全過程數字化勘查 讓精準探知地下礦藏不再難
“我們(men) 在全國率先開展固體(ti) 礦產(chan) 數字勘查,實現了礦產(chan) 勘查從(cong) 普查到詳查、勘查全過程數字化。”日前,在貴州省地礦局舉(ju) 辦的“數字勘查”媒體(ti) 見麵會(hui) 上,該局首席科學家周琦言語之間透著自豪,“過去野外地質礦產(chan) 勘查工作數據采集較為(wei) 落後,都是人工野外作業(ye) 並采用手工整理和記錄,現在要改變落後麵貌,實現它的數字化轉型,我們(men) 第一步做的就是數字勘查。”
為(wei) 破解長期以來地質勘查數字化轉型難題,貴州在國內(nei) 率先開展數字勘查,推進地質工作與(yu) 大數據融合發展,實現了地質勘查全過程數字化。
“亞(ya) 洲第一”帶來的數字化命題
我國是錳礦石和錳係材料的消費大國,每年有70%的錳礦需要從(cong) 國外進口,錳資源十分緊缺。過去,貴州找礦,沿用的是蘇聯科學家在20世紀40年代提出的沉積型錳礦找礦理論。
從(cong) 2005年起,貴州省地礦局以周琦為(wei) 首的103地質隊找礦團隊立足貴州錳礦成礦條件,在大量野外考察、勘查的基礎上提出“古天然氣滲漏沉積成錳”成礦理論。
依據這一新理論,貴州在銅仁探明普覺、高地、道坨和桃子坪4個(ge) 世界級超大型錳礦床和中國第一個(ge) 特大型富錳礦床,實現我國錳礦地質找礦有史以來的最大突破。
貴州由此成為(wei) 全國最大的錳資源基地,錳礦石資源儲(chu) 量躍居亞(ya) 洲第一,從(cong) 根本上扭轉我們(men) 國家錳礦依賴國外進口的局麵。
不過,在傳(chuan) 統的礦產(chan) 勘查中,地質填圖、鑽孔編錄、計算製圖等無一不是靠紙質記錄。繁瑣、低效,成為(wei) 製約地質勘查工作發展的瓶頸。
作為(wei) 全國首個(ge) 大數據綜合試驗區,近年來,貴州的大數據發展如火如荼。是否可以利用大數據的紅利,讓地質勘查搭上數字化的快車道呢?這成了擺在貴州省地礦局黨(dang) 委書(shu) 記、局長付貴林麵前的一道新命題。
為(wei) 此,從(cong) 2016年起,在貴州省自然資源廳的支持下,貴州省地礦局與(yu) 中國地質大學(武漢)吳衝(chong) 龍教授團隊合作,開始了數字勘查的探索。
數字化顛覆傳(chuan) 統礦產(chan) 勘查模式
“數字勘查”第一步是勘查的全過程數字化和信息化。
這就意味著,原先以紙質的方式來留存的各種地質數據和資料,都要按標準錄入數據庫,為(wei) 後續的圖件編繪、綜合研究和儲(chu) 量估算提供數據支撐。
麵對新的數據采集方式,一開始,很多人不習(xi) 慣。貴州省地礦局通過集中培訓、野外現場演示等方式,讓一線技術人員熟練掌握數字勘查技術。
周琦到礦區現場指導,他鼓勵大家大膽嚐試。“野外數據采集就像修房子,首先要打好地基。數據錄入完整,地基牢固才能在上麵建成高樓大廈。”
“今後不用帶筆和紙到現場了。”在礦區現場,年輕的技術骨幹沈紅錢用平板電腦給大家演示,“平板電腦裏,數據編錄不重複,隻要填寫(xie) 一張表格,其他表格中相同的內(nei) 容便自動更新……”
更為(wei) 重要的是,數字化之後,數據計算、繪圖、建模都不用人工了。沈紅錢的演示,讓大家深受震撼:數據經電腦自動計算分毫不差。更讓大家稱奇的是,原本需要手工一個(ge) 月才能完成的圖紙,在平板電腦裏,一個(ge) 上午就完成了,而且很精確。
原來,吳衝(chong) 龍教授帶領的團隊研發的固體(ti) 礦產(chan) 勘查信息係統,其編圖子係統可完成對勘查區地形地質圖、鑽孔綜合柱狀圖、勘查線剖麵圖、礦體(ti) 投影圖、資源量估算圖等各類圖件和表格的自動化編繪,大大提高了工作效率。
對此,身為(wei) 中國地質大學(武漢)地礦信息係統研究所所長的吳衝(chong) 龍解釋說,通俗地說,數字勘查就是實現勘查全過程“無紙化”操作。“我們(men) 把地質工作的海量數據轉化為(wei) 計算機能夠重組管理、統計和定量分析的內(nei) 容,使之數據化、信息化……”
礦產(chan) 勘查過程實現無紙化
數字勘查的最終目標,就是通過運用各種探礦手段、綜合分析勘查數據來查明工業(ye) 礦床。其中,在勘查數據基礎上進行成礦預測是數字勘查的關(guan) 鍵和難點之一。
一開始,不管用什麽(me) 手段,“三維模型”始終達不到預期的效果。如果不攻克這個(ge) 技術難題,成礦預測就無從(cong) 談起。
“數字勘查的三維建模之後,我們(men) 可以準確計算出這個(ge) 礦床的資源量,它有沒有斷層和被破壞,它距離地表有多深,周圍有哪些介質,包括不同礦石類型的空間及品位分布,都能看出來。它就像人去做一次CT或者核磁共振一樣。”周琦說。
為(wei) 攻克技術難題,年過七旬的吳衝(chong) 龍帶著技術骨幹深入貴州的勘查現場,查找問題症結。經多次試驗操作,一個(ge) 漂亮的三維模型終於(yu) 出現在電腦上。
由此,貴州省地礦局開始將礦產(chan) 數字勘查技術運用到全省重點礦產(chan) 資源大精查之中,開始初見成果。今年7月,鬆桃高地超大型錳礦床提交富錳礦石資源量7535.15萬(wan) 噸,錳平均品位為(wei) 25.64%,是我國有記載以來的第一個(ge) 超大型富錳礦床。
這僅(jin) 僅(jin) 是數字勘查的“牛刀小試”。
如今,經過兩(liang) 年多的摸索,貴州省地礦局與(yu) 吳衝(chong) 龍教授團隊合作研發出一套固體(ti) 礦產(chan) 數字化勘查體(ti) 係,成功實現了礦產(chan) 勘查過程中無紙化的流程。
接下來,貴州省地礦局將緊緊圍繞“四新”主攻“四化”戰略,充分利用基於(yu) 人工神經網絡等的機器學習(xi) 方法進行數據挖掘,構建“全體(ti) 數據+三維結構+挖掘模式”的成礦預測新模式,形成在全流程中順暢流轉的勘查大數據鏈,為(wei) 成礦預測和圈定找礦靶區提供智能化決(jue) 策依據,助推貴州高質量發展。
何星輝
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