩基或岩株,基性及超基性岩均呈小岩体及岩脉产出。岩浆活动受构造运动控制,按侵入期次可划分为加里东期、华力西期、印支期岩浆活动期,岩体出露面积较大,岩体内无大的断裂构造,脉岩不发育,对建筑用石料具有较好的成矿条件。区域上主要见有建筑用砂、建筑用花岗岩、饰面用花岗岩等矿(化)点,建筑用砂、建筑用花岗岩主要分布于尖泉子一带;饰面用花岗岩矿主要分布于北河湾一带。

  3勘查区地质
       3.1勘查区地层

  勘查区内地层仅出露上更新统(Qp3pl)。

  第四系全新统(Qp3pl)在勘查区分布不大,主要分布于勘查区平坦的河滩和沟谷中。主要为风积物,其岩性为冲积亚黏土、砂质黏土,粉砂层,底部为含砾粗砂层,厚度2m~5m不等。

  3.2勘查区侵入岩

  勘查区内出露侵入岩主要有华力西中期灰白色闪长岩(δ42)及华力西中期二长花岗岩(ηγ42)。

  (1)华力西中期灰白色闪长岩(δ42)。华力西中期灰白色闪长岩为勘查区内主要出露岩体,出露面积0.45km2左右,分布范围广,延伸方向近东西向。岩石呈灰白色,中细粒结构,块状构造。矿物成分:斜长石50%~60%、角闪石30%~40%、黑云母10%左右、石英小于5%,含少量磁铁矿1%~4%。岩石坚硬、致密。

  (2)华力西中期红色二长花岗岩(ηγ42)。华力西中期红色二长花岗岩出露在勘查区东部、西部和南部,面状分布,呈岩基产出。岩体岩性为红色,呈自形一半自形不等粒花岗结构,块状构造。矿物颗粒一般在1mm~3mm,个别地段达到4mm左右。矿物成分:钾长石含量40%~50%,表面蚀变呈土褐色,它形粒状;斜长石含量30%~35%,表面蚀变呈土灰色,半自形板状;石英含量25%左右、黑云母2%~3%。

  (3)脉岩,勘查区内未发现岩脉。
       3.3勘查区构造

  勘查区内无地层无褶皱,未见断层穿过勘查区,但受区域构造(主要由北西西向和南西向两组断裂构造)影响,岩石节理、裂隙较发育,岩石较破碎,受风化淋滤及动力作用影响,地表风化现象显著。

  3.4勘查区围岩蚀变

  勘查区内矿体为建筑用闪长岩矿,矿层稳定,分布较广,矿体中无夹层。围岩蚀变不发育。

  4矿体特征

  4.1矿体地质特征

  勘查区共圈定1条建筑用闪长岩矿矿体,矿体赋存于华里西中期灰白色闪长岩体中,呈带状产出,主要出露于矿区西北部,近东西向分布。矿体地表出露长851m,宽346m,出露面积0.29km2,矿体走向260°,经钻孔验证,矿体向深部延伸稳定,钻孔控制矿体深度40.0m~50.0m,矿体出露最高标高为1377m,钻孔控制矿体最低标高为1327m,矿体基岩基本裸露。

  4.2矿体围岩和夹石

  4.2.1矿体围岩

  矿体围岩主要为灰白色闪长岩周边的浅红色二长花岗岩和第四系,矿体与围岩界限明显。

  4.2.2夹石

  不论是地表还是在钻孔中,均未见夹石,故未圈出夹石。4.3矿区内共(伴)生矿产综合评价

  从多元素分析样品测试结果中可知,矿石中的共(伴)生有益成分均低于综合评价指标,不能利用;另外在本次地质工作中发现灰白色闪长岩矿物组成中含有磁铁矿组分,于是在勘查区地表和深部不同位置采取化学基本样化验TFe和mFe,由化验结果可知TFe品位为4.30%~13.55%,平均8.78%,mFe品位为1.33%~7.70%,平均3.91%,远低于铁矿一般工业指标,不能圈出矿体。

  综上所述,勘查区内无共(伴)生矿产。

  4.4覆盖层和风化层

  矿体基岩基本裸露,局部有第四系覆盖,但矿体部分覆盖层范围小且均不超过一米。矿石为闪长岩,块状构造,局部呈致密块状,岩石硬度VI级。化学成分以SiO2为主,具有较强的抗氧化能力,仅地表发育风(氧)化带,通过钻探、填图统计矿体剥离层平均厚度约1.5m。

  5矿石特征

  5.1矿石物质组成

  矿石为灰白色闪长岩。岩石为中性侵入岩,具自形-半自形粒状结构,矿物成分主要为斜长石、角闪石、黑云母及石英,均匀分布,构成块状构造;斜长石以中更长石为主,几乎都发生黏土化、绢云母化作用;暗色矿物绿泥石化作用显著。

  斜长石。自形—半自形板状结构,可见双晶纹和环带结构,以中更长石为主,表面浑浊脏,呈近土褐色,分布次生黏土矿物和细小鳞片状绢云母矿物(正交下可见近橙黄干涉色),以黏土化作用为主,粒径约为0.40mm~1.20mm,含量约60%。

  角闪石。柱状或近菱形切面,黄褐色或近暗绿色,多色性显著,均匀分布,部分已经绿泥石化或黑云母化,粒径约为0.50mm~1.58mm,含量约23%。

  黑云母。叶片状,显著绿泥石化或沿解理析出不透明金属矿物,正交下可见绿泥石异常蓝干涉色,片径约为0.45mm~1.52mm,含量约5%;
       石英。它形粒状,表面干净,应是最晚期形成,均匀分布于斜长石粒间,粒径约为0.10mm~0.25mm,含量约7%;不透明金属矿物。它形或近立方体晶型,主要与暗色矿物分布一起,粒径约为0.04mm~0.24mm,含量约5%。

        5.2矿石结构构造

  矿石结构,粒状结构;矿石构造:块状构造。
       5.3矿石化学成分

  从矿石多元素分析样测试结果可知,矿石中主要化学成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3、SO3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5、CI-、烧失量。其中SiO2含量47.79%~52.98%,平均量10.76%~16.55%,平均量15.33%~16.60%,平均量1.70%~3.14%,平均含量50.38%;Fe2O3含含量13.66%;Al2O3含含量15.96%;TiO2含含量2.42%;K2O含量0.20%~0.82%,平均含量0.51%;Na2O含量2.13%~2.56%,平均含量2.34%;Cl-含量0.08%~0.12%,平均含量0.10%;有害组分SO3含量0.07%~0.12%,平均含量0.09%;P2O5含量0.046%~0.068%,平均含量0.06%;MgO含量3.22%~3.37%,平均含量3.29%;CaO含量8.79%~10.28%,平均含量9.53%。

  5.4矿石类型和品级

  根据矿石的结构构造、矿物成分及含量、粒度大小等特征,矿石自然类型为灰白色中粗粒闪长岩矿。

  根据物理性能样、硫酸盐及硫化物、岩相碱活性样品测试结果,矿石表观密度2.55g/cm3~3.02g/cm3,平均2.81kg/cm3,满足Ⅰ类建筑用石料质量要求;抗压强度(水饱和)81.82MPa~153.44MPa,平均103.62MPa,满足火成岩Ⅰ类建筑用石料质量要求;坚固性1.0%~5.0%,平均2.25%,满足Ⅰ类建筑用石料质量要求;压碎指标4.67%~10.57%,平均7.35%,满足Ⅰ类建筑用石料质量要求;SO3含量0.13%~0.43%,平均0.29%,小于0.1%,满足Ⅰ类建筑用石料质量要求。

  综合以上分析,同时参考《矿产地质勘查规范建筑用石料类》(DZ/T0341-2020)建筑用石料质量指标一般要求,勘查区矿石工业类型满足Ⅰ类建筑用石料质量要求。

  6结语

  6.1勘查控制程度

  本次勘查工作以钻探、地质填图为主要工作手段,对矿区内圈定的I号矿体进行了矿产评价,根据矿床地质特征,矿体规模、主矿体形态、矿体厚度稳定程度、夹石、构造、岩溶等因素将矿床勘查类型划分为Ⅱ类,确定勘查工程间距为300m,普查放稀一倍为600m,实际勘查距离为584m,符合规范要求。

  本次勘查工作中对圈定的1条矿体,地表实际按584m间距布设勘探线两条,垂深按40m、50m施工钻孔,对矿体深部情况进行了控制和较系统的了解,所有钻孔采取率均大于80%,能满足地质普查工作的需要。

  通过项目实施,初步查明了矿体的形态、厚度、规模及分布规律,初步查明了矿石质量及矿床开采技术条件;初步查明了矿体在走向和倾向上连续性稳定,初步对该勘查区建筑用闪长岩矿进行了评价,为该区进一步工作提供了地质依据。

  6.2工作成果

  (1)通过地质填图,初步查明了岩浆岩种类、期次、形态、变化规律等特征,初步查明了后期岩浆岩对矿体的破坏程度和对矿石质量的影响。认为勘查区内建筑用闪长岩矿赋存于华力西中期灰白色闪长岩中。

  (2)通过剖面测量、钻探工程对矿体进行了圈连,初步查明了矿体的形态、数量及其分布规律,确定矿体的连续性;初步查明了覆盖层、风化层厚度,同时采集了物理性能相关测试样品,初步查明了矿石成分、结构构造、颜色的变化规律等,物理性能测试结果均符合建筑用石料矿技术标准。共圈定出建筑用石料矿体1个,矿体长851m,宽346m,出露面积0.29km2,矿体长轴方向260°。

  (3)初步了解了勘查区内灰白色闪长岩中含铁的情况,主要为磁铁矿,不均匀分布灰白色闪长岩中,通过在局部富集地段采集样品分析结果显示TFe含量4.30%~13.55%,平均8.78%,mFe品位为1.33%~7.70%,平均3.91%,满足不了圈定铁矿体的一般工业指标要求。

  (4)通过矿石放射性测试后,所有内照射指数结果满足IRa≤1,外照射指数满足Iγ≤1.3,作为建筑主体材料中天然放射性核素,其产销与使用范围不受限制。

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