一种海相火山岩矿产勘探预测方法与流程

本发明涉及矿产资源勘探领域，具体涉及一种海相火山岩矿产勘探预测方法。

背景技术：

1、火山岩又称喷出岩(effusive rock)，属于岩浆岩(火成岩)的一类，是岩浆经火山口喷出到地表后冷凝而成的喷出岩。火山岩中除了含有大量的硫以外，还有各种有价值的矿物。火山岩经常产生半宝石。玄武岩中常见橄榄石，辉石岩也是。更多奇异的矿物可以在熔岩中发现，例如在德国中部粗面岩中发现的一种罕见的辉石矿物，以及在墨西哥和美国西南部流纹岩中发现的黄玉。火山玻璃也可以被熔化并模制成合成玻璃“宝石”作为储存矿物的地层，火山岩及其周边除金伯利岩外，还会含有金、银和钼的产出；同样，由于多孔性的特交点，火山活动造成的背斜向斜中也会有油气的储存。因此，对火山岩的矿产开发有着较佳的价值。

2、中国大部分海相火山岩矿产区分布在时代较老的造山带中，其岩石多遭受了一定程度的区域变质作用或动力变质作用，这对火山岩相、岩性的野外厘定划分造成了困难。现如今，海相火山岩矿产大多被土壤和植被覆盖，仅有少量矿床露出，难以通过遥感数据直接确定岩矿范围，只能通过现场勘查、大量的钻探，导致花费大、成本高、周期长、风险大。能否通过系统的地质研究工作，圈定找矿有利地段，发挥地质先行的找矿方法，对于海相火山岩矿产的找矿工作是十分必要的，而且意义重大。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种辅助实地勘探，减少实地勘探工作量的海相火山岩矿产勘探预测方法。

2、为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

3、提供一种海相火山岩矿产勘探预测方法，其包括如下步骤：

4、s1：采集探明矿岩范围的遥感数据，对遥感图像进行岩性增强处理，得到岩性增强图；

5、s2：人工对遥感图像中的矿岩范围进行标注，得到矿岩范围标注图；

6、s3：建立矿岩预测模型，将遥感图像和岩性增强图作为模型输入，矿岩范围标注图作为模型输出，对矿岩预测模型进行训练；

7、s4：采集待预测区域的遥感数据，将待测遥感图进行岩性增强处理得到待测岩性增强图，并将待预测区域的遥感数据和待测岩性增强图一同输入训练好的矿岩预测模型，得到岩矿预测范围。

8、进一步的，矿岩预测模型包括灰度处理模块、山峰线提取模块、岩性增强范围确定模块和范围差值预测模块；

9、预处理模块用于将待测岩性增强图灰度化，得到灰度图并传输向岩性增强范围确定模块；

10、山峰线提取模块用于根据遥感图像提取得到山峰线图；

11、岩性增强范围确定模块根据灰度图的灰度值确定岩性增强边缘线；

12、范围差值预测模块用于根据山峰线图，预测岩性增强边缘线与矿岩边缘线的差值，并根据预测得到的差值确定得到岩矿预测范围。

13、进一步的，范围差值预测模块执行如下具体步骤：

14、q1：对山峰线分类得到主干山峰线和支干山峰线；

15、q2：确定支干山峰线与岩性增强边缘线的交点a的坐标(xa,ya)，以及交点a所处支干山峰线与主干山峰线的交点n的坐标(xn,yn)；

16、q3：根据交点a和交点n的坐标预测计算得到线与预测矿岩边缘线的交点a'的坐标(xa′,ya′)；

17、q4：根据交点a'与交点a的坐标计算得到岩性增强边缘线的预扩展差值，根据预扩展差值对岩性增强边缘线进行扩展，得到预测矿岩边缘线，预测矿岩边缘线围合成岩矿预测范围。

18、进一步的，步骤q3中交点a'的坐标(xa′,ya′)的计算公式具体为：

19、

20、其中，k1为矿岩预测模型训练过程中交点a'的横坐标与纵坐标的关系系数、k2为矿岩预测模型训练过程中a'a距离与an距离的关系系数，α为矿岩预测模型训练过程中交点a'的坐标修正值，β为矿岩预测模型训练过程中a'a距离与an距离的修正值；la为交点a与主干山峰线之间的支干山峰线长度，主干山峰线为交点a所处支干山峰线所连接的主干山峰线。

21、进一步的，步骤q4具体步骤包括如下：

22、q401：设两个相邻的交点a分别为交点a1和交点a2，交点a1所处支干山峰线与主干山峰线的交点为n1，线与预测矿岩边缘线的交点为a′1；交点a2所处支干山峰线与主干山峰线的交点为n2，线与预测矿岩边缘线的交点为a′2；

23、q402：将交点a1和交点a2之间岩性增强边缘线向远离主干山峰线的方向扩展；设交点a1和交点a2之间岩性增强边缘线上任意一交点为b(xb,yb)，计算预测矿岩边缘线与交点b对应的交点b'的坐标(xb′,yb′)；

24、q403：确定交点b的扩展量：

25、当交点a1与a′1之间的距离等于交点a2与a′2之间的距离时，交点b的扩展量为

26、当交点a1与a′1之间的距离不等于交点a2与a′2之间的距离令小于在交点a1和交点a2之间岩性增强边缘线上设置n个分割交点，n个分割点沿a1至a2依次编号为[1,2,3，……，n]，则每个交点的扩展量为

27、

28、q404：确定交点b的扩展方向：

29、当线n1a′1与线n2a′2有交点p，且交点p远离交点a′1时，扩展方向为

30、当线n1a′1与线n2a′2有交点p，且交点p远离交点a1时，扩展方向为

31、当线n1a′1与线n2a′2有无交点时，确定交点b与交点a1所处支干山峰线所连的主干山峰线之间的最近交点i，扩展方向为

32、进一步的，还包括预测矿岩边缘线修正，具体包括如下步骤：

33、q501：当山峰线出现环状线时，读取遥感数据中环状线处的海拔高度h，根据海拔高度计算得到修正扩展量u；

34、q502：根据修正扩展量u将环状线向外扩展，得到修正矿岩边缘线，即得修正矿岩范围；

35、q503：取步骤q4得到的岩矿预测范围，将岩矿预测范围和修正矿岩范围图的并集作为岩矿预测范围输出。

36、进一步的，修正扩展量的计算公式为：

37、u＝lnδ·h·s2；

38、其中，s为环状线的环内面积；δ为火山机构形态类型指数，与火山机构形态类型有关，火山机构形态类型由人工识别，包括盾火山、破火山、层火山、岩穹和锥火山。

39、进一步的，执行步骤q1之前还包括对山峰线图进行清洗：将山峰线图中与岩性增强范围未能产生交集的山峰线清除。

40、本发明的有益效果为：

41、本发明通过采集遥感数据后，将待探明的遥感图像输入预先训练好的矿岩预测模型，对待测区域的岩矿范围进行预测，为实地地质勘探提供技术支持，实地勘探时根据预测岩矿边缘选定勘探位置，帮助实质勘探提前优化行进路线，降低实地勘探难度。

技术特征：

1.一种海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，所述矿岩预测模型包括灰度处理模块、山峰线提取模块、岩性增强范围确定模块和范围差值预测模块；

3.根据权利要求2所述的海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，所述范围差值预测模块执行如下具体步骤：

4.根据权利要求3所述的海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，所述步骤q3中交点a'的坐标(xa′,ya′)的计算公式具体为：

5.根据权利要求3所述的海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，所述步骤q4具体步骤包括如下：

6.根据权利要求3所述的海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，还包括预测矿岩边缘线修正，具体包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，所述修正扩展量的计算公式为：

8.根据权利要求3所述的海相火山岩矿产勘探预测方法，其特征在于，执行步骤q1之前还包括对山峰线图进行清洗：将山峰线图中与岩性增强范围未能产生交集的山峰线清除。

技术总结
本发明公开了一种海相火山岩矿产勘探预测方法，涉及矿产资源勘探领域，包括如下步骤：S1：采集探明矿岩范围的遥感数据，对遥感图像进行岩性增强处理，得到岩性增强图；S2：人工对遥感图像中的矿岩范围进行标注，得到矿岩范围标注图；S3：建立矿岩预测模型，将遥感图像和岩性增强图作为模型输入，矿岩范围标注图作为模型输出，对矿岩预测模型进行训练；S4：采集待预测区域的遥感数据，将待测遥感图进行岩性增强处理得到待测岩性增强图，并将待预测区域的遥感数据和待测岩性增强图一同输入训练好的矿岩预测模型，得到岩矿预测范围。本发明通过采集遥感数据后，对待测区域的岩矿范围进行预测，为实地地质勘探提供技术支持。

技术研发人员：白旭东,梁坤先,寇保德,欧阳光文,袁锦鹏,靳旭亮
受保护的技术使用者：青海省地质调查院（青海省地质矿产研究院、青海省地质遥感中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/7/25