綜合信息地質(zhì)體單元法在某礦預(yù)測的應(yīng)用——以桂北張家地區(qū)為例

蘇長雁

（廣西壯族自治區(qū)三一〇核地質(zhì)大隊(duì)，廣西 桂林 541213）

1 礦產(chǎn)預(yù)測方法類型選擇

礦產(chǎn)預(yù)測類型基本定義：在同一地質(zhì)作用下形成，具有基本相同的成礦要素和預(yù)測要素，可以在同類預(yù)測底圖上完成預(yù)測工作的礦產(chǎn)為一種礦產(chǎn)預(yù)測類型。

預(yù)測方法類型有6種，分別是沉積型、侵入巖體型、變質(zhì)型、火山巖型、層控內(nèi)生型和復(fù)合內(nèi)生型，每種礦產(chǎn)預(yù)測方法類型種類及預(yù)測底圖都有明確的規(guī)定。

本次調(diào)查區(qū)為花崗巖型礦體發(fā)育情況及（與侵入巖空間關(guān)系，一般在巖體內(nèi)，接觸帶或侵入體熱流體影響范圍內(nèi)成礦的礦產(chǎn)）預(yù)測，礦產(chǎn)預(yù)測方法類型屬于侵入巖體型，預(yù)測底圖為侵入巖漿構(gòu)造圖。

2 預(yù)調(diào)查區(qū)圈定方法

2.1 評價要素疊加法

預(yù)測單元的劃分是開展預(yù)測工作的重要環(huán)節(jié)，劃分單元的目的和單元的作用是：單元應(yīng)該是具有明確地質(zhì)意義，能夠反映預(yù)測要素組合，具有統(tǒng)計對比意義，便于在GIS環(huán)境下處理與成圖。

評價要素疊加法的基本思想是：評價要素存在的地方，是成礦有利的地方；評價要素越多，成礦的有利度越大。也可理解為“各評價要素等權(quán)重”的加權(quán)方法。優(yōu)點(diǎn)是方法簡單，操作簡便，易于理解，使用面廣。

2.2 綜合信息地質(zhì)單元法

綜合信息地質(zhì)單元法在本次礦體遠(yuǎn)景評價主要選擇特征分析法進(jìn)行成礦有利度計算，并圈定預(yù)調(diào)查區(qū)。同時采用模糊證據(jù)權(quán)法對預(yù)調(diào)查區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充。

特征分析法（含模糊證據(jù)權(quán)法，區(qū)別僅在計算成礦有利度的方法不同）圈定預(yù)調(diào)查區(qū)的基本流程是：利用地質(zhì)綜合信息計算各個預(yù)測單元成礦有利度（后驗(yàn)概率等），確定閾值，甄別具成礦潛力的預(yù)測單元，并圈定最小預(yù)調(diào)查區(qū)范圍；根據(jù)成礦潛力劃分A、B、C三類最小預(yù)調(diào)查區(qū)，并對相鄰最小預(yù)調(diào)查區(qū)進(jìn)行合理歸并，劃分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級預(yù)調(diào)查區(qū)。步驟如下：

（1）劃分預(yù)測單元。預(yù)測單元的劃分采用兩種方法。一是網(wǎng)格化單元，將預(yù)測工作區(qū)按一定的網(wǎng)度劃分為規(guī)則的網(wǎng)格單元。二是不規(guī)則地質(zhì)單元，將預(yù)測工作區(qū)按一定的劃分原則劃分為不同形狀的不規(guī)則地質(zhì)體單元。

（2）計算預(yù)測單元成礦有利度。根據(jù)單元內(nèi)變量和礦產(chǎn)信息，可以采用適當(dāng)方法計算單元的成礦有利度。可以用于該目的的方法很多，比如數(shù)據(jù)驅(qū)動、知識驅(qū)動、混合驅(qū)動等方法。單元成礦有利度的表達(dá)形式也有多種，如有利度、后驗(yàn)概率、有利模糊度等等。

（3）預(yù)測單元閾值確定方法。所謂預(yù)測單元閾值確定，就是在計算出各個預(yù)測單元的成礦有利度之后，為進(jìn)一步區(qū)分哪些是成礦有利單元、哪些是成礦不利單元提供臨界值，只有成礦有利度大于臨界值（閾值）的預(yù)測單元才能成為預(yù)調(diào)查區(qū)。

3 圈定預(yù)調(diào)查區(qū)操作細(xì)則

調(diào)查區(qū)礦體預(yù)測圈定時，綜合信息地質(zhì)單元法選用特征分析法進(jìn)行成礦有利度計算，在MRAS中使用要素疊加法在建模器中可以實(shí)現(xiàn)綜合信息地質(zhì)體單元法的圈定。這兩種方法圈定的結(jié)果相互補(bǔ)充，在此基礎(chǔ)上，由地質(zhì)礦產(chǎn)及預(yù)測人員進(jìn)行修正（預(yù)調(diào)查區(qū)的分割、合并以及補(bǔ)充）。操作細(xì)則如下。

3.1 礦體結(jié)構(gòu)預(yù)測要素

（1）已知礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)：對礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)按照500m半徑進(jìn)行緩沖，將該緩沖區(qū)域作為圈定預(yù)調(diào)查區(qū)的預(yù)測要素之一。

（2）斷裂構(gòu)造：斷裂構(gòu)造附近是主要的成礦區(qū)域，主要考慮一、二、三級斷裂據(jù)提取使用GIS的相交分析功能提取，再用緩沖區(qū)分析功能進(jìn)行緩沖形成面文件。

（3）有利巖體：燕山及印支期巖體為主要富礦巖體，通過GIS的相交分析功能提取形成面文件。

3.2 單元劃分與成礦有利度計算

在MRAS軟件的礦床綜合預(yù)測模塊中裝入礦床（點(diǎn)）文件，用斷裂的交匯點(diǎn)緩沖區(qū)要素、礦化異常點(diǎn)緩沖區(qū)要素、地面伽瑪能譜eU值高場（大于25×10-6）區(qū)要素以及脈巖緩沖區(qū)要素，在1000m×1000m網(wǎng)格的預(yù)測單元上做要素疊加分析。

4 預(yù)調(diào)查區(qū)圈定

以網(wǎng)格內(nèi)成礦有利度值為Z值畫出等值線圖，以成礦有利度大于等于X的等值線作為邊界（即閥值），初步確定預(yù)調(diào)查區(qū)雛形。分析計算所得成礦有利度值與成礦的關(guān)系。當(dāng)預(yù)調(diào)查區(qū)的規(guī)模大小過于懸殊時，可對規(guī)模較大的預(yù)調(diào)查區(qū)進(jìn)行分割。對這樣一個較大面積的預(yù)調(diào)查區(qū)，在1：5萬大比例尺預(yù)測時，應(yīng)該根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)分割。

根據(jù)成礦有利度值并進(jìn)行適當(dāng)預(yù)調(diào)查區(qū)的分割，由高到低圈定了。

預(yù)調(diào)查區(qū)圈定是一個反復(fù)計算、不斷修正的過程，經(jīng)常需要根據(jù)后面篩選、分析預(yù)測的過程進(jìn)行修正（拆分、合并預(yù)調(diào)查區(qū)）和補(bǔ)充。對專家提出的其他可能的預(yù)調(diào)查區(qū)，可人為補(bǔ)充圈定預(yù)調(diào)查區(qū)，待預(yù)調(diào)查區(qū)優(yōu)選時其成礦概率由計算機(jī)計算給定后，再綜合分析確定其是否為預(yù)調(diào)查區(qū)。具體的成礦地質(zhì)條件以及礦化異常等綜合確定各個靶區(qū)的分類。

Ⅰ類：成礦概率≥0.9，要素配套齊全，地質(zhì)情況好，有礦床、礦點(diǎn)或礦化點(diǎn)存在。Ⅱ類：成礦概率≤0.9，且≥0.65，要素配套較齊全，地質(zhì)情況較好，有礦點(diǎn)或礦化點(diǎn)存在。Ⅲ類：成礦概率≤0.65，且≥0.5，要素配套情況一般，地質(zhì)情況稍好，礦化點(diǎn)少或無礦化點(diǎn)。

5 找礦靶區(qū)優(yōu)選及特征

在全區(qū)找礦預(yù)測工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合本區(qū)地質(zhì)認(rèn)識和綜合研究，最終優(yōu)選出找礦靶區(qū)，其中A類3處，C類3處，張家靶區(qū)為A類找礦靶區(qū)。

5.1 地質(zhì)簡況

靶區(qū)位于調(diào)查區(qū)中部，產(chǎn)于印支期的張家?guī)r體內(nèi)，出露巖性主要為燕山期中粒似斑狀黑云母（二云母）花崗巖。礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，礦體主要賦存于7號硅化斷裂帶和5號硅化斷裂帶所夾持的復(fù)合部位-7號帶上盤的次級構(gòu)造中。構(gòu)造形態(tài)變化大，形成彎曲、膨脹收縮等構(gòu)造形跡，在平面上呈“多”字型排列，次級構(gòu)造發(fā)育（圖1）。

由于構(gòu)造的多次活動，圍巖蝕變發(fā)育，主要有赤鐵礦化、硅化，螢石化、黃鐵礦化、堿性長石化和水云母化。蝕變在礦化地段分帶明顯，礦體中心部位主要為強(qiáng)赤鐵礦化，且有多種蝕變疊加，向外變?yōu)橹卸任g變，逐漸過渡為弱蝕變。

5.2 放射性特征

通過1:50000放射性物探測量，該區(qū)的能譜異常明顯（圖1），在空間分布上，異常濃集中心套合較好。異常規(guī)模大，異常強(qiáng)度高。

圖1 張家靶區(qū)綜合成礦要素示意圖

5.3 礦體成礦化條件

該靶區(qū)內(nèi)經(jīng)過多年地質(zhì)勘探，已發(fā)現(xiàn)一處礦床三個礦點(diǎn)及兩個礦化點(diǎn)，有良好的礦體結(jié)構(gòu)化信息，表現(xiàn)如下：

（1）有利的礦體發(fā)展結(jié)構(gòu)。這些礦床、礦點(diǎn)形成的前提條件就是具有礦體發(fā)育結(jié)構(gòu)豐富的燕山早期花崗巖體-張家?guī)r體存在。張家?guī)r體是一個對礦化相當(dāng)有利的產(chǎn)礦體，且呈多次侵入，并有大量脈巖的補(bǔ)充侵入。

（2）良好的構(gòu)造條件對礦體發(fā)育起主導(dǎo)作用。區(qū)內(nèi)分布有NE向的11個斷裂構(gòu)造帶組，它們既是控礦構(gòu)造，又是儲礦構(gòu)造，且具一定的韻律排列。密集型的更次一級構(gòu)造十分發(fā)育．另外還有NW向及近EW向的構(gòu)造與之復(fù)合，形成一個多體系構(gòu)造復(fù)合地帶，這種多體系的構(gòu)造控礦對礦體所產(chǎn)生礦化的形成極為有利。

（3）成礦期的熱液脈體活動及黃綠色蝕變帶是形成礦體的重要條件。由于強(qiáng)烈的脈體活動和圍巖蝕變（大范圍的黃綠色蝕變帶），使巖體發(fā)生多次的后期改造，使巖體就更為破碎，巖石的孔隙度增高，滲透能力增強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度減小。

（4）張家礦床勘探深度集中在500m以內(nèi)，相鄰地區(qū)沙子江礦床勘探深度已經(jīng)達(dá)到800m～900m，根據(jù)巖體剝蝕程度研究，張家地區(qū)剝蝕程度相當(dāng)，深部仍有較大的成礦空間和潛力。

6 結(jié)語

（1）在調(diào)查區(qū)潛力評價基礎(chǔ)上，更新了調(diào)查區(qū)資源潛力。分析了成礦地質(zhì)條件，探討了礦體成礦的控制因素和成因模式。

（2）在工作區(qū)內(nèi)礦體礦床中，選取花崗巖型礦床，以大地構(gòu)造單元、區(qū)域構(gòu)造、花崗巖建造、控礦構(gòu)造、放射性特征等為預(yù)測要素，建立了典型礦床找礦預(yù)測模型，總結(jié)了區(qū)域成礦規(guī)律。

（3）詳細(xì)探討找礦靶區(qū)的地質(zhì)情況、物化探異常信息、綜合信息特征，認(rèn)為我國花崗巖型礦體代表性和典型性的礦產(chǎn)形成基地，深部和外圍仍有巨大的找礦空間和找礦潛力。