采礦課件第三章 成礦預測與礦產(chǎn)普查（一）

第三章成礦預測與礦產(chǎn)普查第一節(jié)成礦預測與科學找礦成礦預測科學找礦找礦預測一.成礦預測概念成礦預測工作分類及一般程序成礦預測的根本理論與準那么成礦預測方法分類〔一〕成礦預測的概念成礦預測是在科學預測理論的指導下，通過剖析成礦地質(zhì)條件、深入研究礦化信息〔找礦標志〕、總結(jié)成礦規(guī)律，進而圈定不同級別的預測區(qū)或三維空間內(nèi)的找礦靶區(qū)的一項綜合性工作。成礦預測是對發(fā)生在過去的成礦事件的未知成礦特征進行的估計或推斷?！捕吵傻V預測工作的分類及一般程序1成礦預測工作分類最初〔70—80〕年代分為三類:大區(qū)區(qū)域礦區(qū)成礦預測；90年代以后，地礦部規(guī)劃院分為三類:小比例尺成礦預測；中比例尺成礦預測；大比例尺成礦預測。另有定性預測定量預測定位預測及立體預測之提法2.成礦預測工作的一般程序成礦預測工作的一般程序可以大致歸納為以六個步驟：

1)明確預測要求明確預測的目的任務、預測區(qū)范圍、預測的資源種類、具體的比例尺等。2)全面收集地質(zhì)資料全面搜集研究地區(qū)的各種地質(zhì)報告和圖件、物化探、重砂測量等工作成果以及有關(guān)專著，并盡可能進行礦產(chǎn)預測所必需的地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦床等各項地質(zhì)資料的系統(tǒng)整理，使之條理化和圖表化。為進一步研究成礦規(guī)律和預測打下根底3)研究成礦規(guī)律和建立礦床成礦模式在深入研究區(qū)域地質(zhì)背景的根底上，通過一系列典型礦床的控礦因素和成礦機制以及對區(qū)域控礦條件的分析，找出在時、空和物質(zhì)來源方面直接控制礦床形成的分布規(guī)律。根據(jù)不同比例尺成礦預測工作的需要，建立區(qū)域成礦模式、礦床成因模式、找礦模型。4)編制預測圖通常以成礦規(guī)律圖為底圖。要突出各種控礦地質(zhì)因素和礦化信息。在綜合分析控礦因素和化信息的根底上，確定預測評價的準那么，圈出礦產(chǎn)預測區(qū)，劃分遠景區(qū)級別，以反映預測的可靠程度，并進行相應的預測儲量估算。5)重點工程驗證對復雜地質(zhì)體的評價預測，必然有個實踐、認識、再實踐、再認識的不斷深化過程。地質(zhì)現(xiàn)象常常具有多解性，相互干擾很大，造成分辨“礦〞與“非礦〞的重重困難。因此必需用信息論的觀點，把預測找礦過程看成是一個多因素影響的不斷修正、不斷調(diào)整的動態(tài)過程。要使這樣一個過程科學化，信息反響是不可缺少的。信息反響能使預測方案的驗證過程中產(chǎn)生的各種信息，及時送回到我們的手中，幫助適時地改進和調(diào)整決策，以到達“有效最正確〞預測的目的。因此，在預測方案擬訂以后，應中選取典型地段布置少量工程(一般以鉆探為主)予以揭露，及時驗證預測礦產(chǎn)的可靠性。概況局部應簡要說明任務、工作范圍及其劃定的依據(jù)、地質(zhì)工作簡史、研究程度、已取得的成果；對遙遠交通不便的地區(qū)應說明自然經(jīng)濟地理情況。成礦規(guī)律與預測局部是報告的重點，應說明區(qū)域地質(zhì)、地質(zhì)建造、地球物理和地球化學等特征；典型礦床的控礦因素、礦化信息、成礦規(guī)律、進一步找礦能性，成礦區(qū)(帶)的劃分及預測地區(qū)，資源量預測方法選擇及預測結(jié)果。二)成礦預測的根本理論與準那么1.成礦預測的根本理論相似—類比理論求異理論定量組合控礦理論相似—類比理論是指在相似的地質(zhì)環(huán)境下，應該有相似的成礦系列和礦床產(chǎn)出；相同的地區(qū)范圍內(nèi)，應該有相似的礦產(chǎn)資源量。礦床模型成為指導找礦的首要工作求異理論礦床都產(chǎn)出于地質(zhì)異常中，因而通過發(fā)現(xiàn)異常，就可以發(fā)現(xiàn)礦床。人所共知，礦產(chǎn)通常是所在地質(zhì)體的一個特殊組成局部——異常，這種特殊性可以表達為物理異常、化學異常及地質(zhì)異常，并且前二者包括在后者之中；特大型礦床在同類性的小礦床中又有其產(chǎn)出的特殊性。因此，求異是預測找礦的一個有效途徑及思路。通過求異，也只有通過求異，才能發(fā)現(xiàn)新類型的礦床。定量組合控礦理論成礦不是靠單一因素，也不是靠任意個因素的組合，而是靠“必要和充分〞因素的組合。人們現(xiàn)在尚不能對成礦事件充分認識和查明，這樣，成礦和找礦就成為了非確定性事件。預測的任務是，最大限度地提高找礦概率。往往在地質(zhì)條件相似情況下，一些地區(qū)有礦，而另一些地區(qū)無礦，這是因為“相似的地質(zhì)條件〞并不一定是成礦的“充分條件〞。一般地說，一個地區(qū)成礦概率的大小與有利因素組合程度有關(guān)，也與關(guān)鍵因素是否存在相關(guān)。三理論關(guān)系：相似類比理論是礦床預測的根底，它要求我們詳細了解和大量占有國內(nèi)外各類礦床的成礦條件、礦床特征和找礦標志；求異理論是成礦預測的核心，它要求在相似類比的根底上注意發(fā)現(xiàn)不同層次或不同尺度水平、不同類型的異常；定量組合控礦理論是成礦預測的依據(jù)，它要求掌握一切與成礦有關(guān)的因素及其特征。2.成礦預測的準那么1〕最小風險最大含礦率準那么2〕優(yōu)化評價準那么3〕綜合預測評價準那么4〕尺度對等準那么5〕定量預測準那么1〕最小風險最大含礦率準那么該準那么是指對提交的預測成果要求在最小漏失隱伏礦床可能性的前提下，以最小的空間位置圈定找礦靶區(qū)。成礦預測實質(zhì)上是風險評價，提交的預測成果要包含最小的風險，最大的可靠性。實際上，圈定的找礦靶區(qū)常會出現(xiàn)兩類常見的錯誤：一是漏圈有礦地段；二是將無礦地段誤圈為找礦靶區(qū)。此準那么是防止此二類錯誤產(chǎn)生的根本原那么。凡遵循此準那么提交的預測成果都可防止過于冒險和過于保守的兩種極端錯誤的傾向。2〕優(yōu)化評價準那么由于地、物、化、遙資料中包含的成礦信息具有一定的隨機性和模糊性，其預測成果是在不確定條件下做出的帶有某種風險的決策，但地質(zhì)找礦工作那么要求提交確定性的成果。為使兩者統(tǒng)一，對圈定的成礦遠景區(qū)需作可靠性評價，通常稱“優(yōu)化評價〞。優(yōu)化評價是指預測人員根據(jù)成礦規(guī)律和成礦控制因素的認識，有意識地干預模型的構(gòu)成，對模型作有利成礦(或強化成礦信息)的定向轉(zhuǎn)換(但要在不改變模型預測目標的前提下)，使模型突出其中一些有重要預測標志(或控礦因素)的信息，抑制某些成礦意義不明顯，或干擾較強的信息，迫使模型向成礦有利方向濃縮信息，突出找礦標志，逐步逼近潛在礦床，實現(xiàn)模型的定量轉(zhuǎn)換。最后提出重中之重的普查區(qū)和最優(yōu)的找礦靶區(qū)。3〕綜合預測評價準那么4〕尺度對等準那么成礦預測成果一般要求采用不同層次比例尺的成果表達，據(jù)此準那么，其原始資料都應與不同層次的比例尺相對應，假設用大于該層次比例尺的原始資料是允許的，相反那么不符合此準那么。水平對等準那么包括以下內(nèi)容①成礦預測成果比例尺與使用的地、物、化、航衛(wèi)資料的比例尺一致；②在區(qū)建立預測模型使用的地、物、化、航衛(wèi)變量在預測區(qū)上均可獲?。虎厶峤唤y(tǒng)一規(guī)定的預測成果，且其比例尺要一致；④數(shù)據(jù)處理需使用統(tǒng)一規(guī)定的程序，在提交的成果中，凡涉及到計算機數(shù)據(jù)處理、繪圖等工作所使用的軟件都是正式鑒定通過(或驗收)的程序，否那么將是無效的。5〕定量預測準那么定量預測是成礦預測的重要內(nèi)容之一，也是成礦預測現(xiàn)代化標志之一。成礦預測要計算機化，人工智能化，都必須以預測工作的定量化為根底。同時，定量化也是現(xiàn)代成礦預測所追求的目標，即預測成果形式應包括“四定〞：定成礦遠景區(qū)空間位置，定礦產(chǎn)資源種類，定礦產(chǎn)質(zhì)量和定礦產(chǎn)資源量。有時，為了更加完善，還應要求定找礦概率及定控礦地質(zhì)因素和找礦標志最有利成礦和找礦的數(shù)值區(qū)間。這樣就到達了六定?！踩吵傻V預測方法分類研究1.成礦預測方法的理論根底2.成礦預測方法分類1.成礦預測方法的理論根底成礦預測是對發(fā)生在過去的成礦事件的未知特征進行的估計或推斷。預測的過程實質(zhì)上是一個嚴密的科學邏輯思維過程，包括觀察、分析、歸納、演繹及推理等認識環(huán)節(jié)。1.成礦預測方法的理論根底成礦預測方法那么既是對這種思維過程的一種具體表達及反映，又是保證這種思維過程得以順利完成的有效途徑，其是在一定的理論根底上，結(jié)合成礦預測的具體特點而開展起來的。這種理論根底就是客觀事物的開展變化過程中所具有的普遍規(guī)律：慣性原理、相關(guān)原理和相似原理。1〕慣性原理慣性原理是指客觀事物在開展變化過程中常常表現(xiàn)出的延續(xù)性，通常稱其為慣性現(xiàn)象。成礦事件及其產(chǎn)物—礦床的慣性現(xiàn)象表現(xiàn)為在時間、空間上具有穩(wěn)定的變化趨勢。這種變化趨勢越穩(wěn)定，即慣性越強，那么越不易受外界因素的干擾而改變本身的變化趨勢。例如一些大的成礦帶和脈狀礦體的規(guī)模及延伸方向在空間上一般都比較穩(wěn)定。成礦預測中常用的行之有效的各種趨勢外推法就是依據(jù)于地質(zhì)體的有關(guān)特征在時空上的慣性現(xiàn)象而開展起來的。2〕相關(guān)原理相關(guān)原理是指任何成礦事件的發(fā)生、變化都不是孤立的，而是在與其它地質(zhì)作用的相互影響下開展的，并且這種相互影響常常表現(xiàn)為一種因果關(guān)系。例如成礦預測的研究對象—礦床通常和各種巖石及構(gòu)造有著密切的聯(lián)系，一定類型的礦床是特定的地質(zhì)作用的特殊產(chǎn)物。相關(guān)原理有助于預測者深入、全面地分析與成礦有關(guān)的各種地質(zhì)因素，從而正確地認識礦床的有關(guān)特征及總結(jié)成礦規(guī)律，進而進行正確的預測。依據(jù)相關(guān)原理，成礦預測開展的初期就廣泛地使用了歸納法。獨聯(lián)體國家廣泛使用的系統(tǒng)分析方法及預測—普查組合方法也是建立在相關(guān)原理根底上，屬歸納法的一種具體形式。3〕相似原理相似原理是指特性相近的客觀事物的變化常有相似之處。在成礦預測研究中可以將其理解為在相似的地質(zhì)環(huán)境中應該有相似的礦床產(chǎn)出(如礦床的種類、類型、規(guī)模、儲量等)。依據(jù)客觀事物開展、變化的相似性，由事物的變化特征可以類推具有相似特征的預測對象的未知狀態(tài)。即由區(qū)類推地質(zhì)環(huán)境相似的未知區(qū)的成礦特性，由礦床類推未知礦床的有關(guān)特征。成礦預測的類比法就是依據(jù)于相似原理而提出并迅速得到普及及推廣的。上述分類極不一致，究其原因，主要是分類的原那么和角度不同。特別是有的方法分類的依據(jù)自身就不統(tǒng)一，給方法分類研究和方法的開展造成了一定的困難。曹新志據(jù)預測方法得以提出的理論根底對預測方法進行了分類1〕趨勢外推法概念：趨勢外推法是指立足于礦床(體)的特征，據(jù)礦床(體)有關(guān)特征的自然變化趨勢從地段外推相鄰未知地段內(nèi)的有關(guān)特征的一種成礦預測方法。趨勢外推法是成礦預測工作中應用最早的一類較成熟的方法。在一般情況下，所得結(jié)論是可信的。該類方法既使用簡便、直觀，效果又較好，目前在礦區(qū)深部及外圍的成礦預測工作中取得了較廣泛的應用。在具體應用中根據(jù)所依據(jù)的外推參數(shù)的不同，可至少進一步分為六種方法組(表)，因此，方法選擇的自由度較大。使用本類方法須注意的事項：①必須是在起點真實的根底上，嚴格地按照變化趨勢進行有限的外推；②外推時應考慮到后期地質(zhì)作用改造的影響，如后期斷裂活動對先成礦體的錯失、巖漿活動對先成礦體的熔蝕等。2〕歸納法概念歸納法是通過對本地區(qū)成礦地質(zhì)條件的深入研究，總結(jié)成礦規(guī)律，進而對成礦前景作出科學的評價的一種成礦預測方法。建立在相關(guān)原理根底上的歸納法是預測工作中經(jīng)常自覺不自覺要用到的一類方法。在工作全面深入、細致、分析合理的前提下，所得結(jié)論往往比較正確，并可導致提出新的成礦理論及發(fā)現(xiàn)新的礦床類型。本類方法無論是在地質(zhì)研究程度較高的老區(qū)或研究程度較低的新區(qū)都有其廣的使用前景，是應用類比法的根底，類比中所用的各種模式都是通過對區(qū)成礦特征的歸納、總結(jié)才建立起來的。應用歸納法時必須重視已有成礦理論的指導作用，并注意總結(jié)新的成礦理論及建立相應的預測模式以指導相似地區(qū)的預測工作。3〕類比法由于類比法是建立在相似原理根底上的一種推斷，受預測者的經(jīng)驗及主觀因素影響較大。在具體應用中，類比的內(nèi)容可以是多方面的，如成礦地質(zhì)特征，物理化學環(huán)境、礦床類型、礦化信息等，但為了提高類比的可靠性，應盡可能采用綜合的類比、即用模式類比。另外，要注意分析預測區(qū)的具體地質(zhì)特征，注意分析建模區(qū)(區(qū))和預測區(qū)地質(zhì)特征上的差異對預測精度的可能影響，并通過預測實踐，修正已有的成礦理論和模式。需特別指出的是目前運用成礦模式進行類比較為盛行，而直接運用預測模式進行類比那么比較薄弱，這是類比法研究中急待解決的問題之一。4〕綜合方法綜合方法是前述三類根本方法中的有關(guān)具體方法的不同最正確組合。由于運用該類方法時分析問題是從多方位出發(fā)，對同一地區(qū)強調(diào)運用不同的方法進行互相驗證比照，因而得出的結(jié)論可信度較高。綜合方法是針對成礦預測工作不斷深入和難度不斷加大的局面而提出的，其也是成礦預測方法今后相當長一段時間內(nèi)重點開展的方向。二.科學找礦科學找礦是針對難度找礦越來越大、找礦對象由地表露頭礦、淺部礦、易識別礦轉(zhuǎn)化為深部隱伏礦、難識別礦和新類型礦，找礦費用不斷增大，而礦的發(fā)現(xiàn)率不斷降低的找礦工作新局面而提出的?？茖W找礦的具體研究內(nèi)容可以概括為理論找礦、綜合找礦、立體找礦、定量找礦、智能找礦五個方面：〔一〕理論找礦理論找礦的重要途徑是建立“礦床模型〞(或“成礦模式〞)。

這就是通過揭示控制礦床形成的最本質(zhì)的地質(zhì)因素或形成某種類型礦床的典型成礦環(huán)境，然后再根據(jù)相似類比原那么尋找類似的地質(zhì)環(huán)境或成礦條件，從而到達更有效的發(fā)現(xiàn)礦床的目的。

斑巖銅礦模型圖理論找礦的另一重要途徑是建立“成礦系列〞所謂“成礦系列〞是指“在一定的地質(zhì)環(huán)境中，在統(tǒng)一的地質(zhì)成礦作用下形成的，在時間上、空間上和成因上有密切聯(lián)系的一組礦床類型。在一個成礦系列中可以包括不同成因類型，不同礦種等具有親緣關(guān)系的礦床。成礦系列的預測找礦意義是：在同一成礦系列中發(fā)現(xiàn)一種礦床類，就可能預見另一種礦床類型。一個成礦系列可構(gòu)成一個帶，也可能在空間上被隔絕為不同礦帶，還可能構(gòu)成一個礦田。因此，成礦系列的建立有時等價于“礦帶模型〞、“礦田模型〞的建立?！捕尘C合找礦

綜合找礦有多重涵義，包括綜合手段、綜合信息和綜合礦種。根據(jù)不同找礦階段的目的及任務，應注意不同尺度水平和不同范圍的綜合信息。例如，研究全球構(gòu)造和地殼深部構(gòu)造狀況，進行地殼結(jié)構(gòu)類型劃分所需的綜合信息；研究地區(qū)大地構(gòu)造發(fā)育類型，進行構(gòu)造分區(qū)，確定深部與淺部構(gòu)造聯(lián)系的綜合信息；發(fā)現(xiàn)礦化帶、礦床、礦體所需要的綜合信息等。

〔三〕立體找礦為了尋找隱伏礦床(體)，查明礦化在三維空間的變化，必須增加找礦深度；為了查明深部的礦化特征，尋找新的礦床(體)，也必須增加找礦深度?，F(xiàn)在國內(nèi)外都很重視在立體地質(zhì)填圖根底上的立體找礦工作。〔四〕定量找礦定量找礦是找礦工作向現(xiàn)代化方向開展的重要表達。定量找礦是通過建立礦床成因、時空分布、質(zhì)量數(shù)量評價的數(shù)學模型的途徑來到達預測和評價礦床的目的。具體地說，就是要查明礦床形成和分布的數(shù)量規(guī)律性；建立定量的成因和空間分布數(shù)學模型；查明各種控礦因素和找礦標志的找礦信息量；查明地區(qū)找礦遠景或成礦的概率大小以及查明遠景地區(qū)可能的礦產(chǎn)資源量。

研究說明，各類礦床的形成確實存在明顯的數(shù)據(jù)規(guī)律性。例如，據(jù)В．И．克拉斯尼柯夫資料：大型礦床占全部礦床的7%，但其總儲量占全部儲量的65%，占開采量的55%；中型礦床占全部礦床的23%，占儲量的26%，占開采量的30%；小型礦床占全部礦床的70%，儲量占9%，開采量占15%〔五〕智能找礦研制和應用專家系統(tǒng)的意義是：

(1)在當今知識爆炸、信息量激增的形勢下，做為專家個體，已有力不從心之感?，F(xiàn)今一個地區(qū)的找礦，都是地質(zhì)、物探、化探、遙感綜合方法取得信息，然后再做綜合分析判斷的。要求某位專家同時是這四方面的專家是很困難的。專家系統(tǒng)卻可以融合多方面知識領(lǐng)域?qū)＜业闹R，并把它們構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。

(2)專家系統(tǒng)，除了進行找礦咨詢外，它的另一個極有實際意義的功能是，指導工作的輔助決策系統(tǒng)。由于我國目前在找礦第一線工作的人員，普遍存在知識量缺乏的問題，少數(shù)人甚至不知道面對一個新區(qū)應該開展哪些最必需的工作。因此，工作部署不當，不能獲得找礦必須的根本信息，是找礦效果不夠理想的一個重要原因。專家系統(tǒng)能夠根據(jù)專家的意見，綜合出在某種礦床類型的某一工作階段的找礦工作中，必須獲取的資料以及為進一步深入工作而能獲得的最好的資料。這樣，就能為找礦工作的管理人員提供標準管理的一種建議。我國有色金屬工業(yè)公司礦產(chǎn)地質(zhì)研究院肖樹建等人1988年開始研究銅鎳礦床的找礦專家系統(tǒng)(CGES)，1990年6月完成，同年七月在新疆有色704隊試用，設計兩個鉆孔，9—11月施工后，都見到了隱伏的工業(yè)礦體，取得初步的實際效果。目前，智能找礦總體上仍處于試驗階段，已建立的眾多的找礦專家系統(tǒng)都有待于進一步的完善提高，但作為科學找礦的一個重要組成局部，智能找礦具有廣闊的開展前景，其必將在勘查工作中取得豐碩的成果。思考題：成礦預測概念？簡述成礦預測工作分類及一般程序成礦預測的根本理論與準那么？簡述成礦預測方法分類的研究現(xiàn)狀科學找礦的概念？科學找礦的主要研究內(nèi)容？11111111144487看看12過眼云煙3古古怪怪456男7古古怪8vvvvvvv9方法

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