综合信息矿产资源定量评价的简化模型

3．5　综合信息矿产资源定量评价的简化模型

3．5．1　简化模型概述

在矿产资源定量评价中无论对于所建立的地质找矿模型，还是预测计算模型，其目的都是为了由已知的典型矿床定量地类比未知的远景靶区，从而达到预测隐伏矿产潜在的资源目的，这就要求所建立的已知模型不仅具有一定控矿的综合信息的典型特征，还要具备模型外推预测未知矿产靶区的普遍性的规律。如果已知典型统计模型所包括的综合信息统计变量或者统计单元，其中一部分只有在模型单元上可以取值，而在预测的未知单元无法取值，那对于这些变量仅有典型性的控矿作用，没有普遍性外推预测的功能，包括这些局部控矿变量综合信息模型，它也只能具有典型性而无普遍性意义。要想使该种模型既起到典型作用又有预测功能的双重作用，就必须将模型简化，也就是扩大未知可测的统计预测单元，同时，由于模型单元和预测单元地质工作的详细程度和综合普查找矿的研究程度差异很大，模型单元已经作了较多的地质工作，拥有丰富的地质钻探资料，以及综合信息找矿手段和相应的综合控矿信息，对成矿的规律性了解的相对比较清楚。因此，利用模型单元所得到的综合信息变量从数目上来看远多于预测单元。变量的控矿最佳性比较直观，往往把模型外推到预测单元的时候，由于预测单元地质普查找矿手段使用的较少，某些大比例尺的综合地质填图和矿产地质评价工作没有做，更没有什么地质勘探的资料，地质研究程度低，这就出现了模型单元和预测单元所具有的综合信息地质资料不一致的问题。如果模型单元的综合信息变量不按照预测单元所具备的综合信息变量进行简化，则必然使模型无法外推，真正使其模型单元起到模型预测靶区的作用，使模型既具有典型性，又具有外推预测的普遍性。只有具备了双重性的模型，才是有实用意义的简化模型。

简化模型的基本特征是由大量的地质、物化探的间接综合信息标志和地质区域普查能够获取的某些直接控矿的地质成矿前提标志共同组成的。间接的控矿综合信息标志与直接的控矿前提条件之间应是有机联系的，也就是地质前提条件是综合物化探间接控矿标志客观存在的物质基础，而物化探控矿综合信息的反映，则是各种地质前提条件的物理、化学等各种属性在地质空间上的存在。这样简化模型不仅可以满足数学模型的统计要求，而且还可以获得明确的地质解释。这样的简化模型控矿变量必然要少些，但主要的控矿综合信息必须得到基本保证，使其预测误差满足矿产资源定量评价的基本要求。

一个简化模型的建立，需要经过多次试算来完成。一般根据原模型在预测区能够取到的最大数目的变量构置简化模型，然后根据其预测效果，再不断修改变量数目，对模型进行优化，以保证预测效果为前提条件，在预测区反复试验剔除那些伪变量（即取值不太可靠的变量），使简化模型更加合理，减少随机误差。同时，也要取代和转换一些性质相同的变量，使简化模型既保存了原模型的控矿综合信息不丢失、不减少，也弥补了区域外推模型缺少这部分变量的问题，像这种替换的变量往往都是同种属性不同方法所获得变量之间的替换。如用简化模型中的地球化学次生晕代替原模型中原生晕，用区域外推模型中的天然重砂变量代替原模型中的人工重砂，部分原模型中的局部地球物理探矿获得的物性参数可以被外推模型中的区域物探综合信息变量所代替。当然，这种属性相同变量之间的转换，不是简单的代替，而是经过多次试验，寻求它们之间的相互关系，进行合理的转换。

简化模型的预测精度一般低于原模型，但有时也会相反。这说明简化模型对原模型不仅是简化，而且进一步剔除了以前未能察觉的“噪音”，达到了模型的优化。在保证相同精度的条件下，简化模型的择优多考虑控矿变量组合的合理性，因此，简化模型会节省耗费提高精度。

3．5．2　模型简化的条件及原则

原模型转化为简化模型的必要条件主要是单元和变量条件，二者缺一不可。由原来的已知矿床的模型简化成预测的统计模型，中间的转换是在一定条件下进行的，而不是任何的原模

型都能转换成为一种简化模型。

1．简化模型的单元条件

根据简化模型的基本概念，由原模型转化为简化模型，从单元角度上来讲是把少数的已知成矿单元扩大到未预测单元。这种单元的数目和类型的扩大是有条件的扩大和增加，其基本条件是：

（1）同级单元外推

由原模型的统计单元增加到区域性靶区预测单元。它们必须在单元划分的等级上完全相同，只有单元等级相同，才能保证统计变量的不同级别的专属性。

（2）增加可测单元

简化模型所增加的统计单元，必须是已知可测或未知可测。这两种类型的单元在满足条件的情况下都可以作为简化模型的统计单元。

已知可测单元：主要指的是在研究区的综合信息找矿模型内，除了选其建立已知原模型的单元外，其余已知含矿单元，可为已知可测单元。由于这些单元相对来讲已经作过较多的地质工作，资料也相对较多，研究程度较高。但在某种程度上，预测的难度较大。

未知可测单元：主要指的是在综合信息找矿模型内，地质工作程度和研究程度都比较低。与已知原模型的统计单元和已知可测的外推单元比较，所具有的资料数据都相对较少，但不能少到无法建立统计预测模型的程度，对于此类单元来讲，它将是预测靶区、估算资源量的主要目标。

对于那些资料很少，现有的地质成矿前提条件和普查找矿工作条件都不具备的少数单元，称为未知不可测的单元。它们是不能参加简化模型，更不能作为当前主要统计预测的对象，但从长远的地质普查找矿布局来看，对此仍然要给予足够的重视，随着地质普查勘探工作的进展，地质成矿研究程度的提高，也可以将这些未知不可测的单元变成未知可测的单元，成为找矿靶区的主要远景目标。

2．简化模型的变量条件

（1）变量的典型性

从控矿的综合信息角度上讲，简化模型的变量，无论在已知矿床单元上还是在未知预测单元上都反映出它们控矿作用的典型特点。往往这些变量在优选预测靶区的过程中，被精炼成为控矿的最佳变量集。但有时在简化模型的建立时，很可能无法知道它的典型作用，而它们所具有的典型性，是可以在简化模型的试验过程当中被考查和选择的，那些不具备典型性的变量从简化模型中被剔除。

（2）变量的普遍性

简化模型变量的普遍性，主要体现在模型单元和预测单元同时都可以得到取值，如果仅在模型单元上得到取值，而在预测单元没有取值，或者相反，即在预测单元可以得到取值，在模型单元没有取值，存在这两种情况的变量都可以称为非普遍性的变量，对于这些变量而言，也不能成为简化模型的统计预测变量。从这个观点出发，在简化模型中变量的普遍性应是一个最基本的条件。

（3）变量的关联性

在简化模型中，一部分原模型所特有的变量转换为简化模型属性相同的变量，这种转换必须建立在属性相同变量的关联上，因为只有它们之间存在着密切的内在控矿关系，才可以互相取代，使其变换前后的变量，既保证原变量的属性，不丢失控矿信息，又具备简化模型变量的特征。如常见的相关变量转换的例子，由原模型单元中岩石地球化学分析的元素变量组合，被区域预测单元中土壤地球化学分析中相应元素变量组合所替换，地面磁法勘探中的磁场变量被区域外推模型中航磁测量获得的磁场变量所替换，诸如此类简化模型中的变量相互的转换代替，都是借助于它们之间的内在控矿的关联性。因此，只有存在控矿关联性的属性相同变量，才能互相替换，不失控矿信息。

（4）变量的等级性

简化模型变量还应为同等级别的变量，由原模型变为简化外推预测模型，求建立同等级综合信息变量集，使组成变量集的每个变量都归属于同级单元的变量，保证单元等级与变量等级相互对应，即简化模型中的统计矿带、矿田、矿床、矿单元分别与统计矿带变量、矿田、矿床、矿体变量相互对应，同属于一个级别，才能做到合理简化模型转换。

（5）可统计性

简化模型的变量集应服从统计分布的要求。

3．简化模型建立的基本原则

为合理进行模型简化，使简化的预测模型达到原模型的预测精度，简化模型的建立应遵循以下基本原则：

（1）在综合信息找矿模型建立的前提下，确定综合控矿信息，作为间接找矿标志，形成简化预测模型。

（2）简化模型中的综合信息变量集，应符合矿产资源定量评价的准则，只有具备靶区预测模型的要求，才能进行矿产资源定量评价。

（3）对于不同类型的矿种、矿化系列（或组合）需分别建立简化预测模型。

（4）简化模型是在原已知标准模型基础上通过多次试验模拟而得到的。因此，简化模型应基本保留原标准模型的基本特征和预测能力。

（5）简化模型的建立以能够有效地进行外推预测为目的。

（6）简化预测模型级别应与组成它的统计单元、统计变量相互对应，而不同等级的简化模型可进行不同阶段、不同规模的矿产资源定量评价。

（7）简化模型与原模型的变量组合之间的转换代替，应充分体现简化模型变量的各种性质。

（8）简化模型的统计单元数目的增加，应以预测靶区为主要目标为原则。

综上所述，简化模型从本质上看是一个找矿的模型，根据这个模式去找矿，往往在工作布局上目标明确，经费投资合理性大，预测效果好。换句话说，简化模型的基本原则是为矿产普查评价提供了准则，简化模型本身就是合理普查工作的综合研究生产实施的样板。从这个意义上来讲，矿产资源定量评价与地质普查工作是紧密结合在一起的。