全国重要矿产资源潜力评价一些基本预测理论方法的进展 肖克炎

第４３卷　第４期２０１３年０７月 吉林大学学报（地球科学版）Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅａｒｔｈ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏｌ．４３　Ｎｏ．４Ｊｕｌｙ　２０１３ 全国重要矿产资源潜力评价一些基本预测理论方法的进展肖克炎１，２，娄德波１，孙　莉１，李景朝３，叶天竺３１．中国地质科学院矿产资源研究所，北京　１０００３７２．长江大学地球物理与石油资源学院，湖北荆州　４３４０００３．中国地质调查局发展研究中心，北京　１０００３７摘要：全国２５种重要矿产资源潜力评价工作是迄今为止投入最多的矿产预测评价工作，采用的技术方法是基于矿床模型的综合地质信息预测方法。

预测工作针对矿产预测的基本问题，如地质工作的不平衡性、三维预测、定量预测与定性预测结合、地物化遥综合预测等问题进行有益探索，提出了新的解决方案。

以矿产预测类型为纲，开展建造构造编图，将建造与成矿环境结合；通过矿产预测类型的成矿模式、预测要素研究构建定量预测模型；通过成矿地质体地质参数法预测实现二维到三维的定量预测。

关键词：预测问题；矿床模型；三维预测；地质参数；定量预测；矿产资源中图分类号：Ｐ６２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－５８８８（２０１３）０４－１０７３－１０收稿日期：２０１２－１１－０９基金项目：中国地质调查局地质大调查项目（１２１２０１０７３３８０６）；中央公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（Ｋ１１０３）作者简介：肖克炎（１９６３—），男，研究员，主要从事数学地质及矿产资源评价研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｙａｎｘｉａｏ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ。

Ｓｏｍｅ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ　ｏｆ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎＩｍｐｏｒｔａｎｔ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ＣｈｉｎａＸｉａｏ　Ｋｅｙａｎ１，２，Ｌｏｕ　Ｄｅｂｏ１，Ｓｕｎ　Ｌｉ　１，Ｌｉ　Ｊｉｎｇｃｈａｏ３，Ｙｅ　Ｔｉａｎｚｈｕ３１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３７，Ｃｈｉｎａ２．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｏｉｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ　４３４０００，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ３．Ｃｅｎｔｒｅ　ｏｆ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ＣＧＳ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３７，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　２５ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｂｙ　ｆａｒ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ，ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｅｄｉｃｔ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｓｏｍｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｏｓｏｌｖｅ　ｓｏｍｅ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ｉｎ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ｕｎｂａｌａｎｃｅ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｗｏｒｋｓ，３Ｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｄａｔａ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ．Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｗｏｒｋ，ｗｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｓｏｍｅｍｅｔｈｏｄｓ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｌｉｎｋｅｄ　ｗｉｔｈ　ｍｅｔａｌｌｇｅｎｉｔｉｃ　ｓｅｔｔｉｎｇｓ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｙｐｅｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｃｏｍｐｉｌｅ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ－Ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｍａｐ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｃａｎ　ｂｅ　ｆｏｕｎｄｅｄ　ｂｙ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　２Ｄｔｏ　３Ｄｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｖｏｌｕｍｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｓｔｉｍａｔｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ；ｄｅｐｏｓｉｔ　ｍｏｄｅｌ；３Ｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ；ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ０　引言全国重要矿产资源潜力评价是继一轮、二轮区划工作后一次全国规模的矿产资源潜力评价工作，通过５年时间，按照“五统一”原则，完成全国２５种重要矿产资源的潜力评价工作。

矿产预测评价工作涉及到地质矿产勘查多学科多领域的信息资料和理论方法，是一项复杂的系统工程。

在制定预测技术路线和标准时，要充分调研国内外矿产预测方法体系，形成行之有效实用的技术方法；同时要针对矿产资源评价关键技术问题进行攻关，并有所创新。

矿产预测评价工作始于２０世纪５０年代，前苏联地矿部门开展了全苏成矿规律和成矿预测工作［１－２］。

阿莱斯也开创了矿产定量预测探索工作，使用波松分布数学模型进行成矿区带总量预测［３］。

２０世纪８０年代以来，在国际地科联推广６种定量预测方法的基础上，我国系统开展一轮和二轮区划工作、铁铜４矿种总量预测工作，开创了矿床统计预测新学科［４－７］。

西方欧美国家在２０世纪７０—８０年代发展了以计算机为基础的矿产定量预测方法，美国在２０世纪７０年代、９０年代系统完成了全美未发现的资源潜力评价工作。

使用了三部式及证据权等定量方法，开展矿产定量预测。

目前矿产资源预测评价方法体系可归纳如表１所示。

除上述列举的预测方法外，还有一些专门的地质学科预测方法，如地球化学预测方法［１４］、地球物理预测方法等。

各种预测方法各有特色，可以相互借鉴。

针对长期困扰资源评价的基本问题，通过近３年努力，全国２５种重要矿产资源潜力评价工作在预测方法上已有所进步。

关于矿产资源评价的一些基本问题，一些专家做过许多论述，如王世称等［１５］总结了矿产资源预测三大基本问题：１）地质工作不平衡性导致矿产预测信息不对称性。

地质矿产勘查工作往往在高勘探区投入大量的工作，预测模型区预测信息丰富，而在预测区工作程度低预测信息相对较少，特别是中、大比例尺地质信息少，因此提出了预测信息转换问题。

２）物化遥信息多解性。

由于物化遥信息是关于一个地区地质作用过程的总结果，不同地质建造可能有相同的物化遥异常信息，而物化遥异常信息也可能是不同的地质建造形成的，因此提出了地质先验前提下物化遥综合解译工作。

３）地质观察认识不统一性。

由于地质观察的局限性和当前技术方法水平所限，人们对矿床成因及一个地区构造演化有不同的观点与认识，而这些认识往往对预测成果起主要作用，由此提出矿产预测工作要充分应用综合信息编图进行预测信息客观提取。

表１　矿产资源评价方法体系Ｔａｂｌｅ　１　Ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ方法方法特点及特色可能适用范围应用情况美国三部式预测方法［８－９］矿床模型基础吨位－吨位定量预测中、小比例尺，国家战略分析美国国家资源评价及全球矿产资源评价综合信息矿产预测方法［６］有效将地质勘查多学科信息用于矿产预测中、大比例尺全国中、大比例尺矿产预测“三联式”地质异常定量预测方法［１０］强调信息提取和定量预测方法适合地质矿产勘查各阶段危机矿山找矿、新一轮资源评价成矿系列综合信息矿产预测方法［１１］强调矿床模型、构造环境、综合信息及定量预测有机结合适合地质矿产勘查各阶段全国重要矿产资源评价，危机矿山中、大比例尺预测等证据权非线性定量预测［１２］使用定量数学模型挖掘深层次隐含信息中、大比例尺国内外勘探靶区优选三维立体预测模型［１３］将定量模型转化为三维模型大比例尺危机矿山勘探找矿此外，一些专家［６，１５－１６］还提出矿产预测与统计定量预测的结合问题、三维隐伏矿产二维转三维问题预测。

这些基本核心问题一直是矿产预测方法创新和实践的关键问题。

关于矿产预测理论基础不同学者也有不同论述。

除地壳元素富集丰度理论及矿床模型作为矿产预测评价基本理论外，赵鹏大等［１７］还提出了相似－类比理论、地质异常求异理论、定量组合控矿理论；朱裕生［１８］提出了矿床成矿作用“异相定位”预测理论、矿床成矿系列“缺位”预测理论、多元信息“类比－求同”预测理论和地质体“对等求异”预测理论。

矿床模型综合地质信息矿产预测方法［６］是本次预测方法体系，特色是以成矿系列、综合信息矿产预测理论等为指导，充分利用建国以来所有地质勘查资料信息，以计算机现代信息技术处理技术为手段，开展成矿远景区圈定和潜在资源量估算。

与前两轮区划和４７０１ 吉林大学学报（地球科学版） 第４３卷　国际资源评价工作相比，在成矿系列矿产预测类型、地球动力学建造构造综合编图、成矿地质体地质参数三维估算、计算机全程定量化等方面有一些进展和创新。

１　以成矿系列矿产预测类型为纲的模型预测法 成矿系列理论是本次矿产资源预测评价的支柱性理论基础，发挥着重要的预测作用。

成矿系列应用不仅在矿化分带、成矿系列缺位理论等地质规律的预测上得到深化，而且在预测基础矿产的类型模型确定、预测工作区划分、预测底图编制方法等方面起到先导作用。

这是成矿系列理论第一次在矿产资源预测评价工作中得到系统的、程序化的标准应用。

成矿系列理论在预测工作中的程序化应用标志着我国成矿系列理论的完善与发展，同时也促进了我国矿产资源潜力评价模型化国际发展趋势。

１．１　矿产预测类型是本次预测评价基石美国地质调查局在本土矿产资源潜力评价中使用了近９０种标准的矿床模型。

在其“三部式”评价工作程序中，首先要根据模型总结的找矿标志准则，圈定成矿可行区带。

在成矿系列理论分级中，矿床式是成矿系列中的代表性矿床，一般指矿床成矿系列中、相似成矿条件下形成的具有相似地质特征、相似元素组合和矿床成因的一些矿床组（矿床类型）。