水系沉积物测量在地质找矿中的应用及注意事项

敬博宇

（黑龙江省第五地质勘查院，黑龙江 哈尔滨150090）

1 水系沉积物测量的研究现状

水系沉积物测量数据的处理和解释是地球化学找矿工作十分重要的一部分，它的好坏直接影响找矿的效果，决定了找矿工作的成败。水系沉积物测量数据处理过程中异常的下限的选取及其背景值的确定对于水系地球化学异常的圈定和评价具有重要意义，如果异常下限过高，一些具有重要找矿意义的低弱异常就会被忽略。因此，水系沉积物测量异常下限及背景值的确定一直受到地质工作者重视，并在该方面进行了大量的研究，无论是在理论上还是在实际应用中都取得了明显的成果，对地球化学找矿工作起到了推动的作用，尤其是在寻找贵金属和有色金属方面效果更加显著。

传统的水系沉积物测量异常下限和背景值是根据所测得的数据呈正态分布来确定，通常会在全区选取一个背景值，将整个研究区的地球化学背景面作为一个平面来处理。应用统计学原理和直方图解法，各元素的背景和异常的划分是根据元素的正态分布得出的。随着科学技术的发展，计算机技术在地质找矿中的应用越来越多，现在人们确定元素地球化学背景和异常通常采用数值计算的方法。

传统的水系沉积物测量异常下限和背景值的确定对数据的要求是十分严格的，所选取的数据应呈正态分布或者数据的对数呈正态分布。但是在实际情况下有些数据是无法达到这个要求的，地球化学数据可能是多种母岩信息的反应，混合分布是多个成因总体的叠加，所以在分析数据时首先要弄清数据是否是混合分布。

随着研究的逐渐深入，人们开始认识到了水系沉积物各元素的分布是十分复杂的，他们提出了一系列的理论。研究者们对矿床的分形性质、地球化学分布和标度律关系等进行了研究。有些学者认为水系沉积物中各元素的分布并不可能呈单纯的正态分布，常常具有自己的分布特点，他们使用分形和多重分形模型来划分异常和背景，并取得了很好的效果。

一些研究者提出在进行水系沉积物异常圈定时应采用划分子区的方法，根据研究区的具体情况将研究区划分为多个子区，对每个子区进行分析计算从而确定该子区的异常下限值和背景值。但是这种方法也有它的局限性，它增加研究人员的工作量，原本一次可以完成的工作需要进行多次才能完成，这种方法对研究区的地质工作程度要求很高，每处地质界线都要求准确无误，这样做出的异常图才能更真实的反应实际情况，对找矿工作的帮助才会更大。这种方法受工作人员的主观意识影响较大，它们的观点、认识水平等都会设计出不同的方案，导致结果的不确定性和可变性。

2 水系沉积物测量中存在的主要问题

第一，传统的水系沉积物数据的处理和解释大多是在研究区范围内选取一个统一值作为元素的背景值，该背景值是依据相关规范确定的。这样所得到的背景值通常会忽略了地质背景的岩性、所形成时代不同所带来的差异，对元素背景的影响较大，一些具有重要找矿意义的低弱水系沉积物异常会被统一的背景值所掩盖，不被人们发现，导致漏矿，而那些某种元素被禁止含量较高的地质岩体会被作为矿致异常进行查证。因此，受到不同地质体岩性和所形成时代的不同的影响，对于识别和提取水系沉积物测量中低弱地球化学异常带来了很大的麻烦，很多有价值的低弱异常在以前的地质工作中没有被识别出来，导致在寻找贵金属、有色金属过程中没能发挥水系沉积物测量的优势。

第二，技术方法等因素的影响，导致地质找矿工作只关注水系沉积物测量地球化学异常中规模较大、异常值较高及各种异常套合较好的异常，常会对这些异常进行进一步查证。而那些异常范围小、异常强度低的低弱异常很少被关注，它的地质找矿价值也就会被忽略。通过多年的地质找矿实践可以知道，由于矿引起的化探异常的强度和规模是会受很多因素影响的，大的化探异常不一定会找到大矿，大矿也不一定有大的化探异常，二者没有明显的直接关系。因此，只关注那些异常强度高、规模大、套合较好的异常，而忽略低弱的化探异常是地质找矿中常见的问题，低弱异常有时是重要的矿致异常。

第三，在划分水系沉积物背景和异常的时候一般只选择一个指标，并不会将各个指标综合考虑，考虑他们的整体性和关联性。经地质工作者的实践研究发现，在进行水系沉积物化探异常和背景的划分过程中是离不开特定的地质体，地质体都具有多元性，它是受多种元素相互制约、相互联系。人们在进行水系沉积物化探异常和背景划分时不能一看到其中的一个方面，而要弄清地质体的每个方面及其之间的相互联系，这样划分出来的背景和异常才更有意义，对找矿工作才更有帮助。

第四，随着我国对地质找矿工作越来越关注，矿产勘查工作在全国范围内已经广泛开展，一些埋藏较近的近地表的化探异常和一些容易识别的矿床已经被发现开采，人们的找矿难度在逐渐增大，地质找矿的思路已经由浅部向地球深部转移，寻找那些深部矿体和隐伏矿体等难于识别的矿体已经成为了一种趋势。通常情况下，深部矿体和隐伏矿体等难于识别的矿体里地表较远，在水系沉积物测量中表现为低弱异常，只有正确的识别这些低弱的化探异常才会实现找矿的突破。

3 提取水系沉积物测量低弱地球化学异常的具体方法

为了更好的将水系沉积物测量中的低弱地球化学异常提取出来，实现找矿的目的。我们应该采取更加科学的提取方法，找到影响各元素地球化学背景的主要因素，将影响因素消除，改善划分传统的异常和背景的方法。

第一，我们应该将区域的地质资料和地球化学等相关资料进行全面收集，对区域资料进行深入的研究和开发，弄清区域地质背景、典型矿床成矿元素组合及成矿规律的特点，这样可以为水系沉积物测量数据的处理和异常解释提供地质依据；同时还要掌握国内外在进行水系沉积物背景和异常划分的先进方法和理论，为水系沉积物异常和背景的划分提供理论依据。

第二，我们要弄清水系沉积物中主要元素和微量元素含量在空间的分布特征，把它们的背景值和空间的关系分析清楚，并要将影响各元素背景值的因素分析透彻。

第三，研究影响水系沉积物地球化学异常和背景的因素。通过对比分析法弄清不同的景观区、不同粒径的样品、不同岩性背景及不同矿化剂元素对水系沉积地球化学异常和背景的影响，从而为建立了影响地球化学异常与背景消除方法提供依据。

第四，根据区域地质背景和正态分布理论，来对不同地质体的水系沉积物各元素的含量进行概率分析，并分析它们的影响因素，对不同地质体的水系沉积物各元素的背景的确定进行深入的研究；研究多元异常和单元素异常圈定的时候应以多元结构指标和单元素背景值为基础，对水系沉积物的地球化学异常进行提取，对那些低弱的化探异常应该更加注意；采用对比的方法将所采用的方法与一直矿床或矿点进行比较，用来验证方法的有效性；对常规水系沉积物化探异常图存在的问题进行研究，从而制定出一种可以更加直观、准确地制图方法。

第五，对于那些非正态分布的多元异常应采取消除背景影响的标准化数据进行投影，根据投影值的大小来提取化探异常，将所得异常和已知的矿床或矿点进行对比，从而评价方法的有效性。