“我們?cè)谌珖?guó)率先開展固體礦產(chǎn)數(shù)字勘查，實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)勘查從普查到詳查、勘查全過(guò)程數(shù)字化。”日前，在貴州省地礦局舉辦的“數(shù)字勘查”媒體見面會(huì)上，該局首席科學(xué)家周琦言語(yǔ)之間透著自豪，“過(guò)去野外地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作數(shù)據(jù)采集較為落后，都是人工野外作業(yè)并采用手工整理和記錄，現(xiàn)在要改變落后面貌，實(shí)現(xiàn)它的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，我們第一步做的就是數(shù)字勘查。”
為破解長(zhǎng)期以來(lái)地質(zhì)勘查數(shù)字化轉(zhuǎn)型難題，貴州在國(guó)內(nèi)率先開展數(shù)字勘查，推進(jìn)地質(zhì)工作與大數(shù)據(jù)融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)勘查全過(guò)程數(shù)字化。
“亞洲第一”帶來(lái)的數(shù)字化命題
我國(guó)是錳礦石和錳系材料的消費(fèi)大國(guó)，每年有70%的錳礦需要從國(guó)外進(jìn)口，錳資源十分緊缺。過(guò)去，貴州找礦，沿用的是蘇聯(lián)科學(xué)家在20世紀(jì)40年代提出的沉積型錳礦找礦理論。
從2005年起，貴州省地礦局以周琦為首的103地質(zhì)隊(duì)找礦團(tuán)隊(duì)立足貴州錳礦成礦條件，在大量野外考察、勘查的基礎(chǔ)上提出“古天然氣滲漏沉積成錳”成礦理論。
依據(jù)這一新理論，貴州在銅仁探明普覺、高地、道坨和桃子坪4個(gè)世界級(jí)超大型錳礦床和中國(guó)第一個(gè)特大型富錳礦床，實(shí)現(xiàn)我國(guó)錳礦地質(zhì)找礦有史以來(lái)的最大突破。
貴州由此成為全國(guó)最大的錳資源基地，錳礦石資源儲(chǔ)量躍居亞洲第一，從根本上扭轉(zhuǎn)我們國(guó)家錳礦依賴國(guó)外進(jìn)口的局面。
不過(guò)，在傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查中，地質(zhì)填圖、鉆孔編錄、計(jì)算制圖等無(wú)一不是靠紙質(zhì)記錄。繁瑣、低效，成為制約地質(zhì)勘查工作發(fā)展的瓶頸。
作為全國(guó)首個(gè)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)區(qū)，近年來(lái)，貴州的大數(shù)據(jù)發(fā)展如火如荼。是否可以利用大數(shù)據(jù)的紅利，讓地質(zhì)勘查搭上數(shù)字化的快車道呢?這成了擺在貴州省地礦局黨委書記、局長(zhǎng)付貴林面前的一道新命題。
為此，從2016年起，在貴州省自然資源廳的支持下，貴州省地礦局與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)吳沖龍教授團(tuán)隊(duì)合作，開始了數(shù)字勘查的探索。
數(shù)字化顛覆傳統(tǒng)礦產(chǎn)勘查模式
“數(shù)字勘查”第一步是勘查的全過(guò)程數(shù)字化和信息化。
這就意味著，原先以紙質(zhì)的方式來(lái)留存的各種地質(zhì)數(shù)據(jù)和資料，都要按標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)的圖件編繪、綜合研究和儲(chǔ)量估算提供數(shù)據(jù)支撐。
面對(duì)新的數(shù)據(jù)采集方式，一開始，很多人不習(xí)慣。貴州省地礦局通過(guò)集中培訓(xùn)、野外現(xiàn)場(chǎng)演示等方式，讓一線技術(shù)人員熟練掌握數(shù)字勘查技術(shù)。
周琦到礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，他鼓勵(lì)大家大膽嘗試。“野外數(shù)據(jù)采集就像修房子，首先要打好地基。數(shù)據(jù)錄入完整，地基牢固才能在上面建成高樓大廈。”
“今后不用帶筆和紙到現(xiàn)場(chǎng)了。”在礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)，年輕的技術(shù)骨干沈紅錢用平板電腦給大家演示，“平板電腦里，數(shù)據(jù)編錄不重復(fù)，只要填寫一張表格，其他表格中相同的內(nèi)容便自動(dòng)更新……”
更為重要的是，數(shù)字化之后，數(shù)據(jù)計(jì)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(shù)據(jù)經(jīng)電腦自動(dòng)計(jì)算分毫不差。更讓大家稱奇的是，原本需要手工一個(gè)月才能完成的圖紙，在平板電腦里，一個(gè)上午就完成了，而且很精確。
原來(lái)，吳沖龍教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的固體礦產(chǎn)勘查信息系統(tǒng)，其編圖子系統(tǒng)可完成對(duì)勘查區(qū)地形地質(zhì)圖、鉆孔綜合柱狀圖、勘查線剖面圖、礦體投影圖、資源量估算圖等各類圖件和表格的自動(dòng)化編繪，大大提高了工作效率。
對(duì)此，身為中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地礦信息系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)的吳沖龍解釋說(shuō)，通俗地說(shuō)，數(shù)字勘查就是實(shí)現(xiàn)勘查全過(guò)程“無(wú)紙化”操作。“我們把地質(zhì)工作的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠重組管理、統(tǒng)計(jì)和定量分析的內(nèi)容，使之?dāng)?shù)據(jù)化、信息化……”
礦產(chǎn)勘查過(guò)程實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化
數(shù)字勘查的最終目標(biāo)，就是通過(guò)運(yùn)用各種探礦手段、綜合分析勘查數(shù)據(jù)來(lái)查明工業(yè)礦床。其中，在勘查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)是數(shù)字勘查的關(guān)鍵和難點(diǎn)之一。
一開始，不管用什么手段，“三維模型”始終達(dá)不到預(yù)期的效果。如果不攻克這個(gè)技術(shù)難題，成礦預(yù)測(cè)就無(wú)從談起。
“數(shù)字勘查的三維建模之后，我們可以準(zhǔn)確計(jì)算出這個(gè)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(zhì)，包括不同礦石類型的空間及品位分布，都能看出來(lái)。它就像人去做一次CT或者核磁共振一樣。”周琦說(shuō)。
為攻克技術(shù)難題，年過(guò)七旬的吳沖龍帶著技術(shù)骨干深入貴州的勘查現(xiàn)場(chǎng)，查找問題癥結(jié)。經(jīng)多次試驗(yàn)操作，一個(gè)漂亮的三維模型終于出現(xiàn)在電腦上。
由此，貴州省地礦局開始將礦產(chǎn)數(shù)字勘查技術(shù)運(yùn)用到全省重點(diǎn)礦產(chǎn)資源大精查之中，開始初見成果。今年7月，松桃高地超大型錳礦床提交富錳礦石資源量7535.15萬(wàn)噸，錳平均品位為25.64%，是我國(guó)有記載以來(lái)的第一個(gè)超大型富錳礦床。
這僅僅是數(shù)字勘查的“牛刀小試”。
如今，經(jīng)過(guò)兩年多的摸索，貴州省地礦局與吳沖龍教授團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)出一套固體礦產(chǎn)數(shù)字化勘查體系，成功實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)勘查過(guò)程中無(wú)紙化的流程。
接下來(lái)，貴州省地礦局將緊緊圍繞“四新”主攻“四化”戰(zhàn)略，充分利用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，構(gòu)建“全體數(shù)據(jù)+三維結(jié)構(gòu)+挖掘模式”的成礦預(yù)測(cè)新模式，形成在全流程中順暢流轉(zhuǎn)的勘查大數(shù)據(jù)鏈，為成礦預(yù)測(cè)和圈定找礦靶區(qū)提供智能化決策依據(jù)，助推貴州高質(zhì)量發(fā)展。(詹海燕 田牛強(qiáng) 何星輝)
