加权特征分析在维拉斯托银铅锌多金属矿找矿靶区预测中的应用

加权特征分析在维拉斯托银铅锌多金属矿找矿靶区预测中的应用_加权特征分析在综

5．2　加权特征分析在维拉斯托银铅锌多金属矿找矿靶区预测中的应用

5．2．1　找矿预测方法选择与找矿靶区定性预测

1．找矿预测方法选择

找矿预测方法种类繁多，目前还没有找到普遍行之有效的统一方法，故应根据具体地质情况和预测对象、预测过程的不同阶段及研究程度等因素合理选择预测方法。

（1）地质类比法

与甘肃大水金矿找矿靶区预测一样，地质类比法也是维拉斯托银、铅、锌多金属矿区成矿预测方法体系的基本出发点。它包括单项地质分析方法、成矿模式预测方法及勘查模型预测方法等。其中单项地质分析方法，实质上是利用关键性的地质控矿因素进行不同级别与不同阶段的找矿预测。比如，在工作区区域找矿预测过程中，利用近东西向的“S”型压扭性断裂构造、石英闪长岩体、多金属矿床“三位一体”成矿规律进行地质类比预测，利用北西向断裂控制矿田的规律预测成矿远景地区；依据远景区石英闪长岩岩枝、岩株、岩脉的空间形态、产状及含矿性预测成矿有利地段。成矿模式预测法是单项地质分析方法的拓宽与发展，其关键在于成矿规律的研究与成矿可能性的分析，主要运用已知典型矿床、矿体成矿模式进行类比预测，它是工作区成矿预测的基本内容或有效内核。勘查模型预测方法又是成矿模式预测方法的进一步发展与补充，它将大量的找矿信息进行了采集与提取，扩大了信息量。进行综合信息类比，增加了预测的可靠性与有效性。

（2）综合信息找矿预测

运用地质、物化探综合信息进行找矿预测，具有较强的探索性。预测工作首先全面系统搜集已有的地质、物化探资料，进行成矿地质背景与矿床自身识别特征的研究。依据矿床成矿模式，着重于构造、石英闪长岩体、含矿有利地层与岩性、蚀变与矿体物化探异常的空间展布规律的深入研究。通过维拉斯托银铅锌多金属矿成矿区成矿规律的分析与研究，特别是构造与石英闪长岩脉、多金属矿体“三位一体”构造控岩控矿容岩容矿的分析，筛选与确定最佳成矿控矿找矿综合标志预测信息，在此基础上进行找矿靶区的预测与优选。本次找矿预测研究工作表明，综合信息找矿预测方法对于深部隐伏矿床预测具有较强的优越性，提高了找矿预测的可信度。

（3）定量预测

定量预测是地质类比法和综合信息找矿预测方法的进一步深化，对找矿靶区进行量化，难度很大。本书对维拉斯托银铅锌多金属矿找矿靶区预测采用加权特征分析，仅仅是一种尝试。

2．找矿靶区定性预测

（1）找矿标志

根据维拉斯托银铅锌多金属矿床成矿规律与成矿模式的分析与研究，以及大量的野外地质调查，维拉斯托银铅锌多金属矿找矿标志可概括为以下几个方面。

①近东西向构造岩浆成矿带标志

维拉斯托银铅锌多金属矿矿体主要赋存于近东西向的“S”型压扭性断裂构造中。北西向断裂为矿区成矿物质来源提供了良好通道，形成矿区内北西向出露的中酸性侵入岩，近东西向压扭性断裂为成矿物质的充填、沉淀提供了良好的空间。断裂发育处地表风化剥蚀较强，近东西向负地形为找矿的间接标志。

②石英闪长岩标志

华力西期石英闪长岩为成矿作用提供了物质来源，是多金属矿体赋存地质体。石英闪长岩的发育，是维拉斯托岩浆热液型多金属矿直接找矿标志之一。

③与铅、锌矿化有关的次生蚀变标志

矿体围岩蚀变主要发育于赋矿断裂带及局部断裂带上下盘的围岩中，中心部位发育闪锌矿化、磁黄铁矿化及黄铜矿化、硅化等，边部主要为高岭土化、绢云母化及萤石化、绿泥石化，指示成矿热液活动的存在是维拉斯托铜多金属矿深部与外围找矿预测的重要标志之一。

④褐铁矿化、钨矿化标志

地表氧化带发育的褐铁矿化、构造破碎带含钨石英脉是寻找深部原生多金属矿的直接的指示标志。

⑤地球化学标志

区域上为Ag的异常地球化学省；1∶5万化探异常元素组合为As、Ag、Cu、Au、Pb、Zn、W，浓集中心明显，套合好，可以作为区域多金属矿找矿的直接标志之一。

⑥地球物理标志

异常表现为高极化、低电阻、高磁的特点。

（2）综合信息找矿模型

根据矿床地质、地球化学特征、地球物理特征，以及找矿标志，石英闪长岩是维拉斯托铜岩浆热液型多金属矿地质找矿的首要前提条件；近东西向断裂构造和蚀变破碎带，是成矿物质运移富集沉淀成矿的关键因素和赋存空间；黑云斜长片麻岩地层强烈的磁黄铁矿化、闪锌矿化及硅化、高岭土化、孔雀石化分布，更进一步表明石英闪长岩的存在、岩浆热液型多金属矿成矿热液蚀变矿化作用；地表氧化带褐铁矿黑钨矿化，往往指示深部原生硫化物的存在。地球化学Ag、Pb、Zn、W、Sn、As、Sb异常元素组合，以及地球物理高极化、低电阻、高磁异常，这些地质、化探、物探找矿标志信息，构成了维拉斯托银铅锌多金属矿综合信息找矿模型，为加权特征分析靶区定量预测数学模型的主要统计变量。

5．2．2　加权特征分析与找矿靶区定量预测

1．加权特征分析

特征分析是一种多元统计分析，它通过对研究区内已知单元的研究，查明成矿控矿找矿各地质变量之间的内在联系并确定它们的找矿意义，从而建立起特定类型矿床或矿体的定量模式。预测时将预测对象的成矿控矿找矿各种地质特征地质标志与模型对比，进行已知模型与未知预测单元之间的定量类比，用相似程度关联度表示预测对象的成矿找矿可能性，进而圈定出有利成矿的各找矿靶区。

特征分析包括一般特征分析和加权特征分析，原理简单，方法容易，便于实施，用之较广。

（1）一般特征分析

一般特征分析，称之为简单匹配特征分析，主要包括以下几个步骤：

①变量赋值

特征分析使用的变量是离散型的状态变量，把成矿控矿找矿的综合信息转化为二态（1，0）或三态（1，0，－1）赋值的变量。将成矿控矿找矿的综合信息地质变量转换成逻辑变量，是多元结构的地质数据应用特征分析的前提，是表达不同性质的成矿控矿找矿综合信息地质变量。在定义逻辑变量时，＋1和－1必须是逻辑上互相对立的概念，赋值的原则是以变量对成矿找矿的有利程度为标准，有利为＋1，不利为－1，介于两者之间或情况不明者为0。

②模型单元的选取及统计模型的建立

特征分析所选用的模型单元，是勘探评价工作较高的已知有矿模型单元，如地质体（岩体、矿体、蚀变矿化体等）、控矿信息聚集中心（成矿控矿信息组合）、综合信息异常（地质、物化探等综合信息找矿模型标志信息组合）。最佳统计模型的建立，又是在已知模型单元中选取具有典型特征的单元。

③计算变量权

一个模型单元或预测单元，有多个成矿控矿找矿的综合信息地质变量，但对控制矿床的形成或指示矿床的有无而论，各成矿控矿找矿的综合信息地质变量的重要性或权是不等的。在已知有矿的模型统计单元中选取有代表性的典型单元n个，在每个单元内取m个状态变量（1，0），用乘积矩阵求变量权。本次预测工作运用多金属矿体规模大小计算变量权。

④计算单元的关联度

用有矿模型单元和未知预测单元各变量的逻辑值，求得各有矿模型单元和未知预测单元的关联度f。f值越大，表明未知预测单元的成矿控矿找矿的综合信息特征越接近已知有矿的模型单元，发现矿床或矿体的概率越大。

（2）加权特征分析

加权特征分析与一般特征分析的不同之处就在于“加权”。“加权”指的是显示矿床、矿体成矿规模大小的储量权。

由于数学模型在变量匹配矩阵中增加了储量权，使加权特征分析模型具有功能强、优选度高、与矿床矿体规模大小关联密切等突出的优点。

①原始数据及加权矩阵

设取n个模型统计单元，m个变量，n组储量，用离散型的变量数据，建立了两个数据阵。

a．原始数据阵

i（i＝1，2，…，n）为模型单元数，j为（j＝1，2，…，n）选取的变量数。b．储量对数加权矩阵

lnd_i表示第i个单元储量对数值。

②数学模型及计算a．相关系数加权矩阵

b．储量加权乘积矩阵

用相应储量加权：Q＝Z′Z＝RX′［D］² XR

利用储量加权乘积矩阵，分别计算变量权：

计算统计单元矿床规模关联度：

2．维拉斯托银、铅、锌多金属矿找矿靶区定量预测

取大、中矿体6个，选取8个变量，运用离散型二态0、1变量数据，将10个矿体单元8个变量以及每个矿体单元的金属储量分别列入表5 5。

表5－5　维拉斯托银、铅、锌多金属矿加权特征分析原始数据表

注：储量数据引自内蒙古地质勘查有限责任公司研究报告

（1）计算储量加权矩阵

（2）计算变量权

同理，

（3）计算模型矿体的关联度（f_i）

同理

（4）求未知预测单元的关联度，优选找矿靶区，指导找矿

根据10个未知预测单元的综合信息找矿模型标志信息特征，区分与选取8个主要找矿模型标志信息为统计变量，利用以上计算的变量权系数可以得知10个预测区的关联度，并根据关联度的大小进行找矿靶区的优选。

在维拉斯托银铅锌多金属矿区10个预测单元中，求得无矿的预测单元2个，有矿的预测单元8个。其中在有矿的8个单元中，指示中矿的单元4个。关联度f大于14的4个最有远景的找矿靶区得到项目评审专家和矿山管理者的认可与采纳，开展了部分验证工作，发现了一定规模的多金属矿化与多金属矿体。

总之，运用加权特征分析方法进行多金属矿找矿靶区定量预测，找矿效果明显，在一定程度上有利于提高找矿靶区定量预测的准确性。然而，找矿预测研究工作十分复杂，而作为数学模型的加权特征分析，虽然克服了一般特征分析的某些缺点，但预测结果仍取决于复杂地质情况的细致研究。因此，加权特征分析在维拉斯托银铅锌多金属矿找矿靶区定量预测中的应用与研究，仅仅是一次尝试，还有待进一步完善与发展。