区域地球化学异常推断解释与评价方法.ppt

区域地球化学异常推断解释与评价方法,“全国重要矿产资源潜力预测评价项目”化探资料应用技术要求内容之一,区域地球化学异常推断解释与评价方法,区域地球化学信息是进行成矿规律研究和矿产资源潜力的重要基础信息。,在完成区域化探数据处理，基础地球化学图件编制后，如何对区域化探异常，区域化探资料进行推断解释和评价，使化探资料应用于矿产资源潜力预测的关键环节。,成矿区带的区域地球化学研究的问题：元素及元素组合地质意义的确定，地质体中元素丰度和迭加含量（异常）的确定；地球化学场的研究；岩体含矿性评价与异常评价；成矿带构造环境研究，以及元素的物质供应、运移、储存环境的研究等。,区域化探资料和异常的推断解释，就是在地球化学图和异常图上进行单元素及多元素的各种模式辨认，并阐明其地质及找矿意义。这里包括与矿有关的各种模式的辨认，如地球化学省显示的模式，成矿区带显示异常模式，矿田和矿带显示的异常模式，不同矿种各类矿床显示的异常模式，与成矿有关的地质体，控矿与成矿构造的辨认，有利成矿地球化学环境的显示与辨认等。,在模式辨认的基础上，评价其地质和成矿找矿意义，圈出最有利的成矿区带，最有远景的找矿靶区；并逐个对其资源潜力进行预测，对其找矿远景进行评价。,1.研究现状,一、区域化探扫面已取得成果截至2005年，已完成扫面面积673万Km2（1/20万，538万Km2，1/50万 135万Km2）；涉及1299个1：20万图幅，18个1：50万图幅；数据点142万个；39种元素；5000余万个数据。已建成全国区域化探数据库。,截止2001年，已发现5万余个多元素综合异常，约对14000个异常初步检查，见矿3000余处，进一步工作发现矿产地700余处，大、中型矿床200余处。圈出成矿远景区和找矿靶区数千处。发现矿床中，约五分之三是肉眼难以识别的贵金属矿，其次是Cu、Pb、Zn、Ag多金属矿以及W、Sn矿，其它矿种很少。以浅表矿为主，隐伏矿较少。,二、现状及问题,1.重视“高、大、全”异常的推断解释和查证，对中、弱异常缺乏有效推断解释方法，提供寻找隐伏矿和深部矿的信息较少。2.偏重单个局部异常的推断解释，而忽视从区域角度，整合模式评价异常。3.以直观经验式推断解释为主，运用理论指导、模式判别、基于GIS的地球化学综合分析不够，推断解释深度较浅。,4.在异常推断中对景观条件和表生地球化学环境的影响研究不够。5.对铬、稀土、硼、锰、铀、锂、磷、萤石和重晶石矿等引起的地球化学异常研究较少；缺少相关矿床地球化学找矿模式。,2.异常推断解释方法,一、异常界线的划定 即确定不同的区地球化学的背景和异常的临界值。便于对异常范围、面积、强度、分布和其它特征进行客观的了解和对比。1）地质地理情况简单，研究区面积不大，全区可以单一母体方式确定各元素异常下限值；,2）地质地理情况复杂，研究区面积较大，需采用多重母体分解的方法规划分出若干子区，分别求各元素的异常下限值。3）由于可把地球化学背景作为一个连续变化着的地球化学面，可根据每个点上背景变化确定每个点的异常下限值。“子区中位数衬度滤波法”就是其中一种。后两种方法便于中、弱异常的辨别和圈定。,二、对研究区进行较详细景观划分，当异常定向分布，规模大小、强度、形态等受景观区影响明显时，应分景观区进行研究。,三、研究各元素异常和组合异常的地质意义 查明元素和元素组合的地质意义，是应用地球化学解决基础地质、成矿与矿产资源潜力评价问题的重要基础。,1）直观对比 将单元素和组合元素之异常、高含量区、低值区的分布与区内成矿省、成矿区带、地质体、构造带、矿化带、矿田、矿床分布进行对照、分析，判断引起元素与元素组合高含量区和异常的地质原因及其指示的地质意义。,2）多元统计分析 利用多元统计分析方法研究元素相关性，划分不同元素组合（因子），分别研究其地质意义。,四、研究区域异常空间分布特征1）划分不同级次的地球化学异常：地球化学省、亚省、地球化学异常区带、异常集中区、局部异常。研究不同级次异常的面积、异常强度、规模、元素组合、浓集和分带特征，有利地质环境与已知矿化区带和矿床的关系或相似性；不同级次异常的关联性等。,2）把局部异常放在大区域上来研究。一般在成矿地球化学省、成矿地球化学区带中的局部异常，成矿几率要高；其中面积较大、异常强度中等或弱的异常，可能是隐伏矿引起或表生环境或采样造成的，应予关注。举例：,河北北部、华北地台北缘Pb地球化学省跨越内蒙古台隆和燕山台褶带，呈北东向展布，受上黄族-乌龙沟深大断裂和张北-古源大断裂控制。面积2万Km2，。伴生元素Ag高出周边2-10倍，形成许多富集区和浓集中心。富集区（亚省）往往被NW向Ag、As、Sb、Bi、W、Mo、Nb、Y、Pb及铁族元素组成的低值代隔开（称之为地球化学构造带）。低值带和富集区（带）共同构成本区巨大的共轭地球化学异常组合。,Pb,几乎所有重要的Pb、Zn、Ag矿床均分布在地化构造带的两侧。,西芷冈底斯东段地球化学分区 由雅江缝合带、拉萨地块和改则-那区造山构造单元组成。,图3 西芷冈底斯东段区域构造图,图上，从南向北（从雅江缝合带到班公错-怒江缝合带）形成Cr、Cu、Ni、Co、AuCu、Mo、AuAu、AsPb、Zn、Ag、AuSn、W、UCr、Ni的异常分布。Cr、Ni异常带基本为NWW向，反映雅江缝合带和怒江缝合带及其超基性岩带的分布。其它元素异常带均为NWW和讷俄两个带组成。如Cu异常带由NWW向带状异常和NEE向串珠状异常组成，后者反映了近视等间距分布的斑岩成矿带（仁不-冲江-驱龙吹败子）的特征。这些异常带与相应的成矿带关系密切，应注意从区域上研究每个局部异常。,五、建立地球化学找矿和评价模式 主要建立两类模式：矿床、矿田地球化学找矿模式和区域地球化学找矿模式（级和级找矿区）,1.典型矿床（包括矿田）地球化学找矿模式 一般在级成矿带内每种矿床选择数个典型矿床进行研究。（1）收集矿床、矿田区域地质背景、成矿环境、控制因素、产出部位、产出状况、矿化特征和规模等资料；（2）主要成矿元素区域和矿床异常特征及分布规律；,（3）组合和指示元素区域和矿床异常特征及分布规律；（4）矿床成矿地球化学环境指示元素异常特征：成矿地球化学环境反映了成矿主导义素的差异。常量元素的分布特征和某些元素的高低背景变化，往往是成矿地球化学环境的指示。（5）物探、遥感等异常信息特征,模式包括矿床类型、地质背景、区域异常特征、矿床矿田异常特征、典型矿床等内容。用于识别预测和圈定地球化学区带内该类型矿床分布的部位和资源潜力。,2.区域地球化学找矿模型（1）从成矿区带（或亚带）中矿床形成的地质背景出发，研究各矿床的成矿条件，成矿物质来源和成矿机理，归纳其共同特征；（2）全面了解成矿区带内的元素的基本地球化学行为，不同地质单元元素共生组合关系，对可能存在的区域矿源层和成矿元素做出估计，确定成矿及指示元素；,（3）在对已知矿床异常特征研究的基础上，对成矿区带内各类局部异常进行归类评价；并对成矿特征作出推断；（4）重要区域异常剖析；（5）建立成矿区带区域地球化学找矿模式，提出区域异常评价标志。,3.按矿种分组建模：根据本次区域化探资料拟预测矿种的要求，拟分成11个矿种进行建模：（1）Cu等金属、稀有金属矿种组（Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Sb）（2）金矿组（3）铬镍矿组（4）稀土矿组,（5）锰矿（6）铀矿（7）锂矿（8）硼矿（9）萤石矿（10）重晶石矿（11）磷矿,六、异常评价的方法技术1.经验分析法它主要根据异常强度、规模、元素组合、分带等地球化学异常特征，所处地质背景与已知矿异常的相似性等准则。凭借工作者的认识和经验，在地球化学图上直观优选异常。有时也使用一些简单或复杂的数理统计方法作辅助手段。在地表找矿阶段，有经验的工作者往往会取得明显效果。异常排序多余用规格化异常规模参数？NAP值。,2.模型类比法它主要依据新建立的不同矿种、不同成矿类型、不同产出条件的矿床和矿田区域地球化学找矿模式，遵循相似地质条件、相似异常特征，可能找到类似矿床的经验规律，通过模式类比，筛选有前景的异常。,“八五”期间物探所与中国地质大学、信息院、河北、浙江、四川、甘肃、山西等省合作进行了区域地球化学异常筛选与评价方法研究，根据对全国142个大、中型铜、多金属矿床和154和金属矿床区域化探资料研究。对我国主要铜多金属矿建立了四种地球化学找矿模式，Au矿研究较少；首先建立了两种找矿模式。提出了一套区域化探异常筛选评价的新思路。在这种思路指导下，还初步建立了以GIS空间分析技术和多元统计分析技术为主的区域化探异常推断解释的计算机系统。,模式类比和GIS空间分析把化探异常推断解释和评价大大推进了一步，在异常评价和寻找隐伏矿方面发挥重要作用。例如：1）评价与基性超基性侵入岩有关的异常和找矿：过去化探在寻找Ni、Cr、Co、Cu、Ni隐伏矿几乎束手无策，经建模发现，在Fe、Cr、Ni、Co、Cu、等背景或中级异常区带，如出现As、Cd、Ag、Sb、Ba、B、Hg和Mo等中低温元素异常，可能只是隐伏Cu、Ni、Cr等隐伏矿。,图6 Cu、Ni矿床地球化学异常模式,2）与海相火山岩有关的Cu多金属矿异常评价：改变了以往基于热液矿床的分带模式对异常的评价。高、中、低温元素重叠出现，组分分带不明显是其特征。据此特征在阿舍勒矿区深部发现了隐伏的Cu、Zn主矿体。,3）与中酸性侵入岩有关找矿模式元素组合复杂，高、中、低温元素呈明显组分分带。各带元素浓集到一定程度均可独立成矿。,图8 江西德兴银山成矿区带地球化学异常图关于金山金矿及银山Pb矿下部铜矿,图7 江西德兴银山成矿区带地球化学异常图,4）运用模式判断使富集区域异常起死复生，并发现大型Au矿和特大型Ag矿。,图9 长坑金矿富湾银矿综合异常剖析图,图9 长坑金矿富湾银矿综合异常剖析图,1986年第一次检查未直接发现Au矿；由于异常南东侧有已知Pb、Zn矿分布，认为是寻找多金属伴生Au、Ag矿远景区，未再进一步检查。1990年，757队对异常重新认识，认为具有贵州微细粒浸染型（卡林型）金矿异常找矿模式（Au、Ag、As、Sb、Hg），且附近无金无沙金分布，有找独立Au矿前景。,5)层控型Cu多金属矿床（田）元素组合比较简单，主要为中低温元素（Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Hg、As、Sb等）、无明显组分分带、异常迭合,3.用逐步分级方法筛选评价异常“八五”部科技攻关项目成果（见区域化探异常筛选与查证方法技术一书）提出的“以区域化探异常为主导，以区域地质为背景，对景观进行分区，对异常进行分类，分别建立各主要矿种类型矿床矿田地球化学找矿模式，分析各控矿因素和成矿地质条件，综合多种信息，将异常分级、分区、分类、分阶段进行筛选评价”的思路，就是基于这种指导思想。,在区域化探异常筛选时，首先从区域展开，在区域研究基础上，确定预找矿种的重点区域或异常区带。在深入研究区域地化异常特征和区域地质特征的情况下，逐步将筛选目标从地化省、异常区带乃至矿致异常转移。影响矿致异常产出的因素很多，如矿床的类型、产出状况（出露、隐伏、半隐伏），矿床出露地表的部位和剥蚀情况（头部、中部、尾部），矿床规模和品位，景观和地貌条件，表生地化环境等，这些因素都可能使异常规模、强度、元素组合、异常形态产生明显差异。最终对矿致异常作出评价要考虑这些综合因素。在从区域区带矿田局部异常进行综合筛评时，可运用经验、模型、理论、GIS空间分析等多种方法。,