金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測理論與方法

李 楊，梁 猛，張韶華，孫明坤

（1吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130012；2核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測基本上在已知礦床范圍內(nèi)進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用，屬于大比例尺尋礦預(yù)測。我國現(xiàn)在正在進(jìn)行的“危機(jī)礦山全新找礦”工程中絕大部分都屬于金屬危機(jī)礦山深邊部隱伏礦找礦預(yù)測的范疇，其特征有：預(yù)測范圍比較小，通常只有幾到幾十平方千米，深度一般在1000m～1500m以內(nèi)；探查對象和已知礦床之間的可比性比較強(qiáng)；可供使用的研究資料、研究成果以及相關(guān)信息比較雜亂；人為活動的干擾性比較大[1]。

隱伏礦大比例尺找礦預(yù)測的關(guān)鍵問題主要有：礦體內(nèi)涉及到的空間定位原理、尋礦規(guī)律和礦床異常的形成原理；技術(shù)難點(diǎn)是測深加大，儀器的抗干擾性和圖像的分辨率較高，足以區(qū)分礦床和非礦床，因此，隱伏礦找礦預(yù)測的進(jìn)步也會隨著高科技探礦方法的創(chuàng)新而逐漸深化進(jìn)步。

1 金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測理論

因?yàn)榈刭|(zhì)尋礦工程主要是由地表礦、淺部礦轉(zhuǎn)為尋找隱伏礦、深層礦和難以識別的礦床，找礦方法也從原本的憑借生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)找礦為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥茖W(xué)理論找礦。礦床模式理論始終是國內(nèi)外指導(dǎo)隱伏礦找礦預(yù)測的基礎(chǔ)理論[2]。礦床模式也叫成礦模式，是對同一或類似礦床的地質(zhì)構(gòu)造、地球物理特征、地球化學(xué)特征以及其它基本特點(diǎn)進(jìn)行集中總結(jié)，用簡潔的語言、圖形表述，集中表達(dá)對礦床成礦規(guī)律的一種認(rèn)識。

成礦系列指的是在一定地質(zhì)階段和地表環(huán)境中，在地質(zhì)成礦作用下的主導(dǎo)下形成，在時空和成因上存在密切關(guān)系，可其具體形成環(huán)境之間是存在一定差別的礦床組合。成礦系列重點(diǎn)是對成礦區(qū)帶中的主導(dǎo)地質(zhì)作用下形成的各個礦床間的時空和原因聯(lián)系進(jìn)行研究，對于隱伏礦體定位預(yù)測具有一定指導(dǎo)意義。

2 金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測方法

2.1 構(gòu)造預(yù)測

對于嚴(yán)格意義上受地質(zhì)構(gòu)造的控制而形成的隱伏礦床來說，構(gòu)造預(yù)測是一種必不可少的方法，也是一種主要路徑。有效的構(gòu)造預(yù)測必須關(guān)注以下4個方面的工作，即重視對構(gòu)造結(jié)構(gòu)的控礦分析，構(gòu)造物理性質(zhì)的分析，控礦原因的解剖和辨析，以及地質(zhì)構(gòu)造形成、發(fā)展過程的研究。需要注意的是，在深部地質(zhì)填寫的過程中，必須從籌備工作至編繪成果圖表和報(bào)告，需要將地質(zhì)構(gòu)造、地球化學(xué)特征、物理特征以及其它科技手段緊密聯(lián)系在一起。

2.2 地層—巖相預(yù)測

掌握地質(zhì)構(gòu)造以后，需要對研究區(qū)域的底層—巖相進(jìn)行研究，這關(guān)系到找礦預(yù)測結(jié)果的精確性。地層主要指的是一定歷史時期具備相關(guān)巖相特征和層次關(guān)系的地質(zhì)沉積物。各種生物礦床主要形成于特定歷史時期的沉積層至中，換句話說也具備一定的地層層位。巖相指的是沉積物外在環(huán)境的物質(zhì)體現(xiàn)。巖相分析主要是從沉積物的物質(zhì)、巖體以及古生物分布，推測巖體的形成時間與形成條件。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造預(yù)測

地質(zhì)層活動作為地殼運(yùn)動的主要形式之一，許多礦床的出現(xiàn)和分布均一定程度上受到活動所控制，絕大部分的礦床與礦化均直接作用在礦體的特殊位置，或與巖礦的形成有著必然聯(lián)系，如成因上、時空上的緊密關(guān)系，成礦物質(zhì)的來源、運(yùn)動、轉(zhuǎn)移基本上是靠地質(zhì)活動。其對早期礦床也會起到不同的沖擊、改造作用。因而，在隱伏礦床的找礦預(yù)測過程中，就需要利用遙感異常信息手段對地質(zhì)層活動出現(xiàn)的物理、化學(xué)條件，不同巖體間的成礦特質(zhì)等進(jìn)行多層次分離提取。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

圖1 （a，b）實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比圖

為了驗(yàn)證本文提出的預(yù)測方法的準(zhǔn)確性和高效性，以河北承德地區(qū)為例，根據(jù)多源信息隱伏內(nèi)生金屬礦預(yù)測方法，通過空間分析，圈定隱伏礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)，并進(jìn)一步確定找礦靶區(qū)，將其找礦結(jié)果的精確性與傳統(tǒng)方法進(jìn)行對比。

3.2 結(jié)果分析

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)方法發(fā)現(xiàn)甲級找礦靶區(qū)0個，乙級找礦靶區(qū)5個，丙級找礦靶區(qū)6個。在本文方法的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)甲級找礦靶區(qū)2個，乙級找礦靶區(qū)6個，丙級找礦靶區(qū)10個。二者相對比，本文方法在礦床預(yù)測的數(shù)量、范圍以及結(jié)果的精確性上均獲得較好的結(jié)果，具備較好的找礦效果。

4 結(jié)束語

本文對金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測理論與方法進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，依托相關(guān)找礦理論，收集并提取數(shù)據(jù)的前提下，對大數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測。實(shí)驗(yàn)論證結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測方法具備極高的有效性，希望本文的研究能夠?yàn)槲覈饘俚V山隱伏礦找礦預(yù)測提供理論支持和依據(jù)。