淺析礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中區(qū)域化探異常的識(shí)別和評(píng)價(jià)

李家慶

摘 要： 區(qū)域化探異常識(shí)別與評(píng)價(jià)是礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中的主要環(huán)節(jié)，是發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源并對(duì)其質(zhì)量、規(guī)模進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種科學(xué)方法，是實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)和條件，也是一套系統(tǒng)性的工作手段。本文從礦產(chǎn)預(yù)測(cè)目的和區(qū)域化探異常識(shí)別、評(píng)價(jià)的作用入手，結(jié)合礦產(chǎn)工程實(shí)例，對(duì)區(qū)域化探異常的識(shí)別方法和異常評(píng)價(jià)的指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，僅供參考借鑒。

關(guān)鍵詞： 礦產(chǎn)預(yù)測(cè)； 區(qū)域化探異常； 異常識(shí)別； 異常評(píng)價(jià)

區(qū)域化探勘查，作為一種區(qū)域性的礦產(chǎn)預(yù)測(cè)與勘查方式，最早興起于五十年代初期，直至八十年代，區(qū)域化探勘查已經(jīng)成為礦產(chǎn)預(yù)測(cè)、礦產(chǎn)取樣、數(shù)據(jù)分析的重要依據(jù)。目前，能源短缺已經(jīng)成為一個(gè)世界性的問(wèn)題，在我國(guó)的表現(xiàn)尤為明顯。為緩解能源緊張問(wèn)題，擴(kuò)充能源儲(chǔ)備，我國(guó)積極推進(jìn)礦產(chǎn)普查和礦產(chǎn)預(yù)測(cè)工作，盡最大的努力發(fā)現(xiàn)可能存在的礦點(diǎn)和化探異常區(qū)域，對(duì)找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行合理性的評(píng)價(jià)，測(cè)定礦產(chǎn)資源總量，為找礦、開(kāi)礦等工作提供基本的信息支持。礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中遇到化探異常情況，需進(jìn)行化探異常識(shí)別和評(píng)價(jià)方能確定找礦遠(yuǎn)景的具體數(shù)據(jù)?；疆惓ＷR(shí)別和評(píng)價(jià)作為是礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中的重要工作，必須做好相關(guān)的研究工作，為礦產(chǎn)預(yù)測(cè)提供基本的勘查數(shù)據(jù)。

1. 礦產(chǎn)預(yù)測(cè)目的和區(qū)域化探異常識(shí)別、評(píng)價(jià)的作用

1.1 礦產(chǎn)預(yù)測(cè)目的

礦產(chǎn)預(yù)測(cè)，是在研究和認(rèn)識(shí)礦產(chǎn)成礦規(guī)律基礎(chǔ)上，利用地質(zhì)理論和一些技術(shù)方法，如遙感技術(shù)、物化探技術(shù)等，找到潛在的礦產(chǎn)資源或礦點(diǎn)，對(duì)它的質(zhì)、量做出合理評(píng)價(jià)，推測(cè)它的開(kāi)發(fā)與利用價(jià)值?？梢钥闯?，礦產(chǎn)預(yù)測(cè)目的主要是找到可能存在的礦產(chǎn)資源或礦點(diǎn)，合理確定找礦遠(yuǎn)景，縮小礦產(chǎn)勘查目標(biāo)區(qū)域，提高找礦的預(yù)見(jiàn)性，減少找礦的風(fēng)險(xiǎn)性，確保找礦成效。

1.2 區(qū)域化探異常識(shí)別與評(píng)價(jià)的作用

區(qū)域化探是針對(duì)找礦異常的一種專項(xiàng)技術(shù)，可以為找礦異常提供有力的技術(shù)指導(dǎo)和支持。區(qū)域化探利用相關(guān)的技術(shù)方法圈定地質(zhì)礦藏的化學(xué)異常范圍，將異常化學(xué)特征與無(wú)礦背景區(qū)進(jìn)行對(duì)比，確定異常區(qū)域成礦類(lèi)型，建立化探找礦異常模式，為礦產(chǎn)預(yù)測(cè)提供需要的勘查數(shù)據(jù)。建立化探找礦異常模式是識(shí)別與評(píng)價(jià)區(qū)域化探異常的重要步驟，是達(dá)到礦產(chǎn)預(yù)測(cè)目的主要手段。工作人員建立化探找礦異常模式時(shí)，以區(qū)域化探異常識(shí)別與評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，從這一點(diǎn)看區(qū)域化探異常識(shí)別與評(píng)價(jià)在礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中有著重要作用，是實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。其中，化探異常識(shí)別是化探異常評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，其根本工作是從背景場(chǎng)中找出異常場(chǎng)。

2. 區(qū)域化探異常的識(shí)別與評(píng)價(jià)

2.1 區(qū)域化探異常識(shí)別

2.1.1 襯值異常

通過(guò)科學(xué)的計(jì)算方法，按照一定的計(jì)算原則對(duì)襯值處理進(jìn)行處理，可以識(shí)別出低緩異常。目前，襯值處理所采用的計(jì)算方法是比較多的，但所有方法的計(jì)算原理基本一致。以子區(qū)中位數(shù)相應(yīng)襯值濾波法為例，計(jì)算原理是：將地球化學(xué)背景視作為一個(gè)不斷起伏變化的曲面，用窗口代替子區(qū)，其中通過(guò)大窗口模擬地球化學(xué)背景的起伏變化曲面，小窗口做具備噪音之用。大窗口與小窗口的平均值的比值就是襯值，可借助此襯值識(shí)別低緩異常。

對(duì)低緩異常有效識(shí)別情況下，從標(biāo)型元素組合中挑選出能代表異常區(qū)礦床的具體標(biāo)型元素組合，根據(jù)襯值異常繪制元素組合圖和綜合異常圖。其中，綜合性異常圖不僅用于低緩異常識(shí)別，還能為礦產(chǎn)預(yù)測(cè)和定量評(píng)價(jià)提供可靠的勘察數(shù)據(jù)。

2.1.2 比值異常

在區(qū)域化探異常識(shí)別過(guò)程中，利用不同的特征指示元素建立元素對(duì)比值，或利用元素組合建立元素組合對(duì)比值，根據(jù)對(duì)比值區(qū)分成礦元素之間的主次關(guān)系，以及不同礦化類(lèi)型的差異，達(dá)到識(shí)別化探異常的目的。

如，九瑞礦田有武山礦山、城門(mén)山礦床、豐山洞礦床、曾家垅礦床等，成礦元素主要有Cu、Mo。其中，武山礦山的成礦元素Cu、Mo之間的比值約為5.8，Cu的礦化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Mo的礦化程度。城門(mén)山礦床、豐山洞礦床的成礦元素Cu、Mo之間的比值雖然低于5.8，但是成礦元素組合一致，表示武山礦山與城門(mén)山礦床、豐山洞礦床的礦化類(lèi)型是相同的。反觀曾家垅礦床的成礦元素是W、Sn、Cu、Mo等，與前三個(gè)礦床的成礦條件、成礦元素不相同，表示曾家垅礦床是不同于前三個(gè)礦化類(lèi)型的礦床。

2.2 區(qū)域化探異常評(píng)價(jià)

2.2.1 評(píng)價(jià)原則

化探異常評(píng)價(jià)以化探異常識(shí)別為條件，根據(jù)化探異常識(shí)別結(jié)果對(duì)化探異常進(jìn)行相關(guān)的分析與評(píng)價(jià)，合理確定找礦前景，為接下來(lái)的找礦工作提供技術(shù)指導(dǎo)。為保證化探異常評(píng)價(jià)合理，其評(píng)價(jià)工作應(yīng)當(dāng)遵守以下原則：第一，深度挖掘地球化學(xué)數(shù)據(jù)中的全部成礦信息，特別是隱藏信息，強(qiáng)調(diào)成礦條件與地球化學(xué)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性；第二，遵循原生異常和次生異常之間的繼承性。

2.2.2 指標(biāo)參數(shù)

（1）規(guī)格化面金屬量

從以往工作實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)看，異常規(guī)模是異常評(píng)價(jià)中的一個(gè)重要參數(shù)，一般通過(guò)面金屬量衡量。但是根據(jù)地球化學(xué)勘查術(shù)語(yǔ)和地球化學(xué)勘查技術(shù)符號(hào)中的相關(guān)內(nèi)容，可以知道面金屬量與異常規(guī)模的術(shù)語(yǔ)是不同的?；疆惓Ｒ?guī)模是化探異常面積、化探異常強(qiáng)度的綜合表征，符號(hào)為Ad。但是，面金屬量不屬于異常范圍內(nèi)的概念，且它們的計(jì)算方法也有很大區(qū)別，所以不能單純地用面金屬量衡量化探異常規(guī)模，需采用一定的數(shù)據(jù)變換法，才能用規(guī)格化的面金屬量衡量化探異常規(guī)劃。

數(shù)據(jù)變換法主要有均勻化、標(biāo)準(zhǔn)化、極差化三種方法。其中，均勻化數(shù)據(jù)變換法常被應(yīng)用，可以采用中位數(shù)、背景值等方式進(jìn)行變換。規(guī)格化異常規(guī)模進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要列清楚公式，明確標(biāo)記各符號(hào)代表的參數(shù)含義，以免出現(xiàn)計(jì)算失誤，影響正確的化探異常規(guī)模計(jì)算。

（2）相似系數(shù)

事實(shí)上，化探異常評(píng)價(jià)是一個(gè)求異過(guò)程，不僅要根據(jù)區(qū)域化探勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行定性分析評(píng)價(jià)，確定異常類(lèi)型，還要統(tǒng)計(jì)成礦元素、劃分組合元素、進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，對(duì)化探異常進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，方能確定成礦規(guī)模。地球化學(xué)相似系數(shù)是表示“觀測(cè)樣本”和“標(biāo)準(zhǔn)樣本”之間的礦化信息相似度的一個(gè)參數(shù)。當(dāng)?shù)厍蚧瘜W(xué)相似系數(shù)較大時(shí)，“觀測(cè)樣本”和“標(biāo)準(zhǔn)樣本”之間的礦化信息相似度較高，反之較低。所以，通過(guò)分析評(píng)價(jià)地球化學(xué)相似系數(shù)可以比較準(zhǔn)確的確定礦化類(lèi)型。

地球化學(xué)相似系數(shù)計(jì)算方式：首先，將典型礦床所在的空間位置設(shè)置成一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)樣本”，準(zhǔn)確描述其礦化信息；然后，通過(guò)距離公式計(jì)算“觀測(cè)樣本”與“標(biāo)準(zhǔn)樣本”之間的距離值；之后，利用數(shù)據(jù)變換法使之換成[0，1]區(qū)間內(nèi)的數(shù)值，這一數(shù)值就是地球化學(xué)相似系數(shù)。得到地球化學(xué)相似系數(shù)后，利用它繪制地球化學(xué)圖，作為化探異常評(píng)價(jià)的基本資料。

（3）剝蝕系數(shù)

礦體產(chǎn)出狀態(tài)對(duì)找礦方法制定和礦產(chǎn)預(yù)測(cè)成效的影響是巨大的，所以進(jìn)行化探異常評(píng)價(jià)時(shí)，一定要對(duì)礦體的實(shí)際剝蝕程度進(jìn)行科學(xué)合理的判別，以便確定成礦情況。然后，制定與之相適應(yīng)的找礦方法，降低找礦工作的風(fēng)險(xiǎn)性。

進(jìn)行剝蝕程度判別時(shí)，應(yīng)當(dāng)以原生暈的原生異常分帶理論為基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)V床剝蝕程度達(dá)到一定數(shù)值后，其次生異常特征將表現(xiàn)出原生異常相應(yīng)特征的組合元素，之所以這樣主要因?yàn)榇紊惓Ｅc原生異常之間存在一定的繼承性。所以，勘查礦床次生異常特征一定程度上可以了解礦床的原生異常特征，能比較清楚的判別礦床剝蝕程度。如果礦床剝落程度較淺，表示礦頭暈在地表占優(yōu)勢(shì)；如果礦床剝落程度為中等，表示礦體暈異常強(qiáng)，且面積較大；如礦床剝落程度為深剝蝕，表示礦尾暈異常強(qiáng)。剝蝕程度通過(guò)剝蝕系數(shù)表示，一般通過(guò)原生異常特征元素組合的比值求得。

3. 結(jié)論

綜上所述，區(qū)域化探異常識(shí)別與評(píng)價(jià)是礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中的主要環(huán)節(jié)，是提高礦產(chǎn)預(yù)測(cè)成效的關(guān)鍵。為達(dá)到礦產(chǎn)預(yù)測(cè)目的，必須合理地運(yùn)用區(qū)域化探技術(shù)，準(zhǔn)確地從地球背景場(chǎng)找出異常場(chǎng)，并對(duì)異常場(chǎng)進(jìn)行識(shí)別和評(píng)價(jià)，確定礦化類(lèi)型、成礦元素及條件，預(yù)測(cè)成礦規(guī)模和成礦質(zhì)量，為日后的開(kāi)礦設(shè)計(jì)提供可靠的信息數(shù)據(jù)，降低找礦風(fēng)險(xiǎn)，使測(cè)礦、找礦工作順利進(jìn)行。

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