基于MRAS證據權重法的贛南東部地區錫礦成礦預測

萬 輝，邱滋發，熊 寬

（贛中南地質礦產勘查研究院，江西 南昌 330002）

贛南東部地區位于南嶺有色多金屬成礦帶的東段。區內已知錫多金屬礦床（點）40余處，占各種礦床(點)總數的53%，其中大型錫礦2處，中型錫礦1處。

1 區域地質背景

（1）地層。研究區地層發育不全，從中下元古界的中村巖組到中生界上白堊統的周田組均有出露。

（2）構造。研究區位于南嶺東西向復雜構造帶與北北東向武夷隆起褶皺帶的交匯復合部位。本區以東西向、北北東向構造為主。

（3）巖漿巖。本區巖漿巖以花崗巖、火山巖為主；超基性-中性巖分布局限。研究區內錫礦成礦巖漿建造屬于陸殼改造型花崗巖成礦巖漿系列[1]。

（4）區域地球物理特征。①重力場特征及分區。本區重力場不同期次、不同巖類的中酸性巖體所引起的大小不同，以軸向北東和近東西向為主的圈閉完整的布格重力低異常區內，布格重力異常在-30～-65×10-5m/s2之間。②磁場特征及分區。研究區處于江西贛南一級波動磁場帶內，橫跨南豐～贛州正值異常帶，黎川～尋烏雜亂異常帶兩個二級異常帶。區域航磁異常特征表現為低強度、平緩、波動的磁場特征。區內會昌～安西一線出現一條近東西向展布的以正負異常相間為特征磁異常帶。

（5）區域地球化學特征。水系沉積物異常以鎢錫為主，大致沿三條近東西向帶展布，北為遂川～石城，中為崇義～會昌，南為三南～尋烏，大致可分為會安尋錫銅鎢異常區、石城錫鎢銀異常區等7個異常區，每個異常區又有若干個異常濃集中心，這些濃集中心與構造巖漿巖帶的結點則是大中型鎢錫礦床的集中分布區。

2 區域錫礦特征及區域找礦模式

區內目前已發現錫多金屬礦產地40余處，其中大型錫礦2處，中型錫礦4處，礦（化）點30余處。

有關贛南東部地區錫成因類型及成礦規律前人也做了一些相關研究工作，主要認為兩個大類，八個亞型，分別為變花崗巖型、石英斑巖脈型、黃玉云英巖脈型、石英細脈型、鐵鋰云母脈型、隱爆角礫巖型、次火山斑巖型、層間隱爆裂隙帶型。

通過對區內典型礦床（點）的成礦地質條件分析研究，總結了找礦規律如下：①區內礦床（點）主要分布在雞籠嶂組、老虎塘組、楊家橋群。②區內礦床(點)多出現于區域性大斷裂附近，隱爆機構中心往往是成礦的有利場所[2]。③區內的錫成礦與燕山期的侵入巖體在成因和空間上具有密切的相關性。④區內礦床（點）分布在重力負異常的邊部。⑤研究區內的1：20萬水系沉積物中鎢、錫、鉬等化探異常具濃積中心明顯、強度高、襯度大，異常面積大、元素組合型性好。

3 證據權重法原理介紹

本次預測以贛南東部地區已知的40多個錫礦床(點)為模型單元，分析與提取5個預測變量，計算各預測變量的證據權重值，最后計算研究區內各個單元的成礦概率。證據權重法預測變量證據權重C的計算公式如下：

式（1）和（2）中W+和W-分為證據因子存在區和不存在區的權重值，對于原始數據缺失區域的權重值取為0。W+表示有礦的條件下某證據因子存在的概率與無礦條件下證據因子存在的概率的比值后取對數。W-表示有礦的條件下某證據因子不存在的概率與無礦條件下證據因子不存在的概率的比值后取對數。證據因子與已知礦床（點）之間的關聯性強弱可以通過正負權重的差值來度量：

式（7）中C稱為反差，C值越大，表明該證據因子與已知礦床（點）之間空間相關性越強，對找礦的指示性越好。一般認為：C＞0表示該證據因子的出現有利于成礦；C=0表示該證據因子對有礦或無礦沒有指示性意義；C＜0表示該證據因子的出現不利于成礦。

4 預測要素變量的選擇

本研究過程中采用C和t值來衡量變量與成礦的空間相關性，選取相應的預測變量要素。在選取過程中選取C中大于0，并且W+具有較大的正值，W-具有較小的負值，t值盡量選擇＞1.96或者較大的取值。

（1）地層變量的選取。根據提取出來的地質的空間緩沖區變量、地層種類數變量和地層組合熵變量，利用證據權法對其找礦指示效果進行了評價，評價過程充分考慮和C和t參數。根據統計結果可知，在地層緩沖區分析中，在≤11.5Km的范圍內C值較高的正值，并且W+為正值，W-為負值；t值大于1.96，表明11.5Km的緩沖區范圍內對錫找礦具有明顯的指示意義，因此將其作為錫礦的預測變量。

（2）巖體變量的選取。礦點均落在巖體7.5Km緩沖區范圍內，并且具有比較顯著的C值和t值，故將7.5Km的巖體緩沖區作為成礦的預測變量之一。

（3）斷層變量的選取。根據對提取出來的斷層衍生變量與礦點空間相關性的分析發現，斷層的衍生變量的C值和t值均表明斷層的衍生變量與錫礦的空間相關性比較差，因此，不將斷層的衍生變量列為Sn成礦預測變量。

（4）地球化學變量的選取。通過對鎢、錫、鉍、鉬和銅地球化學異常與礦點的空間相關性的研究，發現鎢、錫、鉬和鉍異常的C和t值都表明該四種元素與成礦具有很好的空間相關性，因此，將該四種元素作為成礦預測變量之一。

（5）物探異常變量的選取。綜合考慮重磁異常以及衍生變量的C值和t值，我們選取布格重力異常-65.51～52.15區間，重力一階導數模0.00094～0.00138區間和航磁異常35.22～192.19區間作為錫成礦預測變量。

5 找礦遠景區圈定

根據項目研究成果，依據該地區斑巖型錫礦找礦地質模型，在區域地質、地球物理、地球化學綜合處理分析的基礎上，以“地質異常”和“綜合信息”成礦預測理論為指導，提取關鍵的、與礦產資源預測與評價尺度對等的成礦地質要素，建立了“巖背式斑巖型錫礦”定量預測模型

參照研究區的地質復雜程度和已有的工作程度，設置網格單元2000m×2000m，得出先驗概率為0.0068。利用證據權法對上述有利成礦預測變量進行綜合，根據異常面積和所包含的礦床點累計概率圖，選取后驗概率0.314和0.695作為閾值確定成礦有利區間，得到成礦后驗概率圖（圖1）。

從研究區已知礦床點與預測遠景區空間分布看：巖背錫礦，松嶺錫礦、淘錫壩錫礦和具有較大找礦潛力的里莊、上灣錫礦點落在A級遠景區；表明基于地質背景分析和典型礦床研究構置的綜合信息預測變量建立的證據權重法預測模型的預測結果比較理想，其預測圖以綜合信息融合定量表現了贛南東部地區斑巖型錫多金屬礦成礦系列總體找礦潛力。

圖1 后驗概率及綜合信息成礦預測圖

6 結論

贛南東部地區錫礦開采和勘查歷史悠久，目前已積累了大量的地質資料。首次使用MRAS 證據權重法對這些地質資料進行處理和分析，圈定出了贛南東部地區的錫礦成礦遠景區，指出了該地區的找礦方向。

（1）重建了贛南東部地區錫礦找礦模型。其中，主要找礦標志包括次火山巖地層、斷裂、重力布格異常等值線-65.51mGal～52.15mGal 和0.00094mGal～0.00138mGal、航磁OT 異常等值線35.22nT～192.18nT，酸性巖體和酸性花崗巖脈( 出露)、化探異常。

（2）基于MRAS 證據權重模型對贛南東部地區錫礦成礦預測工作，提取并構置了4 個預測變量作為證據因子并計算了其證據權重，所有預測變量均通過了獨立性檢驗并參加了成礦后驗概率計算，劃分出了A、B 和C 這三個等級預測遠景區塊，劃定成礦遠景區4 處。從而為該地區的錫礦勘查工作提供依據和輔助決策。