李洪奎，毛先成，湯磊，陳國棟，張玉波，梁太濤

(1.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，國土資源部金礦成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013；2.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南 長沙 410012；3.招金礦業(yè)股份有限公司，山東 招遠(yuǎn) 266009)

膠東地區(qū)是我國金礦開采最早、最著名產(chǎn)區(qū)，是中國最主要的金礦資源和生產(chǎn)基地。膠東采金歷史悠久，從唐朝開始開采至今，已經(jīng)延續(xù)了一千多年，采出的黃金總量巨大[1]。中華人民共和國成立后，尤其是近幾十年膠東地區(qū)金礦經(jīng)過大規(guī)模開采，已探明的“淺、富、優(yōu)”金礦資源已近枯竭，向深部要資源是解決礦山企業(yè)嚴(yán)重資源短缺的不二選擇。但深部金礦資源探采存在有“難探、難采、高成本”的多重因果疊加，對傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探、采礦、選礦、加工、環(huán)境等科學(xué)技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn)。國內(nèi)外已有礦山的勘探開發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明：礦山深部存在巨大的資源潛力，但是深部潛在資源的尋找仍然面臨著巨大的困難和風(fēng)險(xiǎn)，這是由老礦山具有勘探開發(fā)程度高、預(yù)測評價(jià)及找礦向深部三維空間發(fā)展、礦山生產(chǎn)對物化探異常信息產(chǎn)生干擾等固有特點(diǎn)所決定的[2]。招遠(yuǎn)夏甸金礦自20世紀(jì)70年代開采至今已有近50年的歷史，礦山金礦資源儲量不足與開采年限形影相伴，邊探邊采一直是近十幾年來礦山面對的首要問題。近十幾年來作者在膠東地區(qū)開展了多個(gè)金礦深部找礦預(yù)測的探索性研究項(xiàng)目，同時(shí)針對夏甸金礦承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金“山東招遠(yuǎn)-平度斷裂帶夏甸金礦深部成礦特征研究(編號4157021048)”、與中南大學(xué)合作開展了“招平斷裂帶中段深部金礦成礦理論、找礦方法與成礦預(yù)測(編號2017CXGC1605)”，以夏甸金礦田為研究對象，引入三維地質(zhì)建模(3DGM)及三維可視化技術(shù)[3-4]，研究探索隱伏礦體預(yù)測的三維化、定量化及可視化技術(shù)，重點(diǎn)突破了復(fù)雜地質(zhì)體三維形態(tài)分析、控礦地質(zhì)因素場模擬、成礦信息三維定量提取等關(guān)鍵技術(shù)，初步形成了隱伏礦體三維可視化預(yù)測的方法[2]。該文以招遠(yuǎn)夏甸金礦田-3000m以淺為工作目標(biāo)，研究夏甸金礦各種地質(zhì)體之間的相互關(guān)系和礦體產(chǎn)出形態(tài)，建立三維立體模型，依據(jù)成礦規(guī)律及地質(zhì)、物化探信息推斷深部金礦有利的成礦空間，提取成礦信息，進(jìn)行成礦預(yù)測，圈定成礦靶區(qū)，為開展深部找礦提供依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

招遠(yuǎn)夏甸金礦床地處華北板塊與蘇魯造山帶二個(gè)一級大地構(gòu)造單元結(jié)合部位之膠北隆起區(qū)(圖1)，區(qū)內(nèi)以前寒武紀(jì)結(jié)晶基底為主，蓋層不發(fā)育?；子刑庞睢⒃庞?，在斷陷盆地內(nèi)有中生界和新生界分布[5-6]。區(qū)內(nèi)NNE、NE斷裂十分發(fā)育，NW、EW向斷裂次之。巖漿巖有新太古代TTG巖系、震旦期片麻狀二長花崗巖系列，三疊紀(jì)巖漿雜巖、侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖、早白堊世郭家?guī)X花崗閃長巖-花崗巖、偉德山長巖-花崗閃長巖-花崗巖、嶗山堿性花崗巖等發(fā)育，呈巖基、巖株產(chǎn)出[7-12]。

1—太古宙TTG+表殼巖；2—元古宙變質(zhì)表殼巖；3—高壓—超高壓變質(zhì)帶；4—三疊紀(jì)巖漿雜巖；5—侏羅紀(jì)玲瓏侵入巖；6—早白堊世郭家?guī)X侵入巖；7—早白堊世偉德山侵入巖；8—早白堊世嶗山侵入巖；9—白堊紀(jì)沉積—火山沉積巖系；10—新生代沉積-火山沉積巖系；11—主要地質(zhì)界線；12—主要斷裂；13—大、中型金礦圖1 夏甸金礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖

夏甸金礦床位于沂沭斷裂帶東側(cè)并與之呈10°～15°交角的低序次同生的招遠(yuǎn)-平度斷裂帶(簡稱招平斷裂)內(nèi)。招平斷裂帶是膠東地區(qū)規(guī)模最大的一條金礦控容礦斷裂帶，本質(zhì)上它是玲瓏花崗巖與膠東基底巖系的接觸帶，并在接觸帶基礎(chǔ)上承生發(fā)展起來、其后經(jīng)多期次構(gòu)造疊加的一組斷裂構(gòu)造之組合。夏甸金礦床主要產(chǎn)于招平斷裂帶下盤的玲瓏花崗巖體中，在其上盤的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底巖系中亦有少量分布，為一典型的破碎帶蝕變巖型金礦床。礦體的分布受斷裂構(gòu)造控制，總體走向45°，傾向SE，傾角45°左右，沿走向或傾向呈波狀延展。目前認(rèn)為以清晰明顯辨認(rèn)、連續(xù)而穩(wěn)定的斷層泥作為主斷面，其厚在0.2～1.5m之間，而主斷面上、下兩盤均發(fā)育構(gòu)造蝕變巖。主斷面以下構(gòu)造蝕變巖依次出現(xiàn)黃鐵絹英巖帶、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶和黃鐵絹英巖化花崗巖帶，各帶之間呈漸變關(guān)系。帶內(nèi)蝕變有黃鐵絹英巖化、紅化、碳酸鹽化等，在絹英巖中有大量細(xì)小石英網(wǎng)脈，造成強(qiáng)烈硅化[13-14]，金屬硫化物(主要是黃鐵礦)以脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀賦存于含礦構(gòu)造帶及蝕變圍巖中。

礦區(qū)范圍內(nèi)共圈定Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ,Ⅶ等礦體群，大小28個(gè)礦體。礦體主要賦存于招平斷裂帶主裂面下盤80m范圍內(nèi)的黃鐵絹英巖化碎裂巖及黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖中，呈脈狀、似層狀，沿走向及傾向呈舒緩波狀展布，具分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)特征(圖2)。單礦體長40～720m，傾斜延深354～1200m，厚度0.56～10.50m，金礦品位(1.52～67.83)×10-6，平均4.57×10-6，礦石類型為含黃鐵絹英巖化碎裂巖型。據(jù)成礦物質(zhì)沉淀時(shí)序可分為Ⅰ黃鐵礦化-絹英巖化、Ⅱ石英-磁黃鐵礦-中粗粒黃鐵礦、Ⅲ石英-黃鐵礦-微細(xì)粒黃鐵礦、Ⅳ石英-多金屬硫化物和Ⅴ石英-碳酸巖等5個(gè)成礦階段，其中Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ為金的主要富集成礦階段[13-15]。

2 深部成礦構(gòu)造的三維重建

開展深部地質(zhì)構(gòu)造研究要綜合利用多種物探手段進(jìn)行約束，來推斷目標(biāo)地質(zhì)體的形態(tài)，最終形成三維地質(zhì)的模型。采用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、鉆探等多種方法和手段，結(jié)合地震、重力、大地電磁、構(gòu)造化學(xué)等多源信息，獲取深部地質(zhì)體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系等構(gòu)造信息，在多層次、多精度和多耦合性的條件下，進(jìn)行深部地質(zhì)構(gòu)造過程的重新構(gòu)建，并以三維地質(zhì)建模和可視化軟件為平臺，建立地下不同深度、不同尺度的三維地質(zhì)模型，為重大地質(zhì)理論問題的解決、深部礦產(chǎn)預(yù)測等提供較為可能的深部信息。

2.1 深部構(gòu)造重建的數(shù)據(jù)源

1—第四系；2—英云閃長巖；3—二長花崗巖；4—閃長玢巖；5—糜棱巖、斷層泥；6—黃鐵絹英巖化花崗巖；7—黃鐵絹英巖化碎裂巖；8—金礦體及編號圖2 夏甸金礦床535勘探線地質(zhì)剖面圖(據(jù)山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院編繪)

用于深部地質(zhì)構(gòu)造建模的數(shù)據(jù)主要是各種類型的物探數(shù)據(jù)，包括地震勘探數(shù)據(jù)(地震剖面圖或構(gòu)造圖)、重力勘探數(shù)據(jù)(重力等值線圖)、大地電磁測深法數(shù)據(jù)(視電阻率剖面圖等)。

共獲得二維地震勘探地震剖面圖4條、重力等值線圖1幅、大地電磁和磁法勘探數(shù)據(jù)圖件共76件，包括視電阻率剖面圖5條，夏甸地區(qū)CSAMT、SIP法綜合剖面圖14條，夏甸、姜家窯地區(qū)視電阻率圖7幅等。

2.2 深部地質(zhì)構(gòu)造的三維構(gòu)建方法

為了適應(yīng)缺乏深部可靠性數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀，在初始模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的地震、重力和大地電磁等多源信息，推斷深部的地質(zhì)構(gòu)造，根據(jù)深部物化探反演剖面及深部地質(zhì)推斷數(shù)據(jù)構(gòu)建深部地質(zhì)構(gòu)造模型，三維建模工作流程如圖3所示。

圖3 深部地質(zhì)構(gòu)造三維重建流程圖

夏甸礦區(qū)招平主斷裂面深部地質(zhì)構(gòu)造三維模型是指通過人機(jī)交互的方式將高可靠性模型延伸至深度-3000m，構(gòu)建成夏甸至姜家窯礦區(qū)5km的層級斷層面。由于缺少深部勘探工程及可靠地質(zhì)剖面，深部主斷裂面推斷主要依靠深部物化探解釋剖面等深部二/三維地質(zhì)調(diào)查、相關(guān)研究成果及已有地質(zhì)知識。根據(jù)不同數(shù)據(jù)來源，主斷裂線串可分為3類：勘探工程剖面推斷線串、物探解譯剖面推斷線串、虛擬勘探剖面推斷線串。對于深部地質(zhì)構(gòu)造三維重建，最關(guān)鍵是確定各剖面上地質(zhì)構(gòu)造在深部的產(chǎn)狀與形態(tài)，只要能夠確定它們，三維建模工作與其他地質(zhì)體是類似的。

3 三維成礦信息提取

3.1 三維建模

利用計(jì)算機(jī)對與礦床形成和分布相關(guān)的各種地質(zhì)體的幾何形態(tài)和空間分布進(jìn)行三維定量描述，即構(gòu)成地質(zhì)體三維建模。以各類地質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過將地質(zhì)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成三維礦業(yè)軟件的邏輯模式導(dǎo)入到軟件中，建立礦床地質(zhì)體的三維可視化數(shù)字模型。對招平斷裂帶夏甸金礦三維建模的具體流程如圖4所示。

圖4 地質(zhì)體三維建模流程圖

3.2 三維成礦信息提取

三維定量成礦信息表達(dá)的是三維地質(zhì)空間中的礦化指標(biāo)與找礦信息指標(biāo)之間的定量關(guān)系，可以對招平斷裂帶中段分布的隱伏礦體進(jìn)行定位定量預(yù)測。

礦化分布實(shí)際上是礦化指標(biāo)在三維地質(zhì)空間上的分布，描述這些指標(biāo)的變量稱為礦化變量。礦化變量包括單元金平均品位(Au)、單元金屬量(AuMet)。

找礦信息指標(biāo)描述了成礦信息的成礦有利度，反映了地質(zhì)控礦作用在三維地質(zhì)空間上的分布結(jié)果，描述這些指標(biāo)的變量稱為找礦信息變量。

因此，對夏甸金礦床進(jìn)行三維定量成礦預(yù)測首先需要對研究區(qū)進(jìn)行礦化空間分析和三維成礦信息提取，然后在此基礎(chǔ)上建立三維定量成礦預(yù)測模型。由于成礦信息提取是一個(gè)繁復(fù)冗長的過程，涉及大量的人機(jī)數(shù)據(jù)交換及變量導(dǎo)出方法，故詳細(xì)過程此不贅述。

3.2.1 數(shù)據(jù)處理信息表達(dá)

礦化空間分析是通過地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對礦體金屬量進(jìn)行估算的前提和基礎(chǔ)，通過該過程能確定估算中所需的各種參數(shù)，有利于更準(zhǔn)確地估算礦體中的金屬量。該金屬量即構(gòu)成隱伏礦體立體定量預(yù)測模型的一個(gè)重要的礦化指標(biāo)。

礦化指標(biāo)是對礦體進(jìn)行定量評價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)，通過定義及計(jì)算礦化指標(biāo)值，將為隱伏礦體的立體定量預(yù)測提供保障。

礦體各種標(biāo)志(如礦石品位、礦體厚度等)在空間上的變化既具有結(jié)構(gòu)性又具有隨機(jī)性[16-17]。通過樣品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的結(jié)構(gòu)分析方法，構(gòu)造出礦體標(biāo)志的變異函數(shù)模型，研究礦體標(biāo)志的空間變化的結(jié)構(gòu)性特征[18-19]。

根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求，為了保證統(tǒng)計(jì)參數(shù)是無偏估計(jì)量，參與統(tǒng)計(jì)的樣品數(shù)據(jù)均應(yīng)具有相同的支架或承載，在金屬量和品位計(jì)算前，一般需要對取樣數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括樣品組合處理和特高品位樣品的處理。組合樣樣長的選取應(yīng)以最少拆分原始取樣長度為原則，根據(jù)不同礦區(qū)取樣長度的分布規(guī)律進(jìn)行組合。通過Surpac軟件可以對各礦區(qū)內(nèi)各礦體群樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的統(tǒng)計(jì)包括：樣品數(shù)量、長度、最大長度、最小長度、均值、標(biāo)準(zhǔn)差和方差等，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 夏甸金礦區(qū)樣品長度統(tǒng)計(jì)

為了確定本研究中各礦區(qū)樣品品位的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，需要將取樣品位值繪成直方圖。橫軸為品位，豎軸為落入每一品位段的樣品數(shù)占樣品總數(shù)的百分比。從直方圖的輪廓線形狀可以看出品位大體上屬于何種分布；從直方圖在橫軸方向的分散程度可看出取樣品位的變化程度，在Surpac軟件對樣品進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行基本樣品統(tǒng)計(jì)生成經(jīng)過對數(shù)處理的直方圖(圖5)。

圖5 經(jīng)過對數(shù)處理后樣品品位分布直方圖

3.2.2 夏甸金礦礦化空間分析

利用Surpac進(jìn)行變異函數(shù)擬合，選擇球狀模型分別在走向、傾向和厚度3個(gè)方向上的最佳擬合結(jié)果如圖6到圖10所示。圖6到圖9是選定為主軸方向的變異函數(shù)曲線和方差圖，圖10是變異橢圓體示意圖，所確定的理論變異函數(shù)的主要參數(shù)見表2。

從圖6到圖10的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)圖和表2、表3變異函數(shù)擬合參數(shù)結(jié)果中大致可以看出，礦體礦化主方向的連續(xù)性較其他兩個(gè)方向強(qiáng)，而厚度方向的連續(xù)性最弱。換言之，在該礦體內(nèi)部，在礦體走向方向上品位變化程度較小，傾向方向次之，厚度方向上品位變化程度最大。由于計(jì)算實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)只是運(yùn)用變異函數(shù)理論或地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法時(shí)的一個(gè)開始部分，所以通常情況下還需要對礦體內(nèi)部的礦化規(guī)律更進(jìn)一步深入地分析，即進(jìn)行各平面礦化投影等值線圖的繪制和分析。

圖6 夏甸金礦區(qū)主軸方向?qū)嶒?yàn)變異函數(shù)曲線圖

圖7 夏甸金礦區(qū)主軸方向?qū)嶒?yàn)變異函數(shù)方差圖

圖8 夏甸金礦區(qū)次軸方向?qū)嶒?yàn)變異函數(shù)曲線圖

圖9 夏甸金礦區(qū)礦體次軸方向?qū)嶒?yàn)變異函數(shù)方差圖

塊金值基臺值變程方位(°)傾伏角(°)傾角(°)0.340.64149.55227.00069.61

表3 夏甸金礦田金樣品變異函數(shù)橢球體各軸參數(shù)

3.3 三維定量預(yù)測

在Datamine軟件中，將夏甸金礦區(qū)Ⅶ，Ⅱ號礦體群和夏甸北部金礦體的線框模型轉(zhuǎn)換為規(guī)格為5m×5m×5m的塊體模型，分別利用距離加權(quán)平方反比法和克立格法，計(jì)算了Ⅶ,Ⅱ號礦體群和道北莊子礦體的單元金平均品位、單元金屬量和總金屬量，生成塊體模型如圖11所示。

根據(jù)儲量核實(shí)報(bào)告，Ⅶ，Ⅱ號礦體群和夏甸北部金礦體的礦石體積質(zhì)量為2.86t/m3，計(jì)算單元金屬量時(shí)礦石體積質(zhì)量取此數(shù)據(jù)，5m單元金屬量=平均品位×53×礦石體重。Ⅶ號礦體群最終結(jié)果中可以獲得167658個(gè)5m單元的估算塊體，估算總金屬量為104.72t。Ⅱ號礦體群最終結(jié)果中可以獲得2790個(gè)5m單元的估算塊體，估算總金屬量為2.03t。夏甸北部金礦體最終結(jié)果中可以獲得54370個(gè)5m單元的估算塊體，估算總金屬量為19.99t(表4)。夏甸金礦田礦化投影等值線圖如圖11和圖12所示。

表4 夏甸金礦田儲量估算結(jié)果統(tǒng)計(jì)

圖11 夏甸金礦田累積金屬量三維投影等值線圖

圖12 夏甸金礦田累積金屬量和礦體三維投影等值線圖

4 金礦三維可視化預(yù)測

4.1 三維定量成礦預(yù)測模型

三維定量成礦預(yù)測模型的實(shí)現(xiàn)方法是建立在夏甸金礦田金礦區(qū)礦化指標(biāo)與找礦信息指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型，對立體單元中的礦化指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測研究[2,19]。在品位和金屬量預(yù)測研究中，利用了遷移學(xué)習(xí)算法進(jìn)行估值。

要對礦化指標(biāo)與找礦信息指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行量化表達(dá)，因此，首先就需要確定參與建模的找礦信息指標(biāo)。對于不同的礦化變量就有不同的找礦信息變量與其相對應(yīng)。

礦化指標(biāo)與找礦信息指標(biāo)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在數(shù)學(xué)上可以表達(dá)為找礦信息變量(找礦信息指標(biāo))空間到礦化變量(礦化指標(biāo))空間的映射。而礦化變量空間中的每個(gè)礦化變量均屬于某個(gè)有界的實(shí)數(shù)域，故可以將這種映射看作為泛函，其函數(shù)化表達(dá)模型為MV=f(GV)，式中MV為礦化變量空間，GV為找礦信息變量空間[20]。該泛函關(guān)系可以通過多元回歸等統(tǒng)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)函數(shù)化表達(dá)。

由成礦信息分析知，提取出的找礦信息指標(biāo)與礦化指標(biāo)具有顯著的線性相關(guān)性，所以泛函模型MV=f(GV)可以實(shí)例化為普通的多元線性函數(shù)模型：

式中：MVk為MV中的礦化變量(Au，AuMet)，GVj為GV中的找礦信息指標(biāo)，Bk0,Bk1,…,Bkp為線性函數(shù)的待求參數(shù)，ε為期望值為零的隨機(jī)變量。參數(shù)Bk0,Bk1,…,Bkp可通過對GV和MV在地質(zhì)空間控制區(qū)域中離散化單元的量化數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移學(xué)習(xí)獲得。

4.2 夏甸金礦品位及金屬量預(yù)測模型

首先，對夏甸金礦田的相關(guān)鉆孔數(shù)據(jù)、樣品數(shù)據(jù)和礦體數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和三維成礦信息提取，形成夏甸金礦田的已知單元數(shù)據(jù)庫。然后，根據(jù)已知單元的斷裂面距離場計(jì)算結(jié)果選出有利成礦的距離區(qū)間，對夏甸金礦田的主斷裂模型進(jìn)行緩沖區(qū)分析，篩選出用來預(yù)測的未知單元并進(jìn)行三維成礦信息提取[21-22]，形成夏甸金礦田的未知單元數(shù)據(jù)庫。

夏甸金礦田共有已知立體單元(25m×25m×25m)16059個(gè)，未知單元(25m×25m×25m)共有7614109個(gè)。基于已知單元和未知單元的找礦信息指標(biāo)，采用遷移學(xué)習(xí)算法[23]，對夏甸金礦田構(gòu)建了三維立體定量預(yù)測模型。

4.2.1 品位預(yù)測模型

與夏甸金礦田品位(Au)所對應(yīng)的找礦信息變量如表5所示。

表5 夏甸金礦田品位與找礦信息變量對應(yīng)

應(yīng)用遷移學(xué)習(xí)算法求得的已知單元的品位的重加權(quán)因子統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖13所示，建立的找礦指標(biāo)和品位的線性回歸模型結(jié)果如表6所示。

表6 夏甸金礦田品位與對應(yīng)找礦指標(biāo)的線性回歸模型

4.2.2 金屬量預(yù)測模型

與夏甸金礦田金屬量(AuMet)所對應(yīng)的找礦信息變量如表7所示。

圖13 夏甸金礦田已知單元金品位(Au)重加權(quán)因子直方圖(n=16059)

礦化變量對應(yīng)的找礦信息變量AuMetddFV_AuMet,dwaFV_AuMet,dwbFV_AuMet,dgFV_Au-Met,dfP_AuMet,dfV_AuMet

應(yīng)用遷移學(xué)習(xí)算法求得的已知單元的金屬量的重加權(quán)因子統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖14所示，建立的找礦指標(biāo)和金屬量的線性回歸模型結(jié)果如表8所示。

圖14 夏甸金礦田已知單元金屬量(AuMet)重加權(quán)因子統(tǒng)計(jì)圖(n=16059)

找礦指標(biāo)參數(shù)回歸系數(shù)Β06488.321712ddFV_AuMetΒ124.40227167dwaFV_AuMetΒ267.67965306dwbFV_AuMetB3165.2223967dgFV_AuMetΒ4142.1765179dfP_AuMetΒ51590.007744dfV_AuMetΒ62146.061368

4.3 預(yù)測成果與可視化表達(dá)

夏甸金礦田(共有7614109個(gè)預(yù)測單元)預(yù)測成果數(shù)據(jù)庫中存放了所有品位大于2.0×10-6的已知預(yù)測品位大于工業(yè)品位的未知預(yù)測單元的礦化指標(biāo)的預(yù)測結(jié)果(表9)，共有立體單元86295個(gè)，其中已知含礦單元3212個(gè)，預(yù)測含礦單元83083個(gè)。

表9 夏甸金礦田預(yù)測成果統(tǒng)計(jì)

注：“含礦單元”表示Au≥2.0(×10-6)，且AuMet>0(g)的立體單元。

夏甸金礦田預(yù)測數(shù)據(jù)庫中的單元礦化指標(biāo)(Au,AuMet)的預(yù)測估值結(jié)果可視化顯示效果(圖15、圖16)[21-25]。

圖16 夏甸金礦田金屬量(AuMet)已知單元與預(yù)測單元模型效果圖

4.4 夏甸金礦田找礦靶區(qū)圈定

在利用預(yù)測成果進(jìn)行找礦靶區(qū)實(shí)際圈定時(shí)，考慮了4個(gè)圈定原則：①按最小體積最大含礦率的原則，確定找礦靶區(qū)的邊界；②靶區(qū)盡量體現(xiàn)獨(dú)立性的原則，即以礦田為規(guī)劃預(yù)測單元；③以預(yù)測成果數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)；④盡量保持靶區(qū)形態(tài)的完整。在夏甸金礦田共圈定了2個(gè)立體找礦靶區(qū)，分別為Ⅰ號和Ⅱ號靶區(qū)(圖17)。

圖17 夏甸金礦田預(yù)測累積金屬量和礦體三維投影等值線圖

5 結(jié)論

(1)夏甸金礦床為一典型的破碎帶蝕變巖型金礦床，賦存于招遠(yuǎn)-平度斷裂帶的中段招遠(yuǎn)夏甸一帶，金礦床主要產(chǎn)于斷裂下盤的碎裂狀玲瓏花崗巖體中，在其上盤的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底巖系亦有分布。礦體的主要分布于主斷面下盤80m范圍內(nèi)，黃鐵絹英巖、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖和黃鐵絹英巖化花崗巖及其石英網(wǎng)脈共同構(gòu)成礦體。據(jù)成礦物質(zhì)沉淀時(shí)序可分為Ⅰ黃鐵礦化-絹英巖化、Ⅱ石英-磁黃鐵礦-中粗粒黃鐵礦、Ⅲ石英-黃鐵礦-微細(xì)粒黃鐵礦、Ⅳ石英-多金屬硫化物和Ⅴ石英-碳酸巖等5個(gè)成礦階段，其中Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ為金的主要富集成礦階段。

(2)利用區(qū)內(nèi)已獲得的4條二維地震勘探地震剖面圖、1幅重力等值線圖、76份大地電磁和磁法勘探數(shù)據(jù)圖件等資料，采用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、鉆探等多種方法和手段，獲取深部地質(zhì)體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系等構(gòu)造信息，并以三維地質(zhì)建模和可視化軟件為平臺，建立地下不同深度、不同尺度的三維地質(zhì)模型，通過將地質(zhì)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成三維礦業(yè)軟件的邏輯模式導(dǎo)入到軟件中，建立礦床地質(zhì)體的三維可視化數(shù)字模型。對夏甸金礦床進(jìn)行三維定量成礦預(yù)測首先需要對研究區(qū)進(jìn)行礦化空間分析和三維成礦信息提取，然后在此基礎(chǔ)上建立三維定量成礦預(yù)測模型。

(3)在Datamine軟件中將夏甸金礦區(qū)各金礦體線框模型轉(zhuǎn)換為規(guī)格為5m×5m×5m的塊體模型，分別利用距離加權(quán)平方反比法和克立格法計(jì)算了夏甸金礦礦體的單元金平均品位、單元金屬量和總金屬量，基于已知單元和未知單元的找礦信息指標(biāo)，采用遷移學(xué)習(xí)算法，對夏甸金礦田構(gòu)建了三維立體定量預(yù)測模型。

(4)對夏甸金礦田的7614109個(gè)預(yù)測單元在按照不同的噸品位進(jìn)行了預(yù)測，指出了預(yù)測單元的礦化指標(biāo)，共有立體單元86295個(gè)，其中已知含礦單元3212個(gè)，預(yù)測含礦單元83083個(gè)。對預(yù)測單元進(jìn)行了可視化表達(dá)，圈定了Ⅰ號、Ⅱ號兩個(gè)立體找礦靶區(qū)，明確了今后工作的優(yōu)選區(qū)位。