Ứng dụng thuật toán trích xuất cấu trúc tự động trong khu vực khoáng hóa đa kim loại sắt Heiqia.

Khu vực nghiên cứu nằm ở đèo Heiqiadaban, phía đông Mazar thuộc Khu tự trị Tân Cương Duy Ngô Nhĩ (Hình 1). Khu vực này có địa tầng phát triển tốt, hoạt động kiến ​​tạo phức tạp, các quá trình biến chất đa dạng và hoạt động magma thường xuyên, dẫn đến điều kiện khoáng hóa cực kỳ thuận lợi. Nhiều mỏ khoáng sản đã được phát hiện, bao gồm cả khoáng sản kim loại và phi kim loại, với đầy đủ các loại khoáng sản, nguồn tài nguyên dồi dào và triển vọng thăm dò rộng lớn. Tuy nhiên, khu vực này có độ cao trung bình trên 4600 m, địa hình hiểm trở, dân cư thưa thớt và giao thông cực kỳ bất tiện, hạn chế nghiêm trọng công tác khảo sát địa chất. Do đó, công nghệ viễn thám vệ tinh siêu phổ đã được sử dụng để trích xuất thông tin kiến ​​tạo từ khu vực nghiên cứu, xác định các khu vực khoáng hóa thuận lợi do kiến ​​tạo chi phối, hỗ trợ lập kế hoạch tuyến thăm dò và tăng hiệu quả thăm dò.

Các nghiên cứu viễn thám hiện có chỉ ra rằng các thân quặng giàu chủ yếu nằm ở giao điểm của các đới khoáng hóa hướng Tây Bắc và các đứt gãy hướng Đông Bắc (trích dẫn từ Yang Jinzhong et al., 2017). Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích sử dụng thuật toán trích xuất cấu trúc tự động để xác định các điểm giao nhau của các cấu trúc có hướng khác nhau trong khu vực, cung cấp cơ sở để khoanh vùng các khu vực mục tiêu khoáng hóa thuận lợi.

Hình 1. Ảnh viễn thám của khu vực nghiên cứu

Heiqiadaban nằm ở giao điểm của Vành đai kiến ​​tạo Tây Côn Luân, Vành đai kiến ​​tạo Bắc Thiên Đường-Tứ Giang và Vành đai kiến ​​tạo Bayan Har (Hình 2). Ranh giới kiến ​​tạo của nó được kiểm soát bởi vành đai kiến ​​tạo Mazha-Kangxiwa: nó giáp với Khối Côn Nam ở phía bắc, Khối Thiên Thủy Hải ở phía tây nam và Khối Bayan Har ở phía đông nam (trích dẫn từ Yang Chen và cộng sự, 2018).

Hình 2. Bản đồ địa chất đơn giản hóa của khu vực nghiên cứu (từ Fan Yuhai, 2022)

Khu vực nghiên cứu, từ bắc xuống nam, bao gồm hai vùng khoáng sản chính—Qinqikun và Tethyan—ba đơn vị khoáng sản bậc hai (Kunlun, Bayan Har-Songpan và Karakoram-Sanjiang), bốn đơn vị khoáng sản bậc ba và bốn đơn vị khoáng sản bậc bốn (Hình 3 và Bảng 1). Vành đai khoáng hóa đa kim loại sắt Heiqia nằm ở rìa phía bắc của vành đai khoáng hóa Fe-Cu-Au-Pb-Zn-RM bậc bốn (III1-①) trong lưu vực rìa lục địa Muztagh-Aksai Chin (trích dẫn từ Wang et al., 2016).

Hình 3. Sơ đồ phân chia khu vực khoáng hóa trong khu vực nghiên cứu.

(Trích dẫn từ Wang Hui và cộng sự, 2016)

Bảng 1. Phân chia khu vực khoáng hóa (diện tích) của khu vực nghiên cứu (trích dẫn từ Wang Hui và cộng sự, 2016)

Nghiên cứu này trước tiên trích xuất thông tin phân bố không gian của các ion Fe³⁺ (sắt hóa trị ba) trong khu vực nghiên cứu dựa trên dữ liệu viễn thám, sau đó xác định ranh giới của vùng khoáng hóa đa kim loại dựa trên đặc điểm phân bố tuyến tính của khu vực giàu Fe³⁺ (Hình 4).

Hình 4. Bản đồ phân bố Fe3+ và vùng khoáng hóa đa kim loại Heiqia trong khu vực nghiên cứu.

Vùng khoáng hóa xuất hiện dưới dạng một dải màu bất thường rõ rệt trong ảnh vệ tinh ghép RGB (Hình 5).

Hình 5. Vùng khoáng hóa đa kim loại Chaga đen.

Dựa trên cơ sở này, ảnh vệ tinh được đưa vào thuật toán trích xuất cấu trúc tự động để diễn giải cấu trúc tuyến tính. Thuật toán tự động thu được mô hình phân bố không gian của các cấu trúc đứt gãy trong khu vực nghiên cứu và đánh dấu các điểm xảy ra sự thay đổi phương hướng cấu trúc (Hình 6). Phân tích thống kê đã xác định tổng cộng 6 điểm nút thay đổi phương hướng cấu trúc, trong đó 4 điểm nằm trong khu vực khoáng hóa đa kim loại thuận lợi của Heiqia ở giữa Hình 7, 1 điểm nằm trong khu vực khoáng hóa đa kim loại chì-kẽm thuận lợi phía bắc Heiqia Daban ở phía trên bên trái Hình 7, và một điểm khác nằm trong khu vực khoáng hóa vonfram-chì-kẽm và ngọc bích thuận lợi phía bắc Hepingqiao ở phía trên bên phải. Các giao điểm cấu trúc nêu trên có mối quan hệ liên kết không gian tốt với các khu vực khoáng hóa đã biết, cho thấy điều kiện địa chất sinh khoáng thuận lợi.

Hình 6. Phân bố kiến ​​tạo và xu hướng thay đổi trong khu vực nghiên cứu.

Hình 7. Bản đồ dự báo thăm dò khoáng sản của khu vực nghiên cứu (từ Fan et al., 2022)

Tài liệu tham khảo

Yang Chen, Wang Hui, Zhang Shaopeng, et al. Đánh giá tiềm năng tài nguyên khoáng sản ở khu vực Heiqia-Sanliyingfang thuộc dãy núi Côn Luân phía Tây [J]. Cục Khảo sát Địa chất Trung Quốc, 2018, 5(6):33-40.

Fan, Yuhai. Nghiên cứu toàn diện về các dị thường địa vật lý và địa hóa học tại khu vực Heiqia thuộc Vành đai kiến ​​tạo Tây Côn Luân và dự đoán các khu vực thăm dò khoáng sản thuận lợi (vị trí và số lượng) [Luận án Tiến sĩ]. Đại học Trường An, 2022.

Wang Hui, Fan Yuhai, Zhang Shaopeng, et al. Xác định ranh giới khu vực khoáng hóa đa kim loại sắt Heiqia ở Tây Côn Luân bằng công nghệ viễn thám độ phân giải cao [J]. Cục Khảo sát Địa chất Trung Quốc, 2016, 3(5):13-20.

Yang Jinzhong, Chen Wei, Wang Hui. Phân định các tầng chứa sắt trong Nhóm Heiqiadaban Wenquangou thuộc vành đai khoáng sản Tây Côn Luân [J]. Viễn thám đất đai và tài nguyên, 2017, 29(3):191-195.