朱裕生深部找礦 第二篇礦產(chǎn)預(yù)測理論.ppt

1、第二篇 礦產(chǎn)預(yù)測理論,礦產(chǎn)資源所成礦遠景區(qū)劃室 朱裕生,礦產(chǎn)預(yù)測是當前研究的熱門課題屬礦產(chǎn)勘查工作的實用理論，礦床學(xué)的理論與礦產(chǎn)勘查結(jié)合的橋梁，當前的深部勘探，更需要成礦學(xué)理論和礦產(chǎn)預(yù)測理論做指導(dǎo)。,礦產(chǎn)預(yù)測理論概括為： 1）礦床成礦作用“異相定位”預(yù)測理論； 2）礦床成礦系列”全位成礦”和“缺位”預(yù)測理論； 3）多元信息“類比-求同”預(yù)測理論； 4）地質(zhì)體“對等求異”預(yù)測理論。,20世紀90年代前預(yù)測理論歸納為： 地殼礦產(chǎn)資源富集度，以地殼元素豐度為依據(jù)； 相似-類比，應(yīng)用礦床模型實現(xiàn)； 礦產(chǎn)資源評價模型理論，以礦床成礦系列理論為基礎(chǔ)； 地質(zhì)變量的綜合與分解的理論，通過數(shù)據(jù)處理實施； 礦床成

2、礦地質(zhì)條件與資源量關(guān)系的地質(zhì)解釋理論，應(yīng)用地質(zhì)人員的知識經(jīng)驗作出決策（朱裕生，1984）。,1992年，趙鵬大院士概括為三點： 1、相似-類比理論； 2、求異理論； 3、定量組合控礦理論,21世紀初陳毓川、朱裕生提出： 礦床成礦系列的”全位成礦”和“缺位”預(yù)測理論,一、礦床成礦作用的“異相”定位理論,已知礦床資料的研究和綜合，礦床形成的“四維空間”有特定的地質(zhì)位置和受各類地質(zhì)條件制約，該“四維空間”稱礦床成礦作用的“異相定位空間”。它揭露了“形成礦床四維空間的地質(zhì)特征和同類礦床“四維空間”的成礦地質(zhì)環(huán)境和控礦條件具有相似的特征，應(yīng)用相似地質(zhì)條件和地區(qū)（或四維空間）類比尋找同類礦床有參考意義”。

3、,礦床四維空間空位型式,1）超基性和基性巖漿族成礦作用四維空間定位型式； 2）花崗巖漿族的成礦作用四維空間定位型式； 3）中、酸性巖漿侵入接觸交代成礦作用的四維空間定位型式； 4）堿性巖漿族成礦作用的四維空間定位型式； 5）火山-次火山侵入-噴發(fā)-沉積成礦作用的四維空間定位型式； 6）熱液成礦作用四維空間定位型式； 7）氧化-還原界面成礦作用四維空間定位型式； 8）地殼淺表中低溫流體界面成礦作用定位形式 9）構(gòu)造動力改造成礦作用四維空間定位型式； 10）沉積成礦作用四維空間定位型式； 11）變質(zhì)成礦作用四維空間定位型式； 12）地下水成礦作用四維空間定位型式； 13）地表水成礦作用四維空間定位

4、型式,礦床成礦作用四維空間定位標志,1、基性和超基性巖漿族成礦作用空間定位標志 （1）鐵鎂質(zhì)巖漿連續(xù)補給重力分異成礦 作用四維空間定位 （2）鎂鐵質(zhì)巖漿與硫化物熔融體不混溶 成礦作用的四維空間定位,鐵鎂質(zhì)巖漿連續(xù)補給重力分異成礦空間定位圖,氧化-還原條件下成礦作用界面空間定位,下雷錳礦含錳巖系地層,礦床成礦作用四維空間定位標志,一個礦床成礦系列應(yīng)該 出現(xiàn)兩個或二個以上的礦床類型； 彼此之間存在著內(nèi)在聯(lián)系，或其成礦作用相互有聯(lián)系； 在不同地區(qū)或不同時代的相似地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中形成的各類不同成因類型的礦床在時空分布上相互有不同程度制約。由此可以認為各個礦床成礦系列包含的礦床類型不盡相同，但是一個礦床成

5、礦系列具有內(nèi)在聯(lián)系的礦床類型是一個定數(shù)。我們將這個數(shù)稱一個礦床成礦系列礦床類型的“全位成礦”。,礦床成礦作用空間定位型式譜析圖,山東臨沂金礦銅井礦區(qū)7勘探線控制金礦體產(chǎn)出的剖面圖示,主要開展康家灣礦區(qū)101-108線深部找礦工作， 兼顧康家灣礦區(qū)北部139-151線等地段深部找礦工作；,層間構(gòu)造帶控礦,層間構(gòu)造帶控礦,HY812,第9頁,2.2 礦體特征 礦區(qū)內(nèi)銅鉛鋅礦體主要呈透鏡體狀、脈狀賦存在隱爆斑巖體內(nèi)大理巖捕擄體的上下接觸帶及層間裂隙和角礫狀花崗閃長斑巖中，礦帶長約1000余米，寬約400米以上，目前已在22、26、28、31、35、 39線發(fā)現(xiàn)中低溫熱液充填交代和斑巖型銅、,引自華東

6、冶金地勘局八一二地質(zhì)隊蔣其勝（年月）,定位方式隨著成礦理論的研究必需細化和增補 成礦作用“異相”定位理論有可能促進礦床學(xué)研究的發(fā)展和礦產(chǎn)勘查工作的“理論化” “異相定位”理論要求礦產(chǎn)預(yù)測人員掌握當代成礦學(xué)理論和在勘查實踐中的應(yīng)用,二、礦床成礦系列”全位成礦“和“缺位”預(yù)測理論 礦床成礦系列的”全位成礦”和”缺位”預(yù)測理論 礦床成礦系列的概念 其要點是：,認為礦床是地質(zhì)環(huán)境中的組成部分； 礦床在自然界并非單個存在，而是以有成因聯(lián)系的礦床組合自然存在； 在一定的地質(zhì)歷史期間或構(gòu)造成動動階段，在一定的地質(zhì)構(gòu)造單元及構(gòu)造部位，與一定的地質(zhì)成礦作用有關(guān)，形成一組具有成因聯(lián)系的礦床組合自然體，稱為礦床成礦

7、系列； 礦床成礦系列內(nèi)的礦床在時空域中具有一定的演化規(guī)律和分布規(guī)律； 在同一地區(qū)先后形成的礦床成礦系列具有一定的繼承性及演變性，并可出現(xiàn)對早期礦床成礦系列的疊加、改造； 在一個地質(zhì)構(gòu)造旋回涉及的構(gòu)造單元內(nèi)所形成的各類礦床成礦系列，具有一定的演化規(guī)律、分布規(guī)律及內(nèi)在聯(lián)系，組成礦床成礦系列組； 不同時代、不同地區(qū)具有類似地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和同類成礦作用，可形成類似的礦床成礦系但又各具特殊性色，組成礦床成礦系列類型； 礦床的成礦系列可分出五個序次（層次），第一序次分三類：礦床成礦系列組合、礦床成礦系列類型和礦床成礦系列組，第二序次礦床成礦系列，第三序次礦床成礦亞系列，第四序次礦床式（類型），第五序次礦床。

8、,礦床成礦系列結(jié)構(gòu)圖,第一序次可分出三類,第一類：礦床成礦系列組合，是由不同地質(zhì)成礦作用所形成的礦床成礦系列組合；沉積作用礦床成礦系列組合；變質(zhì)作用礦床成礦系列組合；表生作用礦床成礦系列組合；含礦流體作用礦床成礦系列組合（包括成因暫時不明的礦床成礦系列）。巖漿作用形成的礦床成礦系列組合是指不同成分巖漿巖以侵入（不同深度）或火山（在水中或是在陸上）成礦作用有關(guān)，形成的各種礦床成礦系列構(gòu)成礦床成礦系列組合。沉積作用形成的礦床成礦系列組合是指在地質(zhì)歷史年代中，在海洋、河流、湖泊水體中通過機械沉積和化學(xué)反應(yīng)積形成的各種礦床成礦系列組成礦床成礦系列組合。變質(zhì)作用形成的礦床成礦系列組合是指地質(zhì)體（包括礦床

9、）在地殼內(nèi)受到動力與熱能的作用而變質(zhì)形成的各種礦床成礦系列，組成礦床成礦系列組合。表生作用形成的各種礦床成礦系列，組成礦床成礦系列組合。含礦流體作用形成的礦床成礦系列組合指在地殼中存在與巖漿、變質(zhì)作用無直接成因聯(lián)系的含礦流體與圍巖接觸交代和充填作用形成的礦床礦系列，組成礦床成礦系列組合。暫時把成因尚不清楚的礦床成礦系列亦列入此組合。,第二類：礦床成礦系列類型，是不同時代、不同地區(qū)、在類似的成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境，同類成礦作用，形成的各具某些特色的相似的礦床成礦系列，組成礦床成礦系列類型。從地質(zhì)歷史演化角度，不同地質(zhì)歷史時期都會出現(xiàn)類似的成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境，并伴有同類成礦作用，形成一組礦床自然體（礦床成

10、礦系列），各個時期的這類礦床成礦系列在很大程度上具有相似性，但又各具時代的特色，而有所差異。例如在我國廣西北部新元古代雪峰構(gòu)造旋回活動晚期，與雪峰期花崗巖活動有關(guān)形成大中型規(guī)模的錫石硫化物多金屬礦床組合，如寶壇、九毛等錫礦及其外圍鉛鋅礦化、金礦化。此區(qū)在中生代燕山構(gòu)造旋回活動晚期與燕山晚期黑云母花崗巖活動有關(guān)形成超大型規(guī)模的錫石硫化物多金屬礦床組合，如大廠礦帶的超大型、大型錫、鉛、鋅、銀礦床，并有銅、鎢。兩個時期的礦床及某些成礦元素有增加，如銻。,第三類：礦床成礦系列組，是在一個成礦區(qū)帶內(nèi)，同一個大構(gòu)造旋回活動過程中，在不同階段、不同地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境條件中形成的各種礦床成礦系列的組合。因為一個大地

11、構(gòu)造旋回的活動是有規(guī)律的，活動的各階段都形成各具有特色的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境及相應(yīng)的成礦作用和有關(guān)的礦床成礦系列。因此，各階段的地質(zhì)構(gòu)造成礦活動之間，存在著某些內(nèi)在的必然的聯(lián)系，亦應(yīng)具有規(guī)律性。因此，把它們之間存在的時空結(jié)構(gòu)與演化規(guī)律將有助于指導(dǎo)區(qū)域找礦。由于各成礦區(qū)帶地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境比較單一，因此在區(qū)帶內(nèi)就不存在礦床成礦系列組。但也有這樣的情況，相鄰的成礦區(qū)帶形成的礦床成礦系列是同一大地構(gòu)造旋回活動的產(chǎn)物，可以構(gòu)成跨成礦區(qū)帶的礦床成礦系列組。例如在天山構(gòu)造帶內(nèi)海西構(gòu)造旋回活動期間形成多個礦床成礦系列，它們構(gòu)成礦床成礦系列組。,礦床成礦系列自然分類和結(jié)構(gòu)分類示意圖,在另一成礦區(qū)（帶）內(nèi)出現(xiàn)相同的礦床成礦系

12、列時，類型與已知區(qū)有差異或不全，這個差值稱“缺位” ?！叭蔽弧崩碚摰奶岢龊驮诘V產(chǎn)預(yù)測中的應(yīng)用，標志著礦床成礦系列由理論研究進入了指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查的實用階段。,“全位成礦”與“缺位找礦”,例子：武夷云開地區(qū)與海西燕山期花崗巖有關(guān)的鈮鉭金錫礦床成礦系列,該成礦系列全位成礦為三種類型的礦床組合,缺位找礦,因此， “全位成礦”與“缺位找礦”可直接應(yīng)用于找礦,應(yīng)用成礦模式找礦： 贛南黑鎢礦石英脈五層樓模式，新加地下室（礦床成礦模式） 寧蕪火山巖地區(qū)玢巖鐵礦成礦模式（區(qū)域成礦模式）,“缺位”理論指導(dǎo)預(yù)測的理論依據(jù).一個成礦區(qū)帶（亞帶、礦田）內(nèi)礦床成礦系列理論指示： 1、礦床類型的轉(zhuǎn)化； 2、指示礦種的轉(zhuǎn)化。,

13、礦床成礦系列結(jié)構(gòu)和礦產(chǎn)預(yù)測框架略圖,全位,礦床成礦系列“缺失”理論預(yù)測應(yīng)用現(xiàn)狀,1992-1995年二輪區(qū)劃工作中，24個省應(yīng)用礦床成礦系列預(yù)測； 南嶺花崗巖成礦作用從花崗巖型（稀土、Li、Be、Nb、Ta)低溫熱液（U、Th、螢石） 河北鐮巴嶺PbZnAg礦Au、Ag礦,“類比求同” 理論,現(xiàn)象經(jīng)驗類比“類比求同”（計算機時代）,在一定地質(zhì)條件下產(chǎn)出一定類型的礦床；相似地質(zhì)條件下賦存有相似的礦床，同類礦床可以類比；與已知成礦模式相似的地區(qū)（段）確定為預(yù)測遠景區(qū)，進而圈出勘查靶區(qū)。它是“已知到未知”原則的發(fā)展和延伸。,相似類比理論,預(yù)測人員（或預(yù)測專家）的人工思維類比，過去統(tǒng)稱為經(jīng)驗類比，據(jù)此

14、判定為找礦的有利地區(qū)，可圈出預(yù)測遠景區(qū)； 礦床成礦模式集的排列類比，即從一系列不同類型的礦床成礦模式中找出與預(yù)測區(qū)相似度最大的模式進行類比，這類地區(qū)可以圈定為預(yù)測遠景區(qū)或勘查靶區(qū)； 模擬類比，一般要通過計算機模擬實施，應(yīng)用模式識別及圖像處理技術(shù)類比，當前在GIS平臺上與各類地質(zhì)專業(yè)的空間數(shù)據(jù)庫匹配一體，在人工對話的條件下，實行自動類比； 專家系統(tǒng)類比，實質(zhì)是將不同專家的找礦知識計算機化后進行類比。,實現(xiàn)相似類比的基本方法,相似類比可以預(yù)測和尋找類似的礦床，但對新類型礦床的預(yù)測和尋找、在地質(zhì)工作程度較低的地區(qū)操作時，它的功能必然會降低，其局限性是顯然易見的，為此在預(yù)測實施過程中需要應(yīng)用其它預(yù)測理

15、論補充，將其局限性降低或消除。,實現(xiàn)相似類比的基本方法,“求同”是將成礦地質(zhì)環(huán)境與已知礦化富集區(qū)（或礦床、礦田）篩選具有相似定位機制的成礦條件；“求異”是在“求同”的基礎(chǔ)上篩選出定位機制不同的成礦條件，識別其包含的成礦信息，科學(xué)推斷新類型、新礦種和超大型礦床存在的地質(zhì)三度空間?！扒笸螽悺崩碚摽梢灶A(yù)測新類型礦床和至今尚未發(fā)現(xiàn)過的規(guī)模巨大的礦床。,求同求異理論,多元信息的“類比-求同”理論,在礦產(chǎn)勘查中用“類比-求同”做為邏輯判斷的理論?！邦惐?求同”是對兩種（或兩類）事物屬性的對比，分別歸并他們之間的可能相同或相似點。在礦產(chǎn)預(yù)測工作中，利用已知礦床的特征尋求與已知礦床相似或可能相同的地質(zhì)體（或

16、四維空間）屬性對比，推斷礦產(chǎn)資源的潛力或可能賦存有潛在礦床的四維空間，指導(dǎo)礦產(chǎn)預(yù)測和礦產(chǎn)勘查工作，直至發(fā)現(xiàn)礦床。,、級成礦區(qū)（帶）應(yīng)包括一個或一個以上的礦床成礦系列，、（礦田）級成礦區(qū)(帶)一般應(yīng)與礦床成礦亞系列對應(yīng),成礦區(qū)（帶）與礦床成礦系列對應(yīng)的原則,以區(qū)域成礦作用為地質(zhì)理論依據(jù)，物、化、遙資料印證的原則,區(qū)域成礦作用的發(fā)生、發(fā)展、演化形成的礦床及其相關(guān)的地體，集中分布在一定的空間域內(nèi)，這類空間具有特定的區(qū)域地球物理場、區(qū)域地球化學(xué)場和影像特征。應(yīng)用這些直接的和簡接的特征確定成礦區(qū)(帶)的邊界相當有效。,四、地質(zhì)體“對等求異”理論,應(yīng)用“類比-求同”理論進行礦產(chǎn)預(yù)測工作中難以求解的問題 1成礦地質(zhì)事件和礦床空間定位留下的地質(zhì)歷史記錄的不對等性； 2地質(zhì)工作詳略程度的不均衡性 ； 3“類比-求同”理論標定的目的物與未知區(qū)尋求的目的物之間不對等性的事實決定了“類比-求同”理論只能預(yù)測評價和尋找與已知礦床類型和規(guī)模相似的礦床，對新類型礦床和迄今尚未發(fā)現(xiàn)的規(guī)模更大的礦床進行“類比-求同”的求解加難度增，甚至不可能進行。,“異?！笔侵浮跋嗨啤焙汀跋嗤笔挛镏g尋求的差異點，突現(xiàn)差異的標志?！爱惓！痹诘刭|(zhì)上是指“在物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或成因序次上與周圍環(huán)境是有顯著差異的地質(zhì)體或地質(zhì)體組合” 。“求異”對象是地質(zhì)體。在求異操作時是對同級成礦區(qū)（帶）和同