礦調(diào)工作中化探異常評序方法的應(yīng)用

任娟剛　楊征　唐力　蒙利　馮偉華

摘 要：本文分析了異常評序的常用指標(biāo)及方法；應(yīng)用實(shí)例對不同階段異常評序方法的選擇應(yīng)用做了示例。提出：在區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查不同階段，應(yīng)使用不同的異常評序方法；地球化學(xué)指標(biāo)的選用不是越多越好，從描述地球化學(xué)數(shù)據(jù)基本特征出發(fā)，每一個(gè)基本特征選一個(gè)指標(biāo)，做到不重、不漏、全面客觀評價(jià)異常。

關(guān)鍵詞： 礦調(diào)；化探異常；評序；指標(biāo)

前言

區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查（以下簡稱礦調(diào)）目的是綜合應(yīng)用地、物、化、遙等調(diào)查方法，全面評價(jià)調(diào)查區(qū)成礦潛力，圈定找礦靶區(qū)，提供可供進(jìn)一步工作的礦產(chǎn)地。在礦調(diào)工作中運(yùn)用了1萬∶5萬、1萬∶1萬兩種不同比例尺度的地球化學(xué)測量方法，在不同的階段應(yīng)使用不同的異常評序方法。

異常評序的目的是：按異常各項(xiàng)指標(biāo)將其成礦潛力定量化，按“高、大、全”的準(zhǔn)則對異常的找礦潛力進(jìn)行排序，為異常篩選、評價(jià)提供重要依據(jù)。異常評序的基本方法原理是：對圈定的大批異常，將異常地化指標(biāo)、地質(zhì)指標(biāo)定量化，依據(jù)各定量化指標(biāo)計(jì)算異常綜合得分，進(jìn)行排序，排在前面的異常認(rèn)為是成礦潛力大的異常，可擇優(yōu)進(jìn)行異常查證。

1. 異常評序指標(biāo)

眾所周知，成礦作用過程具有長期性、多期性和復(fù)雜性，元素含量值是成礦地質(zhì)—地球化學(xué)作用的最終“數(shù)字化”體現(xiàn)，是地質(zhì)—地球化學(xué)—成礦作用共同作用的結(jié)果。因此，為了研究化探異常和工業(yè)礦床之間的相關(guān)性，異常評序中應(yīng)對成礦地質(zhì)作用、地球化學(xué)特征綜合考慮，其應(yīng)用的方法指標(biāo)分為地質(zhì)指標(biāo)、地球化學(xué)指標(biāo)兩大類。

1.1 地球化學(xué)指標(biāo)

（1）元素富集程度：元素富集程度與礦化程度關(guān)系密切， 異常內(nèi)元素的富集程度越高，越有可能形成工業(yè)礦體。一般，異常含量達(dá)到礦石邊界品位1/10以上時(shí)，在異常內(nèi)均能發(fā)現(xiàn)與該元素有關(guān)的礦化。常用的表示元素富集程度的參數(shù)有算數(shù)平均值（）、最大值（Max）、襯度（）等。襯度能反映出平均值與下限的偏離程度，是一種無量綱的量，消除了不同元素間自身含量水平的差異，便于不同元素、不同異常間對比。

（2）異常面積（S）：一般情況下異常源規(guī)模越大，原生暈和由剝蝕、擴(kuò)散作用而形成的次生暈相應(yīng)也越大。經(jīng)驗(yàn)表明大型金礦床（田）區(qū)域性異常面積達(dá)100km2以上，中型金礦床則為幾十km2、小礦及礦點(diǎn)多數(shù)為數(shù)km2。有價(jià)值的礦化異常，其成礦元素異常亞內(nèi)帶面積應(yīng)大于0.2 km2[6]。

（3）元素離散程度：從成礦角度分析，礦化點(diǎn)、礦化體是高于背景值數(shù)倍的“異常點(diǎn)”，“異常點(diǎn)”越多、偏離背景值越大、數(shù)據(jù)越離散，越有利于成礦，說明蝕變—礦化規(guī)模越大、越強(qiáng)烈。常用的參數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)離差、最大值、變異系數(shù)Cv（Cv=標(biāo)準(zhǔn)離差/平均值）。變異系數(shù)，是一種無量綱量，消除了異常含量水平對數(shù)據(jù)離散程度的影響，使得不同異常之間便于比較。變化系數(shù)越大，數(shù)據(jù)越離散，越容易成礦。

（4）綜合參數(shù)：類型較多，多為上述三個(gè)基本參數(shù)的數(shù)學(xué)組合，賦予不同的地質(zhì)意義。如礦化蝕變強(qiáng)度Kq、NAP值等。

（5）NAP值：NAP值為一綜合參數(shù)，是異常富集特征和面積兩個(gè)指標(biāo)的綜合反映。NAP值是謝學(xué)錦首先提出的， NAP=襯度*異常面積。

1.2 地質(zhì)指標(biāo)

依據(jù)成礦的四要素“源、熱、運(yùn)、儲”，確定異常評序的地質(zhì)指標(biāo)主要有：異常區(qū)地質(zhì)單元含礦性、有無提供成礦熱源的侵入體、是否發(fā)育有利的導(dǎo)礦容礦構(gòu)造等要素，對異常區(qū)的成礦地質(zhì)條件進(jìn)行綜合定量打分。

2. 異常評續(xù)方法

目前異常評續(xù)的方法比較多，運(yùn)用的指標(biāo)參數(shù)不盡相同，可以分為兩類：綜合指標(biāo)權(quán)重法和多參數(shù)排序法。

2.1綜合指標(biāo)權(quán)重法

在對異常分類的基礎(chǔ)上，以地球化學(xué)信息、成礦地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，對地球化學(xué)指標(biāo)和成礦地質(zhì)條件打分、賦權(quán)求和，按和值大小進(jìn)行排序。

2.2地化指標(biāo)排序法

（1）多指標(biāo)綜合評序法：應(yīng)用純地球化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行評序，常用的指標(biāo)有：異常點(diǎn)數(shù)、面積、極大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)、襯度、NAP值、濃度分帶等參數(shù)，各生產(chǎn)單位選用的參數(shù)組合不盡相同。表1為陜西省地礦局物化探隊(duì)異常評序表樣式，對8個(gè)單指標(biāo)分別進(jìn)行排序，再求總序數(shù)，總敘述小者，異常成礦潛力較大。

（2）單一指標(biāo)評序法：常用異常規(guī)模、NAP值等單一指標(biāo)進(jìn)行排序，方法簡單。

3. 運(yùn)用實(shí)例

以筆者參與完成的項(xiàng)目為例，對異常評序方法應(yīng)用加以實(shí)例說明。該項(xiàng)目為四幅1萬5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目，開展15萬地球化學(xué)測量1515 km2，圈定綜合異常48個(gè)，選定Ht39、Ht37兩個(gè)鎢鉬類綜合異常重點(diǎn)查證，在兩個(gè)異常區(qū)開展11萬地球化學(xué)測量20 km2進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)，后續(xù)探槽揭露圈定四條鉬礦體。

3.1 15萬化探掃面階段異常評序

3.1.1綜合異常的分類

1萬5萬異常評序的第一步是按異常的主成礦元素對綜合異常進(jìn)行分類，在分類的基礎(chǔ)上對異常進(jìn)行評序，這一步對區(qū)化異常的評序尤為重要。對每一個(gè)綜合異常計(jì)算各元素的規(guī)模，按規(guī)模大小排序，選擇排名前三名的元素作為該異常的主成礦元素。依據(jù)主成礦元素組合特征將全區(qū)48個(gè)綜合異常分為：鉛鋅銀、金砷銻汞、鎢錫鉍鉬、銅鎳鐵四類異常。

3.1.2異常評判打分

對異常的評判打分方法、選擇的地質(zhì)、地化指標(biāo)如圖1所示，各指標(biāo)具體賦分規(guī)則，如下：

（1）地球化學(xué)信息指標(biāo)

A 元素組合：根據(jù)綜合異常的分類，確定每個(gè)分類標(biāo)準(zhǔn)元素組合：（a）親銅—中低溫類異常元素組合為：Au—Ag—Cu—Pb—Zn及AS—Sb—Hg—Au兩個(gè)亞類；（b）高溫鎢鉬族異常元素組合：為W—Mo—Sn；（c）鐵族異常元素組合為：Cu—Cr—Ni—Fe。

異常組合得分=主要元素出現(xiàn)個(gè)數(shù)÷該類異常中主要元素個(gè)數(shù)×10。

B 異常強(qiáng)度：各類異常按其主要元素組合將襯度累加，累加值最大值賦10分，其它各異常的強(qiáng)度得分=襯度累加值÷該類異常中襯度累加最大值×10。

C 異常規(guī)模：各類異常主要元素的異常規(guī)模累加求和，該類異常主要元素異常規(guī)模累加值最大者賦10分，其它各異常的規(guī)模得分=主要元素異常規(guī)模累加值÷該類異常中主要元素異常規(guī)模累加最大值×10。

（2）地質(zhì)信息指標(biāo)

A 地層：測區(qū)主要含礦地層為長城系、奧陶系，故異常全部位于上述地層計(jì)5分，部分位于計(jì)3分。

B 構(gòu)造包括斷層（破碎帶）、褶皺、斷層—褶皺組合等。兩個(gè)以上構(gòu)造組合計(jì)5分，單一構(gòu)造計(jì)3分。

C 巖漿巖：工作區(qū)內(nèi)與成礦相關(guān)的巖體主要為印支—燕山期巖體，異常區(qū)內(nèi)分別有、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)巖體，計(jì)3分。

D 礦化顯示標(biāo)志：包括礦（床）點(diǎn)、礦化點(diǎn)、礦化蝕變等分標(biāo)志，其中多個(gè)礦點(diǎn)計(jì)8分，單一礦點(diǎn)計(jì)5分，多個(gè)礦化點(diǎn)計(jì)5分，單一礦化點(diǎn)計(jì)3分，礦化蝕變計(jì)1分。

經(jīng)綜合評判，Ht39、Ht37兩異常為對鎢錫鉍鉬類排名第一、第二名異常，部署1萬∶1萬化探進(jìn)行重點(diǎn)查證。

3.2 11萬化探掃面階段異常評序

1萬1萬化探掃面布設(shè)在Ht39、Ht37兩異區(qū)，主成礦元素為鉬，面積20km2。異常區(qū)地質(zhì)背景為中生代的二長花崗巖，以8ppm為下限圈定鉬單元素異常27個(gè)。

馮偉華（2015）對11萬化探評序指標(biāo)的選取進(jìn)行了對比研究，詳見論文《大比例尺化探工作中異常評序方法的應(yīng)用》。對比證明：應(yīng)用“面積、最大值、平均值、變異系數(shù)”4指標(biāo)，方法簡單，可以快速準(zhǔn)確的識別礦致異常。應(yīng)用四指標(biāo)對異常進(jìn)行排序，對排序靠前的五個(gè)異常進(jìn)行探槽揭露，均發(fā)現(xiàn)鉬礦體。

4. 結(jié)論

4.1 在礦調(diào)項(xiàng)目中，不同階段應(yīng)使用不同評序方法。

（1）15萬化探掃面階段，圈定的異常數(shù)量多、范圍大，各綜合異常主成礦元素、異常區(qū)成礦地質(zhì)條件不同，適用綜合指標(biāo)權(quán)重法，可以客觀全面的評價(jià)異常的成礦潛力。

11萬化探掃面一般按主成礦元素分2～3個(gè)區(qū)塊布設(shè)，各區(qū)塊內(nèi)異常的成礦地質(zhì)條件相近，主成礦元素相同，所以：在第二階段對1萬1萬化探異常評序，不必再考慮成礦地質(zhì)條件，對成礦元素異常采用純地球化學(xué)指標(biāo)即可。

（2）1萬5萬化探異常評序的前提是按主成礦元素對異常分類，對同一類異常排序結(jié)果才具有可比性。

（3）在1萬∶1萬化探異常評序中，地球化學(xué)指標(biāo)的選用不是越多越好，選用“面積、最大值、平均值、變異系數(shù)”四指標(biāo)即可，其評序方法簡單、結(jié)果客觀、真實(shí)，可有效識別礦致異常。

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