矿床成矿系列综合信息预测理论方法及其应用

矿产资源是人类生存发展的物质基础。迄今我国科学家已经发现173个矿种,形成了大量的地质资料与科研成果。本文在全国潜力评价工作的基础上,总结形成了矿床成矿系列综合信息预测理论方法体系,该体系以矿床成矿系列、成矿分析、综合信息矿产预测理论为基础,以区域综合信息编图、综合信息预测模型构建及矿产资源定量预测为主要内容,通过构建地质空间数据库、圈定矿预测类型和工作区、编制专题预测底图-综合信息预测要素图、建立综合信息预测模型,进而进行矿产资源的定位-定量预测,开展矿产资源的潜力评价研究。最后本文以熊耳山金矿为例,运用该理论方法开展区域矿产资源定量预测,为矿产资源预测提供参考意义。

成矿系列理论与找矿预测应用研究——“矿床成矿系列综合信息找矿预测”专辑特邀主编寄语

矿床成矿系列理论从20世纪70年代初开始提出,先后指导了我国胶东、南岭、秦岭等重要成矿省进行区域成矿规律研究,并进一步促进上述区域的找矿预测工作。实践经验证明该理论对于总结我国纷繁复杂的成矿规律具有实用性,其更加适合中国多旋回渐进式演化、多成矿域交汇的实际情况。随着信息技术的发展,将矿床成矿系列与综合信息找矿技术进行深度融合,将能更好地促进我国的矿产资源潜力评价工作。鉴于此,此次专辑依托于全国潜力评价项目、全国动态潜力评价项目和深部重点研发项目,收录15篇成矿系列理论指导找矿预测应用论文,主要涉及不同矿种从区域小比例尺成矿预测到深边部的大比例尺预测的应用研究成果,旨在为新一轮找矿突破战略行动中找矿工作选区和部署提供技术与应用示范。

山东铁矿成矿规律及潜力分析

山东省地处中国东部,经历了漫长地质演化历史,分为鲁西和鲁东2个主要地块,地质矿产具有各自鲜明的特征;其中区内铁矿成矿地质条件优越,成因类型多样,矿床广泛分布,资源储量丰富,是全国重要的铁矿开发基地。本次研究旨在通过对全省地质矿产资料进行总结,从地层赋矿、构造控矿、岩浆岩成矿和物探异常示矿等方面对全省铁矿成矿规律进行分析,进一步对全省铁矿资源潜力进行研究。研究表明全省铁矿类型共分苍峄式、莱芜市、莲子汪式、朱崖式等共14个矿床式;铁矿成矿规律研究表明,各铁矿类型受到地质构造演化控矿、地层控矿、岩体控矿、构造控矿等控制程度不同;如地层控矿方面尤以沉积变质型、化学沉积型较为突出,岩体控矿方面尤以岩浆型铁矿最为显著,而接触交代型铁矿则是地层控矿、岩体控矿、构造控矿联合作用的结果。随着深部找矿工作的持续推进,认真总结物探异常示矿规律是今后勘查工作的重点,低缓磁异常区的勘查是取得重大进展的关键。通过对全区铁矿的时空分布特征对比分析和成矿规律研究,划分了全省铁矿成矿系列,并总结了综合找矿预测模型;构建了研究区铁矿综合勘查技术体系。此次研究共圈定了苍峄铁矿远景区、莱芜铁矿远景区、淄河铁矿远景区和莱阳西铁矿远景区等36处;其中沉积变质型铁矿共15处,接触交代型铁矿共9处,岩浆热液型铁矿共4处,岩浆型铁矿共8处;在上述36处远景区中,A类远景区共18处,B类远景区共13处,C类远景区共5处,在今后各个铁矿类型勘查过程中,沉积变质型铁矿和接触交代型铁矿是今后勘查工作的重点。本次研究为今后全省铁矿找矿工作提供了部署依据和勘查方向。

鄂尔多斯盆地西南缘彭阳铀矿地质特征、成矿规律及找矿标志

彭阳铀矿位于鄂尔多斯盆地西南缘,是全球首例在风成沉积环境中发现的大型砂岩型铀矿,具有含矿层位深、砂体厚度大、铀矿品位高等特点。通过对彭阳铀矿地质特征、物源、铀源、铀矿物赋存状态、蚀变矿物、烃类流体参与成矿等方面进行研究,结合前人研究成果,系统总结了彭阳铀矿的成矿规律。综合研究表明,研究区深大断裂发育、拥有厚大砂体及稳定的“泥-沙-泥”结构,对铀成矿极为有利。同时,盆地西缘岩体可提供稳定铀源,浅层富氧含铀流体顺层流动、下渗,深部烃类流体沿断裂上升至洛河组,导致红色砂岩褪色蚀变,为铀成矿提供还原剂。中新世到更新世,构造活动引发了富氧含铀流体和深层含烃流体的耦合作用,形成了完整的“补-径-排”流体成矿系统,最终导致铀成矿。通过分析彭阳铀矿的成矿和控矿要素,进而建立了成矿模式,对鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿找矿及其它地区相似地质条件下找矿勘查与研究具有重要指示意义。

鲁西地区稀土矿床成矿系列划分与找矿新突破

鲁西地区是我国重要的稀土基地,目前已发现并评价了4个稀土矿(床)点:微山县郗山特大型稀土矿、枣庄薛城关帝庙稀土矿点、兰陵龙宝山中型稀土矿、淄博—莱芜地区稀土矿点。根据近年来的研究成果,厘定出与燕山晚期岩浆有关的与构造-岩浆作用有关的稀土矿床成矿系列。根据稀土矿形成依存的构造-岩浆条件,该矿床系列形成于整个中生代,贯穿于燕山晚期,初步分为一个稀土矿成矿亚系列:与构造-岩浆及岩浆热液有关的成矿亚系列,成矿年龄110~(134.9±1.8)Ma。通过选取郗山稀土矿和胡家庄稀土矿进行同位素研究,郗山稀土矿方解石及矿体中δ^(18)O_(V-SMOW)为8.2‰~9.1‰,δ^(13)C_(V-PDB)为–7.5‰~–7.1‰,成矿物质与碱性岩浆最初可能来源于上地幔;胡家庄含稀土碳酸岩C同位素显示有幔源特征,O同位素落入海相碳酸岩和幔源碳酸岩之间,显示有海相碳酸岩特征,因此推测,方解石矿物经历过后期改造成为次生矿物,为成矿热液与围岩进行水岩反应混合后的结果,二者成矿物质来源具有幔源特征,成矿物质来源相似。根据成矿系列理论,在郗山稀土矿开展系统找矿工作,以寻找中生代郗山碱性杂岩体为找矿目标,提交特大型稀土矿床1处,取得了重大找矿突破,证实了鲁西地区具有较好的找矿前景。

大数据框架下金刚石地质成矿信息挖掘及应用

随着大数据时代的到来,地质行业将大数据作为新兴增长点进行培育和挖掘,以山东蒙阴金刚石矿集区为研究对象,基于大数据实现地质工作和信息技术的深度融合,通过数据统计、挖掘、洞察与预测等分析并集成融合与成矿系统相关的源、运、储、变、保等知识,全面提取蒙阴地区多元地质信息,建立西峪矿区金刚石矿多项指标的成矿地质信息模型,开展三维可视化成矿预测,进而圈定找矿远景区。探寻金刚石大数据管理、分析及成矿预测新技术方法,促进成矿新认知与找矿新发现。

全国重要矿产总量预测方法

全国重要矿产资源评价涉及25种重要矿产的近百种矿床类型,需要在1∶20万尺度水平圈定成矿预测远景区,并科学估算各远景区资源量,为国家矿产资源战略勘查和战略部署提供技术支撑。为了保证预测成果在同一层面上进行全国汇总,制定了全国一致的、标准的技术要求和方法。通过对中国以往一轮、二轮区划预测方法、全国矿产资源总量预测方法及国外最新预测方法的分析和总结,结合近年来预测理论的新发展,确定了全国重要矿产总量预测的理论基础是成矿系列理论、现代成矿动力学理论和综合信息矿产预测理论,采用的预测思路是矿床模型综合地质信息预测方法。文章陈述了总量预测的方法流程和预测技术要求,有关方法思路可供资源评价人员参考。

全国重要固体矿产重点成矿区带划分与资源潜力特征

成矿区带是区域成矿规律研究成果最集中反映,同时也是地质找矿勘查部署最直接依据。利用全国重要矿产潜力评价成果重新厘定我国重要成矿区带,部署我国重要成矿区带有重要实际价值。成矿区带划分一方面要以区域构造环境及演化为纲,对成矿域、成矿省进行科学划分;同时要研究成矿本身时空分布规律,研究矿床的多元地物化遥等成矿信息,使得成矿区带符合成矿实际,能够直接找矿。部署区带是根据国家找矿工作部署出发,对成矿区带进行优选排序,具有引导导向作用,往往也能大大促进部署区带地质找矿突破。本次工作以23个矿种圈定成矿靶区,重要矿产地、物化遥异常等信息,并在最新划分的90个三级成矿区带基础上,划分了26个全国固体矿产勘查重点成矿区带,并进一步优选10个重点部署区带。

矿床模型综合地质信息预测资源量的估算方法

未发现矿产资源潜力的资源定量估算一直是资源评价的重要工作,关于资源量估算的方法也在不断的探索中。从新一轮全国重要矿产资源潜力评价的技术体系所倡导的成矿分析方法入手,探索了资源量估算的成矿地质体体积法,介绍了该方法的原理、步骤和可能实现的途径。

中国铁矿资源潜力定量分析

按照矿床模型综合地质信息矿产预测方法,在中大比例尺勘探数据的基础上,全国分省分预测工作区,不同矿产预测类型分预测深度和可利用性,对全疆域铁矿圈定成矿远景区,使用地质参数体积法估算铁矿潜在资源量。以此为基础,按照单位面积查明资源量和预测资源量定量统计,分析中国重要的铁矿矿集区,为铁矿整装勘查提出部署参考建议。

高斯核密度估计连续后验Logit模型找矿方法

针对证据权模型存在连续型数据需要划分为二态数据并要检验自变量之间的条件独立性的问题,提出了连续后验Logit二分类模型,并据此提出了高斯核密度估计连续后验Logit模型找矿方法,该方法用连续型数据直接计算有矿后验Logit,无需转换连续型数据为二态数据,也无需检验变量之间条件独立性,减少了工作步骤,可以提高定量找矿的精度和工作自动化程度。利用化探数据对广西丹池成矿带的锡矿预测与已知矿产空间分布具有较好的对应关系,证明该方法是可行和有效的。

大数据思维下的矿产资源评价

以大数据时代的预测思维方法,结合重要矿产资源潜力评价具体工作,探索了矿产资源预测评价的基本理论基础。认为大数据的相关性预测方法和常用的综合信息矿产预测方法是一致的,矿产预测模型理论、多学科信息相关性分析、预测地质求异理论、矿产区域趋势分析方法是矿产资源评价的四项基本理论。总结了在数字化、信息化时代矿产资源预测评价的主要工作流程。建立数字化预测数据平台、根据预测矿产模型进行数据清洗、编制预测要素图件、建立预测模型、圈定预测靶区和成矿远景区、进行资源潜力估算等是预测评价的基本任务与流程。

应用GIS技术研制矿产资源评价系统

GIS技术的广泛应用为矿产资源勘查评价提供了新的信息处理手段和工具，同时促进了传统的矿产资源定量评价技术悄悄地发生变革．在GIS技术支撑下，大量的地物化遥空间信息数据库正在建设，这使得矿产资源定量评价的原始信息的应用得到了改变，也迫使我们要研究基于空间数字化数据库的矿产资源定量评价系统．介绍了以矢量数据结构为主体，在MAPGIS平台上开发矿产资源评价系统的基本思路及成果．

全国重要矿产资源潜力评价一些基本预测理论方法的进展

全国25种重要矿产资源潜力评价工作是迄今为止投入最多的矿产预测评价工作,采用的技术方法是基于矿床模型的综合地质信息预测方法。预测工作针对矿产预测的基本问题,如地质工作的不平衡性、三维预测、定量预测与定性预测结合、地物化遥综合预测等问题进行有益探索,提出了新的解决方案。以矿产预测类型为纲,开展建造构造编图,将建造与成矿环境结合;通过矿产预测类型的成矿模式、预测要素研究构建定量预测模型;通过成矿地质体地质参数法预测实现二维到三维的定量预测。

成矿预测中证据权重法与信息量法及其比较

本文简述了证据权重法及信息量法的理论基础及计算方法，并对二者进行了比较，同时分别用证据权重法模型和信息量法模型对同一研究区进行预测，取得了极为相似的效果。

中国铜矿床品位吨位模型

笔者等以1999年底的全国铜矿储量数据为基础,研究了中国铜矿不同成矿类型的品位吨位分布特征,在此基础上研究了中国斑岩型铜矿的品位、吨位分形特征。在研究铜矿的品位吨位特征的基础上,在矿产资源评价系统(MRAS)上集成 MRAK3计算方式,进行全国的铜矿资源量预测评价。

矿产资源评价中的成矿信息提取与综合技术

矿产资源评价就是运用最新的成矿理论及评价技术对地质调查所获取的信息资料进行全面的综合分析， 科学地评价矿产潜在位置、数量、质量等。国际地科联于７０ 年代推广６ 种基本矿产资源评价方法以来， 矿产资源评价理论技术得到了很大发展， 同时现代矿产勘查积累了大量的找矿资料， 如何在新的成矿理论指导下， 使这些宝贵资料在成矿分析中发挥最大效能是一项重要课题。本文综述了目前成矿信息提取与综合的研究现状， 并讨论了相应的几个问题，

我国石墨矿产地质特征及资源潜力分析

石墨是我国重要的大宗优势非金属矿产,其既具有非金属矿物的一般性能,又兼有金属和有机塑料的某些特性,是用途广泛的特殊的非金属矿物原料,是我国新兴产业的重要原材料。我国石墨成因类型主要为区域变质型,其工业价值较大。文章通过对我国石墨矿产分布特征、成矿规律分析进而总结石墨资源潜力特征,认为我国黑龙江、内蒙古、四川等省资源潜力巨大,可实行保护性开采,从而获取经济效益。

地质矿产勘探评价三维可视化技术及探矿者软件开发

1三维矿产勘探信息技术现状矿产勘查是在区域地质调查的基础上,使用多种勘查技术手段、方法对研究区矿产地质进行的系统工作。矿产勘查的基本任务是研究矿床形成条件、赋存规律及矿体变化特征,在此基础上,获得地质储量、矿山设计所需要的地质经济技术信息及查明矿体各参数的变化规律,预测矿床的储量、质量、矿体形态及开采条件,准确指导矿床勘探评价开发工作。

全国重要矿产预测评价

全国重要矿产预测评价在借鉴国内外矿产预测经验基础上,运用成矿系列理论、成矿动力学理论和综合信息矿产定量预测理论为支撑的矿床模型综合地质信息矿产预测方法,以成矿系列矿产预测类型为纲,在系统编制建造构造预测底图的基础上,建立矿床综合信息预测模型。通过运用成矿地质体参数法,在矿产资源评价系统(MRAS)的辅助下,估算我国铁、铝、铜、铅、锌、金、锑、钨、锰、锡、钼、镍、银、稀土、铬铁矿、菱镁矿、锂、硼、硫、萤石、钾、重晶石、磷23种矿产地下2 km预测资源量,并在此基础上圈定全国层次的3级预测区。科学评价了我国矿产资源的潜力,为国家政府机构和矿产勘查机构提供技术支撑。