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随着我国铀资源勘查工作的不断深入,我国北方中新生代沉积盆地中的地质、地球物理、地球化学、遥感和水文等多源地学数据,呈现出快速增长的趋势,如何使这些资料在新一轮铀资源勘查中发挥最大效能是铀矿地质工作者面临的一项重要的研究课题。传统的铀资源评价方法已经不能满足快速高效勘查评价的需要;随着GIS技术的广泛应用,铀资源评价工作已经进入了信息化和数字化的时代。但是,目前GIS技术的应用几乎还是停留在对多源地学数据进行存储、管理、简单分析、显示和制图输出等方面,阻碍GIS在铀资源勘查评价领域进一步应用的“瓶颈”是通用型GIS软件不具备铀成矿信息提取和综合等功能。因此,基于通用型GIS软件,开发铀成矿信息提取和综合评价模块已显得尤为迫切和重要。
本文深入研究了GIS软件与铀成矿信息提取功能间的集成技术,开发了铀成矿信息提取软件。软件开发采用了两种途径:一种是基于ArcView 3.2软件进行开发,另一种是基于ArcGIS Engine进行开发。为了完善“九五”期间开发的基于ArcView 3.2“砂岩铀矿勘查信息系统”,便于课题组内部使用,笔者利用Avenue与VC++、Fortran语言之间的混合编程技术,实现了GIS技术与地球物理信息处理技术的无缝集成,从而弥补了ArcView3.2软件在铀成矿信息提取功能上的不足。而在VB6.0开发环境下,基于ArcGIS Engine开发的铀成矿信息提取软件可以脱离GIS工具软件运行环境,具有较好的扩展性和灵活性,便于将来在核地质系统内推广使用。软件中的基本GIS功能借助于ArcGIS Engine加以实现,专业数据处理功能利用VB调用动态链接库中的接口函数加以实现。
分形理论作为非线性科学的一个重要分支,已经成为地球科学中数据处理的有力工具,借助它可以进行地球物理场和地球化学场的分解。本文深入研究了分形方法在元素相关性分析和航空放射性数据处理中的应用。利用元素浓度与总量(CT)和元素浓度与频数(CT)两种分形方法对研究区地下水中的铀、钼、钒等六种元素的相关性进行了研究。研究结果表明,两种分形方法可以很好地分析多元素在局部范围的相关程度,比传统的互相关分析更具有优越性。将元素浓度与总量(CT)、元素浓度与频数(CN)、元素浓度与面积(CA)和场的能谱与面积(SA)四种分形方法应用于东胜已知铀矿床上方的航放弱信息提取。试验结果表明,SA和CT两种分形方法具有较好的试验效果,它们所分解出的铀异常场与铀矿化点之间的对应关系比较明显。
最后,结合鄂尔多斯盆地西北部铀资源综合评价项目,利用开发完成的软件平台建立了研究区多源地学信息数据库,利用软件中基本GIS功能和专业信息提取功能,分析了研究区的成矿地质环境,完成了航磁和航放弱信息的提取,最终在综合“致矿”和“矿致”异常的基础上完成了研究区砂岩型铀成矿远景靶区优选。软件的应用试验表明,软件具有界面友好、操作简便等特点,能够快速地完成铀成信息的提取和分析,具有潜在的推广应用前景。