深音地质异常与深部找矿

赵鹏大等(1991,1996,1999,2001,2002)提出了地质异常概念和基于地质异常的"5P"找矿地段圈定方法,并逐渐形成了以"地质异常、成矿多样性和矿床谱系"为核心的"三联式"数字找矿理论.为适应深部矿产勘查与定量评价的需要,探索深部地质异常及其致矿性就显得尤为重要.     

特约主编致读者

正赵鹏大院士是著名的教育家、科学家和社会活动家,创立了我国数学地质学科,被誉为"中国数学地质之父"。先生一生矢志不渝地追求地球科学真理,不断探索学科发展的新方向,为我国矿产普查与勘探学科和数学地质学科的发展、地质科技人才的培养以及推动自然资源行业的进步都做出了巨大贡献。赵鹏大院士堪称严谨治学和创新研究的楷模!从最早的定量地质研究,提出"地质体的数学特征""矿床统计预测",到"地质异常""‘三联式’矿产定量预测""非传统矿产资源",再到"地学大数据与云找矿",赵先生在地学领域不懈地探索与创新。     

"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。     

“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。     

我国深部找矿研究进展综述

进入21世纪以来,深部矿已成为我国矿产勘查的重要对象,从而标志着矿产勘查进入了一个新的阶段.由于深部矿相对浅部矿具有埋深大、矿化信息弱、综合地质研究程度低的特点,使传统成矿理论的指导作用和勘查技术方法应用的有效性受到较大的影响,造成深部矿勘查的难度加大.为了减少深部矿勘查的盲目性和风险性,人们重视和加强了深部找矿地质成矿理论和技术方法的研究,并取得了一定的进展.研究资料表明,成矿系统、第二矿化富集带、矿床成矿深度厘定、矿床深部成矿特征、矿田深部构造以及深部找矿前景的定量评价等研究内容已成为当前我国深部找矿工作中地质成矿理论研究的热点,大深度物探技术和深穿透的化探新方法、高分辨率航卫遥感技术以及大深度的钻探技术等方法的研制和应用已成为深部找矿技术的发展方向.     

西藏铁格隆南铜(金)矿床三维模型分析与深部预测

铁格隆南铜(金)矿床是近年来在班公湖-怒江成矿带西段多龙矿集区新发现的超大型Cu(Au-Ag)矿床。本文针对铁格隆南矿区深部找矿问题,以现代成矿地质理论和多元地学信息综合分析技术为支撑,以构建矿床找矿模型为指导,依托数据库技术、3S技术、三维建模与可视化技术及地质统计学理论与方法,开展基于矿产地质、地球物理、地球化学等成矿条件及找矿标志的三维地质实体建模与矿化异常三维空间重构,将铁格隆南矿床的预测评价研究拓展到三维空间,揭示了区内成矿地质特征、地球化学及地球物理异常表征,据此探讨了矿床的成因及矿体分布特征。并在此基础上,开展了矿区的地质-地球化学-地球物理综合信息分析与预测评价,以期减少单一信息多解性和成矿条件不确定性,为铁格隆南矿区深部找矿工作提供参考。研究结果表明:在地质找矿模型指导下,基于深部成矿空间三维结构重构基础上的三维地质、地球物理、地球化学异常信息提取与综合分析,可以有效的识别成矿地质体和矿致异常信息,实现深部矿产资源靶区空间定位预测,为深部找矿预测研究提供了新思路。综合分析结果显示铁格隆南矿床深部找矿潜力巨大。     

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。     

成矿地质体找矿预测理论与方法在矿产勘查中的应用

成矿地质体找矿预测理论与方法的创建为中国勘查区找矿工作提供了理论指导和方法遵循,已广泛应用于矿集区、老矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等83个矿集区和168座矿山取得了良好的找矿效果。该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型。总结了应用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程和要点：开展预研究提出找矿思路,研究典型矿床确定主攻矿床类型;研究成矿地质体确定找矿方向,研究成矿构造与成矿结构面确定矿体赋存位置,研究成矿作用特征标志提供矿体赋存依据,构建找矿预测地质模型确定成矿作用中心;综合地质、物探、化探方法,预测深部矿体空间位置;探矿工程验证实现找矿突破。本次研究为找矿预测工作提供了思路和示范,为新一轮找矿突破战略行动提供了支撑服务。     

科学找矿工作的探索——兼述战略性矿产找矿工程

科学找矿是发现矿床和矿产勘查过程的总称, 在我国已探索了四十余年。它是应用当代有效的成矿学理论, 从各类资料和数据(地、物、化、遥)中提取信息, 研究区域成矿规律, 圈定不同级别的成矿区带(I—V级), 在成矿信息浓集区带或地段, 述明潜在矿床的地质条件, 判定矿床类型, 指明寻找未发现矿床的标志, 部署矿产勘查后进而发现了矿床, 公认它是矿产勘查学科各环节有机联系的系统流程。科学找矿引领地质找矿的重大突破, 促进矿产勘查工作的现代化。我国已通过矿产区划构建了科学找矿内容的基本格架, 在“新一轮固体矿产普查”、“矿产勘查跨世纪工程”、“矿产资源调查评价”和“找矿突破战略行动纲要”(又称“三五八”行动纲要)的实践中进行探索。获取的找矿成果证明, 科学找矿要以矿床成矿系列、矿产预测理论和成矿信息为指导; 矿产远景区划、地质资料的数据处理和提取成矿信息、编制矿产预测和矿床勘探系列图件是手段; 研究典型矿床, 建立区域的和矿床的成矿模式、总结区域成矿规律、圈定矿产预测远景区和找矿靶区、部署矿产勘查工作是发现矿床的科学支撑; 矿产勘查有效机制将科学找矿各个环节的内容实现有机联接, 组成获取找矿和矿床勘探成果的基本段, 概括为“三项理论”、“二个系统”、“二项技术”, 直至今日, 探索工作已获得很好的找矿效果。在未来的“战略性矿产找矿行动(2021—2035年)”实施过程中, 用科学找矿的思路构建矿产勘查新格局。     

锲而不舍 开拓创新——庆祝赵鹏大院士从教49周年

本期出版“矿产资源定量预测及勘查评价开放实验室”论文集 ,欣逢赵鹏大院士从教 49周年和 70华诞 ,特以此表示祝贺 !赵鹏大院士是国家级重点学科“矿产普查与勘探”和省级重点学科“地球探测与信息技术”博士点学科学术带头人 ,本开放实验室学术委员会主任 .在学科发展和开放实验室建设中赵鹏大院士倾注了大量的心血 ,在学科发展的各个阶段都能把握全局 ,创新性地提出新理论、新思路 ,使学科发展和建设始终处于国内、国际前沿 .2 0世纪 90年代以来 ,赵鹏大院士从求异理论出发系统阐述了地质异常的概念 ,揭示了不同类型、不同尺度地质异常形…     

隐伏矿体的预测理论、探测方法及发展现状

隐伏矿体的预测理论与方法已成为当前成矿学和矿产勘查学研究的重点。隐伏矿体预测常用的理论有相似类比理论、矿床模式和模型理论、地质异常导致矿理论、成矿系列和成矿系统理论等;隐伏矿体预测研究的进展主要反映在矿床(产)定量预测理论日益完善,研究方法层出不穷并不断改进,多种找矿信息的综合运用,三维空间成矿预测工作的开展,基于GIS的成矿预测方法广泛应用,创立了一批新的深部成矿理论等方面。在研究中将物探、化探和遥感等技术方法与地质,钻探综合运用和恰当配合,形成现代找矿的基本手段。     

成矿地质体找矿预测理论与方法

在大量典型矿床剖析的基础上,以矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、地球化学等基础理论为指导,以大量实地观察和实验数据为支撑,通过总结矿山深部和外围找矿实践和典型矿床研究成果,按照成矿作用内因和外因相结合的辩证思维,成矿作用时间、空间、物质能量相统一的综合思维,以及元素地球化学分类和找矿预测矿床分类的比较思维,提出成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志等概念。成矿地质体是形成矿床主要矿产、决定主成矿阶段空间位置的成矿地质作用的实物载体,划分为沉积作用、火山作用、岩浆作用、变质作用和大型变形作用形成的5类成矿地质体。成矿结构面是赋存矿体的各类界面,包括构造界面、岩性界面、物理化学转换界面;成矿作用特征标志是能够直接指示矿体赋存位置和对找矿预测具有特殊意义的标志。依据成矿地质作用对中国主要矿床类型进行梳理划分,归纳总结了主要矿床类型的地质特征,构建了反映矿体赋存位置的成矿地质体-成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型。在此基础上,提出勘查区找矿预测的工作方法,对矿床学研究、找矿预测、矿产勘查工作具有重要的指导意义。     

区域多目标矿产预测评价理论与实践探讨——以滇西北地区喜马拉雅期富碱斑岩相关矿产为例

以矿产系统勘查为目的,提出了"多目标矿产预测评价"新理念,根据矿产勘查不同阶段、不同比例尺的任务要求,划分出成矿区(带)、矿区(带)、矿田、矿床和矿体5类多目标矿产预测评价。前三者统称为区域多目标矿产预测评价。以滇西北地区喜马拉雅期富碱斑岩相关矿产预测评价为例,在"三联式"成矿预测理论指导下,较系统地开展了区域多目标矿产预测评价的理论探索与方法实践。研究认为,在区域多目标矿产预测评价中的关键问题是致矿地质异常解析、成矿多样性及其与地质多样性的关联分析、成矿谱系建立以及多目标矿产(矿床)定量预测评价模型研究。     

基于数字模型的居隆庵铀矿床三维成矿预测

文章基于三维地质建模与地学统计分析相关理论,在江西相山铀矿田主要矿床成矿地质背景、矿床地质特征及成矿规律的研究认识基础上,运用地质建模软件SKUA-GOCAD,建立了居隆庵铀矿床的地形地貌、构造、地层和矿体三维数字模型,并开展了成矿有利信息定量提取分析。运用三维证据权法和三维信息量法对居隆庵铀矿床开展了“定位-定量-定概率”的隐伏矿体三维定量预测研究工作。通过对矿床定量预测获得了成矿高值区,圈定了5个靶区（3个A级靶区和2个B级靶区）,并开展了资源量估算,计算出总资源量为10 983 t。预测结果表明居隆庵矿床找矿潜力巨大,研究成果为该矿区的后续矿产勘查工作提供了重要参考依据,同时也为相山盆地铀矿床的勘探开发提供了技术支持和找矿思路。     

湖南龙山金矿床地质-地球化学特征及找矿预测

龙山矿区地处湘中最重要的金属成矿带,具有成矿条件优越性、成矿物质多样性和成矿过程的复杂性特点。通过对矿床地质结构、成矿阶段、地球化学特征的分析及矿床原生晕分带性研究,确定成矿指示元素及分带序列,对深部找矿预测提供了有效方法,为找矿勘查工作提供了宝贵的经验。     

超大型矿床成矿背景-过程-勘查三位一体的找矿理念

超大型矿床是某一(或某些)矿种资源的巨大储库。据统计,全球矿产资源70%~85%的勘探储量集中分布于占全球矿床数10%的超大型矿床。由此可见发现超大型矿床对一个国家经济与社会发展的极端重要性。超大型矿床成矿背景是其形成的基础,成矿过程是其成矿的关键,勘查评价是其发现的根本途径。文章试图从成矿背景、成矿过程与勘查评价相互关联的角度探索超大型矿床“三位一体”的找矿理念。对于隐伏的和新类型超大型矿床,集“成矿背景、过程与勘查评价”于一体的找矿理念是矿产勘查成功的关键。我们根据地球成矿动力学理论,将地壳结构复杂的地质异常区域(如板块边界)定义为找矿可行地段;在找矿可行地段内,根据成矿系统理论,将成矿关键要素(源、运、储、盖)发育的地段定义为找矿有利地段;在找矿有利地段内,根据成矿系列理论,将可能出现矿床共生组合的地段定义为找矿远景地段。根据自组织成矿系统理论,一个矿集区内,矿床规模-频率幂律分布,奠定了多尺度聚焦找矿的理论基础。地质矿化单一信息的多解性和不确定性奠定应用综合致矿信息找矿的理论基础。基于成矿系统和综合致矿信息数字找矿模型的矿产勘查是从成矿的因果关系(本质)和矿床与诸控矿因素的相关关系(现象)两个方面确定可能矿化地段的最有效方法。超大型矿床找寻上升至综合地学学科水平,应视为一种科学的探索,这种探索综合来自地学各相关领域致矿信息,然后将从这些信息中获取的关键成矿过程和参数转换为找矿的空间数据信息,根据选靶模型识别并确认这些空间数据信息的存在,最后在全球、成矿省和矿化集中区尺度上圈定能够定量排序的超大型矿床的找矿远景区(靶区)。集“成矿背景、过程与勘查评价”于一体的找矿理念应为未来的超大型矿床勘查奠定理论和方法学基础,为应用直接探测技术和方法探测矿床提供合理的工程勘查方案。     

辽宁省黑石砬子铁矿地质-地球物理综合研究及深部找矿效果

黑石砬子铁矿床南部的剩余磁异常是人们关注的课题。文章采用综合研究的方法,通过分析铁矿的成矿地质环境、控矿因素、矿床特征,对磁异常进行定量计算,实施地质-地球物理综合推断,推断深部的铁矿体的倾向发生倒转,从而有效地解释了矿区的剩余异常,明确了深部铁矿勘查的具体部位,预测矿区深部隐藏着较大的资源储量。经过深部工程验证,获得了很好的找矿效果。     

基于地质异常的内蒙古新达来草原覆盖区钼铜多金属矿产定量预测

内蒙古新达来草原覆盖区位于古亚洲成矿域的二连—东乌旗钼铜多金属成矿带西段,分布有乌兰德勒、准苏吉花等与中酸性侵入体有关的内生金属矿床,成矿地质条件优越。然而,因受牧草和第四系大面积覆盖的影响,该区各种成矿/示矿信息具有间接、叠加、隐蔽、微弱、不完整等特点,给找矿勘查带来更大的不确定性和风险。因此,必须加强矿产定量预测研究,为覆盖区找矿工作指明方向。本文以赵鹏大院士等提出的地质异常理论为指导,分析新达来草原覆盖区及邻区成矿多样性,总结矿化垂向分布规律,进而通过S-A多重分形滤波模型降低覆盖层对土壤地球化学测量数据和地面高精度地磁数据的干扰,识别和提取深部源引起的弱异常,并将提取的断层、侏罗纪中酸性岩体、岩脉、岩体与围岩接触带、PC1和PC2元素组合异常、高精度磁异常,以及成矿单元与非成矿单元的地理位置X-Y坐标作为随机森林模型的输入预测变量。本文采用SMOTE采样技术克服覆盖区矿床(点)数量少所造成的训练样本不足的缺陷,通过500次随机森林模拟来定量表征与成矿关系密切的综合地质异常,模拟结果的平均袋外误差为2.26%,AUC值达到0.972,且成矿有利度≥0.783的地质异常中分布有88.46%的已知矿床和矿点,说明该方法的有效性。为了进一步降低勘查风险,本文进行了风险与回报分析,发现除1个矿化点外,其余25个矿床和矿点均分布在回报值的正值区域,另有3个矿点和矿化点位于风险值的中高等级区域。在此基础上,利用处于低风险-高回报区的地质异常成矿有利度重新作图,最终圈定出找矿有利地段。     

安徽铜官山矿床成矿地质特征及深部成矿预测

文章在分析铜官山矿床成矿地质背景和成矿地质特征基础上,根据铜陵地区层控夕卡岩铜矿成矿规律和控矿特征,对铜官山矿床宝山矿段和罗家村矿段深部成矿条件和找矿前景进行了预测,认为该两区段深部具有一定找矿潜力.     

《有色金属矿产与勘查》简介

《有色金属矿产与勘查》(原名《矿产与勘查》),是中国有色金属工业总公司地质局主办的综合性地质科技刊物。国内外公开发行。主要报道有色金属矿床成矿理论研究的新成果;地质找矿和成矿预测的成功经验;物探、化探、地质经济、数学地质、遥感地质、分析测试、