关于金属矿山隐伏矿找矿预测理论与方法的分析

2018-01-30闫海英

世界有色金属 2018年3期

闫海英

（河南省煤田地质局一队, 河南郑州 451150）

金属矿山隐伏矿找矿通常在现有矿床基础上开展，是典型的大比例尺找矿工作。我国现阶段正推行的危机矿山找矿存在很多有关金属矿山隐伏矿找矿方面的问题，普遍具有以下特点：可供预测的范围相对较小，大多在几十平方千米以内，且深度不超过2000m；具体的探查对象和现有矿床之间有着较强的可比性，或相互之间的联系十分紧密；可作为根据的现有资料及成果稍显不足；其它形式的人类活动会造成相对较大的干扰与影响，并且随着经济进一步发展，这一特点还将越发严峻，这就要求必须加快技术升级，依靠新技术和新方法来解决这些难题，达到金属矿山隐伏矿找矿根本目标。

1 金属矿山隐伏矿找矿预测理论

以矿床模式理论为基础的预测方法在现在的金属矿山隐伏找矿领域始终占据主导。该方法分为经验法与概念法两种。其中，概念法即矿床模型法，将矿床模型作为驱动，于预测过程中，对若干模型进行对比，超出和模型地质及环境相近的区域，视作远景区，再对该区地质特征进行深入分析，圈定和模型地质最为接近的靶区，最后根据现有资料，结合统计方法，对仍未发现矿床的资源量及数量进行准确预测。而经验法即综合评价法，将勘查数据作为驱动，对矿床和找矿信息间保持的关系进行研究，再利用定值分析等相应的方法，尤其是GIS系统，构建地质信息和成矿有利度模型，确定统计规律，完成对资源潜力等结果的准确定量估计。目前世界上很多国家都在进行模型找矿研究，取得了一系列良好成果。我国在这些方面同样有若干成功案例，如凹山式铁矿等，其资源量可以达到8000×104t[1]。

模型法未来发展主要是结合经验法与概念法，重视理论、信息与经验之间的相互融合，借助遥感、地球化学和地质等手段，整合各项信息，将矿床模型作为基础，构建出定量化的预测分析模型，以此对区域内的资源潜力实施准确预测。数字化的模型预测法正是这一趋势主要表现，将勘查数据与矿床模型整合为驱动，对矿床模型进行知识化与数字化描述，采用计算机能准确识别预处理的形式，于计算机当中构建数字模型。

2 金属矿山隐伏矿找矿预测新方法

2.1 物探方法

除传统方法外，如放射性法、电法、磁法等，最近几年还出现了很多新方法，包括以下几种：第一，MT法，即大地电磁法；第二，TEM法，即瞬变电磁法；第三，EH4系统，即电导率成像技术。新开发的物探系统，如由凤凰公司研发的EM系列系统、SSNT系统，以及EMI公司研发出的MT-24系统等，都具有准确度高、测量速度快、自动化程度高和勘探深度大等优势。我国自主研发生产的三频激电仪也具有以上优势，且操作方面十分简便，得到了广泛应用。

除了以上方法，现阶段正处研究阶段的物探新技术包括：①深部地壳反射，它能提供成矿系统有关的详细数据；②地震反射，用于深部找矿领域，特别是容矿构造有效探测方面，具有突出的优势；③地球物理成像，通过对这一技术的应用，能得矿体及其容矿构造准确空间形态。以上方法有效探测深度都可以达到-1000m[2]。

2.2 化探技术

除传统方法外，如分散流法、原生晕法和水化学法等，现阶段在隐伏矿体找矿领域有广泛的新方法为基于地球化学的构造和深穿透找矿。其中，深穿透法向隐伏矿体持续发出信息，以达到找矿目的。七十年代初期就出现了地球化学方法，经过长时间的发展，此类方法得到有效改进，到九十年代，很多新方法接连出现，如MMI法、MOMEO法等。以MMI法为例，其探测深度可以达到-700m，很好的满足了当时的深部探矿要求。这些方法都具有很强的针对性，且探测速度快，成本适中，结果准确，显著优于期其它化探方法。此外，对于浮土覆盖区，采用此类方法能防止出现采样困难等问题，所以目前的应用十分广泛。现在世界范围内都对隐伏矿体找矿给予了高度重视，并成立了专门的合作项目，很多研究报告目前已正式发布，目的在于逐步推动相关技术发展[3]。

构造找矿法以构造分析为基础，根据指示元素具有的化学晕对隐伏矿体的矿化程度进行推测，所以还可将其称作基于构造的原生化学晕方法。但这一方法在众多方面都优于以往的原生晕方法，如：

①能探测隐伏矿体矿化于地表上表现出的地球化学变化及异常；②采样将构造格架作为核心控制标准，能在避免疏漏的基础上，有效减少采样的数量，以降低勘查所需费用；③因对构造带来的成矿控制作用进行了充分考虑，所以可对异常表现进行深度解释。通常，当地表上存在与深部矿体直接相通的构造时，即可采用这一方法，从理论角度讲，构造连通性越好，隐伏矿体的埋深越小，矿床体积越大，表现出的异常越强烈。基于此，这一方法在和汽水热液活动相关的各类矿床找矿方面有显著优势[4]。

2.3 其它新技术方法

除普通多元统计法以外，现阶段针对危机矿山的深部找矿也提出很多新方法，如欧氏距离法和逻辑信息法等，不同方法有着不同的优势特点和适用范围。而且应注意，非线性分析方法及数值模拟方法目前已成功应用于隐伏矿体的定位预测，并取得了良好的效果。GIS系统能十分方便的对信息进行整合利用与分析。

对当前的定位预测而言，它正快速向基于多元信息的方向发展。它实际上属于空间分析方面的问题。因GIS系统可以对多类型数据进行同时处理，并有着极快的处理速度，所以是现在定位预测最重要的工具之一。目前常用的GIS平台包括ArcInfo与MapGIS等，通过实践可以看出，通过对GIS系统合理应用，能从根本上改变以往预测方式，简化预测流程，提高效率与技术水平。从基本理论、技术原理等角度讲，将GIS系统作为首要工具的预测体系显示出极好的应用前景，是现代地质学家必不可少的分析工具[5]。通过在定位预测过程中对若干找矿新方法的应用，为隐伏资源定量化预测提供了重要参数。近几年，我国相关研究团队陆续出台多种新方法，如Meta分析法和有效度评价法等。对Meta分析法而言，它在找矿预测方面的引入，能从试验剖面上确定适宜的预测技术，包括不同技术的组合方式，并为客观赋权等提供可靠依据。

除此之外，还有很多高新技术正向找矿预测领域不断渗透，如全球定位系统、人工智能技术、遥感技术等，通过对这些技术的引入，推动了隐伏找矿工作不断向可视化、动态化、信息化以及科学化等方向的迈进，最大限度提高找矿预测工作的技术水平。