隱伏礦預(yù)測(cè)理論與方法初探

摘 要 隱伏礦體預(yù)測(cè)理論與方法是當(dāng)前成礦學(xué)和礦產(chǎn)勘查學(xué)研究的熱點(diǎn)，“減少風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)省投入、提高效能”是當(dāng)前隱伏礦產(chǎn)資源勘查的努力目標(biāo)，而合理的戰(zhàn)略思想和方法途徑的制定以及各種方法手段的恰當(dāng)組合和使用是勘查效能的關(guān)鍵，綜合利用各種地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等方法進(jìn)行隱伏礦體預(yù)測(cè)是大勢(shì)所趨。

關(guān)鍵詞 隱伏礦；勘查；初探

中圖分類號(hào) P6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)052-0222-01

21世紀(jì)前20年，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)將保持快速發(fā)展，這必將導(dǎo)致對(duì)礦業(yè)資源需求的大幅增加。但目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的大量礦產(chǎn)資源保證程度并不高，一些戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，如石油、鐵、銅、錳、鉻、鋁、鉀鹽等問(wèn)題突出，進(jìn)口依賴程度不斷增加。為了切實(shí)貫徹國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定（國(guó)發(fā)2006[4]號(hào)文件）的精神：“以國(guó)內(nèi)急缺的重要礦產(chǎn)資源為主攻礦種，兼顧部分優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，按照東部攻深找盲、中部發(fā)揮特色、西部重點(diǎn)突破、境外優(yōu)先周邊的方針，實(shí)施礦產(chǎn)資源保障工程。重點(diǎn)加強(qiáng)鐵、銅、鋁、鉛、鋅、錳、鎳、鎢、錫、鉀鹽、金等礦產(chǎn)勘查”。因此，加強(qiáng)礦業(yè)資源勘查，實(shí)現(xiàn)找礦重大突破，是全面增強(qiáng)地質(zhì)勘查的資源保障能力和服務(wù)功能，促進(jìn)地質(zhì)工作更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。

礦產(chǎn)勘查程度正在逐年的提高，未發(fā)現(xiàn)的出露于地表的淺層礦越來(lái)越少；隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的消耗量迅速增長(zhǎng)，日益無(wú)法滿足不斷增長(zhǎng)的資源需求；隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，地質(zhì)找礦面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，新理論、新技術(shù)和新方法的不斷發(fā)展和應(yīng)用，為隱伏礦、半隱伏礦和難識(shí)別礦的勘查提供了新的理論依據(jù)和技術(shù)手段。當(dāng)今世界各國(guó)已將隱（盲）礦床、已知礦床的超度延深部分和難識(shí)別礦床作為勘查的重點(diǎn)，提出了“推進(jìn)深部找礦、緩解儲(chǔ)量危機(jī)”（涂光熾，2005）、“深部找礦”（翟裕生等，2005）、“盲礦預(yù)測(cè)”（鄧爾斯，1994）、““深部找礦成礦構(gòu)造研究問(wèn)題”（葉天竺，2006）等專門論述。隱伏礦體預(yù)測(cè)理論與方法已經(jīng)成為當(dāng)前成礦學(xué)和礦產(chǎn)勘查學(xué)研究的熱點(diǎn)。

那么如何來(lái)加強(qiáng)隱伏礦產(chǎn)資源勘查呢？“減少風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)省投入、提高效能”是當(dāng)前隱伏礦產(chǎn)資源勘查的努力目標(biāo)，而合理的戰(zhàn)略思想和方法途徑的制定以及各種方法手段的恰當(dāng)組合和使用是勘查效能的關(guān)鍵。廣大的科研工作者在對(duì)隱伏礦床找礦實(shí)踐過(guò)程中，總結(jié)和研發(fā)了許多行之有效的方法。

前蘇聯(lián)及歐美等一些國(guó)家從20世紀(jì)50年代起就開(kāi)展了對(duì)隱伏礦體預(yù)測(cè)工作的研究，找到了數(shù)目眾多的大型、超大型礦床。

20世紀(jì)70～80年代，原蘇聯(lián)土爾蓋和魯?shù)聝?nèi)依阿爾泰應(yīng)用成礦預(yù)測(cè)理論和綜合性立體地質(zhì)方法，在深部成功地找到了斯捷普諾依、塔洛夫斯克、魯布佐夫斯克和扎哈羅夫斯克四個(gè)隱伏的多金屬礦床，成為當(dāng)時(shí)尋找隱（盲）礦床的成功實(shí)例。眾所周知，上世紀(jì)80年代末發(fā)現(xiàn)了埃盧臘鉛鋅礦床和奧林匹克壩銅鈾金礦床，都稱是尋找隱伏礦床新紀(jì)元的開(kāi)始（胡惠民，1995）。隱伏礦體預(yù)測(cè)研究，主要表現(xiàn)為兩個(gè)方向：一是以美國(guó)、加拿大、澳大利亞等西方發(fā)達(dá)國(guó)家為代表的礦床勘查模型預(yù)測(cè)理論體系，其突出的特點(diǎn)是模型預(yù)測(cè)已經(jīng)由二維走向三維，以數(shù)字統(tǒng)計(jì)學(xué)為預(yù)測(cè)依據(jù)，人工干預(yù)相對(duì)較少；二是以前蘇聯(lián)國(guó)家為代表，強(qiáng)調(diào)地物化遙手段綜合應(yīng)用，建立與“階段目標(biāo)方法”相匹配的“預(yù)測(cè)普查組合”來(lái)指導(dǎo)不同層次的隱伏礦體預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，人的作用相對(duì)較大，研究人員的經(jīng)驗(yàn)和水平很大程度上影響到預(yù)測(cè)結(jié)果的好壞。

我國(guó)對(duì)隱伏礦床預(yù)測(cè)的探索工作早在20世紀(jì)的50年代已開(kāi)始，甘肅小鐵山隱伏大型黃鐵礦型多金屬礦床的預(yù)測(cè)成功（曾自強(qiáng)，1956）即是典型的一例。60年代初期，江西和廣東的石英脈型鎢礦進(jìn)行綜合研究，總結(jié)出“五層樓”模式的空間分布規(guī)律，運(yùn)用模式找尋同類隱伏鎢礦取得了顯著效果。上世紀(jì)60年代中后期到70年代，李四光教授倡導(dǎo)的地質(zhì)力學(xué)理論總結(jié)了構(gòu)造體系控礦、多級(jí)控礦、結(jié)構(gòu)面控礦、復(fù)合控礦及空間等距性等研究成果。江西大余木梓園隱伏鎢錫礦床、河南盧氏夜長(zhǎng)坪隱伏鎢鉬礦床的成功預(yù)測(cè)都是隱（盲）礦床預(yù)測(cè)勘查的典型實(shí)例。80年代制定的新一輪固體礦產(chǎn)普查工作方針、政策，為固體礦產(chǎn)普查勘探指明了方向，礦產(chǎn)勘查進(jìn)入深部礦產(chǎn)勘查的新階段和找礦的新內(nèi)容，具有深遠(yuǎn)的歷史意義。上世紀(jì)90年代末，在新疆阿舍勒開(kāi)展三維立體預(yù)測(cè)（朱裕生，馮京等，1999）。本世紀(jì)初，國(guó)家設(shè)置了“危機(jī)礦山接替資源找礦項(xiàng)目”，從此為隱（盲）礦床的勘查和已知礦床超度延深的深部礦體勘查提供了保障條件。上述新發(fā)現(xiàn)，新規(guī)律和新思路，已經(jīng)成為指導(dǎo)隱（盲）礦床預(yù)測(cè)和深部礦床（體）勘查的理論，開(kāi)拓了我國(guó)隱（盲）礦床和礦床深部勘查的新紀(jì)元。

近些年來(lái)，各種地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理技術(shù)的迅猛發(fā)展，3S等技術(shù)的出現(xiàn)，為隱伏礦體預(yù)測(cè)注入了新的活力，這些新技術(shù)，新方法的應(yīng)用，促使更多與成礦有關(guān)的信息不斷地被挖掘出來(lái)，促進(jìn)了隱伏礦體預(yù)測(cè)的飛速發(fā)展。

1 模型類比

在綜合同類礦床的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感特征的基礎(chǔ)上，建立礦床模型，用于找礦工作。20世紀(jì)80年代美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所《礦床模式》一書(shū)的出版，是礦床模型研究達(dá)到的最高峰。礦床模型就是以相似類比為依據(jù)，在對(duì)大量礦床進(jìn)行綜合研究的基礎(chǔ)上，對(duì)某一類礦床或礦體的成礦作用基本特征的概括。國(guó)內(nèi)的陳毓川、張貽俠等都對(duì)礦床模型理論進(jìn)行了系統(tǒng)論述。礦床模型理論在中國(guó)得到了廣泛地應(yīng)用，取得了很好的找礦效果。

2 遙感技術(shù)

隨著空間遙感技術(shù)和信息處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，遙感與地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理相結(jié)合的綜合找礦方法已成為最常用的手段。遙感技術(shù)具有視域?qū)拸V、信息豐富、周期性和客觀性等特點(diǎn)。遙感圖像能從宏觀上反映各級(jí)斷裂構(gòu)造，識(shí)別巖性地層，同時(shí)對(duì)礦化蝕變也有不同程度的光譜異常顯示，能夠?yàn)殡[伏礦體預(yù)測(cè)提供參考信息，尤其在地質(zhì)工作程度低、自然條件惡劣的地區(qū)，例如在我國(guó)西北部荒漠和高寒地區(qū)，國(guó)外礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域，可發(fā)揮遙感先行的優(yōu)勢(shì)，加快地質(zhì)勘查的步伐，降低找礦風(fēng)險(xiǎn)。

3 地球化學(xué)勘查技術(shù)

勘查地球化學(xué)的一些常規(guī)方法，如巖石地球化學(xué)測(cè)量、土壤地球化學(xué)測(cè)量、水系沉積物測(cè)量等，經(jīng)過(guò)幾十年的應(yīng)用和時(shí)間，已經(jīng)充分證實(shí)了其有效性，是勘查地球化學(xué)的重要手段。隨著一些新方法技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查，如氣體測(cè)量、納米級(jí)物質(zhì)測(cè)量、金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量、偏提取技術(shù)、地電化學(xué)方法、水化學(xué)和水電化學(xué)測(cè)量方法、異常評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)快速分析方法等的應(yīng)用，大大提高了地球化學(xué)勘查應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域，特別是在隱伏區(qū)找大型、特大型甚至巨型礦床中，可以大大降低成本，減少風(fēng)險(xiǎn)，提高

效率。

4 地球物理勘查技術(shù)

在隱伏礦找礦方法中，航空物探不失為一種快速的方法。利用航磁和航電對(duì)隱伏區(qū)進(jìn)行快速的掃面，獲取與礦化有關(guān)的直接信息和間接信息，查明與礦化有關(guān)的構(gòu)造環(huán)境和地層單元，從而進(jìn)行深部地質(zhì)體預(yù)測(cè)。地面物探方法如重力、磁測(cè)、電磁法和激發(fā)極化法，仍然是尋找隱伏礦的重要途徑。為了尋找埋深較大的隱伏礦，近年來(lái)推出了一些新的物探方法，如放射性測(cè)量、地面電磁法、高分辨率地震以及井中物探等新方法。放射性測(cè)量是近20年迅速發(fā)展起來(lái)的新方法，較成熟的有α法、γ能譜法和X射線熒光法等；以及20世紀(jì)80年代開(kāi)始廣泛應(yīng)用的可控源音頻大地電磁法（CSAMT）、地面時(shí)間域電磁法（TEM）等。這些方法在國(guó)內(nèi)外找礦工作中已取得的一定成效。

上述各類方法在實(shí)際勘查中往往綜合應(yīng)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，如王世稱教授提出了綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測(cè)方法等。所謂綜合信息并不是對(duì)各種預(yù)測(cè)方法機(jī)械地利用，也不是對(duì)所獲資料簡(jiǎn)單地堆砌，而是通過(guò)捕捉和提取各種與成礦有關(guān)的信息，研究其在三維空間的變化規(guī)律及相互制約關(guān)系，建立礦體預(yù)測(cè)的綜合信息模型；通過(guò)綜合信息成礦預(yù)測(cè)圖件編制，進(jìn)行隱伏礦體預(yù)測(cè)。綜合來(lái)看，當(dāng)前任何一種方法都不能包打天下，地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等技術(shù)的綜合運(yùn)用是大勢(shì)所趨。

參考文獻(xiàn)

[1]陳凌云.廣西花山-姑婆山地區(qū)錫多金屬礦床成礦地質(zhì)條件及成礦預(yù)測(cè)[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)，2003.

[2]陳偉，王琳琳，李應(yīng)栩.隱伏礦體預(yù)測(cè)的技術(shù)方法及其進(jìn)展[J].有色金屬(礦山部分)，2009，61(1):25-27.

[3]高慧.西藏雄村斑巖型銅金礦遙感地質(zhì)成礦信息提取研究[D].成都理工大學(xué)，2011.

[4]龔敏.江西城門山銅礦三維多元地球化學(xué)找礦方法研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)，2009.

[5]江林.多元統(tǒng)計(jì)分析在核勘查數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究[D].成都理工大學(xué)，2011.

[6]呂志剛，吳國(guó)學(xué)，王永祥.隱伏礦體預(yù)測(cè)研究[J].世界地質(zhì)，2007，26(1):7-13.

[7]王世稱，陳永良，夏立顯.綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測(cè)理論與方法[M].北京:科學(xué)出版社，2000:1-343.

[8]吳俊華，袁承先，趙贛.隱伏礦體的預(yù)測(cè)理論、探測(cè)方法及發(fā)展現(xiàn)狀[J].地質(zhì)找礦論叢，2010，25(3):188-193.

[9]吳烈善，彭省臨.大型金屬礦山深邊部找礦思路和方法淺析[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2004(05).

[10]向中林.基于GIS的沂南金礦成礦地質(zhì)條件分析及成礦預(yù)測(cè)[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，2008.

[11]楊自安，徐國(guó)端，鄒林等.遙感與多元地學(xué)信息綜合找礦定位預(yù)測(cè)[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2004，4(18):343-345.

[12]張均.隱伏礦體定位預(yù)測(cè)的方法學(xué)基礎(chǔ)及方法論[J].貴金屬地質(zhì)，2000，

9(2):100-104.

[13]張旭.多種電法組合在危機(jī)礦山成礦預(yù)測(cè)中的適應(yīng)性及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2008.

作者簡(jiǎn)介

趙贛（1963—），男，地礦高級(jí)工程師。