成矿预测与科学找矿.ppt
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1、矿产勘查学,多尺度矿产资源评价模型与GIS技术,建立多尺度矿产资源潜力评价模型与研发GeoDAS (GeoData Analysis System) GIS技术,开展研究区找矿靶区和远景区圈定和矿产资源潜力评价。,信息提取,多尺度多来源综合地学数据,证据图层,统计预测图与 不确定性图,局部奇异性、广义自相似性,信息综合,逻辑综合, 模糊证据,矿产资源量计算,靶区圈定与潜力评价,矿产资源定量预测与评价方法 证据权重法,加拿大数学地质学家Agterberg 工具 MRAS ArcView (证据权模块 ) GeoDAS(模糊证据权),基于MRAS各证据层权值参数表,研究结果验证,第一节 成矿预测与
2、科学找矿,一、 成矿预测基本概念 二、 成矿预测理论简介 三、 科学找矿,第三章 成矿预测与矿产普查,一、 成矿预测基本概念,成矿预测基本概念,成矿预测工作分类、一般程序,成矿预测的基本理论与准则,绪 目 论 录,成矿预测基本概念,成矿预测:是在科学预测理论的指导下,通过剖析成矿地质条件、总结成矿规律、深入研究矿化信息(找矿标志),进而圈定不同级别的预测区或三维空间内的找矿靶区的一项综合性工作。 在矿产勘查系统中,成矿预测可视为一个动态的子系统。由于勘查对象成矿系统的“灰色”特性。 成矿预测是一项贯穿矿产勘查全过程的工作,即从普查前期开始,直到勘探、矿山开采,都应开展与工作阶段相应的不同要求和
3、不同比例尺的成矿预测工作。 成矿预测有定性预测、定量预测、定位预测及立体预测之提法,一、 成矿预测基本概念,一 目 节 录,成矿预测工作分类、一般程序,成矿预测工作分类 20世纪90年代原地矿部下发的有关成矿预测工作的指导性文件中将成矿预测分为小比例尺、中比例尺、和大比例尺成矿预测三类(表3-1-1)。,一、成矿预测基本概念,表3-1-1 不同比例尺成矿预测任务要求简表,一 目 节 录,成矿预测工作分类、一般程序, 成 矿 预 测 工 作 的 一 般 程 序 成矿预测工作的一般程序可以大致归纳如下:,一、成矿预测基本概念,1)确 定 预 测 要 求 确定预测的目的任务、预测区范围、预测的资源种
4、类、具体的比例尺等。,2)全 面 收 集 地 质 资 料 主要包括各种地质报告和图件、物化探、重砂测量等工作成果以及有关专著。,3)研 究 成 矿 规 律 和 建 立 矿 床 成 矿 模 式 深入研究区域地质背景的基础上,通过一系列典型矿床的控矿因素和成矿机制以及对区域控矿条件的分析,总结在时、空和物质来源方面直接控制矿床形成的分布规律。根据不同比例尺成矿预测工作的需要,建立区域成矿模式和找矿模型。,成矿预测工作分类、一般程序,一、成矿预测基本概念,4)编 制 预 测 图 确定预测的目的任务、预测区范围、预测的资源种类、具体的比例尺等。,5)重 点 工 程 验 证 在预测方案拟定以后,应当选择
5、典型地段,布置少量工作,多以探槽和钻探为主,目的是揭露和验证所圈出的成矿地段。,6)编 写 报 告 成矿预测报告应根据不同比例尺预测的主要任务,以能说明情况、问题和预测成果为原则进行编写。, 成矿预测工作的一般程序 成矿预测工作的一般程序可以大致归纳如下:,成矿预测工作分类、一般程序,一、 成矿预测基本概念, 成矿预测工作的一般程序,注: 概况部分应简要说明任务、工作范围及其划定的依据、地质工作简史、研究程度、已取得的成果;对边远交通不便的地区应说明自然经济地理情况。 成矿规律与预测部分是报告的重点,应说明区域地质、地质建造、地球物理和地球化学等特征;已知典型矿床的控矿因素,成矿规律,矿床成矿
6、模,成矿预测报告内容:一般应包括:概况、工作和研究程度、地质背景、成矿规律与成矿预测,对地质工作部署建议等部分。,一 目 节 录,成矿预测的基本理论与准则,一、 成矿预测基本概念, 成矿预测的基本理论 成矿预测的基本理论可以概括为以下三方面(赵鹏大,1990):,1)相似-类比理论 相似-类比理论:是在 “相似地质环境下,应该有相似的成矿系列和矿床产出;相同的(足够大)地区范围内应该有相似的矿产资源量” 这一假设前提理论下建立的矿床模型,是用以指导预测的工作。 这是进行地质类比的基本工具。矿床模型是对矿床所处三维地质环境的描述,其实质上是成矿地质环境相似度类比法。,一 目 节 录,成矿预测的基
7、本理论与准则,一、成矿预测基本概念, 成矿预测的基本理论,2)求异理论 物、化探异常作为矿床预测的重要依据是人们所熟知的,而求异理论研究与周围地质环境迥然不同的地质结构所表现的地质异常,地质异常是可能产生特殊类型矿床或产出前所未有的新类型或新规模矿床的必要条件。因此,不能只注意与已知类型的成矿环境类比,还要注意“求异”。,成矿预测的基本理论与准则,一、成矿预测基本概念, 成矿预测的基本理论,3)定量组合控矿理论 成矿不是靠单一因素,也不是靠任意个因素的组合,而是靠“必要和充分”因素的组合。因此,成矿和找矿就成为了非确定性事件。我们的任务是,最大限度地提高找矿概率。 这就要求我们必须最大限度地查
8、明“控矿定量组合”,这也是矿床预测必须以提取、构置、优化各种成矿信息,并加以综合定量处理的依据。此外,还必须研究各种因素和成矿中所起作用的大小、性质和方向;研究各种成矿因素在成矿中的参与程度或合理“衡量”。一般地说,一个地区成矿概率的大小与有利因素组合程度有关,也与关键因素是否存在相关。,成矿预测的基本理论与准则,一、 成矿预测基本概念, 成矿预测的基本理论,上述三理论中,相似类比理论是矿床预测的基础,它要求我们详细了解和大量占有国内外已知各类矿床的成矿条件、矿床特征和找矿标志; 求异理论是成矿预测的核心,它要求在相似类比的基础上注意发现不同层次或不同尺度水平、不同类型的异常; 定量组合控矿理
9、论是成矿预测的依据,它要求我们把握一切与矿床有成因联系的地质、化学物理和生物作用,掌握一切与成矿有关的因素及其特征。 三理论之间的关系及作用可根据如图 - 所示。,图3-1-1 成矿预测理论、作用及相互关系图(赵鹏大,1990),成矿预测的基本理论与准则,一、成矿预测基本概念, 成矿预测的准则 赵鹏大教授(1990)和朱裕生教授(1997)等人都曾对成矿预测的准则进行过较深入的总结,具体可概括为以下五方面:,1)最小风险,最大含矿率 准则 成矿预测常称是风险评价,提交的预测成果要包含最小的风险,最大的可靠性。 小比例尺 成矿预测提交的成果中,用成矿远景区及相应的A、B、C三类表达,以表明该区、
10、该类成矿作用的优劣。 中比例尺成矿预测中提交的成矿远景区段和对这些远景区段作出相应的A、B、C三类属性的划分,其中的A类远景区段常称为“找矿靶区”,其能否见矿的风险问题成为能否发现矿床的核心问题。 大比例尺预测圈定的找矿靶区中,人们常常不是以一个面积来验证找矿靶区中包含的风险,而是用一个点(钻孔位置)或一个工程(地表槽探、坑探或钻探)来检验成果的可靠程度。,成矿预测的基本理论与准则,一、成矿预测基本概念, 成矿预测的准则,2)优化评价准则 由于地、物、化、遥资料中包含的成矿信息具有一定的随机性和模糊性,其预测成果是在不确定条件下作出的带有某种风险的决策,但地质找矿工作则要求提交确定性的成果为使
11、两者统一,对圈定的成矿远景区需作可靠性评价,通常称 “优化评价” 。 优化是一项预测原则,尤其在大比例尺预测中是一项重要的原则。实施时,需要应用一些方法,它可以是地质的,也可以是数学的,选准优化的方法是优化准则实施的关键。,成矿预测的基本理论与准则,一、成矿预测基本概念, 成矿预测的准则,3)综合预测评价准则 该准则包括两方面内容: 对潜在矿床自身的综合评价,包括:矿床共生、元素共生的测评价、预测区内其他矿种的评价。 对预测和找矿,要使用综合技术方法。如:地、物、化、航等信息的综合处理和优化。,成矿预测的基本理论与准则,一、 成矿预测基本概念, 成矿预测的准则,)尺度对等准则 成矿预测成果一般
12、要求采用不同层次比例尺的成果表达,据此准则,其原始资料都应与不同层次的比例尺相对应,若用大于该层次比例尺的原始资料是允许的,相反则不符合此准则。,成矿预测的基本理论与准则,一、成矿预测基本概念, 成矿预测的准则,)定量预测准则 定量预测是成矿预测的重要内容之一,成矿预测的计算机化,人工智能化,都必须以预测工作的定量化为基础。同时,定量化也是现代成矿预测所追求的目标,即预测成果形式应包括“四定”:定成矿远景区空间位置,定矿产资源种类,定矿产质量 和 定矿产资源量。有时,为了更加完善,还需定找矿概率及定控矿地质因素和找矿标志最有利成矿和找矿的数值区间。这样就达到了“六定”。要做到这一点显然比单纯地
13、定性预测具有更大优越性。,一 目 节 录,二、 成矿预测理论简介,区域构造成矿分析预测理论,成矿系列预测理论,地质异常理论,绪 目 论 录,二、 成矿预测理论简介,深入区域成矿预测理论分析,对提高预测水平至关重要。区域成矿规律研究的核心问题是查明区域内矿产分布不均匀分布的规律,正确划定不同级次成矿单元,建立指导预测的各类模型,从而为靶区优选提供依据。以不同区域成矿分析理论作为指导,它涉及到预测图的编制方法,找矿靶区优选和成矿模型的建立等。不同的理论均有相应的编图方法、靶区优选和远景圈定方法等。成矿预测实践中,多以一种理论为主,兼及其它。,二、 成矿预测理论简介,区域构造成矿分析预测理论,其基本
14、观点认为:区域构造的形成演化对成矿的时空分布及演化具有明显的控制作用,从分析区域构造与成矿的联系,阐明区域矿床的分布规律,特别是最有利于控制矿床形成分布的有利构造部位,从而达到预测的目的。 由于长期形成的不同大地构造学派,因而相应有不同的区域成矿分析学派,彼此之间互为补充,更丰富了区域成矿分析的预测理论。成矿单元往往和相应的构造单元存在某种对应关系,但构造因素不是控制矿床形成唯一因素,从而出现构造单元与成矿单元不一致的地方亦极为常见。,区域构造成矿分析预测理论,地槽、地台、构造岩浆活化区(地洼区)区域成矿分析预测理论 人们早就注意到世界上一些大型矿带的分布往往与主要的地槽褶皱带相一致,因而首先
15、开展对地槽褶皱带的成矿规律研究。,地槽区的成矿分析 IO. A.毕力宾在编制苏联境内重要成矿带成矿规律图和预测图的基础上,认为地槽的发展一般经历了三个主要阶段,不同类型矿化与地槽发展演化阶段相适应,他建立了地槽发展三阶段的模型(表1)。 进行区域成矿分析预测 时,需从建造分析人手,进而确定研究区所属地槽发展的历史阶段,每个阶段地槽的不同部位形成不同的构造-岩浆带和相应的不同构造-成矿带。在地槽内进一步可划分为内部带、边缘带、地槽海沟、中间地块、地槽边缘、边缘深断裂等次级构造单元。地槽发展不同阶段的岩石建造和有关的矿床参见表1 o IO. A.毕力宾学说的核心是建立了历史一地质(演化)和构造-物
16、质的分析方法。后来许多学者按这一方面又做了大量工作。,地槽、地台、构造岩浆活化区(地洼区)区域成矿分析预测理论,地台区的成矿分析 地台区与地槽区的成矿特征有很大差别。地台区具有盖层和基底双层结构特征。前寒武纪的基底成矿特征,在矿产组合上太古代以亲铁(Fe,Cr,Ni)和亲石(石墨、矾土)元素为主;元古代则以亲铁亲铜亲石元素(Fe,Cu,Ni,Co,TR,Au组合)并存为特征。矿床类型以各类变质矿床为主。控矿构造极其复杂,矿床往往经历过多次叠加改造的成矿作用。地台盖层中有Fe,P,AI、煤、油气、盐等重要矿产,成矿作用与沉积和后生淋滤作用有关。可以针对不同的区域构造特征,划分出若干个不同的构造层
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