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第六讲 矿床统计预测基本理论与准则(续). 全球地质异常与全球成矿域 区域地质异常与区域成矿省或成矿带 局部地质异常与矿田、矿床和矿体 显微地质异常与矿石或矿石的结构. 不同尺度水平的地质异常对应于不同规模的矿产资源体。. 局部地质异常与矿田/矿床/矿体. 大冶铁铜矿床18号勘探线地质剖面图. 大治铁矿接触带及矿体形态与围岩褶皱形迹的关系. 显微地质异常. 某金矿床蚀变围岩的韧性剪切变形. 地质异常研究内容. 建立起矿床值(成矿有利度)与各种致矿地质异常、物探异常、化探异常、遥感异常之间的数学关系,并根据某一阈值圈定出成矿远景区(靶区). 地质异常成因及时空演化
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全球地质异常与全球成矿域区域地质异常与区域成矿省或成矿带局部地质异常与矿田、矿床和矿体显微地质异常与矿石或矿石的结构全球地质异常与全球成矿域区域地质异常与区域成矿省或成矿带局部地质异常与矿田、矿床和矿体显微地质异常与矿石或矿石的结构 不同尺度水平的地质异常对应于不同规模的矿产资源体。
大冶铁铜矿床18号勘探线地质剖面图 大治铁矿接触带及矿体形态与围岩褶皱形迹的关系
显微地质异常 某金矿床蚀变围岩的韧性剪切变形
地质异常研究内容 建立起矿床值(成矿有利度)与各种致矿地质异常、物探异常、化探异常、遥感异常之间的数学关系,并根据某一阈值圈定出成矿远景区(靶区) • 地质异常成因及时空演化 • 不同地质异常的时空联系 • 地质异常与成矿关系 • 地质异常成矿有利度计算
如鲁西地区金矿地质异常与成矿有利度的函数关系(陈永清等,1999):如鲁西地区金矿地质异常与成矿有利度的函数关系(陈永清等,1999): F = 0.094x1 + 0.027x2 + 0.106x3+0.103x4+0.101x5 + 0.023x6 + 0.087x7 + 0.070x8 + 0.047x9 + 0.035x10 + 0.023x11 + 0.087x12 + 0.078x13 + 0.055x14 + 0.063x15 F-成矿有利度,xi - 地质变量(分别为韧性剪切带、脆性断裂、磁异常、重力异常、遥感异常、结晶基底、古生界碳酸盐、中生代火山岩、中生代侵入岩、Au浓度分带I、 Au浓度分带II、 Au浓度分带III、Au-Ag异常组合、Au-Cu异常组合), xi 前面的系数-地质变量的权系数。 根据此模型对研究区396个预测单元找矿有利度值的计算和临界值的确定,共圈定各种规模的致矿地质异常单元21个。根据所要预测的金矿类型及异常单元所处的地质环境,最终圈定金矿找矿有利地段11处。
综合地质异常:具有物、化探异常显示的地质异常。二者之间的关系包括套合和耦合。综合地质异常:具有物、化探异常显示的地质异常。二者之间的关系包括套合和耦合。 套合:两者空间相关、但成因上不一定有联系。耦合:两者在空间和成因上都有关系。 研究地质异常与物化探异常的套合和耦合关不仅具有重要的理论意义,而且对于讨论地质异常与成矿的关系、指导致矿地质异常的圈定和矿产预测具有现实意义。
红色实线:小波分解的磁异常三阶细节,其场源似深度225 m 。红色虚线:埋深为200 m 左右的1 号磁性体(开采铁矿) 产生的磁异常。蓝色实线:小波分解的磁异常四阶细节,其场源似深度为488 m 。蓝色虚线:埋深为500 m 左右的2 - 6 号磁性体(磁铁矿和矿化矽卡岩等) 大冶铁矿19 号勘探线ΔZ 磁异常小波分解和矿化异常体的耦合关系(刘佑天等,2007) 利用小波多尺度分解磁异常精细地分解到多个不同的尺度上来反映不同尺度和深度的异常
基于地质异常的矿体定位预测方法流程图(赵鹏大等1999)基于地质异常的矿体定位预测方法流程图(赵鹏大等1999) 5P地段的圈定 异常信息有少到多、简单到复杂、单一到综合;找矿远景区由大到小、远景区级别由低到高、找矿成功概率逐渐增大。
地质异常成矿预测基本步骤 • 预测单元划分与地质变量研究 • 地质背景场划分与地质异常识别 • 地质异常提取:数理统计、模糊数学、 非线性技术 • 地质异常综合分析和圈定
3、控矿因素定量组合控矿理论 矿床的形成并非受单一地质因素控制,也非任意几个因素的简单拼凑;而是由若干个因素有机耦合并通过一定的数量关系合理搭配的结果,这种合理搭配就是成矿的充要条件。为此,要深入分析这些控矿因素的定量组合。
控矿因素定量组合分析要求不仅要系统分析成矿地质条件和找矿标志,而且要在其中找出必要的、根本的控矿因素,并分析和评价各个因素所起作用的大小、性质和方向,研究其在成矿过程中的参与程度与合理“剂量”。控矿因素定量组合分析要求不仅要系统分析成矿地质条件和找矿标志,而且要在其中找出必要的、根本的控矿因素,并分析和评价各个因素所起作用的大小、性质和方向,研究其在成矿过程中的参与程度与合理“剂量”。
控矿因素定量组合研究的内容: 1)查明与预测工作相对应的控矿因素定量组合。这是建立矿床统计预测数学模型的重要基础。 2)查明各种因素在成矿中所起作用的方向、性质和大小(有利、不利、无影响 )。如接触带、断裂、屏蔽层在不同条件下其控矿作用是不同的。 3)研究各种控矿因素在成矿作用中的参与程度和剂量大小(有利区间)。如矿床与主断裂的距离、断裂的发育程度。
4、“三联式”成矿预测理论 “三联式”成矿预测以各类致矿地质异常圈定为基础、以成矿多样性分析为目标、以区域成矿谱系研究为依据,将地质异常、成矿多样性和矿床谱系研究紧密结合,并用于指导矿产定量预测(赵鹏大等;2002)。
美国西部某地的成矿多样性 • 成矿多样性:由于成矿条件和致矿地质异常及其组合的多样性和复杂性,一个地区的成矿通常会表现为多样性。它是评价一个地区含矿丰度、成矿有利度和矿产资源潜力的重要指标,也是地质变量选取和地质异常研究的基础。 如滇西地区震旦系灯影组地层的成矿多样性主要表现为矿床类型多样性:包括白云石矿、磷矿、重晶石矿、锰矿、黑色页岩系中的贵金属矿和铅锌矿等; 以其中的重晶石矿床为例,其矿床成因多样性包括沉积型、层控型及风化型;矿体形态产状多样性包括层状、透镜状和脉状;在矿石类型方面的多样性表现为层纹状、斑杂状、致密块状、脉状、角砾状、巨晶块状及多孔状等;矿化类型方面的多样性则有纯重晶石型、萤石-重晶石型、方解石-重晶石型、铜-重晶石型及铁-重晶石型等。
可以用多样性强度、多样性强度指数、偏多样性强度指数、资源利用率等参数来定量表征成矿多样性。如多样性强度指数:可以用多样性强度、多样性强度指数、偏多样性强度指数、资源利用率等参数来定量表征成矿多样性。如多样性强度指数: ID = ni/nmax ni-第i单元单位面积和单位剖面长度内矿种或矿产组合类型数;nmax-研究区单位面积或单位长度最大矿种或矿产组合数。 不同尺度水平的成矿多样性分析与相应尺度水平的成矿预测相对应。
矿床谱系:矿床谱系是成矿多样性的某种规律性表现,包括时间谱系和空间谱系。矿床谱系:矿床谱系是成矿多样性的某种规律性表现,包括时间谱系和空间谱系。 在同一成矿时期,矿床可以形成于不同空间部位;反之,也可以在同一空间部位有不同时期形成的矿床迭加或改造。但更多是不同时期形成的矿床产于不同的空间部位。因此,在一个地区进行成矿预测及评价时,需要分析它们的时间、空间和成因序列、建立矿床的时间谱系、空间谱系及与两者相关的成因谱系。 查明矿床的时空谱系对于大比例尺成矿预测具有重要指导意义。
河南秋树湾铜钼矿床元素分带 长坑横江-茶山地区成矿元素分带
三、矿床统计预测的基本准则(自学) 1. 综合预测准则 综合利用一切可能指示矿化的信息,包括地质、物探、化探、遥感等。不但要注意地表的,更要注意深部的隐蔽信息;不仅要重视直接的找矿信息,而且要重视间接的找矿信息。 2. 尺度水平对等准则 所选取的各种控矿因素和找矿标志(即地质变量),应与预测的比例尺相当。另外,预测单元与控制单元的变量选取和取值应尺度水平对等。
3. 矿床值分布律准则 指矿床的规模、品位、矿床值等常服从一定的分布律(如单元内矿床数服从泊松分布)。根据这种分布律来指导矿床统计预测。 意义:根据分布律→估计资源量→确定可能的远景。 4. 定量预测准则 1)定量分析和评价各种控矿因素和找矿标志的作用。 2)预测的成果要达到四定,即成矿远景区和矿产地的个数和可能产出的位置;矿床值的规模和质量;成矿远景区中某种矿床可能存在的概率大小;定量评价各种控矿因素和找矿标志及其不同状态和组合对成矿的作用。
5. 评价准则和最优化准则 矿床统计预测要求在漏失矿床最少的前提下,最大限度地缩小远景区和进一步工作的范围。因此,要根据此原则对预测结果进行评价,看远景区是否合理,是否还能进一步缩小靶区;或是否有漏矿的情况? 另外,矿产预测包含着极大的风险,故还应进行风险估计,对可能错误的预测结果所造成的损失进行评价(即矿床统计预测的不确定性评价)。
6. 发现率分析准则 在研究程度较高的地区发现新矿床的概率比研究程度较低的地区要低得多。在特定的地区,发现中小型矿床的概率比发现大型-超大型矿床的概率要高。因此,在具体的矿床统计预测工作之前,首先要对预测区进行矿床发现率的估计,分析发现新矿床和特定规模矿床的潜力和概率大小。