基于組合賦權(quán)的固體礦產(chǎn)物探及找礦效果評(píng)估模型

孫玉鳳

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250000）

固體礦產(chǎn)物探是礦產(chǎn)資源勘探中的主流方式，近年來，相關(guān)部門對(duì)其的研究力度不斷加大。通過固體礦產(chǎn)物探結(jié)果，能夠?yàn)檎业V效果評(píng)估提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。找礦效果評(píng)估模型是評(píng)價(jià)找礦效果的主要應(yīng)用模型，在我國，針對(duì)此方面研究的重視程度顯然不夠[1]。因此，針對(duì)找礦效果評(píng)估模型研究是具有現(xiàn)實(shí)意義的。結(jié)合以往研究資料中表明，針對(duì)此方面僅有的文獻(xiàn)均是針對(duì)某一具體礦區(qū)展開的具體研究，證明此研究不具有廣泛的適用性。為此，有必要更新之前學(xué)者對(duì)其作出的研究。本文在對(duì)固體礦產(chǎn)物探及找礦效果評(píng)估模型分析中，針對(duì)物探異常的主要特征加以詳細(xì)分析，并引進(jìn)先進(jìn)的物探方法對(duì)固體礦產(chǎn)物探異常特征進(jìn)行綜合分析，以此作為判據(jù)，為找礦效果評(píng)估提供真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)支持[2]。但傳統(tǒng)評(píng)估模型由于未計(jì)算找礦效果權(quán)重，在實(shí)際應(yīng)用中存在評(píng)估置信度低的問題。組合賦權(quán)作為一種量化方式，能夠通過設(shè)定組合評(píng)估指標(biāo)，為指標(biāo)賦權(quán)，進(jìn)而提高評(píng)估的精度?；诖?，有理由將組合賦權(quán)應(yīng)用中找礦效果評(píng)估模型設(shè)計(jì)中，致力于從根本上提高評(píng)估置信度。

1 組合賦權(quán)

在進(jìn)行綜合評(píng)估的過程中權(quán)重的確定確實(shí)是很重要的，對(duì)最終的結(jié)果會(huì)起著決定性的影響。組合賦權(quán)作為一種賦權(quán)方式，其組合的主要內(nèi)容為將主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)相結(jié)合，進(jìn)而彌補(bǔ)單方面賦權(quán)的缺陷。通過組合賦權(quán)的方式，最大限度地提高不確定評(píng)估的精度，保證評(píng)估樣本基數(shù)夠大的前提下，保證其賦權(quán)結(jié)果能夠高精度表示實(shí)際結(jié)果?；诖?，本文提出基于組合賦權(quán)的固體礦產(chǎn)物探及找礦效果評(píng)估模型，其具體研究?jī)?nèi)容，如下文所述。

2 評(píng)估模型

2.1 提取固體礦產(chǎn)物探異常信息

本文在固體礦產(chǎn)物探過程中，提取固體礦產(chǎn)物探異常信息。針對(duì)固體礦產(chǎn)中的TEM異常特征，該異常通常表現(xiàn)為環(huán)形異常，高值異常為巖性的反映，具有多階段侵入特點(diǎn)，是固體礦產(chǎn)的主要異常特征[3]。根據(jù)異常切片，能夠求取不同深度的重磁延拓，并利用GeoIPAS軟件三維立體圖功能進(jìn)行排列對(duì)比，結(jié)果表明：基性巖體（輝長(zhǎng)巖）呈低磁、高重力特征，超基性巖體（橄輝巖、橄欖巖）呈高磁、低重力特征，固體礦產(chǎn)密度隨深度增加而逐步增高，達(dá)到一定深度后趨于穩(wěn)定，巖芯測(cè)量結(jié)果表明約500m深度以上的固體礦產(chǎn)密度普遍低于正常水平，可能與橄欖石的氧化、伊丁石化有關(guān)，而且基性程度越高的巖石密度值變化范圍越大。利用GeoIPAS數(shù)據(jù)對(duì)剩余重力按每200m向上延拓，并對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，將處理結(jié)果由探礦者軟件建立模型，得到坡一低重力地質(zhì)體。以此，提取固體礦產(chǎn)物探異常信息。

2.2 固體礦產(chǎn)物探異常信息反饋

在提取固體礦產(chǎn)物探異常信息的基礎(chǔ)上，通過固體礦產(chǎn)物探異常信息反饋，為找礦效果評(píng)估指標(biāo)賦值提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。首先，使用放射性物探方法以中梯裝置為基礎(chǔ)，針對(duì)固體礦產(chǎn)，開展對(duì)固體礦產(chǎn)的剖面性工作，驗(yàn)證鉆孔位置為綜合物探詳查工作的重點(diǎn)區(qū)域，可以通過地面高精度磁法以及激電法得出視極化率異常信息。根據(jù)視極化率異常信息分析多種固體礦產(chǎn)存在的情況可以判斷，如果區(qū)域上有酸性的花崗巖及中性的閃長(zhǎng)巖的情況出現(xiàn)，再加之固體礦產(chǎn)找礦區(qū)域構(gòu)造比較復(fù)雜，有大量的碳酸鹽如灰?guī)r，大理巖等巖石出現(xiàn)，都是典型找礦標(biāo)志[4]。除此之外，在激電中梯剖面接觸帶上有很多礦化的標(biāo)志，比如一些菱鐵礦化，赤鐵礦化等的磚紅色的礦化物質(zhì)存在。使用放射性物探方法對(duì)固體礦產(chǎn)進(jìn)行放射性異常測(cè)試，通過γ、β以及三條射線反饋得到的固體礦產(chǎn)視極化率異常信息，如表1所示。

表1 固體礦產(chǎn)視極化率異常信息

結(jié)合表1信息，確定固體礦產(chǎn)放射性場(chǎng)與固體礦產(chǎn)分布的關(guān)系?；诜派湫晕锾椒椒?，根據(jù)固體礦產(chǎn)本身的放射性，在通常情況下一種固體礦產(chǎn)可以同時(shí)放射出γ、β以及α三條射線[5]。γ與α射線可以作為找礦的依據(jù)，根據(jù)γ與α射線的物理性質(zhì)縮小找礦區(qū)域，β射線主要用于對(duì)礦山地下巖土介質(zhì)局部變化的地球物理場(chǎng)變化情況進(jìn)行掌握，從而得出礦山地球物理場(chǎng)的分布以及變化特征，因此，γ與α射線強(qiáng)度的分布特征可以作為找礦的依據(jù)，并根據(jù)γ與α射線的具體分布規(guī)律以及特征縮小找礦區(qū)域。

2.3 基于組合賦權(quán)計(jì)算找礦效果評(píng)估模型權(quán)重

根據(jù)固體礦產(chǎn)物探異常信息反饋后，本文基于組合賦權(quán)，結(jié)合主觀賦權(quán)法以及客觀賦權(quán)法通過計(jì)算的方式，計(jì)算找礦效果權(quán)重，確定找礦效果評(píng)估模型中的指標(biāo)權(quán)重[6]。首先，計(jì)算找礦效果評(píng)估模型主觀權(quán)重值，從而確定相鄰量化分析指標(biāo)之間的相對(duì)重要程度。設(shè)評(píng)估模型主觀權(quán)重值為wk，則有公式（1）。

在公式（1）中，ri指的是第i量化分析指標(biāo)的權(quán)重值。而后，計(jì)算評(píng)估模型的客觀權(quán)重值，通過客觀賦權(quán)，賦予該指標(biāo)更高的權(quán)重。設(shè)評(píng)估模型的量化分析指標(biāo)信息熵值為Ej，則有公式（2）。

在公式（2）中，In指的是特征比重；pij指的是找礦效果量化分析指標(biāo)中包含的信息量。根據(jù)得出的量化分析指標(biāo)信息熵值可知，信息熵值越大證明模型的量化分析指標(biāo)中包含的信息量越多；反之，則包含的信息量越少[7]。通過信息熵值，計(jì)算找礦效果評(píng)估模型的客觀權(quán)重值。設(shè)客觀權(quán)重值為wj，則有公式（3）。

在公式（3）中，j指的是標(biāo)準(zhǔn)量化數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，為實(shí)數(shù)。根據(jù)得出的主觀權(quán)重值以及客觀權(quán)重值，計(jì)算模型設(shè)計(jì)組合權(quán)重。結(jié)合指標(biāo)的差異性以及對(duì)找礦效果評(píng)估的貢獻(xiàn)程度，體現(xiàn)在組合權(quán)重pi中，可根據(jù)組合權(quán)重法計(jì)算pi的數(shù)值，具體計(jì)算過程，如公式（4）所示。

通過公式（4）可得找礦效果評(píng)估模型組合權(quán)重，pi值越大證明該模型評(píng)估得出的找礦效果越好。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

采用設(shè)計(jì)試驗(yàn)的方法，確定了礦體位置，參數(shù)包括：路線間距200m～300m，點(diǎn)距200m～500m，土質(zhì)以細(xì)砂為主，夾薄層粉土；層卵石，平均厚度為15.47m，土質(zhì)為充填物以礫砂、細(xì)砂。在確定某礦基本條件后，首先使用本文基于組合賦權(quán)設(shè)計(jì)模型評(píng)估其找礦效果，通過GIS Aiss軟件記錄評(píng)估置信度，設(shè)之為實(shí)驗(yàn)組；再使用傳統(tǒng)模型評(píng)估其找礦效果，同樣通過GIS Aiss軟件記錄評(píng)估置信度，設(shè)置為對(duì)照組。可以看出，本次實(shí)驗(yàn)對(duì)比內(nèi)容為評(píng)估置信度，評(píng)估置信度可以作為一個(gè)向量場(chǎng)直觀反映出找礦效果評(píng)估的精度，評(píng)估置信度數(shù)值越高證明該模型的有效性越高。實(shí)驗(yàn)次數(shù)為10次，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如表2所示：

表2 評(píng)估置信度對(duì)比表

結(jié)合表2所示，本文設(shè)計(jì)評(píng)估模型評(píng)估置信度明顯高于對(duì)照組，針對(duì)找礦效果評(píng)估精度更高，可以滿足其最優(yōu)管理的實(shí)際需求。驗(yàn)證了設(shè)計(jì)評(píng)估模型在找礦效果評(píng)估中的有效性，從而說明所設(shè)計(jì)的評(píng)估模型其各項(xiàng)功能可以滿足設(shè)計(jì)要求，具有實(shí)際應(yīng)用意義以及現(xiàn)實(shí)推廣價(jià)值。

4 結(jié)語

本文通過實(shí)例分析的方式，證明了設(shè)計(jì)評(píng)估模型在實(shí)際應(yīng)用中的適用性，以此為依據(jù)，證明此次優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性。因此，有理由相信通過本文設(shè)計(jì)，能夠解決傳統(tǒng)找礦效果評(píng)估中存在的缺陷。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未對(duì)本次評(píng)估置信度測(cè)定結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)一步提高評(píng)估置信度測(cè)定結(jié)果的可信度。這一點(diǎn)，在未來針對(duì)此方面的研究中可以加以補(bǔ)足。與此同時(shí)，還需要對(duì)固體礦產(chǎn)物探方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究，以此為提高固體礦產(chǎn)物探質(zhì)量提供建議。