成矿定量预测与深部找矿

成矿预测是在不确定条件下制定最优决策的工作。成矿预测作为一种地质系统,与其他技术、经济系统存在重要区别。由于矿床类型的多样性,矿床成因的复杂性,控矿因素的隐蔽性和找矿信息的多解性,成矿预测结果具有不确定性并常常因人而异。探索成矿预测过程客观化、定量化和精确化一直是成矿预测学的前沿课题。文中以个旧锡矿为例展示致矿地质异常与矿体空间产出及分布的密切关系,强调以"求异"准则为指导的成矿定量预测的重要性。当今地质勘查工作面临深部找矿问题,论文从深部找矿的概念、类型、目标、效益等方面简要介绍了国外理论研究和找矿实践概况。强调深部找矿中要加强地壳深部结构的研究,要重视深部找矿的经济"回报率"和勘查项目的"转化率"的重要性。     

基于机器学习的三维矿产定量预测——以四川拉拉铜矿为例

在大数据蓬勃发展的时代背景下,矿产资源定量预测作为地质大数据的核心部分,其综合分析挖掘多元信息的基本思路与大数据的理念不谋而合。以四川拉拉铜矿为例,开展基于机器学习的三维矿产资源定量预测。通过建立三维地质模型,提取成矿有利信息,构建研究区定量预测模型;基于"立方块预测模型"找矿方法,采用机器学习随机森林算法,计算出研究区成矿概率分布,以此圈定出5个找矿远景区。结果表明,随机森林具有更高的预测准确度与稳定性,且能够对控矿要素重要性做出定量评价。该研究成功地将机器学习应用于三维矿产定量预测,为今后的矿产资源预测评价做出了积极的探索。     

胶西北夏甸金矿控矿地质因素分析与深部找矿预测

夏甸金矿床位于胶西北金矿矿集区,成矿作用受区内招平断裂带控制。随着夏甸金矿床找矿工作向深部发展以及地质勘查资料的充分积累,定量化的成矿预测研究成为夏甸矿区深部找矿工作的重要突破点。文章采用面向深部找矿的隐伏矿体立体定量预测原理,基于多源勘查数据构建三维地质模型进行控矿地质因素的三维定量分析,获取反映成矿规律的成矿信息,以多元回归分析方法建立三维预测模型,并应用于夏甸金矿深部找矿。最终得出的相关三维模型和控矿地质因素能为成矿作用研究提供定量的数据支撑,圈定的立体找矿靶区对于夏甸矿区深部找矿具有重要意义。     

中国锡矿床时空分布特征与潜力评价

锡矿是中国传统优势矿种,但是近年来遇到了找矿潜力区不足和找矿方向不明等问题,急需进一步分析和总结其地质特征、成矿规律和资源潜力,为今后地质找矿工作提供借鉴。文中采用矿床模型综合地质信息预测方法,在各省区锡矿资源潜力预测成果的基础上,以MapGIS为平台,进行数据库汇总与综合分析研究。首先,基于全国893处锡矿产地数据的统计分析,初步总结了中国锡矿时空分布特征,岩浆岩、构造和地层等控矿因素。其次,根据锡矿床及预测区的空间分布和大地构造单元,划分了44个锡矿成矿区带。再次,将锡矿的预测类型划分为石英脉型、锡石硫化物型、夕卡岩型、云英型、伟晶岩型、火山岩型和砂矿型,并建立了主要锡矿类型的预测模型。最后,在全国范围累计圈定1 179个最小预测区,累计预测资源量1 861.13×104 t。根据锡矿区域成矿特征,将最小预测区归并为405个二级预测区,并进一步合并为109个锡矿三级预测区,其中找矿潜力大的湖南香花岭-千里山和塔山-大义山、云南个旧和薄竹山-都龙、内蒙古黄冈梁等5个三级预测区可优先部署锡矿勘查工作。预测结果还表明锡矿在500 m以浅的找矿空间里仍有很大资源潜力,因此,找矿工作应注重深浅结合,在重视老矿山深部外围找矿的同时,还应重视覆盖区和非传统锡矿类型等新领域的找矿勘查。     

黔东南天锦黎地区矿田级金矿定位预测——兼论勘查及研究程度较低地区的矿产预测方法

黔东南天柱-锦屏-黎平地区金矿勘查及研究程度较低,在进行矿产预测时必须有针对性地进行成矿地质背景、成矿规律、物化遥信息、找矿标志、预测要素等专题研究,更多关注成矿地质背景、成矿规律对矿产预测的主导作用,找准影响矿产预测的主要因素,客观适度地赋予物化遥信息对矿产预测的权重。同时,在条件不成熟时可将预测精度降至矿田-矿床级的定位预测,从整体上评价每个金矿田的找矿远景,并对某些部位找到矿床的可能性作进一步评述。采用了多种预测要素权重的简单相加法进行定位预测,而未具体开展基于GIS的定量预测,意在强调地质勘查及研究程度较低地区开展各项专题研究的重要性,并探讨简化矿产预测程序的可行性。经尝试,适宜于该类地区矿田级定位预测的简化流程为：a.相关专题研究;b.预测要素研究及赋值;c.各矿田成矿概率的计算及找矿远景分类;d.各矿田资源潜力评价。通过该方法尝试,该区获得找矿远景区A类4个、B类3个、C类3个。     

小秦岭金矿区深部找矿研究——以陈耳金矿为例

根据小秦岭金矿区深部找矿的研究成果和陈耳金矿的勘探实践,初步分析研究认为,小秦岭金矿区是我国的又一个超大型矿集区,深部找矿条件优越、潜力巨大;在已知矿床的深部或已知矿床的外围,存在大面积的深部找矿有利地区;在深部找矿的有利部位,应该充分重视矿床主矿体的延伸、侧现、尖灭地段;石英脉型矿床(体)的深部有望寻找构造蚀变岩型矿床(体)。深部找矿的有效勘查方法应在重视地质综合研究、掌握成矿规律的基础上,运用地质、物探、化探等综合技术方法,利用地球化学轴向分带模式,预测矿体的深部富集地段,用坑内钻探工程进行验证。     

“三联式”成矿预测新进展

随着信息技术的发展 ,矿产勘查已步入数字化、定量化研究的新阶段。“三联式”成矿预测以地质异常分析为基础 ,以成矿多样性分析与矿床谱系研究为指导 ,将地质异常、成矿多样性及矿床谱系 3方面定量化研究紧密结合形成矿产预测及定量评价的切入点 ,是实现“数字找矿”的创新探索。文中对“三联式”成矿预测的基本理论进行了论述 ,结合在固体矿产和油气资源预测评价中的最新研究成果 ,重点论述了“三联式”成矿预测中的地质异常动态演化解析思路和“5P”靶区逐步逼近法。研究认为 :不同时期地质异常各自包含的矿产类型、组合特征与资源潜力等均有明显差异 ,应用地质异常动态演化的解析思路与方法 ,有效提取与相应成矿事件密切相关的致矿地质异常 ,是提高预测成果科学预见性的关键。并且 ,随着“三联式”成矿预测研究的不断深入 ,找矿信息由少到多 ,找矿范围由大到小 ,靶区级别由低到高 ,找矿成功概率逐步增大 ,勘探风险逐步降低。“5P”靶区圈定 ,从 1P到 5P依次研究目标内涵增大、外延减小、预测对象 (矿产种类及成因类型 )渐趋明确。     

西藏雄村铜金矿床的数字矿床模型构建及意义

西藏谢通门县雄村铜金矿是在冈底斯成矿带中发现较早,勘探工作也开展较早的大型铜金矿床,是冈底斯成矿带上具有代表性的岛弧型斑岩铜金矿床,对该矿床的深入研究,为在相似地质条件下寻找"雄村式"矿床具有重要的指导意义。本文在总结雄村铜金矿床成矿地质条件和控矿因素的基础上,以该矿床的地质描述模型为依据,以矿区勘探资料为数据基础,将三维地质建模和可视化这一高新技术应用于该矿床,建立了雄村铜金矿的数字矿床模型,充分展示了立体模型对地质体空间特征的有效表达,实现了该矿床的数字化、可视化和动态化管理。同时,将数字矿床模型与矿区的大比例尺高精度磁测数据结合,开展多源信息三维综合分析,为矿区深部和外围三维定位定量预测提供有力的技术支持。     

辽宁省草河掌—桓仁地区铜矿资源量地球化学定量预测

矿产资源地球化学模型建立与定量预测研究以成矿成晕地质、地球化学理论为指导,以各尺度勘查地球化学数据为基础,以现代GIS信息技术为手段,通过研究总结典型矿田(矿集区)、矿床的异常特征,建立成矿带内典型矿床地球化学找矿模型,为预测区的地球化学定量预测提供类比依据,从而进行资源量预测。在资源量预测过程中加入了相似度、剥蚀程度、衬值等要素,有效地加大了预测靶区遴选的可信度,通过类比法与面金属量法两种预测方法的加权平均,使预测资源量合理。文章对草河掌—桓仁地区铜矿资源量进行了估算,共新增预测铜资源量21 812.9t。     

加强矿床地质研究，提高找矿工作成效

中国经济的持续快速增长,急需找矿工作的重大突破,以提供更多更好的矿产资源。矿床学正面临新的发展机遇。当前矿床研究工作的问题是理论联系实际不够,学科内部各部分发展不平衡。为此,笔者提出了矿床学研究中的几个重点:①由浅部向深部开拓——深浅结合;②矿床解剖与区域展开——点面结合;③矿床系列和异常系列组成的矿化网络;④研究与发现新型矿产资源。对如何加强矿床研究,提出:①理论与实践紧密结合;②宽厚基础与重点深入相结合;③国内矿床研究与国外矿床研究相结合;④继承与创新相结合。预计今后10～15年期间,中国的矿床研究将处在一个很有利的战略发展机遇期,我们要加倍努力,为实现从地质资源大国到地质资源强国的转变做出应有贡献。     

"三联式"资源定量预测与评价--数字找矿理论与实践探讨

随着信息技术的发展,矿产勘查已步入数字化,定量化研究的新阶段。“三联式”成矿预测及资源评价途径正是“数字找矿”的创新探索。“三联式”成矿预测以地质异常分析为基础,以成矿多样性分析与矿床谱系研究为指导,将地质异常,成矿多样性及矿床谱系三方面定量化研究紧密结合形成矿产预测及定量评价的有机切入点,是实现全面数字找矿的必由之路,也是矿产勘查评价领域应用信息技术的基础和前提。     

广东省仁化县书楼丘铀矿床三维地质建模及成矿预测

综合地质、地球化学等资料进行多元信息成矿预测是目前深部固体矿产主要工作方法。广东仁化县书楼丘铀矿床位于诸广南铀矿田北部,是诸广南铀矿田重要的组成之一。本次为了拓宽书楼丘矿床深部找矿思路,探讨其找矿潜力,在前人研究和勘探基础上,总结了矿床综合信息找矿模型,以三维定量预测研究理论基础,根据矿床成矿条件和找矿标志特征,提取地质、化探、钻探资料的成矿有利信息,并利用COCAD软件构建了地形-地表、岩体、构造、矿体等地质模型,对信息进行综合成矿有利分析,运用信息量法进行研究区深部矿产资源预测,共圈定了3片靶区。     

山东大尹格庄金矿床深部三维定量成矿预测

大尹格庄金矿是胶西北招平断裂带中段的大型金矿床,但随着逐渐的开采其保有资源量不断下降,急需在矿床的深边部区域开展接续资源找矿工作。本文以大尹格庄金矿为研究对象,以区域成矿理论和找矿勘查模型为指导,利用三维地质建模技术构建了相关地质体的三维模型,在此基础上,采用定量化的方法提取地质体与成矿相关的控矿因素指标和矿化指标,并建立了三维定量成矿预测模型,并应用该模型圈定了3个找矿靶区。研究表明,该方法能够适用于大中型矿山的深边部找矿工作,其三维及定量化的预测结果能够为后续的勘探及开采工作提供重要参考。     

对华南矿产资源深部探测若干问题的探讨——以若干超大型矿床深部找矿突破为例

华南是中国近百年内矿产资源开发强度比较高的地区,形成了赣南钨矿、桂北锡矿、湘南铅锌矿等一大批老矿山。随着已探明资源的快速消耗,"深地"探测、深部找矿已是大势所趋。基于对华南不同地区、不同类型、不同企业矿山生产情况的了解,文章对矿产资源的深部探测问题,从探测的目标、理论、深度、程度、效益等诸方面加以探讨,认为:当前技术经济条件下,1坚持国家目标、科学目标和人才目标相结合的原则,宜灵活运用各种成矿理论,充分发挥"五层楼+地下室"等勘查模型的作用,把"层状含矿地质体"作为矿产资源深部探测的主要目标;2坚持从已知到未知和由浅入深的原则,重点在老矿区和浅部地质与矿产资源比较清楚的工作程度比较高的地区优先部署工作,既可以降低风险又可以满足现实需要;3宜坚持点面结合的原则,2000 m、3000 m乃至于5000 m深钻的部署,宜相应地部署在矿床、矿田和矿集区工作程度最高的地区,达到立体探测和"透明化"的目的;4坚持综合评价的原则,综合调查、综合评价、综合研究,学科也要综合,避免单打一,避免单学科冒进。以问题为导向,具体问题具体分析,注意合理的探测深度和工作程度,抓住关键,有针对性地布设工作量,才能取得成效。     

胶东金矿成矿深度的构造校正测算及成矿预测

成矿深度测算对于矿床学理论研究和深部找矿都有重要意义。经典的成矿深度“压力/比重”计算方法,缺乏考虑构造应力在成矿过程中的影响。前人按照“压力/比重”的计算方法,提出胶东蚀变岩金矿是6 000~8 000 m深的元古宙成矿,石英脉型金矿是深度在3 000 m左右的中生代成矿,并据此建立了金矿垂直五层楼的分带模式。依据该模式指导的深部预测勘查效果不好。“成矿深度构造校正测算”是近几十年逐渐成长起来的一个新方法,即先减去“构造附加压力”后再进行成矿深度测算。本文介绍“成矿深度构造校正测算”的计算方法,指出其应用条件和预测意义。开展成矿深度构造校正测算需要以下条件:(1)确定成矿模式;(2)开展野外构造变形岩相测量;(3)测量岩石矿物应变,恢复成矿构造应力场,计算构造附加静水压力;(4)测算成矿深度。根据“成矿深度构造校正测算”方法已经获得胶东多个典型金矿成矿深度的测算结果:(1)夏甸金矿成矿深度为-1 979.51~-3 014.72 m;(2)焦家金矿成矿深度为-1 632.4~-2 331.6 m;(3)大尹格庄金矿成矿深度为-2 775.4~-4 164.5 m;(4)新城金矿成矿深度为-1 781.29~-2 750.0 m;(5)玲珑金矿成矿深度为-720.55~-3 454.97 m。根据以上典型金矿成矿深度的测算结果,本文认为胶东金矿属于深-1 000~-4 500 m的浅成热液剪切带型矿床,由此推断胶东典型金矿矿体主要部分仍然赋存在深部。按照“构造校正测算”方法得到的成矿深度,结合地质、物探和化探信息,预测金矿发育“深部第二富集带”,已经得到胶东金矿勘查工作的证实。     

山东山城金矿Ⅷ号脉矿物找矿标型

对矿体主要载金矿物黄铁矿的晶体形态和电物理性质以及石英的红外光谱特征等进行了较详细的研究，建立了矿物学找矿模型，提出了深部找矿靶区，其深部矿体预测，已为后期勘探所证实。     

综合物探在柴达木盆地盐湖深层卤水钾矿勘查中的应用

青海省柴达木盆地是著名的钾肥生产基地,也是中国盐类矿产的主要产地.以往盐类矿产勘查主要针对第四纪浅部盐类矿产,对第四纪深部及古近纪-新近纪卤水钾矿工作程度较低,资源勘查情况不明.由于盐湖区浅部卤水矿化度较高,会对电阻率类方法造成严重的低阻屏蔽效应,从而影响其探测深度,对于应用地球物理方法造成了极大的局限性.为查明该区深部卤水钾矿资源情况,采用对低阻异常敏感、信号强度大、纵横向分辨率高的瞬变电磁法（TEM）,并结合勘探深度较大的大地电磁测深法（MT）对深层卤水钾矿进行探测.勘查结果识别出了相对低阻异常区,经后期钻孔验证,显示探测结果较为可靠,表明TEM、MT两种物探方法应用于盐湖区深层卤水钾矿探测是有效的,揭示了TEM、MT综合物探方法在盐湖区探测深层钾盐资源的良好应用前景.     

综合方法在柳塘隐伏铅锌矿床的应用效果

在湖南坪宝铅锌多金属矿田外围柳塘预测找矿靶区,采用高精度磁测、高精度重力、高灵敏度土壤、岩石测量、碳氧同位素测定等综合方法普查、详查,以“磁场跃变区”及Pb、Zn、Ag、Sb、As等弱异常为主要标志,在地表无任何矿化蚀变显示的柳塘预测区,发现400m以下的全隐伏铅锌银矿床,这阐明了新方法新技术是成矿远景区(带)矿产资源调查评价中提取深部找矿信息标志的最佳方法,总结了找矿预测的基本思路。通过该矿床的发现,说明“预测—普查一致性”原则是成功的。     

RBF网络在铅锌多金属矿综合物化探找矿预测中的应用

由于矿床定位影响因子较多,并且这些因子与矿床位置间存在着非常复杂的非线性关系,所以一直以来,矿床定位只能实现定性化预测。RBF神经网络可以实现从输入到输出的高度非线性映射,能够使矿床预测由定性预测发展为定量预测。这里应用RBF神经网络法对浙江某地区铅锌矿进行了综合物化探找矿预测,结果表明,该方法具有很高的准确率,与实际地质情况吻合率很高,可以定量用作对隐伏矿床的预测。     

SPECIAL PAPER FOR 100th ANNIVERSARY

Deep mineral exploration is increasingly important for finding new mineral resources but there are many uncertainties.Understanding the factors controlling the localization of mineralization at depth can reduce the risk in deep mineral exploration.One of the relatively poorly constrained but important factors is the hydrodynamics of mineralization.This paper reviews the principles of hydrodynamics of mineralization,especially the nature of relationships between mineralization and structures,and their applications to various types of mineralization systems in the context of hydrodynamic linkage between shallow and deep parts of the systems.Three categories of mineralization systems were examined,i.e.,magmatic-hydrothermal systems,structurally controlled hydrothermal systems with uncertain fluid sources,and hydrothermal systems associated with sedimentary basins.The implications for deep mineral exploration,including potentials for new mineral resources at depth,favorable locations for mineralization,as well as uncertainties,are discussed.