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1、基于Gis证据权重法在祁连山地区铜矿床成矿预测赵江南陈守余(中国地质大学(武汉)资源学院数学地质与遥感信息研究所430074)摘要:在熟悉祁连山矿床地质背景以及成矿地质规律的基础上,将祁连山研究区划分为10Km×10Km大小的9432个统计单元,对祁连山地区192个铜矿床进行多源地质信息包括地层、岩体、断裂信息的提取,认为祁连山地区铜矿主要有利地层组合为早古生代砂岩,主要与成矿有关的岩体为基性超基性岩,分别代表了不同的铜矿床成矿类型;断裂发育有利于成矿,其中80%的矿床集中在距离断裂2.59Km的范围之内,断裂的密集程度与含矿性呈正相关。利用证据权重法,对研究区铜矿各成矿
2、因素按照权重提取12个证据层,进行全区铜矿床成矿预测。为指导进一步找矿提供依据。关键词:多源地质信息成矿预测证据权重法祁连山铜矿床矿床成矿预测与成矿靶区圈定是建立在各种信息基础之上的,包括地质、物探、化探以及遥感等,每一类又包含了各种来源的信息,例如地质信息又包含地层的、岩体的、构造的信息,化探包括了不同金属元素、岩石化学的信息,物探包含了对研究区运用不同物探方法得出的信息数据,遥感包含不同线环构造的信息等等,因此进行成矿预测的信息来源是多源的。同时,原始信息又是无偏的,包含了各种有利成矿信息与不利成矿信息,而我们进行成矿预测往往要求对有利成矿信息进行提取。因此在地质理论
3、基础之上,通过一定的技术手段将原始信息进行提取与综合评价,提取有利信息组合,通过已知发现未知,是成矿预测与评价的重点。本文以祁连山地区铜矿床为例,运用证据权重法进行综合地质信息提取与成矿预测。一祁连山成矿地质背景:祁连山早古生代南北部不同的区域构造演化特点,造就了不同的区域控矿演化系统。中元古代早期华北地块西南边缘发生大的裂解事件,形成北大河地区朱龙关群中的大规模大陆裂谷溢流玄武岩,造就了金川超大型岩浆铜镍矿床,祁连山中元古代早期这一成矿时期,可能代表一期中国古陆大规模的裂解事件,有核幔边界物质的上升,从而造成金川巨型矿床的形成。早古生代,祁连山壳幔物质的急剧交换,形成了
4、祁连山最具特色的铜、铅锌、钨、金等金属矿床聚集。新元古代末期北祁连开始裂解,拉张至寒武纪形成白银厂式大型铜多金属块状硫化物矿床,奥陶纪北祁连洋扩张的同时开始向北消减,中东段洋洋俯冲形成的成熟岛弧裂解产出黑矿型浪里克中型铜块状硫化物矿床,西段洋陆俯冲形成类似安第斯山的活动大陆边缘,在酸性岩浆作用下形成小柳沟夕卡岩石英脉型钨(铜、钼)矿床[5,6,7]。二证据权法简介证据权法是加拿大数学地质学家Agterberg提出的一种地学统计方法,它采用基于Bayes统计分析模式,通过对一些与矿产形成相关的地学信息图层的加权叠加复合来进行矿产远景区的预测,其数学原理如下:假设研究区被划分
5、成为T个等大小的网格单元,其中有D个网格单元含有已知矿(床)点,上述提取的每个变量看作独立的证据因子(以下称证据因子),对于任意一个证据因子,其对成矿贡献的权重定义为[12,13,14,15]:W+=W-=式中,W+、W-分别为证据因子存在区和不存在区的权重值,如果原始数据缺失,那么权重值为0;其中B为这个因子存在的网格单元总数,.B为这种因子不存在的网格单元总数。(j=1,2,3….n)W+证据因子存在Wj=W-证据因子不存在0数据缺失根据公式,后验概率为P=O/(1+O)后验概率P代表了个单元内找矿的有利度,根据后验概率提出找矿远景区。控矿地质因素与矿床产出状态之间的
6、关联性强弱,可以通过正负权的差值大小来度量,即:Cj=W-+W-Cj值大表示该地质标志的找矿指示性好,Cj值小表示该找矿标志的找矿指示性差,若Cj=0,表示该找矿标志对有矿与无矿无指示意义;Cj>0表示该找矿标志的出现有利于成矿,Cj<0表示该找矿标志的出现不利于成矿[9]。三证据因子选择:3.1有利的地层组合证据层:为确定有利的地层组合,对祁连山地区192个铜矿床(点)和地层文件作相交分析后加以统计,有166个矿床(点)落在地层上,通过对166个矿点的分析,可见大部分矿床(点)出露在早古生代地层,特别是寒武纪和奥陶纪,集中了祁连山地区近一半的铜矿点(图1)。对大型、中型
7、和小型矿床分别赋值125、25以及5,计算单位矿产当量[8],计算如表1:图1地层含矿性柱状图Fig1Theore-containingstratumofcolumn表1祁连山地区铜矿床信息表Table1ThelistofcopperdepositsinformationinQilianMountainsarea地层年代矿床数矿床总数矿产当量面积/Km2单位矿产当量 大型中型小型 元古界1221246652259.260.00126早古生界327679729045441.260.00638晚古生界314174046275.