成矿预测理论与方法

第三章、成矿预测

第一节成矿预测与科学找矿

一、成矿预测

成矿预测是在科学预测理论的指导下，应用地质成矿理论和科学方法综合研究地质、地球物理、地球化学和遥感地质等方面的地质找矿信息，剖析成矿地质条件，总结成矿规律，建立成矿模式，圈定不同级别的预测区或三维空间内的找矿靶区，正确指导不同层次、种类找矿工作的布局，提出勘查工作的重点区段或布置具体的勘查工程，达到提高找矿工作的科学性、有效性和提高成矿地质研究程度的一项综合性工作。成矿预测必须随地质研究程度的提高及勘查工作的深入而不断地验证、修正已有的认识和结论、不断地提高预测的精度和可靠性，以满足不同的勘查阶段和勘查工作种类的要求。

成矿预测是一项贯穿矿产勘查全过程的工作，即从普查前期开始，直到勘探、矿山开采，都应开展与工作阶段相应的不同要求和不同比例尺的成矿预测工作。原地质矿产部在1990年曾专门发文将成矿预测列为普查的前期工作，其成果纳入普查设计的内容，并要求在全国普遍推广中大比例尺的成矿预测，为普查找矿提供最佳方案。再次说明了开展成矿预测工作的必要性和普遍性。

(一)成矿预测工作分类、一般程序

1．成矿预测工作分类

原地质矿产部20世纪90年代下发的有关成矿预测工作指导性文件中按预测图件的比例尺进行的预测工作分类，将成矿预测工作分为小比例尺、中比例尺和大比例尺成矿预测三类。随着成矿预测工作的不断深入及勘查工作的实际需要，特别是当前在资源危急矿山内所开展的成矿预测工作中盛行立体预测或定位预测，这实质上是大比例尺成矿预测工作的深化和发展。

2．成矿预测工作的一般程序

成矿预测工作的一般程序可以大致归纳如下：

(1)确定预测要求确定预测的目的任务、预测区范围、预测的资源种类、具体的比例尺等。

(2)全面收集地质资料全面搜集研究地区的各种地质报告和图件、物化探、重砂测量等工作成果及有关专著，并尽可能进行矿产预测所必需的地层、构造、岩浆岩、矿床等各项地质资料的系统整理，使之条理化和图表化。为进一步研究成矿规律和预测打下基础。

(3)研究成矿规律和建立矿床成矿模式在深入研究区域地质背景的基础上，通过一系列典型矿床的控矿因素和成矿机制及对区域控矿条件的分析，找出在时、空和物质来源方面直接控制矿床形成和分布的规律。根据不同比例尺成矿预测工作的需要，建立区域成矿模式、矿床成因模式、找矿模型。

(4)编制预测图通常以成矿规律图为底图。要突出各种控矿地质因素和矿化信息。在综合分析控矿因素和矿化信息的基础上，确定预测评价的准则，圈出矿产预测区，划分远景区级别，以反映预测的可靠程度，并进行相应的预测储量估算。

(5)重点工程验证对复杂地质体的评价预测，必然有个实践一认识一再实践一再认识的不断深化过程。地质现象常常具有多解性，相互干扰很大，造成分辨“矿”与“非矿”的重重困难。因此必需用信息论的观点，把预测找矿过程看成是一个多因素影响的不断修正、不断调整的动态过程。要使这样一个过程科学化，信息反馈是不可缺少的。信息反馈能使预测方案的验证过程中产生的各种信息，及时送回到我们的手中，帮助适时地改进和调整决策，以达到“有效最佳”预测的目的。因此，在预测方案拟定似后，应当选择典型地段，布置少

量工作(一般以钻探为主)予以揭露，及时验证预测矿产的可靠性。

(6)编写报告成矿预测报告应根据不同比例尺预测的主要任务，以能说明情况、问题和预测成果为原则进行编写。其内容一般应包括：概况、工作和研究程度、地质背景、成矿规律与成矿预测、对地质工作部署建议等部分。

概况部分应简要说明任务、工作范围及其划定的依据、地质工作简史、研究程度、已取得的成果；对边远交通不便的地区应说明自然经济地理情况。

成矿规律与预测部分是报告的重点，应说明：①区域地质，地质建造，地球物理和地球化学等特征；②已知典型矿床的控矿因素，成矿规律，矿床成矿模式，进一步找矿的可能性，成矿区(带)的划分及预测地区，资源量预测方法选择及预测结果。

(二)成矿预测的基本理论与准则

1．成矿预测的基本理论

赵鹏大(1990)认为成矿预测的基本理论可以概括为以下三方面：

(1)相似类比理论相似类比理论赖以提出的假设前提是在相似地质环境下，应该有相似的成矿系列和矿床产出；相同的(足够大)地区范围内应该有相似的矿产资源量。根据这一理论，建立矿床模型以指导预测就成为首要的工作。这也是进行地质类比的基本工具。矿床模型是对矿床所处三维地质环境的描述。对大比例尺成矿预测来说，尤其是要加强深部地质环境的描述和地球物理特征的概括，因此，有人提出建立矿床的“物理—地质模型”的概念。矿床模型法实质上是成矿地质环境相似类比法。用于矿床统计预测的聚类分析法也是依据预测区与已知矿床地质特征的相似程度来判断预测区成矿远景大小的。

(2)求异理论物探、化探异常作为矿床预测的重要依据是人们所熟知的，但“地质异常”的概念和意义却较少论及。应指出，地质异常是一种与周围地质环境迥然不同的地质结构。地质异常是可能产生特殊类型矿床或产出前所未有的新类型或新规模矿床的必要条件。根据目前已知矿床所建立的模型，只能预测与之类型相同和规模相似或更小的矿床，而不可能预测出尚未发现过的新类型矿床或迄今未曾发现过的规模巨大的矿床。因此，不能只注意与已知类型的成矿环境类比，还要注意“求异”。当我们对一个地区进行地质环境分类时，可能有个别地段或单元不能归人任何一类。这种地质异常地段是不应轻易放过的，要对其进行成矿可能性分析并认真进行野外实地检验。

这里要着重强调的是近年来深受国内外地质界重视的巨型、超巨型(或称超大型)矿床的成矿条件研究和找矿问题。加拿大地质学家P．拉兹尼卡(1989)提出：巨型矿床是一种金属的异常地球化学富集，其储量富集指数[矿床中工业金属总量与该金属在地壳中平均含量(10-6)之比值]大于1011，而超巨型矿床富集指数大于lO12。据P．拉兹尼卡(1999)的资料，在大陆壳范围内，目前已知有41个超巨型及486个巨型的不同金属矿床。它们在全球相应金属的矿产资源总量中占有很大的比例。一种意见认为，超大型矿床具有唯一性，它没有“尾部”或后继者。这是由于超大型矿床是由唯一的地质过程、营力或成矿条件所形成的，如地球外的营力或陨石来源，下地壳某种异常富集的金属沿深大断裂流出等的特殊物质来源和成矿条件而造成的。这类到目前为止尚无后继的超大型矿床有我国白云鄂博的铁、稀土及铌矿床、澳大利亚奥林匹克坝铜铀矿床及西班牙阿尔马登汞矿床等。这些超大型矿床是一种地质异常产物，它一般也必然伴随有地球物理场和地球化学场的重大异常。因此，根据求异理论找寻特殊异常的地质环境有很大意义。

(3)定量组合控矿理论成矿不是靠单一因素，也不是靠任意个因素的组合，而是靠“必要和充分”因素的组合。我们现在尚不能对其充分认识和查明。这样，成矿和找矿就成了非确定性事件。我们的任务是，最大限度地提高找矿概率。这就要求我们必须最大限度地查明“控矿因素定量组合”，这也是矿床预测必须以提取、构置、优化各种成矿信息，并加以综