姚永龍
(遼寧省第三地質(zhì)大隊有限責(zé)任公司,遼寧 朝陽 122000)
成礦遠(yuǎn)景預(yù)測是以地質(zhì)理論和科學(xué)方法為基礎(chǔ),通過對研究區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料進行研究分析,總結(jié)地質(zhì)特征和成礦條件,建立成礦預(yù)測模型,來計算各預(yù)測單元的遠(yuǎn)景級別及成礦概率的[1]。針對地質(zhì)工作程度普遍較高,地表礦床日益減少的現(xiàn)狀,以合適的成礦預(yù)測方法對已知礦床進行“攻深找盲”成為新時期地質(zhì)礦產(chǎn)工作重點。
本文以證據(jù)權(quán)重法為成礦預(yù)測方法,通過研究虹螺山-五指山地區(qū)鉛鋅成礦地質(zhì)條件和礦床賦存規(guī)律,建立基于GIS的成礦預(yù)測模型,預(yù)測區(qū)內(nèi)鉛鋅成礦遠(yuǎn)景。
虹螺山-五指山地區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北地臺北緣燕山臺褶帶,山海關(guān)臺拱與遼西臺陷過度部位[2]。研究區(qū)以青龍-葫蘆島斷裂為南東界,要路溝-葫蘆島大斷裂至女兒河斷裂為北西界。堿廠巖體、寬邦巖體、五指山巖體、虹螺山巖體和舊門巖體等規(guī)模較大的巖體沿要路溝-女兒河區(qū)域斷裂與其它方向區(qū)域斷裂交匯部位分布,構(gòu)成了一條呈北東向展布的區(qū)域構(gòu)造巖漿活動成礦帶(八家子-楊家杖子構(gòu)造巖漿成礦帶),區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的南松樹茆、八家子鉛鋅礦即處于該成礦帶的西緣。
證據(jù)權(quán)重法是由加拿大數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)家Agterberg和Bonham-Carter20世紀(jì)80年代末提出的基于GIS技術(shù)的礦產(chǎn)資源評價方法[2]。在實際應(yīng)用中成礦相關(guān)地質(zhì)因素均作為資源預(yù)測評價的證據(jù)權(quán)因子,而各證據(jù)權(quán)因子對成礦預(yù)測的有利度則通過其權(quán)重值來衡量。
基于證據(jù)權(quán)重法的成礦遠(yuǎn)景預(yù)測成礦遠(yuǎn)景預(yù)測主要計算公式:
為準(zhǔn)確地進行成礦遠(yuǎn)景預(yù)測,首先利用Mapgis軟件建立虹螺山-五指山地區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫,對礦產(chǎn)地質(zhì)子數(shù)據(jù)庫與基礎(chǔ)地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等子數(shù)據(jù)庫進行相交分析后,提取霧迷山組、高于莊組和奧陶系地層、緩沖半徑為1.74Km的構(gòu)造影響帶、燕山期中粗?;◢弾r、航磁負(fù)場、重力負(fù)場、異常值下限分別為126ppm、27ppm、69ppm的Ag、Pb、Zn單元素化探異常及Cu、Pb、Zn組合元素的重砂異常為區(qū)內(nèi)鉛鋅成礦預(yù)測證據(jù)權(quán)因子。
證據(jù)權(quán)重法成礦預(yù)測是基于已知礦產(chǎn)與各成礦條件之間的相關(guān)度來確定每個地質(zhì)要素的權(quán)重值,從而對各預(yù)測單元進行成礦遠(yuǎn)景預(yù)測的。根據(jù)每個預(yù)測單元內(nèi)只有一處礦產(chǎn)地的原則,以2Km×2Km的網(wǎng)度對研究區(qū)進行預(yù)測單元劃分,并在各單元內(nèi)獨立提取有利證據(jù)權(quán)因子。
(1)在各預(yù)測單元內(nèi)提取上述成礦預(yù)測有利證據(jù)權(quán)因子,進行二元賦值后建立預(yù)測單元的地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)。
(2)在各預(yù)測單元內(nèi)提取鉛鋅礦床(點)文件,進行二元賦值后建立預(yù)測單元的礦產(chǎn)屬性數(shù)據(jù)。
(3)基于上述兩類屬性數(shù)據(jù),計算出各證據(jù)權(quán)因子的權(quán)重值及證據(jù)權(quán)相關(guān)系數(shù),建立證據(jù)權(quán)成礦預(yù)測模型。
根據(jù)上述成礦預(yù)測模型計算出各預(yù)測單元的后驗成礦概率值。參照后驗概率等值線求拐點的方法,劃分出三個遠(yuǎn)景區(qū)級別,并在此基礎(chǔ)上繪制虹螺山-五指山鉛鋅成礦遠(yuǎn)景預(yù)測圖。
圖1 虹螺山-五指山地區(qū)鉛鋅礦床成礦遠(yuǎn)景預(yù)測圖
Ⅰ級遠(yuǎn)景區(qū)為成礦條件十分有利地區(qū),P后驗>0.8,有裴家屯-楊家杖子預(yù)測區(qū)及八家子預(yù)測區(qū)兩處。其內(nèi)有9處礦產(chǎn)地,其中中型礦床2個,小型礦床4個,礦點3個。Ⅱ級遠(yuǎn)景區(qū)為成礦條件有利地區(qū),0.6<P后驗<0.8,有西平坡預(yù)測區(qū)、高家?guī)X預(yù)測區(qū)、胡家?guī)X預(yù)測區(qū)、鴿子洞預(yù)測區(qū)、剛屯-石灰窯子預(yù)測區(qū)、暖池塘預(yù)測區(qū)及高橋鎮(zhèn)預(yù)測區(qū)七處。其內(nèi)有8處礦產(chǎn)地,其中小型礦床3個,礦點5處。Ⅲ級遠(yuǎn)景區(qū)為成礦條件較為有利地區(qū),0.4<P后驗<0.6,有張相公屯北預(yù)測區(qū)、沈家屯預(yù)測區(qū)、小蓋州預(yù)測區(qū)和白塔峪南預(yù)測區(qū)四處。其內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦點1處。
(1)圈定的遠(yuǎn)景區(qū)包含了研究區(qū)內(nèi)所有已知鉛鋅礦床(點),且遠(yuǎn)景區(qū)級別與其內(nèi)賦存鉛鋅礦床(點)的規(guī)模、數(shù)量成正比,說明本次成礦遠(yuǎn)景預(yù)測符合實際情況,預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確。
(2)本次預(yù)測圈定了張相公屯一帶、小蓋州一帶、白塔峪一帶三處目前尚未發(fā)現(xiàn)礦床(點)的預(yù)測區(qū)。這些預(yù)測區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件與已知鉛鋅礦床基本一致,具有較好的找礦遠(yuǎn)景。
(3)區(qū)內(nèi)鉛鉛鋅礦床主要賦存于霧迷山組、高于莊組及奧陶系地層;其產(chǎn)出和分布受燕山期中粗粒侵入巖及近東西向、北東向、北北東向的區(qū)域斷裂構(gòu)造影響較大;航磁負(fù)場和重力負(fù)場,銀、鉛、鋅元素化探異常以及銅、鉛、鋅組合元素的重砂異常亦是本區(qū)有效的鉛鋅找礦標(biāo)志。
(4)本次鉛鋅成礦遠(yuǎn)景預(yù)測基于證據(jù)權(quán)重法對成礦有利證據(jù)權(quán)因子進行篩選,借助Mapgis軟件的數(shù)據(jù)庫信息處理功能,有效結(jié)合了數(shù)學(xué)統(tǒng)計預(yù)測方法與新興GIS技術(shù)的各自優(yōu)點,對研究區(qū)進行多源地學(xué)信息預(yù)測,并將預(yù)測成果以圖表的形式表示出來,保證了預(yù)測預(yù)測結(jié)果的直觀性、準(zhǔn)確性。