“我們在全國率先開展固體礦產(chǎn)數(shù)字勘查，實現(xiàn)了礦產(chǎn)勘查從普查到詳查、勘查全過程數(shù)字化。”日前，在貴州省地礦局舉辦的“數(shù)字勘查”媒體見面會上，該局首席科學(xué)家周琦言語之間透著自豪，“過去野外地質(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。”

為破解長期以來地質(zhì)勘查數(shù)字化轉(zhuǎn)型難題，貴州在國內(nèi)率先開展數(shù)字勘查，推進地質(zhì)工作與大數(shù)據(jù)融合發(fā)展，實現(xiàn)了地質(zhì)勘查全過程數(shù)字化。

“亞洲第一”帶來的數(shù)字化命題

我國是錳礦石和錳系材料的消費大國，每年有70%的錳礦需要從國外進口，錳資源十分緊缺。過去，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(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個世界級超大型錳礦床和中國第一個特大型富錳礦床，實現(xiàn)我國錳礦地質(zhì)找礦有史以來的最大突破。

貴州由此成為全國最大的錳資源基地，錳礦石資源儲量躍居亞洲第一，從根本上扭轉(zhuǎn)我們國家錳礦依賴國外進口的局面。

不過，在傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查中，地質(zhì)填圖、鉆孔編錄、計算制圖等無一不是靠紙質(zhì)記錄。繁瑣、低效，成為制約地質(zhì)勘查工作發(fā)展的瓶頸。

作為全國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)，近年來，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地質(zhì)大學(xué)（武漢）吳沖龍教授團隊合作，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程數(shù)字化和信息化。

這就意味著，原先以紙質(zhì)的方式來留存的各種地質(zhì)數(shù)據(jù)和資料，都要按標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)的圖件編繪、綜合研究和儲量估算提供數(shù)據(jù)支撐。

面對新的數(shù)據(jù)采集方式，一開始，很多人不習(xí)慣。貴州省地礦局通過集中培訓(xùn)、野外現(xiàn)場演示等方式，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)場指導(dǎo)，他鼓勵大家大膽嘗試。“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)場了。”在礦區(qū)現(xiàn)場，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)容便自動更新……”

更為重要的是，數(shù)字化之后，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)經(jīng)電腦自動計算分毫不差。更讓大家稱奇的是，原本需要手工一個月才能完成的圖紙，在平板電腦里，一個上午就完成了，而且很精確。

原來，吳沖龍教授帶領(lǐng)的團隊研發(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化編繪，大大提高了工作效率。

對此，身為中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地礦信息系統(tǒng)研究所所長的吳沖龍解釋說，通俗地說，數(shù)字勘查就是實現(xiàn)勘查全過程“無紙化”操作。“我們把地質(zhì)工作的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機能夠重組管理、統(tǒng)計和定量分析的內(nèi)容，使之?dāng)?shù)據(jù)化、信息化……”

礦產(chǎn)勘查過程實現(xiàn)無紙化

數(shù)字勘查的最終目標(biāo)，就是通過運用各種探礦手段、綜合分析勘查數(shù)據(jù)來查明工業(yè)礦床。其中，在勘查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進行成礦預(yù)測是數(shù)字勘查的關(guān)鍵和難點之一。

一開始，不管用什么手段，“三維模型”始終達不到預(yù)期的效果。如果不攻克這個技術(shù)難題，成礦預(yù)測就無從談起。

“數(shù)字勘查的三維建模之后，我們可以準(zhǔn)確計算出這個礦床的資源量，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。它就像人去做一次CT或者核磁共振一樣。”周琦說。

為攻克技術(shù)難題，年過七旬的吳沖龍帶著技術(shù)骨干深入貴州的勘查現(xiàn)場，查找問題癥結(jié)。經(jīng)多次試驗操作，一個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)運用到全省重點礦產(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7535.15萬噸，錳平均品位為25.64%，是我國有記載以來的第一個超大型富錳礦床。

這僅僅是數(shù)字勘查的“牛刀小試”。

如今，經(jīng)過兩年多的摸索，貴州省地礦局與吳沖龍教授團隊合作研發(fā)出一套固體礦產(chǎn)數(shù)字化勘查體系，成功實現(xiàn)了礦產(chǎn)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(zhàn)略，充分利用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的機器學(xué)習(xí)方法進行數(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。