關(guān)于金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)理論與方法的分析

閆海英

（河南省煤田地質(zhì)局一隊(duì), 河南 鄭州 451150）

金屬礦山隱伏礦找礦通常在現(xiàn)有礦床基礎(chǔ)上開(kāi)展，是典型的大比例尺找礦工作。我國(guó)現(xiàn)階段正推行的危機(jī)礦山找礦存在很多有關(guān)金屬礦山隱伏礦找礦方面的問(wèn)題，普遍具有以下特點(diǎn)：可供預(yù)測(cè)的范圍相對(duì)較小，大多在幾十平方千米以?xún)?nèi)，且深度不超過(guò)2000m；具體的探查對(duì)象和現(xiàn)有礦床之間有著較強(qiáng)的可比性，或相互之間的聯(lián)系十分緊密；可作為根據(jù)的現(xiàn)有資料及成果稍顯不足；其它形式的人類(lèi)活動(dòng)會(huì)造成相對(duì)較大的干擾與影響，并且隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，這一特點(diǎn)還將越發(fā)嚴(yán)峻，這就要求必須加快技術(shù)升級(jí)，依靠新技術(shù)和新方法來(lái)解決這些難題，達(dá)到金屬礦山隱伏礦找礦根本目標(biāo)。

1 金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)理論

以礦床模式理論為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)方法在現(xiàn)在的金屬礦山隱伏找礦領(lǐng)域始終占據(jù)主導(dǎo)。該方法分為經(jīng)驗(yàn)法與概念法兩種。其中，概念法即礦床模型法，將礦床模型作為驅(qū)動(dòng)，于預(yù)測(cè)過(guò)程中，對(duì)若干模型進(jìn)行對(duì)比，超出和模型地質(zhì)及環(huán)境相近的區(qū)域，視作遠(yuǎn)景區(qū)，再對(duì)該區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行深入分析，圈定和模型地質(zhì)最為接近的靶區(qū)，最后根據(jù)現(xiàn)有資料，結(jié)合統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)仍未發(fā)現(xiàn)礦床的資源量及數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。而經(jīng)驗(yàn)法即綜合評(píng)價(jià)法，將勘查數(shù)據(jù)作為驅(qū)動(dòng)，對(duì)礦床和找礦信息間保持的關(guān)系進(jìn)行研究，再利用定值分析等相應(yīng)的方法，尤其是GIS系統(tǒng)，構(gòu)建地質(zhì)信息和成礦有利度模型，確定統(tǒng)計(jì)規(guī)律，完成對(duì)資源潛力等結(jié)果的準(zhǔn)確定量估計(jì)。目前世界上很多國(guó)家都在進(jìn)行模型找礦研究，取得了一系列良好成果。我國(guó)在這些方面同樣有若干成功案例，如凹山式鐵礦等，其資源量可以達(dá)到8000×104t[1]。

模型法未來(lái)發(fā)展主要是結(jié)合經(jīng)驗(yàn)法與概念法，重視理論、信息與經(jīng)驗(yàn)之間的相互融合，借助遙感、地球化學(xué)和地質(zhì)等手段，整合各項(xiàng)信息，將礦床模型作為基礎(chǔ)，構(gòu)建出定量化的預(yù)測(cè)分析模型，以此對(duì)區(qū)域內(nèi)的資源潛力實(shí)施準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。數(shù)字化的模型預(yù)測(cè)法正是這一趨勢(shì)主要表現(xiàn)，將勘查數(shù)據(jù)與礦床模型整合為驅(qū)動(dòng)，對(duì)礦床模型進(jìn)行知識(shí)化與數(shù)字化描述，采用計(jì)算機(jī)能準(zhǔn)確識(shí)別預(yù)處理的形式，于計(jì)算機(jī)當(dāng)中構(gòu)建數(shù)字模型。

2 金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)新方法

2.1 物探方法

除傳統(tǒng)方法外，如放射性法、電法、磁法等，最近幾年還出現(xiàn)了很多新方法，包括以下幾種：第一，MT法，即大地電磁法；第二，TEM法，即瞬變電磁法；第三，EH4系統(tǒng)，即電導(dǎo)率成像技術(shù)。新開(kāi)發(fā)的物探系統(tǒng)，如由鳳凰公司研發(fā)的EM系列系統(tǒng)、SSNT系統(tǒng)，以及EMI公司研發(fā)出的MT-24系統(tǒng)等，都具有準(zhǔn)確度高、測(cè)量速度快、自動(dòng)化程度高和勘探深度大等優(yōu)勢(shì)。我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的三頻激電儀也具有以上優(yōu)勢(shì)，且操作方面十分簡(jiǎn)便，得到了廣泛應(yīng)用。

除了以上方法，現(xiàn)階段正處研究階段的物探新技術(shù)包括：①深部地殼反射，它能提供成礦系統(tǒng)有關(guān)的詳細(xì)數(shù)據(jù)；②地震反射，用于深部找礦領(lǐng)域，特別是容礦構(gòu)造有效探測(cè)方面，具有突出的優(yōu)勢(shì)；③地球物理成像，通過(guò)對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用，能得礦體及其容礦構(gòu)造準(zhǔn)確空間形態(tài)。以上方法有效探測(cè)深度都可以達(dá)到-1000m[2]。

2.2 化探技術(shù)

除傳統(tǒng)方法外，如分散流法、原生暈法和水化學(xué)法等，現(xiàn)階段在隱伏礦體找礦領(lǐng)域有廣泛的新方法為基于地球化學(xué)的構(gòu)造和深穿透找礦。其中，深穿透法向隱伏礦體持續(xù)發(fā)出信息，以達(dá)到找礦目的。七十年代初期就出現(xiàn)了地球化學(xué)方法，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，此類(lèi)方法得到有效改進(jìn)，到九十年代，很多新方法接連出現(xiàn)，如MMI法、MOMEO法等。以MMI法為例，其探測(cè)深度可以達(dá)到-700m，很好的滿(mǎn)足了當(dāng)時(shí)的深部探礦要求。這些方法都具有很強(qiáng)的針對(duì)性，且探測(cè)速度快，成本適中，結(jié)果準(zhǔn)確，顯著優(yōu)于期其它化探方法。此外，對(duì)于浮土覆蓋區(qū)，采用此類(lèi)方法能防止出現(xiàn)采樣困難等問(wèn)題，所以目前的應(yīng)用十分廣泛?，F(xiàn)在世界范圍內(nèi)都對(duì)隱伏礦體找礦給予了高度重視，并成立了專(zhuān)門(mén)的合作項(xiàng)目，很多研究報(bào)告目前已正式發(fā)布，目的在于逐步推動(dòng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展[3]。

構(gòu)造找礦法以構(gòu)造分析為基礎(chǔ)，根據(jù)指示元素具有的化學(xué)暈對(duì)隱伏礦體的礦化程度進(jìn)行推測(cè)，所以還可將其稱(chēng)作基于構(gòu)造的原生化學(xué)暈方法。但這一方法在眾多方面都優(yōu)于以往的原生暈方法，如：

①能探測(cè)隱伏礦體礦化于地表上表現(xiàn)出的地球化學(xué)變化及異常；②采樣將構(gòu)造格架作為核心控制標(biāo)準(zhǔn)，能在避免疏漏的基礎(chǔ)上，有效減少采樣的數(shù)量，以降低勘查所需費(fèi)用；③因?qū)?gòu)造帶來(lái)的成礦控制作用進(jìn)行了充分考慮，所以可對(duì)異常表現(xiàn)進(jìn)行深度解釋。通常，當(dāng)?shù)乇砩洗嬖谂c深部礦體直接相通的構(gòu)造時(shí)，即可采用這一方法，從理論角度講，構(gòu)造連通性越好，隱伏礦體的埋深越小，礦床體積越大，表現(xiàn)出的異常越強(qiáng)烈。基于此，這一方法在和汽水熱液活動(dòng)相關(guān)的各類(lèi)礦床找礦方面有顯著優(yōu)勢(shì)[4]。

2.3 其它新技術(shù)方法

除普通多元統(tǒng)計(jì)法以外，現(xiàn)階段針對(duì)危機(jī)礦山的深部找礦也提出很多新方法，如歐氏距離法和邏輯信息法等，不同方法有著不同的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)和適用范圍。而且應(yīng)注意，非線性分析方法及數(shù)值模擬方法目前已成功應(yīng)用于隱伏礦體的定位預(yù)測(cè)，并取得了良好的效果。GIS系統(tǒng)能十分方便的對(duì)信息進(jìn)行整合利用與分析。

對(duì)當(dāng)前的定位預(yù)測(cè)而言，它正快速向基于多元信息的方向發(fā)展。它實(shí)際上屬于空間分析方面的問(wèn)題。因GIS系統(tǒng)可以對(duì)多類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)處理，并有著極快的處理速度，所以是現(xiàn)在定位預(yù)測(cè)最重要的工具之一。目前常用的GIS平臺(tái)包括ArcInfo與MapGIS等，通過(guò)實(shí)踐可以看出，通過(guò)對(duì)GIS系統(tǒng)合理應(yīng)用，能從根本上改變以往預(yù)測(cè)方式，簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)流程，提高效率與技術(shù)水平。從基本理論、技術(shù)原理等角度講，將GIS系統(tǒng)作為首要工具的預(yù)測(cè)體系顯示出極好的應(yīng)用前景，是現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)家必不可少的分析工具[5]。通過(guò)在定位預(yù)測(cè)過(guò)程中對(duì)若干找礦新方法的應(yīng)用，為隱伏資源定量化預(yù)測(cè)提供了重要參數(shù)。近幾年，我國(guó)相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)陸續(xù)出臺(tái)多種新方法，如Meta分析法和有效度評(píng)價(jià)法等。對(duì)Meta分析法而言，它在找礦預(yù)測(cè)方面的引入，能從試驗(yàn)剖面上確定適宜的預(yù)測(cè)技術(shù)，包括不同技術(shù)的組合方式，并為客觀賦權(quán)等提供可靠依據(jù)。

除此之外，還有很多高新技術(shù)正向找礦預(yù)測(cè)領(lǐng)域不斷滲透，如全球定位系統(tǒng)、人工智能技術(shù)、遙感技術(shù)等，通過(guò)對(duì)這些技術(shù)的引入，推動(dòng)了隱伏找礦工作不斷向可視化、動(dòng)態(tài)化、信息化以及科學(xué)化等方向的邁進(jìn)，最大限度提高找礦預(yù)測(cè)工作的技術(shù)水平。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，理論與方法是解決金屬礦山隱伏礦找礦問(wèn)題的關(guān)鍵所在，實(shí)際情況中，需要在充分繼承傳統(tǒng)方法優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)和新方法和引用，以提高找礦預(yù)測(cè)技術(shù)水平，促進(jìn)找礦事業(yè)持續(xù)發(fā)展。

[1]李松柏,溫曉芬．金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)理論與方法[J]．建材與裝飾,2017(50)：230-231．

[2]吳躍峰．金屬礦山隱伏找礦預(yù)測(cè)理論與方法研究[J]．低碳世界,2016(10)：81-82．

[3]馮路敏．淺談金屬礦山隱伏礦找礦策略[J]．科技與企業(yè),2016(05)：107．

[4]馮衛(wèi)東．淺談金屬礦山隱伏找礦預(yù)測(cè)理論與方法[J]．建材與裝飾,2015(49)：219-220．