姚家?guī)X鋅金多金屬礦床三維地質(zhì)建模與成礦預(yù)測(cè)*

鄭小杰 李曉暉 袁 峰 薛 晨 吳幫財(cái)

（1.合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，礦床成因與勘查技術(shù)研究中心（ODEC）合肥 230009；2.安徽省礦產(chǎn)資源與礦山環(huán)境工程技術(shù)研究中心 合肥 230009）

礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)賴以生存的一種重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國(guó)家安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保證。當(dāng)前，隨著地表礦、淺部礦的逐漸減少，隱伏礦、深部礦的找尋已經(jīng)成為許多國(guó)家和地區(qū)找礦的重點(diǎn)對(duì)象，這對(duì)新時(shí)代的礦產(chǎn)資源定量預(yù)測(cè)方法提出了新的要求（趙鵬大，2007）。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者相繼提出針對(duì)深邊部找礦工作的三維成礦預(yù)測(cè)方法（Sprague et al.，2006；陳建平等，2007，2011；袁峰等，2014，2018；毛先成等，2016），并實(shí)際運(yùn)用于深部礦產(chǎn)找礦勘查。毛先成等（2010）基于地質(zhì)信息三維可視化建模對(duì)安徽銅陵鳳凰山礦田進(jìn)行了深邊部隱伏礦體的預(yù)測(cè)，Wang et al.（2015）基于GIS 三維定量預(yù)測(cè)方法對(duì)云南普朗銅礦床進(jìn)行了預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，Yuan et al.（2014）和Li et al.（2015，2019）基于“四步式”三維成礦預(yù)測(cè)方法在長(zhǎng)江中下游成礦帶白象山礦床、鐘姑礦田和月山礦田展開成礦定量預(yù)測(cè)工作和深部靶區(qū)的圈定。已有的研究和實(shí)踐顯示，深部隱伏礦床三維成礦預(yù)測(cè)理論方法的研究和實(shí)際應(yīng)用均已取得了不同程度的進(jìn)展。

姚家?guī)X礦床位于長(zhǎng)江中下游成礦帶銅陵礦集區(qū)東部，經(jīng)歷過多期構(gòu)造事件，礦區(qū)地層層序和構(gòu)造格架較為復(fù)雜，具有較好的成礦地質(zhì)條件。自發(fā)現(xiàn)以來，對(duì)姚家?guī)X礦床的研究和勘查工作取得了一系列進(jìn)展。如劉紹鋒（2012）和鐘國(guó)雄等（2014）對(duì)姚家?guī)X地區(qū)的成巖成礦年代學(xué)進(jìn)行了推定。黃建滿等（2012）在該區(qū)域進(jìn)行了礦床的控礦因素分析和找礦方向的預(yù)測(cè)。趙守恒等（2018）重新厘定了姚家?guī)X礦床的成巖成礦演化模式。Xiong et al.（2020）基于新的勘探成果，從地質(zhì)學(xué)及礦床學(xué)的角度對(duì)姚家?guī)X巖體進(jìn)行了分析，從年代學(xué)的角度將姚家?guī)X巖體劃分為成礦前和成礦兩期巖體，并進(jìn)一步論述了姚家?guī)X的成礦模式。然而，姚家?guī)X礦床當(dāng)前仍存在礦床類型和賦存形態(tài)復(fù)雜，深部隱伏礦體勘探難度大等問題。如能對(duì)其深部隱伏礦體進(jìn)行有效預(yù)測(cè)與勘探，礦床規(guī)模則仍有進(jìn)一步擴(kuò)大的可能性。本文基于當(dāng)前姚家?guī)X礦床最新勘查資料，總結(jié)歸納區(qū)域成礦規(guī)律和找礦標(biāo)志，利用三維可視化技術(shù)和綜合地學(xué)信息找礦技術(shù)，建立姚家?guī)X地區(qū)的三維地質(zhì)模型和成礦預(yù)測(cè)模型，定位深邊部的成礦有利部位，以期為姚家?guī)X鋅金多金屬礦床深邊部找礦工作提供科學(xué)的參考建議。

1 地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

長(zhǎng)江中下游成礦帶銅陵礦集區(qū)主要位于揚(yáng)子板塊的北緣及華北板塊的東南部，區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較完整，除缺失中-下泥盆統(tǒng)外，古生代—新生代地層均有出露（李進(jìn)文，2004）。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次復(fù)合疊加構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，褶皺和斷裂構(gòu)造均十分發(fā)育。礦集區(qū)內(nèi)諸多礦田均分布于構(gòu)造交匯點(diǎn)及其附近（常印佛等，1991；翟裕生等，1992）。區(qū)內(nèi)燕山期巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，多以中-淺成相巖株、巖枝及巖墻產(chǎn)出，是銅陵地區(qū)成礦的重要控制因素，形成了大量的矽卡巖型及斑巖型礦床。銅陵礦集區(qū)自西向東可劃分為銅官山、獅子山、新橋、鳳凰山和姚家?guī)X5 個(gè)礦田（圖1）（吳淦國(guó)等，2008；徐曉春等，2012）。

圖1 銅陵礦集區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)徐曉春等，2012）Fig.1 Geological map of the Tongling ore-district（after Xu et al.，2012）

1.2 礦床地質(zhì)特征

姚家?guī)X鋅金多金屬礦床位于銅陵地區(qū)東部，北臨繁昌盆地。區(qū)內(nèi)出露地層較為完整，自老到新有志留系中統(tǒng)墳頭組、上統(tǒng)茅山組，泥盆系上統(tǒng)五通組，石炭系中上統(tǒng)黃龍組，船山組，二疊系下統(tǒng)棲霞組、孤峰組，三疊系下統(tǒng)南陵湖組，白堊系下統(tǒng)蝌蚪山組及第四系，地表出露的三疊系下統(tǒng)南陵湖組為青山推覆構(gòu)造上盤，覆蓋于蝌蚪山組火山巖地層之上（蔣其勝等，2008）。礦床位于戴公山背斜北西翼，該背斜長(zhǎng)約20 km，寬1～3 km，軸向50°～60°，背斜核部主要為志留系墳頭組—茅山組地層，翼部由泥盆系—三疊系地層組成（812 地質(zhì)隊(duì)，2014①華東冶金地質(zhì)勘查局812 地質(zhì)隊(duì).2014.安徽省南陵縣姚家?guī)X鋅金多金屬礦床普查與技術(shù)報(bào)告（內(nèi)部資料）.）。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，西部出露的侵入巖為沙灘角花崗閃長(zhǎng)巖，北東部出露青山花崗閃長(zhǎng)斑巖以及礦區(qū)中部大面積出露的姚家?guī)XⅠ期花崗閃長(zhǎng)斑巖體，在礦區(qū)深部鉆孔中可見姚家?guī)XⅡ期石英二長(zhǎng)斑巖體（Xiong et al.，2020）。區(qū)內(nèi)有數(shù)條脈巖侵入，如流紋斑巖和輝綠玢巖巖脈。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變強(qiáng)烈，蝕變類型多樣，廣泛發(fā)育有矽卡巖化、硅化、鉀化、綠泥石化、碳酸鹽化等圍巖蝕變（鐘國(guó)雄等，2014）。區(qū)內(nèi)斷裂主要為研究區(qū)地表出露的F5 和隱伏的F6、F7斷裂。F5 斷層是一處北東—南西方向的斷裂，該斷層傾向東，傾角約為30°～50°，斷層上盤為三疊系南陵湖組地層，該地層蓋在下盤的白堊系蝌蚪山組地層及姚家?guī)XI 期巖體之上，傾向延深約200～700 m，為成礦后斷層，對(duì)成礦無影響（Xiong et al.，2020）。

姚家?guī)X礦區(qū)內(nèi)礦體目前主要?jiǎng)澐譃? 種類型：接觸式礦體、層控式礦體、脈狀礦體、層間裂隙型礦體、斑巖型礦體和角礫巖型礦體（杜建忠，2020）。其中接觸式矽卡巖型礦體主要賦存于棲霞上段燧石團(tuán)塊灰?guī)r與隱伏姚家?guī)XⅡ型石英二長(zhǎng)斑巖體的內(nèi)外接觸帶。層控式矽卡巖型礦體主要賦存在石炭系中統(tǒng)黃龍組糖粒狀大理巖內(nèi)。脈狀礦體賦存于棲霞組灰?guī)r與花崗閃長(zhǎng)斑巖接觸帶的構(gòu)造薄弱部位，礦體形態(tài)總體較陡，有時(shí)近乎直立，礦體連續(xù)性較差（趙守恒，2018）。

2 研究方法

本文總體基于“四步式”三維成礦定量預(yù)測(cè)方法對(duì)姚家?guī)X礦床開展三維地質(zhì)建模和成礦預(yù)測(cè)工作?！八牟绞健狈椒ㄓ蓴?shù)據(jù)資料收集、三維地質(zhì)建模、控礦要素提取和數(shù)據(jù)融合及預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)4 個(gè)主要步驟組成，該方法能夠有效挖掘三維預(yù)測(cè)信息，對(duì)深部隱伏礦體進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.1 數(shù)據(jù)資料收集

本研究所使用的數(shù)據(jù)包含姚家?guī)X地區(qū)1∶2 000 的地質(zhì)圖和DEM 數(shù)據(jù)以及礦區(qū)22 條地質(zhì)勘探剖面圖。姚家?guī)X地區(qū)地勢(shì)西南高東北低，區(qū)域內(nèi)海拔從40～280 m 不等，相對(duì)高差在240 m 左右。地質(zhì)勘探剖面集中分布于姚家?guī)X地區(qū)南、東部（圖2），共涉及164 個(gè)鉆孔，對(duì)姚家?guī)X核心區(qū)域的主要地層及巖體形態(tài)進(jìn)行控制和約束，孔深自-1 400～-400 m 不等。

圖2 姚家?guī)X地質(zhì)圖（據(jù)腳注①）Fig.2 Geological map of the Yaojialing deposit（modified from ①）

2.2 三維地質(zhì)建模

本研究主要使用GeoModeller 軟件完成三維建模工作。三維建模平臺(tái)GeoModeller 軟件是當(dāng)下在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較多的隱式地質(zhì)建模軟件，可以有效完成地層、侵入體及其他復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的構(gòu)建，快速獲得三維地質(zhì)模型。GeoModeller 軟件具有原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)字化約束條件、面模型構(gòu)建和三維模型構(gòu)建等功能。其三維地質(zhì)模型依托3 類地質(zhì)信息構(gòu)建：各地質(zhì)單元的接觸帶位置、地層序列性和各地質(zhì)單元的屬性及產(chǎn)狀（Calcagno et al.，2008；Lindsay et al.，2013）。

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，原始地質(zhì)圖比例尺較大，反映的地表地質(zhì)體過于精細(xì)，基于Geomodeller 軟件隱式建模算法的特性，且考慮到三維成礦預(yù)測(cè)對(duì)三維地質(zhì)模型精細(xì)程度的需求，本文簡(jiǎn)化了部分散碎地層和微小構(gòu)造形態(tài)，保留和描述控礦地層、控礦構(gòu)造的整體形態(tài)和空間趨勢(shì)。三維地質(zhì)模型的構(gòu)建流程主要包括創(chuàng)建地質(zhì)序列、添加地質(zhì)約束、設(shè)定斷裂和巖體關(guān)系、模型計(jì)算與調(diào)整和礦體建模等幾個(gè)步驟。

2.3 三維控礦要素信息提取

基于姚家?guī)X地區(qū)最新的勘查資料，以礦床三維地質(zhì)模型為基礎(chǔ)，利用三維空間分析方法提取控礦要素，深度挖掘有利成礦的三維成礦預(yù)測(cè)信息，并對(duì)控礦要素?cái)?shù)據(jù)集進(jìn)行相關(guān)性分析，以確定建立三維定量預(yù)測(cè)信息集的控礦要素，進(jìn)行成礦有利程度計(jì)算。本次三維預(yù)測(cè)信息提取與預(yù)測(cè)工作將使用合肥工業(yè)大學(xué)研發(fā)的三維成礦定量預(yù)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)依靠Surpac 軟件的三維圖形功能和平臺(tái)，并利用C＃語言實(shí)現(xiàn)與指示要素信息提取及預(yù)測(cè)功能（李曉暉等，2017）。

（1）預(yù)測(cè)空間定義

在進(jìn)行控礦要素信息提取前，需首先對(duì)待預(yù)測(cè)的三維空間范圍進(jìn)行定義。為保證預(yù)測(cè)范圍盡可能涵蓋所有有成礦潛力的部位，本研究定義的三維預(yù)測(cè)空間的平面范圍參考探礦權(quán)及研究區(qū)范圍劃定，同時(shí)為了有效預(yù)測(cè)礦區(qū)深部成礦潛力，三維預(yù)測(cè)空間的深度范圍定義為自地表至地下-1500 m。整個(gè)三維預(yù)測(cè)空間被劃分為規(guī)則的立方體預(yù)測(cè)單元，每個(gè)三維預(yù)測(cè)單元的大小設(shè)定為20 m×20 m×20 m，三維預(yù)測(cè)空間內(nèi)共計(jì)具有97.2 萬個(gè)三維預(yù)測(cè)單元（表1）。通過模型賦值，每個(gè)單元都含有坐標(biāo)和相關(guān)地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)等信息，能夠通過三維空間分析等方法提取控礦要素信息，進(jìn)而結(jié)合已有礦體空間分布特征對(duì)礦床深邊部隱伏礦體進(jìn)行三維成礦預(yù)測(cè)。

表1 預(yù)測(cè)空間參數(shù)定義Table 1 Prediction space parameter definition

（2）三維控礦要素信息提取

“一滴水能折射出太陽的光輝”！游成令在平凡的崗位上不平凡的付出，演繹出一名基層食藥監(jiān)人甘做群眾食品藥品安全“守望者”的高尚情懷。

根據(jù)當(dāng)前姚家?guī)X礦床當(dāng)前礦床學(xué)研究和找礦勘探成果，將礦區(qū)深部有較好成礦遠(yuǎn)景的層控和接觸式矽卡巖型礦體定義為預(yù)測(cè)目標(biāo)，構(gòu)建三維成礦預(yù)測(cè)模型。姚家?guī)X礦床三維預(yù)測(cè)模型中的三維控礦要素可以劃分為成礦有利地層、巖漿巖、控礦構(gòu)造與有利形態(tài)等類別，根據(jù)礦體類型的不同側(cè)重點(diǎn)也有差異。

1）層控式矽卡巖型礦體控礦要素信息

層控式矽卡巖型礦體的成礦有利地層主要包括姚家?guī)X地區(qū)石炭系中統(tǒng)黃龍組、船山組灰?guī)r地層部位及其與巖體的接觸部位。在灰?guī)r地層厚度方面，礦化多發(fā)生在灰?guī)r地層特別是石炭系中統(tǒng)黃龍組、船山組中厚度較薄的部位附近，較厚的地層內(nèi)并沒有發(fā)生大規(guī)模矽卡巖礦化的可能性（Xiong et al.，2020）。

巖漿巖方面，研究區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要是先期侵入的姚家?guī)XⅠ期花崗閃長(zhǎng)斑巖和后侵入的姚家?guī)XⅡ期石英二長(zhǎng)斑巖，與成礦作用關(guān)系密切。其中，作用于層控式礦化的主要為Ⅱ期石英二長(zhǎng)斑巖，其為成礦提供了物質(zhì)來源（圖3）。

圖3 姚家?guī)X礦床45 線剖面圖（據(jù)Xiong et al.，2020）Fig.3 No.45 geological cross-section at the Yaojialing deposit（after Xiong et al.，2020）

控礦構(gòu)造與形態(tài)方面，灰?guī)r地層接觸帶的傾角、曲率變化和起伏構(gòu)造位置等地層層位構(gòu)造薄弱的地帶易成為賦礦的位置，在這些部位更易發(fā)生礦化，形成與層位相關(guān)的層控式礦體。

2）接觸式矽卡巖型礦體控礦要素信息

成礦有利地層主要包括姚家?guī)X地區(qū)二疊系下統(tǒng)棲霞組、孤峰組和三疊系南陵湖組部分灰?guī)r地層與其他地質(zhì)體的接觸面部位。故提取成礦有利地層接觸面及該地層厚度屬性以表征灰?guī)r地層接觸面上發(fā)生熱液交代和成礦作用情況。

控礦構(gòu)造與形態(tài)方面，主要包括有利的傾角、曲率、起伏度和巖體隆凹部位等三維控礦要素，以表征地層和巖體不同的形態(tài)對(duì)熱液礦床成礦的促進(jìn)作用。姚家?guī)X接觸式礦體具有一定的形態(tài)和賦存特征，如具有一定的形狀、賦存位置、傾角等，灰?guī)r地層接觸帶的曲率變化和起伏構(gòu)造位置較為容易產(chǎn)生熱液的交代作用發(fā)生礦化。巖體的隆凹部位有利于熱液的聚集或促進(jìn)發(fā)生巖石破碎，形成大規(guī)模的礦化，進(jìn)而生成較大規(guī)模的礦體。

以上幾種三維控礦要素共同組成了姚家?guī)X礦床三維成礦預(yù)測(cè)模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并且不同類型的礦體對(duì)不同要素的敏感性不同（表2，表3）。各項(xiàng)控礦要素能通過三維空間分析方法提取或?qū)ζ渌貙W(xué)數(shù)據(jù)處理獲得，并基于三維空間距離場(chǎng)分析方法構(gòu)建單個(gè)要素的空間距離場(chǎng)。

表2 層控式矽卡巖型礦體模型及控礦要素分析提取方法Table 2 Stratatebound skarn orebodies model and analysis and extraction method of ore control and indicator elements

表3 接觸式矽卡巖型礦體模型及控礦要素分析提取方法Table 3 Contact zone skarn orebodies model and analysis and extraction method of ore control and indicator elements

2.4 礦床三維成礦預(yù)測(cè)

本研究采用隸屬于機(jī)器學(xué)習(xí)范疇的Logistic 回歸方法開展三維數(shù)據(jù)融合與靶區(qū)預(yù)測(cè)。該方法能有效分析和度量不同三維控礦要素與已知礦體的相關(guān)性，進(jìn)而對(duì)整個(gè)礦區(qū)地質(zhì)空間的成礦有利程度進(jìn)行預(yù)測(cè)（李曉暉，2015）。Logistic 回歸方法是一種典型的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信息綜合預(yù)測(cè)方法，其能夠?qū)B續(xù)性數(shù)據(jù)開展定量預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)工作，在理論上具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理分析能力（Porwal et al.，2003）。

Logistic 回歸方法的表達(dá)式如下：

式中，φ(d)為成礦有利程度，xi為第i種控礦要素，（i= 1，2，…，n），α是一個(gè)常數(shù)，βi為回歸因子，可由最大似然估計(jì)方法求得（Cox and Snell，1989）。

3 結(jié)果與討論

3.1 姚家?guī)X礦床三維地質(zhì)模型

基于三維隱式建模方法構(gòu)建的姚家?guī)X鋅金多金屬礦床的三維地質(zhì)模型如圖4 所示。其中地層模型為志留系上統(tǒng)茅山組、泥盆系上統(tǒng)五通組、石炭系上統(tǒng)黃龍船山組、二疊系下統(tǒng)棲霞組、二疊系下統(tǒng)孤峰組、二疊系上統(tǒng)大隆組—龍?zhí)督M、三疊系下統(tǒng)南陵湖組、白堊系下統(tǒng)蝌蚪山組（圖4a），地層序列三維的模型能夠與各剖面的二維模型相互驗(yàn)證；其中對(duì)成礦有利的地層為石炭系黃龍船山組，二疊系棲霞組、孤峰組和三疊系南陵湖組中灰?guī)r的部位（圖4b）；巖體模型為姚家?guī)XⅠ期花崗閃長(zhǎng)斑巖、姚家Ⅱ期石英二長(zhǎng)斑巖，分別呈S-N 向自深部侵入研究區(qū)，其中，Ⅱ期巖體的埋深要大于Ⅰ期巖體（圖4c）；礦體模型用于成礦預(yù)測(cè)的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，主要基于姚家?guī)X已探明的典型礦體進(jìn)行構(gòu)建，傾向總體為70°～100°，傾角在30°～60°之間，傾角的變化總體上與地層的傾角有關(guān)（圖4d）。

圖4 姚家?guī)X礦床三維模型a.礦床模型；b.灰?guī)r地層；c.巖體；d.典型礦體（作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)）Fig.4 3D model of Yaojialing deposit

3.2 三維成礦預(yù)測(cè)結(jié)果

在控礦要素提取的基礎(chǔ)上，研究進(jìn)一步利用相關(guān)分析方法對(duì)各控礦要素與已知的不同類型礦化分布之間的空間相關(guān)性進(jìn)行定量分析，以進(jìn)一步分析和度量各控礦要素在成礦預(yù)測(cè)研究中的作用和影響（黃松，2020）。計(jì)算各要素與礦化變量的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果如表4、表5 所示。各控礦要素與已知礦化均采用三維距離場(chǎng)分析結(jié)果以表征其空間影響隨距離變化的趨勢(shì)，各控礦要素與礦化變量如為負(fù)相關(guān)，則表明距離控礦要素越近，礦化可能性就越大，其相關(guān)系數(shù)R的值越小，表明該要素對(duì)礦化的關(guān)系越密切。

表4、表5 的結(jié)果表明，礦化變量與各控礦要素具有顯著的空間相關(guān)性。其中，層控式矽卡巖型控礦要素中的有利傾向曲率、有利傾角和有利起伏度要素對(duì)礦化變量的相關(guān)性較高，表明地層的有利控礦構(gòu)造與形態(tài)對(duì)礦化有更好的促進(jìn)作用；各接觸式矽卡巖型控礦要素與礦化的相關(guān)性差距不大，其中成礦巖體的隆凹形態(tài)部位可能對(duì)礦化支持度更高。

表4 層控式矽卡巖型控礦要素的相關(guān)系數(shù)分析Table 4 Correlation coefficient analysis of stratatebound skarn orebodies

表5 接觸式矽卡巖型控礦要素的相關(guān)系數(shù)分析Table 5 Correlation coefficient analysis of contact zone skarn orebodies

研究進(jìn)一步采用Logsitic 回歸方法對(duì)姚家?guī)X礦床深邊部層控式矽卡巖型礦體和接觸式矽卡巖型礦體進(jìn)行三維成礦預(yù)測(cè)，開展成礦有利程度計(jì)算，圈定找礦預(yù)測(cè)靶區(qū)。

（1）層控式矽卡巖型礦體預(yù)測(cè)靶區(qū)

姚家?guī)X礦床層控式礦體預(yù)測(cè)靶區(qū)主要分布于石炭系中統(tǒng)黃龍組地層內(nèi)，以預(yù)測(cè)結(jié)果劃定的深部預(yù)測(cè)靶區(qū)如圖5 所示。其中，預(yù)測(cè)靶區(qū)覆蓋作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的已知層控式礦體，表明預(yù)測(cè)模型具有較好的預(yù)測(cè)能力。預(yù)測(cè)靶區(qū)整體處于石炭系地層內(nèi)，并與石炭系地層空間位置密切相關(guān)。從空間分布來看，礦區(qū)東部的石炭系黃龍組地層位置較深，通過鉆探工作不易揭露，進(jìn)一步工作可沿石炭系地層順層追索已知礦體的深部，有望進(jìn)一步擴(kuò)大資源儲(chǔ)量。

圖5 層控式矽卡巖型礦體找礦靶區(qū)a.三維視圖；b.俯視圖Fig.5 Potential target of stratatebound skarn orebodies

（2）接觸式矽卡巖型礦體預(yù)測(cè)靶區(qū)

接觸式矽卡巖型礦體預(yù)測(cè)靶區(qū)如圖6 所示，預(yù)測(cè)結(jié)果不但能夠預(yù)測(cè)出作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的接觸式矽卡巖型礦體，而且能夠較好的預(yù)測(cè)出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)端元以外的已探明接觸式矽卡巖型礦體，表明模型具有很好的預(yù)測(cè)能力。預(yù)測(cè)靶區(qū)主要位于棲霞組上段燧石團(tuán)塊灰?guī)r與隱伏姚家?guī)XⅡ期巖體的內(nèi)外接觸帶，以及巖體與孤峰組上段灰?guī)r—硅質(zhì)巖互層接觸部位，其中成礦可能性較大的位置包括接觸帶曲率較大部位、傾角變化部位及隆凹部位。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，礦區(qū)東部的預(yù)測(cè)靶區(qū)主要位于深部的棲霞組地層接觸帶附近，部分預(yù)測(cè)靶區(qū)已被探明，但仍有部分區(qū)域有待進(jìn)一步揭露和控制；同時(shí)，預(yù)測(cè)模型顯示在礦區(qū)北部南陵湖組地層與巖體下接觸帶的深部區(qū)域存在一定的成礦可能性，有待進(jìn)一步開展工作。

圖6 接觸式矽卡巖型礦體找礦靶區(qū)a.三維視圖；b.俯視圖Fig.6 Potential target of contact zone skarn orebodies

4 結(jié) 論

（1）利用GeoModeller 軟件構(gòu)建姚家?guī)X礦區(qū)三維地質(zhì)模型能夠更為深入的解析區(qū)內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，有助于梳理戴公山背斜倒轉(zhuǎn)地層的層位關(guān)系及兩期巖體侵入對(duì)原地層的影響，同時(shí)能更加直觀的展示礦體的空間定位和形態(tài)特征，以及與控礦地質(zhì)體和地質(zhì)構(gòu)造的空間關(guān)系。

（2）利用“四步式”三維成礦預(yù)測(cè)方法體系，本文分別對(duì)其深部層控式矽卡巖型礦體和接觸式矽卡巖型礦體進(jìn)行預(yù)測(cè)并圈定成礦有利靶區(qū)。結(jié)果顯示，層控式矽卡巖型礦體主要賦存于礦區(qū)東部較薄厚度的石炭系地層內(nèi)，接觸帶式矽卡巖型礦體則較為廣泛賦存于礦區(qū)中、東部區(qū)域Ⅱ期巖體侵入的上、下接觸帶部位，且其接觸帶起伏構(gòu)造、隆起—凹陷位置等更易于形成一定規(guī)模的礦體。

（3）研究表明，三維成礦預(yù)測(cè)方法可融合多源數(shù)據(jù)用于深部隱伏礦體的找礦預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)礦區(qū)進(jìn)一步找礦勘查具有較好的參考價(jià)值和研究意義。進(jìn)一步的研究工作應(yīng)深入收集整理區(qū)內(nèi)其他地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，不斷完善三維地質(zhì)模型，深化和融合更多關(guān)鍵地學(xué)數(shù)據(jù)，以期獲得更可靠、更有效的預(yù)測(cè)成果。