水系沉積物測(cè)量在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

敬博宇

（黑龍江省第五地質(zhì)勘查院，黑龍江 哈爾濱150090）

1 水系沉積物測(cè)量的研究現(xiàn)狀

水系沉積物測(cè)量數(shù)據(jù)的處理和解釋是地球化學(xué)找礦工作十分重要的一部分，它的好壞直接影響找礦的效果，決定了找礦工作的成敗。水系沉積物測(cè)量數(shù)據(jù)處理過(guò)程中異常的下限的選取及其背景值的確定對(duì)于水系地球化學(xué)異常的圈定和評(píng)價(jià)具有重要意義，如果異常下限過(guò)高，一些具有重要找礦意義的低弱異常就會(huì)被忽略。因此，水系沉積物測(cè)量異常下限及背景值的確定一直受到地質(zhì)工作者重視，并在該方面進(jìn)行了大量的研究，無(wú)論是在理論上還是在實(shí)際應(yīng)用中都取得了明顯的成果，對(duì)地球化學(xué)找礦工作起到了推動(dòng)的作用，尤其是在尋找貴金屬和有色金屬方面效果更加顯著。

傳統(tǒng)的水系沉積物測(cè)量異常下限和背景值是根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布來(lái)確定，通常會(huì)在全區(qū)選取一個(gè)背景值，將整個(gè)研究區(qū)的地球化學(xué)背景面作為一個(gè)平面來(lái)處理。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和直方圖解法，各元素的背景和異常的劃分是根據(jù)元素的正態(tài)分布得出的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用越來(lái)越多，現(xiàn)在人們確定元素地球化學(xué)背景和異常通常采用數(shù)值計(jì)算的方法。

傳統(tǒng)的水系沉積物測(cè)量異常下限和背景值的確定對(duì)數(shù)據(jù)的要求是十分嚴(yán)格的，所選取的數(shù)據(jù)應(yīng)呈正態(tài)分布或者數(shù)據(jù)的對(duì)數(shù)呈正態(tài)分布。但是在實(shí)際情況下有些數(shù)據(jù)是無(wú)法達(dá)到這個(gè)要求的，地球化學(xué)數(shù)據(jù)可能是多種母巖信息的反應(yīng)，混合分布是多個(gè)成因總體的疊加，所以在分析數(shù)據(jù)時(shí)首先要弄清數(shù)據(jù)是否是混合分布。

隨著研究的逐漸深入，人們開始認(rèn)識(shí)到了水系沉積物各元素的分布是十分復(fù)雜的，他們提出了一系列的理論。研究者們對(duì)礦床的分形性質(zhì)、地球化學(xué)分布和標(biāo)度律關(guān)系等進(jìn)行了研究。有些學(xué)者認(rèn)為水系沉積物中各元素的分布并不可能呈單純的正態(tài)分布，常常具有自己的分布特點(diǎn)，他們使用分形和多重分形模型來(lái)劃分異常和背景，并取得了很好的效果。

一些研究者提出在進(jìn)行水系沉積物異常圈定時(shí)應(yīng)采用劃分子區(qū)的方法，根據(jù)研究區(qū)的具體情況將研究區(qū)劃分為多個(gè)子區(qū)，對(duì)每個(gè)子區(qū)進(jìn)行分析計(jì)算從而確定該子區(qū)的異常下限值和背景值。但是這種方法也有它的局限性，它增加研究人員的工作量，原本一次可以完成的工作需要進(jìn)行多次才能完成，這種方法對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)工作程度要求很高，每處地質(zhì)界線都要求準(zhǔn)確無(wú)誤，這樣做出的異常圖才能更真實(shí)的反應(yīng)實(shí)際情況，對(duì)找礦工作的幫助才會(huì)更大。這種方法受工作人員的主觀意識(shí)影響較大，它們的觀點(diǎn)、認(rèn)識(shí)水平等都會(huì)設(shè)計(jì)出不同的方案，導(dǎo)致結(jié)果的不確定性和可變性。

2 水系沉積物測(cè)量中存在的主要問(wèn)題

第一，傳統(tǒng)的水系沉積物數(shù)據(jù)的處理和解釋大多是在研究區(qū)范圍內(nèi)選取一個(gè)統(tǒng)一值作為元素的背景值，該背景值是依據(jù)相關(guān)規(guī)范確定的。這樣所得到的背景值通常會(huì)忽略了地質(zhì)背景的巖性、所形成時(shí)代不同所帶來(lái)的差異，對(duì)元素背景的影響較大，一些具有重要找礦意義的低弱水系沉積物異常會(huì)被統(tǒng)一的背景值所掩蓋，不被人們發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致漏礦，而那些某種元素被禁止含量較高的地質(zhì)巖體會(huì)被作為礦致異常進(jìn)行查證。因此，受到不同地質(zhì)體巖性和所形成時(shí)代的不同的影響，對(duì)于識(shí)別和提取水系沉積物測(cè)量中低弱地球化學(xué)異常帶來(lái)了很大的麻煩，很多有價(jià)值的低弱異常在以前的地質(zhì)工作中沒(méi)有被識(shí)別出來(lái)，導(dǎo)致在尋找貴金屬、有色金屬過(guò)程中沒(méi)能發(fā)揮水系沉積物測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。

第二，技術(shù)方法等因素的影響，導(dǎo)致地質(zhì)找礦工作只關(guān)注水系沉積物測(cè)量地球化學(xué)異常中規(guī)模較大、異常值較高及各種異常套合較好的異常，常會(huì)對(duì)這些異常進(jìn)行進(jìn)一步查證。而那些異常范圍小、異常強(qiáng)度低的低弱異常很少被關(guān)注，它的地質(zhì)找礦價(jià)值也就會(huì)被忽略。通過(guò)多年的地質(zhì)找礦實(shí)踐可以知道，由于礦引起的化探異常的強(qiáng)度和規(guī)模是會(huì)受很多因素影響的，大的化探異常不一定會(huì)找到大礦，大礦也不一定有大的化探異常，二者沒(méi)有明顯的直接關(guān)系。因此，只關(guān)注那些異常強(qiáng)度高、規(guī)模大、套合較好的異常，而忽略低弱的化探異常是地質(zhì)找礦中常見的問(wèn)題，低弱異常有時(shí)是重要的礦致異常。

第三，在劃分水系沉積物背景和異常的時(shí)候一般只選擇一個(gè)指標(biāo)，并不會(huì)將各個(gè)指標(biāo)綜合考慮，考慮他們的整體性和關(guān)聯(lián)性。經(jīng)地質(zhì)工作者的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行水系沉積物化探異常和背景的劃分過(guò)程中是離不開特定的地質(zhì)體，地質(zhì)體都具有多元性，它是受多種元素相互制約、相互聯(lián)系。人們?cè)谶M(jìn)行水系沉積物化探異常和背景劃分時(shí)不能一看到其中的一個(gè)方面，而要弄清地質(zhì)體的每個(gè)方面及其之間的相互聯(lián)系，這樣劃分出來(lái)的背景和異常才更有意義，對(duì)找礦工作才更有幫助。

第四，隨著我國(guó)對(duì)地質(zhì)找礦工作越來(lái)越關(guān)注，礦產(chǎn)勘查工作在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)廣泛開展，一些埋藏較近的近地表的化探異常和一些容易識(shí)別的礦床已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)開采，人們的找礦難度在逐漸增大，地質(zhì)找礦的思路已經(jīng)由淺部向地球深部轉(zhuǎn)移，尋找那些深部礦體和隱伏礦體等難于識(shí)別的礦體已經(jīng)成為了一種趨勢(shì)。通常情況下，深部礦體和隱伏礦體等難于識(shí)別的礦體里地表較遠(yuǎn)，在水系沉積物測(cè)量中表現(xiàn)為低弱異常，只有正確的識(shí)別這些低弱的化探異常才會(huì)實(shí)現(xiàn)找礦的突破。

3 提取水系沉積物測(cè)量低弱地球化學(xué)異常的具體方法

為了更好的將水系沉積物測(cè)量中的低弱地球化學(xué)異常提取出來(lái)，實(shí)現(xiàn)找礦的目的。我們應(yīng)該采取更加科學(xué)的提取方法，找到影響各元素地球化學(xué)背景的主要因素，將影響因素消除，改善劃分傳統(tǒng)的異常和背景的方法。

第一，我們應(yīng)該將區(qū)域的地質(zhì)資料和地球化學(xué)等相關(guān)資料進(jìn)行全面收集，對(duì)區(qū)域資料進(jìn)行深入的研究和開發(fā)，弄清區(qū)域地質(zhì)背景、典型礦床成礦元素組合及成礦規(guī)律的特點(diǎn)，這樣可以為水系沉積物測(cè)量數(shù)據(jù)的處理和異常解釋提供地質(zhì)依據(jù)；同時(shí)還要掌握國(guó)內(nèi)外在進(jìn)行水系沉積物背景和異常劃分的先進(jìn)方法和理論，為水系沉積物異常和背景的劃分提供理論依據(jù)。

第二，我們要弄清水系沉積物中主要元素和微量元素含量在空間的分布特征，把它們的背景值和空間的關(guān)系分析清楚，并要將影響各元素背景值的因素分析透徹。

第三，研究影響水系沉積物地球化學(xué)異常和背景的因素。通過(guò)對(duì)比分析法弄清不同的景觀區(qū)、不同粒徑的樣品、不同巖性背景及不同礦化劑元素對(duì)水系沉積地球化學(xué)異常和背景的影響，從而為建立了影響地球化學(xué)異常與背景消除方法提供依據(jù)。

第四，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景和正態(tài)分布理論，來(lái)對(duì)不同地質(zhì)體的水系沉積物各元素的含量進(jìn)行概率分析，并分析它們的影響因素，對(duì)不同地質(zhì)體的水系沉積物各元素的背景的確定進(jìn)行深入的研究；研究多元異常和單元素異常圈定的時(shí)候應(yīng)以多元結(jié)構(gòu)指標(biāo)和單元素背景值為基礎(chǔ)，對(duì)水系沉積物的地球化學(xué)異常進(jìn)行提取，對(duì)那些低弱的化探異常應(yīng)該更加注意；采用對(duì)比的方法將所采用的方法與一直礦床或礦點(diǎn)進(jìn)行比較，用來(lái)驗(yàn)證方法的有效性；對(duì)常規(guī)水系沉積物化探異常圖存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，從而制定出一種可以更加直觀、準(zhǔn)確地制圖方法。

第五，對(duì)于那些非正態(tài)分布的多元異常應(yīng)采取消除背景影響的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行投影，根據(jù)投影值的大小來(lái)提取化探異常，將所得異常和已知的礦床或礦點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，從而評(píng)價(jià)方法的有效性。