證據權找礦法在陜西青木川-蒼社地區金礦遠景評價中的應用

李 培，孟旭光，廖時理，楊麗麗

(1．中國地質大學(北京)，北京 100083；2.中國國土資源經濟研究院，北京 101149;3.中國地質大學(武漢)，湖北 武漢 430074；4.國土資源部油氣資源戰略研究中心，北京 100034)

勉略寧地區是陜西省著名的金礦產區，而位于其南帶的青木川-蒼社地區雖發現有較多的中小型金礦床，但是多年來一直沒有取得較大的成果。證據權法是由加拿大數學地質學家Agterberg所提出的一種使用GIS技術進行礦產資源評價預測的地學統計方法[1]。它采用一種統計分析模式，通過對與礦產形成相關的地學信息的疊加復合分析來進行礦產遠景區的預測，每一種地學信息都被視為成礦遠景區預測的一個證據因子，而每一個證據因子對成礦預測的貢獻是由這個因子的權重值來確定的[2-4]。其基礎是將地質評價模型轉換為“網格模型”，針對每一網格上信息數據進行權值計算，評價方法自始至終都是依靠圖層數據驅動，由計算機自動完成。結合GIS技術對各種有利成礦因素(證據層)進行有效綜合的數學預測評價。只要所輸入的圖層合理，選擇條件適當，計算結果就客觀可信[5-7]。本文通過應用證據權找礦法對青木川-蒼社地區金的找礦遠景做出評價，以期能更好的指導找礦工作。

1 控礦因素及證據層選擇

綜合前人研究資料，研究區金礦床找礦預測的因素主要包括以下四個方面。

1.1 有利的地層、巖性組合發育

1.2 韌性剪切帶線性構造發育

區內礦床分布與韌性剪切帶密切相關，礦化帶嚴格受韌性剪切帶控制，帶內糜棱巖化強烈，石英脈的固態流變，無根錯構造，眼球狀構造，剪切褶皺及巖石片理發育，面理置換強烈，金礦化體及金礦體呈扁豆體或透鏡狀賦存于韌性剪切帶內的糜棱巖化帶與構造破碎帶中。因此，對韌性剪切帶進行緩沖區分析，當距離為0.6時區內金礦點絕大部分落于緩沖區之內，因此選擇緩沖半徑為0.6對韌性剪切帶做緩沖區分析，并將該斷裂緩沖區圖層作為單獨的一個證據因子。

1.3 有利的地球化學異常

對研究區的12種化探元素做聚類分析表明，Au與其他元素的相關性系數很小或者不相關，當距離系數小于0.9時，Au獨自成為一類。同時，據漢中地質大隊資料，Au化探異常與金礦床的一致型相當強(圖1)，金礦化往往出現在金異常發育的部位，因此選擇Au元素化探異常做為證據因子。

圖1 陜西青木川-蒼社地區化探Au異常示意

1.4 遙感解譯斷裂，其優異度、等密度等異常證據因子

對遙感解譯圖(圖2)上不同方向的斷裂賦予不同的權值從而提取其優異度、等密度等信息，并作為證據圖層。

區域上雖然有關口埡石英閃長巖體與蒼社閃長-石英閃長巖體，但是通過對金礦的成礦地質特征研究發現，二者關系并不密切，因此此次分析未將其單獨作為證據層。另外，由于面上的物探資料缺乏完整性，激電缺資料，重力與航磁資料比例尺較小，不適合于研究區預測僅用于區域上的綜合評價。

圖2 陜西青木川-蒼社地區遙感線性構造解譯圖

2 地質變量的提取及定量化

依據1∶5萬陜西省青木川-蒼社地質圖，按照0.5cm×0.5cm網格，應用GIS技術進行地質變量提取，所提取的地質變量及意義如下所示。

1)單元中面變量種類數，分析單位面積內地層變化的復雜程度與礦化的關系。

2)單元內是否存在對成礦有利的某種(群、組、段)巖性，是否存在Au的化探異常以及對成礦有利的斷裂的緩沖區。

3)單元的組合熵，研究單元內組分出現的多少和各組分出現的均勻程度與成礦的關系。

4)單元中斷裂條數及斷裂交叉點數，分析單位面積內斷裂構造的復雜程度與礦化的關系以及是否存在對成礦有利的韌性剪切帶。

5)單元中的礦(化)點數，反映某單元成礦的有利程度或尋找工業化礦床的概率。

6)單元中的礦石品位，在礦石品位尚無法確定時，用礦床規模表示，對礦化取值為0.2，礦點取值為0.5，中小型礦床取值為0.75，中、大型礦床取值為1。

3 證據權找礦評價模型

證據權法的數學原理是：假設將研究區劃分為T個等大小的網格(以保證一個網格中至多出現一個已知礦點為基礎)，提取以上信息，將上述提取的每個變量看作獨立的證據因子(以下稱證據因子)，利用證據權法計算各個證據因子存在和不存在時的權重值W+與W-；對于n個證據因子，若他們都關于礦點條件獨立，研究區任一網格單元k為礦點的可能性，用后驗概率P代表每單元內找礦的有利度，根據后驗概率提出找礦遠景區[3-5, 8- 9]。

控礦地質因素與礦床產出狀態之間的關聯性強弱，可以通過正負權的差值大小C來度量，C值大表示該地質標志的找礦指示性好，C值小表示該找礦標志的找礦指示性差，若C=0，表示該找礦標志對有礦與無礦無指示意義。

對研究區所提取的6個證據層進行空間分析并提取找礦信息后計算它們的正負權重，見表1。證據權重法的預測結果是一個后驗概率圖，其值在0～1之間，后驗概率值的大小對應著成礦概率的大小。在完成各證據因子的先驗概率、正負權值計算和條件獨立性檢驗后，就可以計算研究區的后驗概率。

表1 變量因子正負權重表

4 成礦遠景區劃分與資源潛力評價

對該區做證據權值的等值線異常圖，綜合以上預測結果和成礦地質背景分析，劃分出Au找礦遠景區5個，其中Ⅰ級找礦遠景區2個，Ⅱ級找礦遠景區2個，Ⅲ級找礦遠景區1個。結合地理位置、找礦遠景規模、有利程度、地質背景和異常組合特征對優選出的5個Au金屬找礦遠景區(圖3)簡要歸結如下。

4.1 Ⅰ級找礦遠景區

4.1.1 小燕子溝-金廠溝-八海金找礦遠景區(Ⅰ-a)

該遠景區出露地層主要為碧口群二亞群二巖組(包括Pt2-3bk22-3c、Pt2-3bk22-3b以及Pt2-3bk2-3)，總體上以Pt2-3bk22-3b為主。遠景區內巖漿巖主要為中酸性、中基性熔巖，巖性變化較大，區內含磁鐵礦石英巖發育。遠景區總體沿青木川-八海-關口埡逆沖推覆斷裂分布，寬約2～3km，長約8～9km。區內金化探異常濃集中心多位于山溝，在區內北山坡已發現的礦有金廠溝和小燕子溝金礦，金化探異常沿韌性剪切帶分布，濃集中心明顯，規模大、均值高、離差大、襯度大，若干濃集中心程串珠狀展布。區內有激電異常發育，有線狀航磁異常分布。下一步，需對航磁、激電異常進行異常查證。區內今后找礦的重點地段為沿韌性剪切帶的狹長部位。

圖3 陜西青木川-蒼社地區金礦綜合找礦遠景區

4.1.2 袁家溝-火烽崖金成礦遠景區(Ⅰ-b)

該遠景區發育地層主要為主要為碧口群二亞群二巖組(包括Pt2-3bk22-3c、Pt2-3bk22-3b以及Pt2-3bk2-3)，以凝灰巖細碧巖(Pt2-3bk22-3b)為主。區內構造主要為三條NE向韌性剪切帶：托河-林家溝、陽壩-寨子包-兩河口以及太陽嶺-龍銅壩和燕家梁上-梅松溝，糜棱巖化普遍發育。

該遠景區沿托河-林家溝韌性剪切帶分布，長約10km，寬1～2km。金化探異常呈NE向與區域構造一致，具離差大、均值高、襯度大、規模大等特點，與金礦化關系極為密切。區內還發育有航磁和銅化探異常。從地質上分析該帶火山巖形成的構造及古地理環境與陽壩相似，甘肅杜壩、陽壩礦床處于同一構造巖性帶。且由于蒼社巖體是多期侵入的復合巖體，晚期鉀長花崗巖呈巖株、巖脈、巖枝穿插于早期輝長閃長巖中和火山巖中，可能在晚期構造成礦期有重要影響，因此該帶是尋找多成因、復合型礦床和新的礦化類型的重要地段。區內蒼社巖體外圍發育有多個環形影象，NNE、NE、EW、NW向斷裂發育，是遙感線形構造高密度區。已通過遙感解譯、野外及地質化探異常的綜合研究在林后壩和唐家溝發現有一定的礦化信息。其中，在唐家溝發現了較多含硫化物的磁鐵石英巖轉石，走向NE,其礦石特征與陽壩類似,在羅家灣附近出露寬3～5m。下一步應對這一地區進行深入研究，在該帶找尋金礦以及塊狀硫化物礦床將會有所突破。

4.2 Ⅱ級找礦遠景區

4.2.1 王家坪-李青河-綠竹溝金找礦遠景區(Ⅱ-a)

4.2.2 趙家壩-磨刀石-雞頭山金成礦遠景區(Ⅱ-b)

4.3 Ⅲ級找礦遠景區

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