地質探礦中化探異常評價方法研究

王立濤

（甘肅省地礦局第二地質礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000）

目前地質探礦中采用傳統(tǒng)異常評價方法有著無法精確提取異常元素以及確定成礦異常元素分布特征的技術難點，本文通過對地質探礦中化探異常的評價方法解決這類難題。

地質探礦中化探異常評價研究，是傳統(tǒng)評價方法與異常評價方法的交叉融合，其中涉及到最基本的礦體地質構造，這是探礦的基本條件；探礦過程中涉及到的化探異常是研究異常評價方法的研究手段之一；此外，對傳統(tǒng)評價方法的研究要深入，不能淺嘗輒止，異常評價方法是利用評價的綜合研究而不是簡單的各種方法的簡單疊加[1]。通過系統(tǒng)地測量和研究各類礦體中成礦主元素與異常元素分布下限的指標，進行化探異常評價方法研究。地質探礦中化探異常是指礦化區(qū)段的某些特殊情況，如某些異常元素含量的高低，成礦主元素含量的分布的特性以及化探異常元素存在形式的差異。包含兩個層面，探礦異常元素的提取以及分布，應用化探異常評價方法進一步提高地質探礦效率。

1 提取探礦異常元素

在地質探礦過程中，傳統(tǒng)評價方法存在著無法確定化探異常的準確數(shù)值以及特點的問題，運用異常評價方法進行化探異常的異常元素提取。

元素異常M是一個較好的綜合指標，可以利用該指標來識別多元異點。設有個a樣品，分析了b個變量，則a個樣品在成礦空間的分布看作是一個超橢形球，該橢球的中心由b個變量的均值向量確定，大小由元素異常不定參數(shù)n確定。

在地質探礦中為了使元素異常樣品F標度更加精細化，需求解元素異常F，其中，j為已知礦致異常中最小成礦有利度值。

在此基礎上，為了求解在元素提取之后，元素異常最大和最小極值，計算元素異常極值M，公式為：

由此得出，從相關系數(shù)中，可以得出在探礦過程中成礦主元素之間的內(nèi)在穩(wěn)定性與元素異常表現(xiàn)密切相關。當a與b之差大于零時，元素穩(wěn)定性較高；反之，元素異?？赡苄跃驮酱蟆＿@種數(shù)據(jù)求異組合的異常處理方法改善了單個元素異常簡單機械疊加的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式，避免了出現(xiàn)無礦化信息的假異常狀況，使探礦異常更加集中，元素異常形態(tài)規(guī)則，與礦體的分布走向能夠基本吻合。將定量組合求異方法應用到探礦化探異常評價方法處理，再結合元素組合異常的數(shù)據(jù)匹配分析獲得的組合異常結果在一定程度上提高了地質探礦的精準度[2]。

2 獲取異常標度分布下限特征

地質礦體的化學元素背景通常是曲面而非平面形狀，礦體異常源的存在則會對曲面背景造成一定程度的偏離，異常評價方法比傳統(tǒng)評價方法能更為準確地計算出偏離軌道，經(jīng)過探礦元素提取后，需要確定元素異常標度分布下限特點，在此過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題是異常元素下限范圍無法確定。

運用探礦地區(qū)地質異常元素背景值與異常下限值對開展礦區(qū)化探及化探異常和探尋礦區(qū)異常評價方法的推進工作非常重要。早期采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法，將各項數(shù)據(jù)進行收集匯總，算出異常元素分布下限的平均值與標準偏差；通過a個地質礦系沉積物樣品中主要異常源成礦元素的異常值由小至大排列，如A＜B＜C＜…＜G＜…＜Ga，將樣本中所有小于或者等于G的樣本數(shù)累加與總樣本數(shù)相比，得到的百分比為85%時，對應的G值即為異常下限。由此得到地質礦體中，元素異常下限值(MOPH)計算方法如下：

其中，SDKY、JEIM、VZQ分別為各個主要成礦元素的異常平均值，c、a1、a2、a3為待確定系數(shù)，通過計算結果可得出，在確保異常元素的穩(wěn)定性與分布下限之間成正比。即異常元素的穩(wěn)定性越高，在礦體分布的下限范圍就越大。

為了繼續(xù)得出準確結論，將元素分布下限與異常源存在的可能運用如下公式進行運算：

其中A代表異常源，m代表成礦主元素分布、a代表其他異常元素，并保證且k不等于0。結果顯示，如果礦區(qū)存在異常源，就一定會出現(xiàn)化探異常的情況。而異常源導致的化探異常的求異結果處理分析有助于礦體的發(fā)現(xiàn)。礦體中各元素在化學環(huán)境遷移能力方面有一定差異，需明確異常元素多維標度的分布特點[3]。

成礦主元素和異常元素之間至少會保留一部分地質成礦作用過程中形成的內(nèi)在聯(lián)系。不同元素組合的求異結果表明，把礦體或者礦化二者其中任意一個引起的異常看作是一個完整的異常組合，那么成礦主元素就是異常的核心要素；缺少成礦主元素的異常則不能稱之為異常源，化探異常評價方法也無法成功應用。

3 確定化探異常評價范圍

化探異常評價的范圍確定，可以用F值對異常進行分級、排序。當F≥1時，成礦異常源為礦致異常的可能性最大，也就是存在成礦主元素，可判定為一級異常；當1≤F≤3時，異常元素為礦化異常的可能性最大，探礦有一定的難度，但可操作性較強，可判定為二級異常。當F＜0.5時，地下圍巖異?；蛉醯V化的可能性最大，探礦難度最大，可判定為三級異常。

異常元素標度靶區(qū)確定后，通過多維標度評判公式，得到異常等級判斷后的礦區(qū)元素組合異常的數(shù)據(jù)；成礦主元素的多維標度等級決定了異常區(qū)礦體數(shù)量以及礦體剝蝕程度。再利用不同元素定量組合的求異分析方法對探礦評價方法進行匹配分析。

礦體異常元素等級和剝蝕程度主要影響異常元素標度等級。異常源主要元素的前端元素和末端元素的分布組合特征，異常元素成礦遠景有利度值的高低與異常實際分布面積(FN)、剝蝕強度(R)相關。因此，異常成礦有利度(用PT表示)為：

FN為元素異常的水平面積(km2)；θ為異常區(qū)地形平均坡度；R為剝蝕強度；成礦遠景有利度包括異常源前端元素末端元素的含量和。對于礦體異常源引起的化探異常，盡管礦體剝蝕強度不同，顯示出礦區(qū)元素在質量上有所不同。由此可見，PT值愈大，則化探異常評價方法的精確度越高；反之，則精確度越低。

4 實驗

4.1 實驗準備

為了測試探礦中化探異常評價方法的準確性，將某地區(qū)的成礦主元素作為實驗數(shù)據(jù)，分別采用傳統(tǒng)異常評價方法和化探異常評價方法進行70組實驗。以此對地質探礦中傳統(tǒng)評價方法與化探異常評價方法的準確度進行比較。

4.2 實驗結果

我們通過對比探礦過程中傳統(tǒng)異常評價方法與化探異常評價方法對成礦異常主元素的準確度，得出如下實驗結果：

圖1 傳統(tǒng)評價方法與異常評價方法準確率對比

如圖所示，地質探礦過程中，同樣的元素數(shù)據(jù)，實驗組數(shù)較少時傳統(tǒng)異常評價方法與化探異常評價方法的準確率差距越小，反之，二者準確率差值則越大。由此得出使用化探異常評價方法能更為精確的結論。

在探礦過程中，化探異常評價方法的應用，對有效的提取異常元素以及分析的地質礦體元素分布特征做到較大提升。如果不考慮地質礦體圍巖背景差異的話，則會大面積出現(xiàn)元素異常區(qū)域，而無法準確劃分元素異常等級。

5 結語

傳統(tǒng)異常評價方法下，采用統(tǒng)一的元素異常下限值，則部分礦致異常容易被忽略掉，而在顯示異常的區(qū)域內(nèi)中找不到礦，對地質探礦過程中的化探異常提取增加了很大難度。而這恰巧是化探異常評價方法能準確顯示出元素異常分布下限的優(yōu)勢，更符合地質探礦中成礦主元素的分布規(guī)律。加強礦體區(qū)域異常信號，適合于小范圍區(qū)域的異常信息提取和特征分析，對探礦過程中化探異常情況的異常評價方法的應用具有深遠意義。