基于MORPAS平台特征分析法的成矿远景区预测_以个旧西区锡多金属矿为例

基于M ORPA S平台特征分析法的成矿远景区预测

以个旧西区锡多金属矿为例*

李 堃1,2,胡光道2,段其发1

(1.宜昌地质矿产研究所,湖北宜昌443005; 2.中国地质大学资源学院,武汉430074)

摘 要:通过对个旧西区成矿地质条件和东区典型矿床地质特征的研究,综合地质、地球物理、地球化学和遥感等找矿信息,建立了个旧西区锡多金属矿综合信息找矿模型。根据找矿模型,优选出地层、构造、物探、化探、遥感等12个预测变量,在M ORPAS 平台上应用特征分析法对矿区进行了成矿预测,圈定了3个一级成矿远景区和3个二级成矿远景区。其中,个旧西区的梨花寨区(A2)和陡岩区(A3)成矿地质条件良好,具有很大的找矿潜力,为个旧西区新一轮的找矿工作提供了依据。

关键词:特征分析法;成矿预测;锡多金属矿;个旧西区

中图分类号:P612,P618.44 文献标识码:A 文章编号:1000 7849(2009)04 0065 06

在成矿预测工作中往往面临着大量的不同来源和不同级别信息的数据综合分析和处理,如何在这些数据中提取找矿有用信息,建立找矿模型进行成矿预测,一直是成矿预测的工作重点。地理信息系统(GIS)以其强大的空间数据管理查询、空间综合分析和可视化功能,成为了矿产资源评价、成矿信息提取与综合的有力工具[1]。近年来,国内外出现了一些专门针对矿产资源评价的专用型GIS软件,国外主要有基于ArcGIS开发的ArcSDM和ArcWofe 模块[2],基于MapObjects开发的GeoDA S软件[3];国内主要有基于M apGIS开发的金属矿产资源评价分析系统(M ORPA S)[4]、矿产资源评价系统(MRAS)[5]和综合信息矿产预测系统(KCYC)[6]等软件。M ORPAS是一种具有功能完整的金属矿产资源评价分析系统软件[7],其中的矿产资源综合预测模型实现了信息量预测法、证据权重法、聚类分析法、神经网络法以及特征分析法等多种算法,为靶区圈定以及资源量预测、评价分析提供了科学和自动化的手段[8 9]。

个旧锡矿经过数十年的开采,多数矿山已受到储量不足的严重困扰。个旧矿区以南北向的个旧大断裂为界分为东区和西区[10],其中东区面积为600 km2,西区为1100km2。东区研究程度较高,拥有大型超大型锡多金属矿床,而与东区具有相似地质条件但研究程度较低的西区则是扩大矿区远景的目标区。因此,如何在西区找寻有价值的大中型锡多金属矿床已成为目前亟待解决的问题。

特征分析法预测的假设前提是相似的地质条件有相似的矿床分布,其实质是成矿地质环境的定量类比方法[11]。相对于证据权重法、找矿信息量法等,它比较适用于研究程度不高的地区,且该方法具有计算简单的特点,能充分利用资料并发挥地质人员的经验和知识。为此,笔者将应用MORPAS系统中的特征分析法对个旧西区锡多金属矿进行成矿预测,并对成矿远景区进行筛选和评价。

1 研究区地质概况

个旧锡多金属矿区地处云南省东南部,居环太平洋成矿带与地中海-喜马拉雅成矿带的交会处,是我国滇东南锡矿带上最重要的、规模最大的锡多金属矿集区之一。大地构造位置处于印度板块、欧亚板块、太平洋板块碰撞相接的部位。区域地质构造位置为扬子准地台、华南褶皱系及唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系三大地质构造单元会聚地带之华南褶皱系右江地槽褶皱带的西南角(图1)[12]。

个旧矿区以南北向断裂为界分为东区和西区。东区分布有老厂、卡房、高松、松树脚和马拉格五大矿田;而西区仅在靠近个旧断裂附近的牛屎坡发现残坡积砂锡矿床。个旧西区出露地层主要是上三叠统至上二叠统的浅海相-滨海相沉积岩建造,在一些山间盆地中可见到古近系、新近系和第四系分布。西区主要地质构造单元可归纳为一环三带!,即贾沙环状构造带、杨家田构造带、陡岩构造带、五指山

第28卷 第4期2009年 7月

地质科技情报

Geolog ical Science and Technolog y Information

Vol.28 No.4

Jul. 2009

*收稿日期:2008 09 06 编辑:杨 勇

基金项目:云南省云锡公司横向合作项目个旧西区多元信息综合找矿预测研究!

作者简介:李 堃(1983 ),男,助理工程师,主要从事矿产资源预测及评价方面的工作。

图1 个旧锡多金属矿区地质简图[12]

Fig.1 Simplfied geological m ap of Gejiu tin polymetallic d eposits[12]

1.中粒、中粗粒花岗岩;

2.斑状花岗岩;

3.霞石正长碱性岩;

4.辉长-二长岩;

5.变辉长岩;

6.基性火山岩、变辉绿岩;

7.断层;

8.复式向斜;

9.复式背斜;10.地质界线;11.锡多金属矿化集中区

复背斜南部倾没端构造带[13]。另外还有一组纵贯全区的北东向控岩断裂构造分布,如龙岔河断裂、轿顶山-贾沙河断裂、普洒河断裂、洗马塘断裂等。西区岩浆岩为印支期到燕山期岩浆活动的产物,岩相有侵入相和喷出相,岩性从基性、中性、酸性、碱性均有出现[14]。

2 个旧西区综合信息找矿模型

综合信息找矿模型[15 16]主要包括地质、地球物理、地球化学、遥感4个方面的要素。通过对个旧西区区域地质背景、区域地球物理特征、区域地球化学特征、典型矿床地质特征、矿区物探异常特征、矿区化探异常特征和矿区遥感影像线环构造特征以及遥感蚀变异常特征的研究,建立了个旧西区综合信息找矿模型(表1)。

3 特征分析法原理

特征分析(char acter istic analy sis)又称决策模拟或决策分析,最早由Botbol[17]提出,是作为解释地质、地球化学、地球物理等区域性多元数据的一种方法而产生的。以后,麦克卡门、Bo tbol拉尔森(1978~1981年)对此方法做过比较详细的研究,此方法可应用于暴露很少或某种程度的隐伏矿的预测、不同类型矿床勘查靶区的圈定[11]。

表1 个旧西区锡多金属矿综合信息找矿模型

T able1 Comprehensiv e infor mation pro specting mo del

of w estern Gejiu t in-po ly met allic deposits 控矿信息找矿信息特征

地质

地层

含矿地层主要为三叠系个旧组,其次为法郎组。

法郎组大致分布于西区中心,个旧组略呈环形分

布于外围

构造

主要是一环三带!构造控矿,即贾沙环状构造带、

杨家田构造带、陡岩构造带和五指山复背斜南部

倾没端构造带。矿化还受次一级的北东向和北西

向断裂控制

岩浆

岩

金属矿化主要受控于燕山晚期花岗岩体,含矿性

比较好的有神仙水岩体、贾沙岩体、陡岩酸性岩体

等。特别是隐伏花岗岩体

地球

物理

重力

重力异常的强梯度带,主要是岩体与围岩的接触

带,并且与东区卡房、老厂属同一梯度带上的区域航磁航磁异常集中地区以及航磁异常低缓过渡带地球

化学

单

元素

成矿元素S n、Cu、Pb、Zn、Ag、Au的异常,并且以

Pb、Zn异常为主

元素

组合

根据因子分析的结果得出的As Bi Cu Sn元素组

合异常和Ag Pb Zn元素组合异常

遥感

线环

构造

线与线的交会处,线与环的交会处,以及环与环交

叉套合的区域

蚀变

异常

铁染蚀变异常,含羟基类矿物和含CO2-3矿物的

蚀变异常

总之,特征分析的基本原理属于矿床模型法!。

通过研究模型单元的控矿变量特征,查明变量之间的内在联系,确定各个地质变量的成矿和找矿意义,建立起某种类型矿产资源体的成矿有利度类

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