找礦信息量法在化探異常評價(jià)中的應(yīng)用—以四川木里～鹽源地區(qū)地球化學(xué)1∶5水系沉積物測量為例

梁世全，問 娣，沈位元，潘 寅

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六○五大隊(duì)，四川 彭山 620860）

化探異常評價(jià)中，涉及的地質(zhì)、化探異常因素眾多。各因素在異常評價(jià)中的作用大小有別，在實(shí)際工作中難以界定和區(qū)分各因素的權(quán)重比例。如何在化探異常評價(jià)中合理有效的確定找礦評價(jià)指標(biāo)，找礦信息量法就是其中一種簡便有效的方法。它是以地質(zhì)、化探、礦產(chǎn)分布等找礦信息為基礎(chǔ)，通過統(tǒng)計(jì)各找礦標(biāo)志在異常區(qū)的分布情況，計(jì)算出各找礦標(biāo)志所提供的信息量，定量地評價(jià)各找礦標(biāo)志對指示找礦作用的大小，定量評價(jià)和預(yù)測異常的找礦意義。本次運(yùn)用此方法在四川木里～鹽源地區(qū)1∶5水系沉積物地球化學(xué)異常評價(jià)中，取得了較好的效果。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

工作區(qū)位于橫斷山脈北段的沙魯里山脈東麓，屬揚(yáng)子板塊，松潘－甘孜陸緣活動帶，甘孜木里次生擴(kuò)張帶（甘孜—理塘裂谷帶）南段（木里段），主要橫跨兩個(gè)地層區(qū)，即義敦－中甸分區(qū)、鹽源麗江分區(qū)（圖1）。

全區(qū)出露地層主要為三疊系，西部巴顏喀拉－秦嶺地層區(qū)之義敦－中甸分區(qū)木里小區(qū)三疊系地層由曲嘎寺組和圖姆溝組的基性火山巖和中酸性火山巖及碎屑巖組成，約占西部全區(qū)面積的 80%；其次是奧陶系人公組的石英巖類和二疊系岡達(dá)概組的基性火山巖，以及零星出露的震旦系燈影組的碳酸巖類。東南部麗江鹽源小區(qū)主要出露三疊系白山組、鹽塘組及青天堡組的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、砂巖、粉砂巖等，約占東部全區(qū)面積的 80%；其次是出露二疊系的峨眉山玄武巖和砂巖、以及零星出露的石炭系馬坪組的泥質(zhì)灰?guī)r。

工作區(qū)橫跨兩個(gè)一級大地構(gòu)造單元。以錦屏山大斷裂為界，西部屬昆侖—秦嶺地槽褶皺系，東部屬揚(yáng)子地臺。西部昆侖—秦嶺地槽褶皺系進(jìn)一步劃分為兩個(gè)二級構(gòu)造單元義敦稻城褶皺帶和松潘甘孜褶皺帶，東部揚(yáng)子地臺主要的二級地質(zhì)構(gòu)造單元為鹽源麗江臺緣拗陷。工作區(qū)大部分位于義敦稻城褶皺帶上（西部和中部），主要的構(gòu)造形跡表現(xiàn)為一系列的北西、北北西向的構(gòu)造組，松潘甘孜褶皺帶僅在工作區(qū)中北部有小部分涉及，鹽源麗江臺緣拗陷在工作區(qū)東南部涉及。

工作區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，主要有華力西期、印支期、燕山期、喜山期，巖石類型自超基性-基性-中性-酸性-堿性巖均有發(fā)育，尤以華力西期和印支期的基性火山巖最為發(fā)育，其次是印支期的中酸性火山巖較為發(fā)育。

工作區(qū)內(nèi)金屬礦產(chǎn)目前已知礦產(chǎn)有鐵、錳、金、銅、銀、鈷、鉛鋅、鉬等礦種70余處，其中巖金礦（化）點(diǎn)11個(gè)，銅礦（化）點(diǎn)11個(gè)，鉛鋅礦（化）點(diǎn)6個(gè)，鐵礦（化）點(diǎn)15個(gè)，砂金礦（化）點(diǎn)20個(gè)。礦產(chǎn)資源十分豐富。

2 找礦信息量法原理簡介

表1 礦區(qū)金銅鉛鋅找礦評價(jià)指標(biāo)信息量計(jì)算結(jié)果

找礦標(biāo)志對研究對象的作用是用信息量的大小來評價(jià)地質(zhì)因素、標(biāo)志與研究對象的關(guān)系密切程度。某種標(biāo)志的找礦信息量用條件概率計(jì)算，即：

式中，I A ( B)為A標(biāo)志有B礦的信息量，P( A / B)為已知有B礦存在條件下出現(xiàn)標(biāo)志A的概率，P( A )為在研究區(qū)內(nèi)出現(xiàn)標(biāo)志A的概率。

由于總體概率估計(jì)上的困難，具體運(yùn)算時(shí)，用樣本頻率值來估計(jì)總體概率值。此時(shí)：

式中，Nj為研究區(qū)內(nèi)具有標(biāo)志A的含礦單元數(shù)；N為研究區(qū)內(nèi)的含礦單元總數(shù)；Sj為研究區(qū)內(nèi)具有標(biāo)志A的單元數(shù)；S為研究區(qū)內(nèi)的單元總數(shù)。

若IA ( B)=0，表示標(biāo)志A不提供任何找礦信息，即標(biāo)志A存在與否對找礦無影響；若IA ( B)為負(fù)值，表示在標(biāo)志A存在條件下對找礦更為不利；若IA ( B)為正值，表示標(biāo)志A能提供找礦信息，且越大提供找礦信息越多。

3 找礦預(yù)測

3.1 預(yù)測依據(jù)

找礦預(yù)測的依據(jù)有以下兩個(gè)方面：一是通過對本區(qū)域內(nèi)已知礦（化）點(diǎn)或礦床的地質(zhì)、異常特征的研究，初步建立了該區(qū)已知礦化單元的地質(zhì)、異常概念模型，以指導(dǎo)該區(qū)的Au、Pb，Zn，Cu找礦預(yù)測工作；二是預(yù)測工作主要是以地質(zhì)、異常理論、礦床統(tǒng)計(jì)預(yù)測理論為指導(dǎo)，以礦床地質(zhì)、異常和多種成礦信息為依據(jù)，采用定性分析與定量統(tǒng)計(jì)預(yù)測相結(jié)合的方法進(jìn)行。

3.2 基本單元的劃分

本區(qū)基本單元的劃分以1∶5萬水系沉積物地球化學(xué)測量圈定的綜合異常為基礎(chǔ)，在異常范圍內(nèi)再根據(jù)具體的水系流域劃分為若干個(gè)小的異常流域，以劃定的異常流域作為基本預(yù)測單元。本區(qū)最終確定的單元為754個(gè)基本單元，在754個(gè)基本單元中，已知含巖金礦化單元11個(gè)，含銅礦化單元11個(gè)，含鉛鋅礦單元6個(gè)。

3.3 找礦標(biāo)志及信息量

根據(jù)本區(qū)已知礦化單元地質(zhì)、異常概念模型，選擇與礦化有關(guān)的地質(zhì)、化探異常標(biāo)志共35個(gè)（地質(zhì)16個(gè)、化探異常19個(gè)），作為金、銅、鉛鋅礦的統(tǒng)計(jì)分析變量。統(tǒng)計(jì)計(jì)算時(shí)分別將11個(gè)巖金礦化流域單元、11個(gè)銅多金屬礦化流域單元、6個(gè)鉛鋅多金屬礦化流域單元作為有礦單元，分別計(jì)算選定的16個(gè)地質(zhì)、19個(gè)化探異常找礦評價(jià)指標(biāo)的找礦信息量（各變量狀態(tài)按“0，1”二態(tài)取值，即各標(biāo)志在單元中存在取“1”，不存在取“0”）。各標(biāo)志信息量計(jì)算結(jié)果見表1。

3.4 確定有利找礦評價(jià)指標(biāo)

將所有找礦評價(jià)指標(biāo)信息量按由大到小排序，按下式計(jì)算,有用信息量的累計(jì)臨界值，即:

表2 四川木里～鹽源地區(qū)金銅鉛鋅找礦評價(jià)指標(biāo)選取結(jié)果

式中K為給定有用信息水平，經(jīng)驗(yàn)取值一般為0.75，Ij為每個(gè)指標(biāo)的信息量，n為正值的信息數(shù)，計(jì)算有用信息指標(biāo)的累計(jì)臨界值。將各指標(biāo)信息量由大到小進(jìn)行累加，累加到X值時(shí)，則累計(jì)的若干指標(biāo)即為有利找礦評價(jià)指標(biāo)。

經(jīng)計(jì)算，選取的有利找礦評價(jià)指標(biāo)為：金礦11個(gè)，銅多金屬礦10個(gè)，鉛鋅多金屬礦6個(gè)（表2）。

3.5 含礦遠(yuǎn)景單元的確定

利用各找礦評價(jià)指標(biāo)的信息量計(jì)算全區(qū)754個(gè)有樣控制的異常流域單元中每個(gè)流域單元的找礦信息量總和。根據(jù)工作區(qū)成礦地質(zhì)條件、各有礦單元信息量大小，采取主觀概率法確定預(yù)測單元的找礦評價(jià)信息量臨界值分別為：金礦1.3 697，銅礦1.7 185，鉛鋅礦3.1 084。將大于上述臨界值的單元初步選定為具找礦前景的單元，小于臨界值的單元暫定為無找礦前景單元。據(jù)此，對全區(qū)754個(gè)有樣控制的異常流域單元進(jìn)行判斷，初步確定有找礦前景單元：金礦 157個(gè)（其中包括已知有礦單元 8個(gè)），銅礦82個(gè)（其中包括已知有礦單元9個(gè)），鉛鋅礦28個(gè)（其中包括已知有礦單元5個(gè)）。

3.6 預(yù)測單元找礦遠(yuǎn)景評價(jià)

針對全區(qū)有找礦前景的異常流域單元：金礦157個(gè)、銅礦82個(gè)、鉛鋅礦28個(gè)，依據(jù)各單元找礦信息量大小、地質(zhì)特征、異常特征進(jìn)行綜合分析評價(jià)，最后分類確定具金銅鉛鋅找礦前景的異常共113個(gè)。

3.7 效果檢驗(yàn)

金礦157個(gè)預(yù)測具找礦前景的單元中，含8個(gè)已知礦化單元，全區(qū)有11個(gè)已知含礦單元，則11個(gè)單元中有8/11×100%=72.7%與已知含礦單元重合，即在157個(gè)預(yù)測單元中，找到巖金礦的概率為72.7%。

銅礦82個(gè)預(yù)測具找礦前景的單元中，含9個(gè)已知礦化單元，全區(qū)有11個(gè)已知含礦單元，則11個(gè)單元中有9/11×100%=81.8%與已知含礦單元重合，即在82個(gè)預(yù)測單元中，找到銅礦的概率為81.8%。

鉛鋅礦28個(gè)預(yù)測具找礦前景的單元中，含5個(gè)已知礦化單元，全區(qū)有6個(gè)已知含礦單元，則6個(gè)單元中有5/6×100%=83.3%與已知含礦單元重合，即在28個(gè)預(yù)測單元中，找到鉛鋅礦的概率為83.3%。

金礦157個(gè)預(yù)測具找礦遠(yuǎn)景單元中，有97個(gè)單元經(jīng)綜合分析確定為具找金礦前景的乙類異常單元，其有效率為97/157×100%=61.7%。

銅礦82個(gè)預(yù)測具找礦遠(yuǎn)景單元中，有45個(gè)單元經(jīng)綜合分析確定為具找銅礦前景的乙類異常單元，其有效率為48/82×100%=58.5%。

鉛鋅礦28個(gè)預(yù)測具找礦遠(yuǎn)景單元中，有23個(gè)單元經(jīng)綜合分析確定為具找鉛鋅礦前景的乙類異常單元，其有效率為23/28×100%=82.1%。

4 小結(jié)

統(tǒng)計(jì)計(jì)算異常流域單元的找礦信息量，以此評價(jià)化探異常找礦前景的方法，基本上能客觀反映出異常區(qū)的找礦前景大小和選定找礦指標(biāo)的權(quán)重大小，信息量的大小與預(yù)測異常區(qū)成礦地質(zhì)條件所反映的找礦前景大小基本一致，證實(shí)了該方法的合理性和有效性，預(yù)測結(jié)果對于指導(dǎo)該區(qū)開展進(jìn)一步地質(zhì)找礦具有一定的指導(dǎo)意義。

[1] 趙鵬大、胡旺亮、李紫金. 礦場統(tǒng)計(jì)預(yù)測[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1983

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