金屬礦山隱伏找礦預(yù)測(cè)理論與方法研究

吳躍峰（浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局，浙江紹興312000）

?

金屬礦山隱伏找礦預(yù)測(cè)理論與方法研究

吳躍峰（浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局，浙江紹興312000）

對(duì)于隱伏金屬礦的探測(cè)多是建立在已知某些礦床的條件下進(jìn)行的，屬于較大范圍的找礦預(yù)測(cè)領(lǐng)域，具有一定的難度。本文將針對(duì)金屬礦山隱伏找礦預(yù)測(cè)的難點(diǎn)問(wèn)題，介紹相關(guān)的找礦預(yù)測(cè)理論，模型和發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)新技術(shù)在隱伏金屬礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，以提高金屬礦山隱伏找礦能力。

金屬礦山；隱伏礦；找礦預(yù)測(cè)；理論；方法

引言

目前，我國(guó)開(kāi)展的找礦工程中涉及到的金屬礦隱伏找礦預(yù)測(cè)問(wèn)題，主要表現(xiàn)為預(yù)測(cè)范圍小，深度淺，與已知礦群有著緊密地聯(lián)系，且有很多的研究成果作支撐，人為活動(dòng)干擾大。對(duì)于隱伏礦大范圍的找礦預(yù)測(cè)，關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題是確定礦山的空間機(jī)理，尋找預(yù)測(cè)的定位規(guī)律以及致使礦山異常情況發(fā)生的原因，而技術(shù)問(wèn)題則表現(xiàn)為測(cè)量測(cè)度和測(cè)量范圍，抗干擾能力，區(qū)分礦山性質(zhì)等。對(duì)于金屬礦的深度探究需要對(duì)金屬礦的地質(zhì)條件進(jìn)行研究，采用物理和化學(xué)兩種探測(cè)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)鉆探。由此可見(jiàn)，隨著探測(cè)技術(shù)的不斷提升，對(duì)于金屬礦山探測(cè)預(yù)測(cè)方法也需要不斷提升。

1　隱伏礦找礦的理論和方法

地質(zhì)找礦技術(shù)的提升需要借助相關(guān)理論的支撐以及科技的進(jìn)步，當(dāng)然，還要綜合考量影響找礦準(zhǔn)確性的相關(guān)因素，其中，最重要的是確定礦區(qū)的所在區(qū)域，這取決于對(duì)各類(lèi)礦床模型的研究以及礦理和預(yù)測(cè)方法的運(yùn)用和創(chuàng)新。

1.1礦床模式理論和成礦系統(tǒng)

地質(zhì)找礦是通過(guò)地表礦、易識(shí)礦向隱伏礦、深部礦過(guò)渡，借助找礦經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)理論分析以確定潛伏礦、深部礦存在的可能性［1］。在隱伏礦找礦預(yù)測(cè)過(guò)程中，國(guó)內(nèi)外一直采用礦床模式理論，同時(shí)還有成礦系統(tǒng)、地洼遞進(jìn)成礦和多因復(fù)成成礦等理論。

礦床模式理論主要建立在礦質(zhì)的類(lèi)比基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)同一類(lèi)型礦床的地質(zhì)、構(gòu)造、地球化學(xué)等基本特征進(jìn)行研究，然后用文字、圖表表述出來(lái)，以確定礦區(qū)或礦區(qū)內(nèi)隱伏礦、深部礦存在的可能性［2］。我國(guó)地質(zhì)科學(xué)家提出的成礦系統(tǒng)，是指在一定地質(zhì)環(huán)境下，對(duì)礦床的地質(zhì)要素和成礦作用因素進(jìn)行分析，分析成礦的總體特征，以此為依據(jù)推斷礦床形成的影響因素，為找礦提供了更為系統(tǒng)的思路，加大了礦山隱伏金屬礦綜合定位預(yù)測(cè)的可靠性。

1.2地質(zhì)異常理論

在地質(zhì)形成的過(guò)程中，因環(huán)境、氣候等因素的影響，導(dǎo)致地質(zhì)成分與周?chē)貐^(qū)有著顯著的差異，從分布類(lèi)型和組合形式上可以將地質(zhì)異常分為例題型地質(zhì)異常、面型地質(zhì)異常和線型地質(zhì)異常。在發(fā)現(xiàn)的隱伏礦地質(zhì)異常上看，其會(huì)對(duì)上面的覆蓋層產(chǎn)生一定的破壞作用，如巖層的破碎、巖層變質(zhì)、腐蝕等。因此，借助地質(zhì)異常理論，通過(guò)遙感技術(shù)可進(jìn)行隱伏礦的預(yù)測(cè)。

2　國(guó)內(nèi)外找礦基本預(yù)測(cè)理論和方法

2.1國(guó)內(nèi)找礦基本理論和方法

我國(guó)地質(zhì)專(zhuān)家對(duì)找礦預(yù)測(cè)一直以模型預(yù)測(cè)方法為主。模型預(yù)測(cè)方法可分為概念模型預(yù)測(cè)方法和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)方法兩種，其中概念模型預(yù)測(cè)方法是通過(guò)分析礦床模型的成分、形成環(huán)境等，在經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)評(píng)之后，與其他礦床模型進(jìn)行對(duì)比，確定模型礦床的地質(zhì)特征和形成環(huán)境，劃分出模型礦床的相似礦區(qū)，然后用統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)方法與已知礦床的相關(guān)資料預(yù)測(cè)未知礦床存在的可能性［3］。經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头ㄊ且钥睖y(cè)的地質(zhì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，尋找研究區(qū)域礦床與多元地質(zhì)找礦信息之間關(guān)系，采用定量分析方法，建立區(qū)域成礦的與多元地質(zhì)信息之間的規(guī)律，形成經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，從而進(jìn)行資源的定量分析預(yù)測(cè)。

對(duì)于金屬找礦礦床模型的建立，需要借助經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头?，采用先進(jìn)的預(yù)測(cè)方法，通過(guò)構(gòu)建數(shù)字化的分析結(jié)構(gòu)，使勘測(cè)礦床與多元礦床信息通過(guò)計(jì)算機(jī)智能化對(duì)比和推理，確定可能存在的礦床類(lèi)型、成礦概率，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)選，從而提高金屬礦隱伏礦、深部礦的出礦概率。

2.2國(guó)外找礦預(yù)測(cè)理論和方法

國(guó)外很多專(zhuān)家都提出并構(gòu)建了找礦模型，通過(guò)實(shí)踐操作，取得了豐碩的成果。如，美國(guó)的卡拉馬祖斑巖銅礦床、墨西哥拉卡里達(dá)德斑巖銅礦床等，都是通過(guò)相應(yīng)的理論探測(cè)出的大型礦床［4］。在找礦方面，對(duì)于找礦模型的預(yù)測(cè)方法將趨向于概念模型方法和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头椒ㄏ嘟Y(jié)合的方向發(fā)展，通過(guò)將找礦資料、相應(yīng)理論與經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，充分地利用現(xiàn)代科技手段、地質(zhì)特征以及其他方面的信息，建立區(qū)域成礦與多元地質(zhì)信息預(yù)測(cè)模型，從而實(shí)現(xiàn)資源的定量預(yù)測(cè)。

3　隱伏礦找礦預(yù)測(cè)的最新方法和技術(shù)

3.1物探技術(shù)方法

對(duì)于常規(guī)的物探技術(shù)方法的運(yùn)行在隱伏礦找礦方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科技的進(jìn)步，對(duì)物探技術(shù)方法也帶來(lái)了一定的影響，新型的物探找礦技術(shù)方法，如大力電磁法、多頻激電相位法、激發(fā)極化法等，逐漸取代了原有的物探技術(shù)方法，廣泛地應(yīng)用于隱伏礦定位領(lǐng)域［5］。除此之外，隨著隱伏礦探測(cè)技術(shù)研究的不斷深入，高分辨率地震反射技術(shù)、地球物理層析成像技術(shù)等探測(cè)方法大大提高了探測(cè)的深度，為探尋深部隱伏礦的存在提供了有力的技術(shù)支撐。

在這里要強(qiáng)調(diào)一下目前在隱伏礦預(yù)測(cè)領(lǐng)域有著極大影響的遙感異常信息多層次分離提取技術(shù)，其在綜合了多種數(shù)學(xué)運(yùn)算方法和圖像增強(qiáng)手段之后，可多層次地將獲取的遙感信息進(jìn)行篩查，剔除背景信息之后，分離出礦化異常信息，從而輔助找礦相關(guān)理論確定隱伏礦區(qū)域。

3.2化探技術(shù)方法

目前，應(yīng)用于金屬礦隱伏找礦最多的化探技術(shù)方法有深穿透地球化學(xué)找礦法和構(gòu)造地球化學(xué)找礦法兩種。深穿透地球化學(xué)法通過(guò)探測(cè)深部隱伏礦發(fā)出的微弱信號(hào)，以判斷隱伏礦區(qū)域。在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的偏提取法、水化學(xué)方法等，對(duì)于深部隱伏礦的探測(cè)提供了很好的借鑒，之后，隨著科技的發(fā)展，不斷有新的探測(cè)方法出現(xiàn)，如電化學(xué)方法、元素賦存形式法、地氣法等，對(duì)深穿透地球化學(xué)法的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件［6］。深穿透地球化學(xué)法包括了酶提取法、活動(dòng)態(tài)金屬離子法以及金屬元素活動(dòng)態(tài)提取法等，這些方法決定了深穿透地球化學(xué)法在深部隱伏礦探測(cè)中應(yīng)用效果。活動(dòng)態(tài)金屬離子法能夠感受到地下700m出的礦體，而酶提取法同樣也能探測(cè)到地下幾百米深度的礦體，這些深穿透地球化學(xué)探測(cè)方法具有深部穿透針對(duì)性強(qiáng)、探測(cè)準(zhǔn)確性高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，加之還能有效避免構(gòu)造地球化學(xué)采樣難題，所以，在金屬礦山隱伏找礦當(dāng)中具有良好的應(yīng)用前景。

構(gòu)造地球化學(xué)方法是通過(guò)分析地礦構(gòu)造中的成礦指示元素中的地球化學(xué)暈來(lái)判斷深部隱伏礦的存在情況。此種方法能夠更加有效地探測(cè)到深部隱伏礦地表形成的微弱地球化學(xué)異常，同時(shí)還能通過(guò)分析構(gòu)造格架的控制標(biāo)準(zhǔn)以及非規(guī)則網(wǎng)度樣品，降低采樣數(shù)量，節(jié)省采樣成本。在地表構(gòu)造當(dāng)中出現(xiàn)與深部礦體相同的情況，此種方法就可以探測(cè)出隱伏礦區(qū)域。

除此之外，目前在危機(jī)礦山中找礦還常用到歐式距離法、綜合趨勢(shì)分析法、有利因素相關(guān)法、證據(jù)權(quán)重法等，這些方法在隱伏礦找礦中都憑借各自的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮著重要的作用，為金屬礦山隱伏找礦提供了多種技術(shù)支撐，從而提高了隱伏找礦的準(zhǔn)確性，推動(dòng)了隱伏找礦預(yù)測(cè)技術(shù)的向前發(fā)展。

4　結(jié)束語(yǔ)

在金屬礦山隱伏找礦預(yù)測(cè)理論和方法的研究上，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究工作，并提出了相應(yīng)的理論和預(yù)測(cè)方法，為解決找礦難題提供了理論依據(jù)和技術(shù)依靠，相信，在未來(lái)，金屬礦隱伏找礦將在理論的支撐下和技術(shù)的創(chuàng)新下，取得更為豐碩的成果。

［1］劉興豪.金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)理論與方法［J］.地球，2012，24 （10）：75.

［2］韓艷超，李 斌.找礦預(yù)測(cè)理論和方法在金屬礦山隱伏礦中的應(yīng)用［J］.地球，2015，5（8）：307.

［3］田立安，劉 峰，田志恒，等.金屬礦山深邊部找礦思路和方法淺析［J］.房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2013，36（22）：372.

［4］胡志庭.金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)理論與方法研究［J］.低碳世界，2014，11（9）：144～145.

［5］楊成虎.地質(zhì)找礦理論方法的新思考［J］.地球，2013，3（11）：22～23.

［6］陶和平.金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)探討［J］.大科技，2015，9（31）：211～212.

2016-3-8

P618.2

A

2095-2066（2016）10-0081-02