水系沉積物測量在地質找礦中的應用及注意事項

敬博宇

（黑龍江省第五地質勘查院，黑龍江 哈爾濱150090）

1 水系沉積物測量的研究現狀

水系沉積物測量數據的處理和解釋是地球化學找礦工作十分重要的一部分，它的好壞直接影響找礦的效果，決定了找礦工作的成敗。水系沉積物測量數據處理過程中異常的下限的選取及其背景值的確定對于水系地球化學異常的圈定和評價具有重要意義，如果異常下限過高，一些具有重要找礦意義的低弱異常就會被忽略。因此，水系沉積物測量異常下限及背景值的確定一直受到地質工作者重視，并在該方面進行了大量的研究，無論是在理論上還是在實際應用中都取得了明顯的成果，對地球化學找礦工作起到了推動的作用，尤其是在尋找貴金屬和有色金屬方面效果更加顯著。

傳統的水系沉積物測量異常下限和背景值是根據所測得的數據呈正態分布來確定，通常會在全區選取一個背景值，將整個研究區的地球化學背景面作為一個平面來處理。應用統計學原理和直方圖解法，各元素的背景和異常的劃分是根據元素的正態分布得出的。隨著科學技術的發展，計算機技術在地質找礦中的應用越來越多，現在人們確定元素地球化學背景和異常通常采用數值計算的方法。

傳統的水系沉積物測量異常下限和背景值的確定對數據的要求是十分嚴格的，所選取的數據應呈正態分布或者數據的對數呈正態分布。但是在實際情況下有些數據是無法達到這個要求的，地球化學數據可能是多種母巖信息的反應，混合分布是多個成因總體的疊加，所以在分析數據時首先要弄清數據是否是混合分布。

隨著研究的逐漸深入，人們開始認識到了水系沉積物各元素的分布是十分復雜的，他們提出了一系列的理論。研究者們對礦床的分形性質、地球化學分布和標度律關系等進行了研究。有些學者認為水系沉積物中各元素的分布并不可能呈單純的正態分布，常常具有自己的分布特點，他們使用分形和多重分形模型來劃分異常和背景，并取得了很好的效果。

一些研究者提出在進行水系沉積物異常圈定時應采用劃分子區的方法，根據研究區的具體情況將研究區劃分為多個子區，對每個子區進行分析計算從而確定該子區的異常下限值和背景值。但是這種方法也有它的局限性，它增加研究人員的工作量，原本一次可以完成的工作需要進行多次才能完成，這種方法對研究區的地質工作程度要求很高，每處地質界線都要求準確無誤，這樣做出的異常圖才能更真實的反應實際情況，對找礦工作的幫助才會更大。這種方法受工作人員的主觀意識影響較大，它們的觀點、認識水平等都會設計出不同的方案，導致結果的不確定性和可變性。

2 水系沉積物測量中存在的主要問題

第一，傳統的水系沉積物數據的處理和解釋大多是在研究區范圍內選取一個統一值作為元素的背景值，該背景值是依據相關規范確定的。這樣所得到的背景值通常會忽略了地質背景的巖性、所形成時代不同所帶來的差異，對元素背景的影響較大，一些具有重要找礦意義的低弱水系沉積物異常會被統一的背景值所掩蓋，不被人們發現，導致漏礦，而那些某種元素被禁止含量較高的地質巖體會被作為礦致異常進行查證。因此，受到不同地質體巖性和所形成時代的不同的影響，對于識別和提取水系沉積物測量中低弱地球化學異常帶來了很大的麻煩，很多有價值的低弱異常在以前的地質工作中沒有被識別出來，導致在尋找貴金屬、有色金屬過程中沒能發揮水系沉積物測量的優勢。

第二，技術方法等因素的影響，導致地質找礦工作只關注水系沉積物測量地球化學異常中規模較大、異常值較高及各種異常套合較好的異常，常會對這些異常進行進一步查證。而那些異常范圍小、異常強度低的低弱異常很少被關注，它的地質找礦價值也就會被忽略。通過多年的地質找礦實踐可以知道，由于礦引起的化探異常的強度和規模是會受很多因素影響的，大的化探異常不一定會找到大礦，大礦也不一定有大的化探異常，二者沒有明顯的直接關系。因此，只關注那些異常強度高、規模大、套合較好的異常，而忽略低弱的化探異常是地質找礦中常見的問題，低弱異常有時是重要的礦致異常。

第三，在劃分水系沉積物背景和異常的時候一般只選擇一個指標，并不會將各個指標綜合考慮，考慮他們的整體性和關聯性。經地質工作者的實踐研究發現，在進行水系沉積物化探異常和背景的劃分過程中是離不開特定的地質體，地質體都具有多元性，它是受多種元素相互制約、相互聯系。人們在進行水系沉積物化探異常和背景劃分時不能一看到其中的一個方面，而要弄清地質體的每個方面及其之間的相互聯系，這樣劃分出來的背景和異常才更有意義，對找礦工作才更有幫助。

第四，隨著我國對地質找礦工作越來越關注，礦產勘查工作在全國范圍內已經廣泛開展，一些埋藏較近的近地表的化探異常和一些容易識別的礦床已經被發現開采，人們的找礦難度在逐漸增大，地質找礦的思路已經由淺部向地球深部轉移，尋找那些深部礦體和隱伏礦體等難于識別的礦體已經成為了一種趨勢。通常情況下，深部礦體和隱伏礦體等難于識別的礦體里地表較遠，在水系沉積物測量中表現為低弱異常，只有正確的識別這些低弱的化探異常才會實現找礦的突破。

3 提取水系沉積物測量低弱地球化學異常的具體方法

為了更好的將水系沉積物測量中的低弱地球化學異常提取出來，實現找礦的目的。我們應該采取更加科學的提取方法，找到影響各元素地球化學背景的主要因素，將影響因素消除，改善劃分傳統的異常和背景的方法。

第一，我們應該將區域的地質資料和地球化學等相關資料進行全面收集，對區域資料進行深入的研究和開發，弄清區域地質背景、典型礦床成礦元素組合及成礦規律的特點，這樣可以為水系沉積物測量數據的處理和異常解釋提供地質依據；同時還要掌握國內外在進行水系沉積物背景和異常劃分的先進方法和理論，為水系沉積物異常和背景的劃分提供理論依據。

第二，我們要弄清水系沉積物中主要元素和微量元素含量在空間的分布特征，把它們的背景值和空間的關系分析清楚，并要將影響各元素背景值的因素分析透徹。

第三，研究影響水系沉積物地球化學異常和背景的因素。通過對比分析法弄清不同的景觀區、不同粒徑的樣品、不同巖性背景及不同礦化劑元素對水系沉積地球化學異常和背景的影響，從而為建立了影響地球化學異常與背景消除方法提供依據。

第四，根據區域地質背景和正態分布理論，來對不同地質體的水系沉積物各元素的含量進行概率分析，并分析它們的影響因素，對不同地質體的水系沉積物各元素的背景的確定進行深入的研究；研究多元異常和單元素異常圈定的時候應以多元結構指標和單元素背景值為基礎，對水系沉積物的地球化學異常進行提取，對那些低弱的化探異常應該更加注意；采用對比的方法將所采用的方法與一直礦床或礦點進行比較，用來驗證方法的有效性；對常規水系沉積物化探異常圖存在的問題進行研究，從而制定出一種可以更加直觀、準確地制圖方法。

第五，對于那些非正態分布的多元異常應采取消除背景影響的標準化數據進行投影，根據投影值的大小來提取化探異常，將所得異常和已知的礦床或礦點進行對比，從而評價方法的有效性。