浅析覆盖区矿产综合预测思路与方法

■向维伟 冯晓霞

（新疆地质矿产勘查开发局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100）

浅析覆盖区矿产综合预测思路与方法

■向维伟 冯晓霞

（新疆地质矿产勘查开发局第二区域地质调查大队新疆昌吉831100）

围绕覆盖区矿产综合预测的基本思路和关键方法问题，讨论了非线性矿产预测理论和方法如何在覆盖区矿产综合预测中发挥作用，重点介绍了成矿奇异性理论与非线性矿产预测方法在覆盖区矿产预测“弱信息”提取、“复合叠加信息”分解、“缺失和不完整信息”融合等关键问题中的应用。结合正在实施的中国地质调查局“覆盖区矿产综合预测”计划项目，以东天山戈壁沙漠覆盖区海相火山岩型铁矿、大兴安岭南部草原覆盖区铁多金属矿、武夷山层控矽卡岩型铁矿等矿床预测为例，介绍了综合预测方法的应用过程和应用效果。研究结果表明，奇异性理论和分析方法可以有效地用于提取水系沉积物地球化学和地球物理（重、磁）弱异常，合理分解复合叠加异常，在此基础上，采用地球化学和地球物理异常的数据融合技术。

覆盖区矿产综合预测思路方法

奇异性成矿地质事件造成的矿床分布与一定地质异常互为因果相互对应，地质异常表现为与周围地质背景具有一定的成份、结构、构造、成因等方面的差异，因此识别地质异常已经成为矿产勘查和矿产资源预测的有效途径。大量实践证明，采用勘查地球化学、勘查地球物理、遥感地质、数学地质等现代矿产勘查理论和方法技术探测和识别地质异常，进而圈定和评价矿床被实践证明是行之有效的。

1　覆盖层对矿产预测的影响

覆盖层对矿产预测的影响可以归纳为两个方面：一方面，如果覆盖层厚度和范围都较大，它的存在必然会影响覆盖区的基础地质填图质量和地质认识水平，最终影响矿产预测和找矿效果；另一方面尽管覆盖层的厚度和范围都不是很大，对较小比例尺的地质填图工作和基础地质认识影响不大，但是对找矿信息（如地球化学异常信息）的获取仍有较大的影响。前者的影响是显而易见的，以下重点谈谈后者的影响。

成矿元素在覆盖层中的垂向迁移机制与密度分布变化规律：

由于覆盖层（如沙漠、植被、土壤等）发生在原生矿床形成之后，并覆盖在矿床（体）之上。一般来讲，覆盖层中不会保留覆盖层之下的原生矿床的原始信息，比如蚀变信息和原生晕信息。然而，由于覆盖层分布在矿床（体）或者矿化蚀变岩石之上，并长期受各种地表系统以及物理、化学和生物等作用的影响，埋藏在覆盖层之下的成矿物质（元素和颗粒）会向上迁移，在覆盖层中局部富集，从而在地表介质中形成地球化学异常。为了真正了解不同地区、不同类型的覆盖层对地球化学元素的屏蔽和衰减作用，必须深入研究深部成矿物质在盖层中的迁移机制和分布变化规律。目前，国内外学者提出了多种关于地球化学元素迁移和地球化学异常形成机制和机理的认识，但目前还没有一种被广泛接受和普遍适用的理论。

2　覆盖区矿产预测理论与方法

覆盖区矿产综合预测除了要遵循一般矿产综合预测的基本原理和工作流程外，还需考虑覆盖区矿产综合预测的特殊性。这里将简要介绍矿产综合预测的一般流程以及覆盖区矿产预测的特殊方法。

2.1矿床模型与找矿标志

在成矿地质背景和成矿规律研究基础上建立的成矿模型在矿产预测中发挥着重要的指导作用。矿床模型的核心研究内容是矿床成因与成矿机理，在此基础上确定控矿要素，并指导找矿模型的建立和找矿标志的确定。成矿模型与找矿模型的不同在于成矿模型比较注重矿床普适性特征的研究及共性规律的总结，侧重理论研究，而找矿模型的研究除要了解成矿模型的基本内容外，更注重找矿标志的研究和标志获取方法的研究。以矽卡岩型铁矿为例，成矿模型主要回答矿床的成因类型是否属于矽卡岩型矿床，以及矿床的形成时间，成矿物质来源，运移与富集条件等，这些特征的研究对于确定矽卡岩型矿床的找矿方向，重要控矿要素和找矿标志等都具有重要的指导意义。

2.2找矿模型与预测模型

从成矿模型、到找矿模型、再到预测模型的建立过程，是由概念模型、向逻辑模型、再向数学模型的转化过程，也是由定性模型向定量模型的转换过程，预测模型须具备可操作性、预测性和有效性。从成矿模型建立到预测模型的转换，是开展矿产资源预测的基本内容，包括“三步式”矿产预测方法和以GIS为基础的信息综合方法等，这些方法都需要在矿床模型的基础上建立预测模型。预测模型可以在GIS环境下建立和实现。如何将定性的找矿标志模型化和定量化，构建意义明确、内涵丰富、满足定量化预测所需要的信息图层，是将地质概念模型与预测模型有机关联的关键。根据具体预测目标，需对各种找矿标志（或预测变量）进行筛选、优化、组合，形成一套最优预测要素（找矿标志）组合。为了帮助表达和实施建模过程，笔者曾提出采用GIS建模器技术。建模过程需要具备建立地质模型的基础知识和定量建模技术，尤其是开展大范围的矿产资源预测工作，需要地质人员、建模人员和GIS操作人员紧密协作。该技术以框图的形式和逻辑语言来表达建模过程，是地质人员、建模人员、GIS操作人员、甚至管理人员都能理解和使用的技术。模型的检验、运行、实施则由GIS自动实现。它为地质人员、建模人员、GIS操作人员、甚至管理人员搭建了统一而便利的对话平台，并实现了模型建立、模型运行、自动实施的有机结合与统一。

3　结语

在覆盖区开展矿产预测常常会面临诸多找矿信息获取难题，比如弱信息的提取、复合-叠加信息的分解、缺失和不完整信息的综合等困难。由于覆盖层对下伏矿床地球化学元素的屏蔽和衰减作用，地表介质中的地球化学信息是弱缓的，必须选取合适的取样介质和分析手段进行地球化学探测，同时必须采用合理的数学模型和信息技术进行数据处理和异常分析与解释。由于多种地质过程包括覆盖层相关地表过程的影响，地表地球化学异常往往是复合-叠加异常，必须进行适当分解才能获得具有明确地质意义的地球化学分量。

［1］李光辉.黑龙江完达山—太平岭成矿带成矿系列与找矿预测 ［D］.中国地质大学（北京），2011.

［2］夏庆霖，成秋明，汪新庆.覆盖区找矿与定量预测评价 ［A］.中国地质学会数学地质和地学信息专业委员会、国际数学地球科学协会中国国家委员会.第十三届全国数学地质与地学信息学术研讨会论文集 ［C］.中国地质学会数学地质和地学信息专业委员会、国际数学地球科学协会中国国家委员会：，2014：6.

［3］杨冰.浅覆盖区萤石矿控矿断裂定位预测 ［D］.中国地质大学 （北京），2015.

P61［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-41-1