Investigación sobre métodos de predicción de mineralización basados en SIG
Huang Xuzhao
(Centro de Exploración Geofísica Aérea y Teledetección, Ministerio de Geología y Recursos Minerales, Beijing 100083)
El sistema de información geográfica (SIG) comenzó en la década de 1950, después de la década de 1970, debido al rápido desarrollo de la tecnología de hardware y software, los SIG se desarrollaron rápidamente hacia aspectos prácticos, y algunos países desarrollados establecieron sucesivamente muchos sistemas de información geográfica profesionales. La década de 1980 fue la etapa de popularización y aplicación de los SIG; En la década de 1990, con la popularidad de los productos de información digital en todo el mundo, los SIG han penetrado gradualmente en todos los ámbitos de la vida. El sistema de información geográfica de China comenzó tarde pero se está desarrollando rápidamente. En el proceso de desarrollo de la ciencia geológica, los científicos han creado una variedad de métodos y medios para comprender los fenómenos geológicos, como la geología, la prospección geofísica, la prospección geoquímica y la teledetección. El propósito fundamental de este artículo es utilizar la tecnología SIG para explorar los métodos de "desarrollo y utilización" de estos recursos de información para que puedan desempeñar un papel más importante.
SIG es un sistema de toma de decisiones asistido por ordenador que recopila, edita, procesa, almacena, organiza, simula, analiza y representa información espacial en forma digital. Consta de cuatro componentes principales: hardware, software, datos y aplicaciones. Consta de cuatro componentes y sus tareas incluyen cuatro aspectos: entrada de datos, gestión de datos, análisis de datos y presentación de datos. Tiene las siguientes dos características destacadas: en primer lugar, no solo puede gestionar información numérica y de atributos como los sistemas de gestión de bases de datos tradicionales, sino también gestionar información gráfica, en segundo lugar, puede utilizar varios métodos de análisis espacial para analizar una variedad de análisis integrales. y resolver las interrelaciones entre entidades espaciales juegan un papel positivo en la mejora del nivel de predicción de minerales.
1. Introducción del software
En el proceso de introducción y promoción de SIG, es factible utilizar MapInfo como plataforma para desarrollar un conjunto de software SIG de tamaño pequeño y mediano con sólidas características. Funciones y adecuado para fines de aplicación. Sus principales funciones son las siguientes (Figura 1).
Figura 1 Las funciones principales del sistema
(1) Potentes capacidades de entrada y edición de mapas
MapInfo proporciona tres métodos de entrada para la entrada de mapas.
①El mapa se puede ingresar a través de un digitalizador.
② Admite la entrada de imágenes rasterizadas, cuyos formatos pueden ser: BMP, GIF, JPEG, PCX, SPOT (mapa de bits de fotografía aérea por satélite), TGA, formatos gráficos con sufijo TIFF. Después de ingresar la imagen rasterizada, los usuarios pueden usar las poderosas herramientas de mapeo proporcionadas por MapInfo para dibujarla y editarla, y luego guardarla como una capa de mapa vectorial separada. La imagen rasterizada también se puede mostrar como un mapa base.
③MapInfo admite la entrada de archivos DXF estándar.
(2) Gestión de mapas y atributos
MapInfo organiza información de texto o gráfica en forma de tablas. Cada tabla tiene dos archivos: ① nombre de archivo .tab, que describe la estructura de la tabla; ② nombre de archivo .dat o nombre de archivo .wks, .dbt, .xls, estos archivos contienen datos de tabla correspondientes a tablas ráster. tif, gif o bmp. Si la tabla ya contiene un objeto de gráficos, también habrá dos archivos relacionados, nombre de archivo.map y nombre de archivo.id. El primero describe el objeto de gráficos y el segundo es un archivo de referencia cruzada que conecta datos de atributos y objetos de gráficos. De esta manera, el archivo de base de datos se puede generar dentro de MapInfo.
MapInfo utiliza el concepto de capas para organizar y administrar datos. Los usuarios pueden dividir una unidad geográfica específica en diferentes capas según su propia comprensión del mapa y el contenido relacionado y sus propias necesidades reales. de navegación superpuesta de unidades geográficas en una o varias capas.
(3) Estadísticas de consultas y análisis espacial
La consulta incluye dos métodos: consulta espacial y consulta de atributos. La consulta espacial busca atributos profesionales correspondientes basados en objetos gráficos, mientras que la consulta de atributos busca entidades espaciales correspondientes basadas en expresiones de datos o expresiones lógicas compuestas de campos de atributos profesionales. Esta función puede realizar consultas de datos basadas en un solo elemento de datos hasta consultas SQL complejas basadas en múltiples elementos de datos, lo que nos permite obtener rápidamente los datos necesarios para el análisis a partir de una gran cantidad de datos y realizar cálculos estadísticos.
Una de las razones por las que el uso de SIG es importante es realizar análisis espaciales de elementos de datos. El análisis espacial en MapInfo incluye principalmente análisis de búfer y análisis de superposición.
El análisis de la zona de influencia es un área en la ventana del mapa que rodea otros objetivos, como objetivos de línea, áreas o puntos. El tamaño de la zona de influencia se puede controlar estableciendo el radio de la zona de influencia. Después de crear el búfer, puede encontrar el objetivo en el búfer. El análisis de superposición es una operación espacial que superpone y fusiona polígonos en dos capas diferentes. Esta operación genera una tercera capa, que permite el análisis de áreas de intersección. Esta función debe ampliarse y mejorarse aún más en MapInfo. Estos análisis espaciales por sí solos no pueden cumplir con los requisitos de la predicción de la mineralización, por lo que incorporar métodos tradicionales de predicción de la mineralización en los SIG es una tarea fundamental. Actualmente, los métodos estadísticos de modelado comunes incluyen el método de cálculo del volumen de información, las estadísticas de probabilidad bayesiana y el método de vector propio. Su idea básica es formar una serie completa de marcadores a partir de marcadores geológicos, marcadores geofísicos, marcadores geoquímicos y marcadores de imágenes de teledetección de depósitos minerales típicos conocidos, y luego, basándose en el modelo matemático correspondiente, se establece una búsqueda en el cinturón metalogénico seleccionado. El modelo mineral, combinado con la función de análisis gráfico de GIS, finalmente forma un mapa de predicción de minerales.
(4) Formulario de salida
Maplnfo se basa en el sistema operativo Windows y, naturalmente, es compatible con todos los periféricos compatibles con Windows.
II. Panorama general de geología, geofísica y geoquímica
El área de investigación está ubicada en el cruce de las provincias de Sichuan, Shaanxi y Gansu. Los estratos expuestos incluyen el mundo Proterozoico, Paleozoico y Mesozoico. y nuevo mundo. Entre ellos, el Grupo Superior del Sol del Cámbrico-Ordovícico, la Formación Wuna Inferior del Devónico y el Triásico son importantes capas portadoras de minerales para depósitos de oro finos y diseminados.
La ubicación geotectónica de esta zona forma parte de la sección occidental del sistema de pliegues Qinling y del sistema de pliegues Songpan-Ganzi. La estructura de la falla está muy desarrollada. La zona de falla de Maqu-Lueyang, la zona de falla de Gahai-Zhouqu-Chengxian y la zona de falla de Maqu-Wenxian-Mianxian están compuestas por varias fallas principales que son básicamente paralelas a la tendencia. gran zona de falla con múltiples períodos de actividad y una importante falla de control de minerales[1] (Figura 2)
Figura 2 División estructural
Ⅰ—Cinturón plegado de Caledonia de Qinling occidental Ⅱ—; Cinturón plegado varisco de Qinling occidental; Ⅲ: cinturón plegado de Indosinio occidental de Qinling; Ⅳ: sistema de pliegues Songpan-Ganzi; Ⅴ: cuasi plataforma Yangtze. La actividad magmática está estrechamente relacionada con los minerales metálicos endógenos. En esta área, la distribución espacial de los depósitos de oro de tamaño grande y mediano a menudo está relacionada con los macizos rocosos, y los depósitos de oro relacionados con el lecho rocoso se distribuyen principalmente en la zona de contacto exterior de los macizos rocosos.
Debido a la pequeña escala de los datos aeromagnéticos y de gravedad en esta área, algunas anomalías locales no son obvias. Sin embargo, estos datos reflejan el esquema estructural regional y las principales estructuras de fallas con relativa claridad.
Los datos de sedimentos del sistema hídrico en el área de estudio muestran que: ① La combinación de Au-As-Sb-Hg y Au-As-Sb o Au-As-Hg está relacionada principalmente con la formación de finos. -Yacimientos de oro granulado. ② El centro de concentración de Au, As, Sb y Hg sobre el fondo alto o bajo de oro favorece la formación de depósitos de oro finos y diseminados. ③En las mejores áreas de mineralización de oro, el área del centro de concentración anormal geoquímica no es grande, el fondo no es alto, el centro de concentración es prominente y la superposición es buena.
3. Método de predicción de mineralización basado en SIG
(1) Establecimiento y gestión de datos geocientíficos multidimensionales
Este estudio *** recopiló cinco tipos de Obtenga datos geocientíficos, que son datos estratigráficos y estructurales, datos minerales, datos aeromagnéticos, datos de gravedad y datos de exploración geoquímica. El flujo de procesamiento se muestra en la Figura 3.
Figura 3 Flujo de procesamiento
Ingrese las imágenes anteriores en la computadora a través del escáner para formar un archivo de imagen rasterizada .tif. Después del registro (generalmente se seleccionan cuatro puntos de control), se forma un archivo .tab, que se puede mostrar como una imagen rasterizada. Los mapas de imágenes geológicas, los mapas de imágenes de contornos del plano aeromagnético y los mapas de imágenes de distribución de depósitos minerales se vectorizan mediante seguimiento de pantalla y también forman archivos .tab. Un archivo .tab consta de una capa y representa un tipo de información temática. La imagen plana de la sección aeromagnética, la imagen de la anomalía de la gravedad de Bouguer y la imagen de la anomalía del elemento del sedimento del río no han sido todas vectorizadas, y solo se han vectorizado los depósitos minerales típicos y sus alrededores. Basándose en las características básicas de las anomalías aeromagnéticas y de gravedad, se rodearon cinco grandes fallas ocultas y 28 masas rocosas de ácido intermedio ocultas. Consulte los datos geológicos para formar mapas de distribución de fallas y macizos rocosos. La capa vectorizada se puede editar en cualquier momento y se puede crear la base de datos de atributos correspondiente.
(2) Consulta de estadísticas
Según el mapa de distribución estratigráfica, busque los estratos minerales a través de la función de consulta condicional: Paleozoico Inferior (Pzl), Paleozoico Superior (Pz2) y Departamento Triásico (T) (Figura 4).
En la figura, podemos ver la distribución de los depósitos minerales (puntos) en varios estratos, y se pueden realizar análisis estadísticos adicionales. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
(3) Análisis espacial y predicción de prospectos de mineralización
1 Análisis de correlación entre fallas y depósitos minerales (puntos)
Figura 4 Estratos portadores de mineral
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Tabla 1 Estadísticas de estratos y depósitos minerales (puntos)
Los depósitos de mineral en esta área están estrechamente relacionados con las fallas. Por lo tanto, es muy importante estudiar la "distancia" de los depósitos. a estructuras lineales. Para determinar la correlación entre el depósito de mineral y la estructura de la falla, se establece un canal cada 2 km alrededor de la falla de control del mineral y se establece un total de ocho canales. La forma de configurar el canal es utilizar la función de amortiguación Para depósitos de oro finamente diseminados, los resultados del análisis se muestran en la Tabla 2. Como puede verse en la tabla, el 71,2% de los depósitos minerales (puntos) se concentran dentro de los 16 km de la falla, incluidos todos los depósitos minerales grandes y medianos y el 77,8% de los depósitos minerales de pequeña escala. La tabla también proporciona la frecuencia (%) de depósitos minerales dentro de diferentes intervalos de distancia. Los resultados del análisis anterior proporcionan una base objetiva para determinar el ancho de la zona de influencia de la falla. Con este fin, utilizamos 16 km como radio de la zona de amortiguamiento para crear la zona de influencia de fractura de este tipo de depósito de oro, que es una zona favorable para la búsqueda de este tipo de depósito de oro. Cabe señalar que las zonas de falla que seleccionamos son todas zonas de falla a gran escala, que se componen de varias fallas principales y tienen zonas de fractura amplias. Cuando usamos líneas para representarlas, solo refleja sus posiciones centrales. El ancho de la zona de impacto de la fractura que hicimos es más amplio (Figura 5).
Tabla 2 Estadísticas de “distancia” entre fallas y depósitos minerales (puntos)
Figura 5 Fallas y zonas de amortiguamiento del macizo rocoso
2. masa y mineralización La relación
Los datos conocidos muestran que la actividad magmática está estrechamente relacionada con los depósitos de metales endógenos. No sólo desempeña un papel en el calentamiento y la conducción de la solución, sino que también puede aportar ciertos componentes a la mineralización. Los minerales metálicos relacionados con el macizo rocoso en esta área son depósitos de oro hidrotermales de temperatura media-baja, que se distribuyen principalmente cerca de la zona de contacto fuera del macizo rocoso, generalmente dentro de los 5 km del macizo rocoso. Por lo tanto, se utiliza una zona de amortiguamiento con un radio de 5 km (Figura 5), que también es una zona favorable para la mineralización.
3. Delimitar áreas de mineralización favorables en base a anomalías en los sedimentos fluviales.
Según anomalías en 1:200.000 sedimentos fluviales, habrá un centro de concentración anormal del elemento Au, o lo habrá. ser anomalías del centro de concentración del elemento Au, acompañadas de As, Sb, Hg o anomalías asociadas de As, Sb o elementos asociados de As y Hg, y las áreas con buena superposición se determinan como áreas de mineralización favorables con anomalías del elemento Au, pero el centro de concentración; No es obvio, se determina que las áreas de As O asociadas con elementos Sb anormales son áreas de mineralización más favorables.
4. Análisis de superposición
(1) Adición de zonas influenciadas por fallas y zonas influenciadas por macizos rocosos
Tanto zonas influenciadas por fallas como macizos rocosos Las zonas de influencia son Para formar una zona favorable para los depósitos de oro, la zona de amortiguamiento de la falla y la zona de amortiguamiento del macizo rocoso se superponen y su suma se toma para formar un mapa de superposición de las zonas de influencia de la falla y del macizo rocoso.
(2) Intersecta los estratos minerales con las fallas y zonas de influencia superpuestas del macizo rocoso antes mencionadas
Los estratos minerales son condiciones necesarias para la formación de depósitos de oro, y las fallas y zonas de influencia del macizo rocoso, sólo en los estratos portadores de mineral se encuentran áreas favorables para la mineralización de oro. Por lo tanto, el mapa estratigráfico que contiene mineral y el mapa superpuesto de fallas y zonas de influencia del macizo rocoso se superponen y se toma la intersección.
(3) Intersecta los resultados anteriores con las áreas de mineralización favorables obtenidas con base en la exploración geoquímica
Para obtener las áreas de prospectiva de mineralización de manera más efectiva y precisa, combinamos la mineralización anterior. El área de prospecto se cruza con el área de mineralización favorable obtenida con base en la prospección geoquímica para obtener el área de prospecto como se muestra en la Figura 6. El área de prospecto de primer nivel es la intersección de estratos que contienen minerales, zonas influenciadas por fallas (o zonas influenciadas por macizos rocosos) y anomalías geoquímicas, en las que existen distribuciones conocidas de depósitos minerales grandes, medianos y pequeños. Esta vez, se han delineado 25 áreas de prospección de primer nivel, nueve de las cuales son completamente consistentes con depósitos minerales conocidos (manchas), seis áreas contienen depósitos minerales conocidos (manchas), pero el alcance es mucho mayor que nueve áreas nuevas; . El área de prospección secundaria es la intersección de los estratos minerales y la zona de influencia de falla (o zona de influencia de macizo rocoso) o cumple con los indicadores de prospección estratigráfica y geoquímica, pero no se encuentra en una ubicación estructuralmente favorable; Dentro de esta área se encuentran depósitos minerales de pequeño y mediano tamaño. El área de prospección de tercer nivel es la intersección de los estratos minerales y la superposición de zonas de influencia de fallas (o zonas de influencia de macizos rocosos). No se conocen depósitos minerales (puntos) distribuidos en esta área.
Figura 6: Área de prospecto de mineralización
Cabe señalar que en el ejemplo anterior, varias cantidades de información se tratan con el mismo peso si primero aplicamos el modelo matemático mencionado anteriormente. Determine el peso y luego realice la operación de superposición, el efecto de predicción será más preciso.
IV. Conclusión
Al utilizar SIG tenemos las siguientes experiencias.
① Cambia el modo de operación manual tradicional y puede superponer fácilmente la información requerida y generarla al mismo tiempo.
②La base de datos es permanente y se puede reutilizar, lo que facilita la actualización de datos en el futuro y reduce así la duplicación de trabajo.
③La consulta conjunta de datos espaciales y datos de atributos nos permite extraer rápidamente la información necesaria para el análisis a partir de una gran cantidad de información.
④MapInfo conecta datos y mapas a través de puntos, líneas y polígonos. Haga clic en cualquier objeto en el mapa para ver múltiples datos asociados con el objeto al mismo tiempo. Esto nos ayuda a analizar los datos.
Referencias
Li Wenyuan, et al. Condiciones de mineralización de depósitos de oro finamente diseminados en las montañas occidentales de Qinling. Antología de direcciones y métodos de prospección de los principales tipos de minas de oro en China (segundo). Series), Beijing: Geological Press, 1994
UN ESTUDIO DE TÉCNICA DE PRONÓSTICO METALÓGENO BASADO EN SIG
Huang Xuzhao
（Centro de reconocimiento aerogeofísico y teledetección, Beijing 100083)
Resumen
El sistema de información geofísica (SIG) ha elevado considerablemente el nivel de utilización multipropósito de datos espaciales para el pronóstico metalogénico. Su importancia radica en que desempeña el papel de. un puente que vincula la técnica tradicional de superposición manual con la técnica matemática del análisis espacial, evitando así muchos factores artificiales impuestos al pronóstico metalogénico. Basado en la evaluación de las condiciones metalogénicas y el pronóstico integrado de los recursos minerales en el área triangular de Sichuan-Shaanxi-Gansu. Este artículo analiza la aplicación de la técnica SIG al pronóstico metalogénico.