5．2　加權(quán)特征分析在維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

5．2．1　找礦預(yù)測(cè)方法選擇與找礦靶區(qū)定性預(yù)測(cè)

1．找礦預(yù)測(cè)方法選擇

找礦預(yù)測(cè)方法種類繁多，目前還沒(méi)有找到普遍行之有效的統(tǒng)一方法，故應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)情況和預(yù)測(cè)對(duì)象、預(yù)測(cè)過(guò)程的不同階段及研究程度等因素合理選擇預(yù)測(cè)方法。

（1）地質(zhì)類比法

與甘肅大水金礦找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)一樣，地質(zhì)類比法也是維拉斯托銀、鉛、鋅多金屬礦區(qū)成礦預(yù)測(cè)方法體系的基本出發(fā)點(diǎn)。它包括單項(xiàng)地質(zhì)分析方法、成礦模式預(yù)測(cè)方法及勘查模型預(yù)測(cè)方法等。其中單項(xiàng)地質(zhì)分析方法，實(shí)質(zhì)上是利用關(guān)鍵性的地質(zhì)控礦因素進(jìn)行不同級(jí)別與不同階段的找礦預(yù)測(cè)。比如，在工作區(qū)區(qū)域找礦預(yù)測(cè)過(guò)程中，利用近東西向的“S”型壓扭性斷裂構(gòu)造、石英閃長(zhǎng)巖體、多金屬礦床“三位一體”成礦規(guī)律進(jìn)行地質(zhì)類比預(yù)測(cè)，利用北西向斷裂控制礦田的規(guī)律預(yù)測(cè)成礦遠(yuǎn)景地區(qū)；依據(jù)遠(yuǎn)景區(qū)石英閃長(zhǎng)巖巖枝、巖株、巖脈的空間形態(tài)、產(chǎn)狀及含礦性預(yù)測(cè)成礦有利地段。成礦模式預(yù)測(cè)法是單項(xiàng)地質(zhì)分析方法的拓寬與發(fā)展，其關(guān)鍵在于成礦規(guī)律的研究與成礦可能性的分析，主要運(yùn)用已知典型礦床、礦體成礦模式進(jìn)行類比預(yù)測(cè)，它是工作區(qū)成礦預(yù)測(cè)的基本內(nèi)容或有效內(nèi)核?？辈槟Ｐ皖A(yù)測(cè)方法又是成礦模式預(yù)測(cè)方法的進(jìn)一步發(fā)展與補(bǔ)充，它將大量的找礦信息進(jìn)行了采集與提取，擴(kuò)大了信息量。進(jìn)行綜合信息類比，增加了預(yù)測(cè)的可靠性與有效性。

（2）綜合信息找礦預(yù)測(cè)

運(yùn)用地質(zhì)、物化探綜合信息進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)，具有較強(qiáng)的探索性。預(yù)測(cè)工作首先全面系統(tǒng)搜集已有的地質(zhì)、物化探資料，進(jìn)行成礦地質(zhì)背景與礦床自身識(shí)別特征的研究。依據(jù)礦床成礦模式，著重于構(gòu)造、石英閃長(zhǎng)巖體、含礦有利地層與巖性、蝕變與礦體物化探異常的空間展布規(guī)律的深入研究。通過(guò)維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦成礦區(qū)成礦規(guī)律的分析與研究，特別是構(gòu)造與石英閃長(zhǎng)巖脈、多金屬礦體“三位一體”構(gòu)造控巖控礦容巖容礦的分析，篩選與確定最佳成礦控礦找礦綜合標(biāo)志預(yù)測(cè)信息，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行找礦靶區(qū)的預(yù)測(cè)與優(yōu)選。本次找礦預(yù)測(cè)研究工作表明，綜合信息找礦預(yù)測(cè)方法對(duì)于深部隱伏礦床預(yù)測(cè)具有較強(qiáng)的優(yōu)越性，提高了找礦預(yù)測(cè)的可信度。

（3）定量預(yù)測(cè)

定量預(yù)測(cè)是地質(zhì)類比法和綜合信息找礦預(yù)測(cè)方法的進(jìn)一步深化，對(duì)找礦靶區(qū)進(jìn)行量化，難度很大。本書對(duì)維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)采用加權(quán)特征分析，僅僅是一種嘗試。

2．找礦靶區(qū)定性預(yù)測(cè)

（1）找礦標(biāo)志

根據(jù)維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦床成礦規(guī)律與成礦模式的分析與研究，以及大量的野外地質(zhì)調(diào)查，維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦找礦標(biāo)志可概括為以下幾個(gè)方面。

①近東西向構(gòu)造巖漿成礦帶標(biāo)志

維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦礦體主要賦存于近東西向的“S”型壓扭性斷裂構(gòu)造中。北西向斷裂為礦區(qū)成礦物質(zhì)來(lái)源提供了良好通道，形成礦區(qū)內(nèi)北西向出露的中酸性侵入巖，近東西向壓扭性斷裂為成礦物質(zhì)的充填、沉淀提供了良好的空間。斷裂發(fā)育處地表風(fēng)化剝蝕較強(qiáng)，近東西向負(fù)地形為找礦的間接標(biāo)志。

②石英閃長(zhǎng)巖標(biāo)志

華力西期石英閃長(zhǎng)巖為成礦作用提供了物質(zhì)來(lái)源，是多金屬礦體賦存地質(zhì)體。石英閃長(zhǎng)巖的發(fā)育，是維拉斯托巖漿熱液型多金屬礦直接找礦標(biāo)志之一。

③與鉛、鋅礦化有關(guān)的次生蝕變標(biāo)志

礦體圍巖蝕變主要發(fā)育于賦礦斷裂帶及局部斷裂帶上下盤的圍巖中，中心部位發(fā)育閃鋅礦化、磁黃鐵礦化及黃銅礦化、硅化等，邊部主要為高嶺土化、絹云母化及螢石化、綠泥石化，指示成礦熱液活動(dòng)的存在是維拉斯托銅多金屬礦深部與外圍找礦預(yù)測(cè)的重要標(biāo)志之一。

④褐鐵礦化、鎢礦化標(biāo)志

地表氧化帶發(fā)育的褐鐵礦化、構(gòu)造破碎帶含鎢石英脈是尋找深部原生多金屬礦的直接的指示標(biāo)志。

⑤地球化學(xué)標(biāo)志

區(qū)域上為Ag的異常地球化學(xué)省；1∶5萬(wàn)化探異常元素組合為As、Ag、Cu、Au、Pb、Zn、W，濃集中心明顯，套合好，可以作為區(qū)域多金屬礦找礦的直接標(biāo)志之一。

⑥地球物理標(biāo)志

異常表現(xiàn)為高極化、低電阻、高磁的特點(diǎn)。

（2）綜合信息找礦模型

根據(jù)礦床地質(zhì)、地球化學(xué)特征、地球物理特征，以及找礦標(biāo)志，石英閃長(zhǎng)巖是維拉斯托銅巖漿熱液型多金屬礦地質(zhì)找礦的首要前提條件；近東西向斷裂構(gòu)造和蝕變破碎帶，是成礦物質(zhì)運(yùn)移富集沉淀成礦的關(guān)鍵因素和賦存空間；黑云斜長(zhǎng)片麻巖地層強(qiáng)烈的磁黃鐵礦化、閃鋅礦化及硅化、高嶺土化、孔雀石化分布，更進(jìn)一步表明石英閃長(zhǎng)巖的存在、巖漿熱液型多金屬礦成礦熱液蝕變礦化作用；地表氧化帶褐鐵礦黑鎢礦化，往往指示深部原生硫化物的存在。地球化學(xué)Ag、Pb、Zn、W、Sn、As、Sb異常元素組合，以及地球物理高極化、低電阻、高磁異常，這些地質(zhì)、化探、物探找礦標(biāo)志信息，構(gòu)成了維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦綜合信息找礦模型，為加權(quán)特征分析靶區(qū)定量預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型的主要統(tǒng)計(jì)變量。

5．2．2　加權(quán)特征分析與找礦靶區(qū)定量預(yù)測(cè)

1．加權(quán)特征分析

特征分析是一種多元統(tǒng)計(jì)分析，它通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)已知單元的研究，查明成礦控礦找礦各地質(zhì)變量之間的內(nèi)在聯(lián)系并確定它們的找礦意義，從而建立起特定類型礦床或礦體的定量模式。預(yù)測(cè)時(shí)將預(yù)測(cè)對(duì)象的成礦控礦找礦各種地質(zhì)特征地質(zhì)標(biāo)志與模型對(duì)比，進(jìn)行已知模型與未知預(yù)測(cè)單元之間的定量類比，用相似程度關(guān)聯(lián)度表示預(yù)測(cè)對(duì)象的成礦找礦可能性，進(jìn)而圈定出有利成礦的各找礦靶區(qū)。

特征分析包括一般特征分析和加權(quán)特征分析，原理簡(jiǎn)單，方法容易，便于實(shí)施，用之較廣。

（1）一般特征分析

一般特征分析，稱之為簡(jiǎn)單匹配特征分析，主要包括以下幾個(gè)步驟：

①變量賦值

特征分析使用的變量是離散型的狀態(tài)變量，把成礦控礦找礦的綜合信息轉(zhuǎn)化為二態(tài)（1，0）或三態(tài)（1，0，－1）賦值的變量。將成礦控礦找礦的綜合信息地質(zhì)變量轉(zhuǎn)換成邏輯變量，是多元結(jié)構(gòu)的地質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)用特征分析的前提，是表達(dá)不同性質(zhì)的成礦控礦找礦綜合信息地質(zhì)變量。在定義邏輯變量時(shí)，＋1和－1必須是邏輯上互相對(duì)立的概念，賦值的原則是以變量對(duì)成礦找礦的有利程度為標(biāo)準(zhǔn)，有利為＋1，不利為－1，介于兩者之間或情況不明者為0。

②模型單元的選取及統(tǒng)計(jì)模型的建立

特征分析所選用的模型單元，是勘探評(píng)價(jià)工作較高的已知有礦模型單元，如地質(zhì)體（巖體、礦體、蝕變礦化體等）、控礦信息聚集中心（成礦控礦信息組合）、綜合信息異常（地質(zhì)、物化探等綜合信息找礦模型標(biāo)志信息組合）。最佳統(tǒng)計(jì)模型的建立，又是在已知模型單元中選取具有典型特征的單元。

③計(jì)算變量權(quán)

一個(gè)模型單元或預(yù)測(cè)單元，有多個(gè)成礦控礦找礦的綜合信息地質(zhì)變量，但對(duì)控制礦床的形成或指示礦床的有無(wú)而論，各成礦控礦找礦的綜合信息地質(zhì)變量的重要性或權(quán)是不等的。在已知有礦的模型統(tǒng)計(jì)單元中選取有代表性的典型單元n個(gè)，在每個(gè)單元內(nèi)取m個(gè)狀態(tài)變量（1，0），用乘積矩陣求變量權(quán)。本次預(yù)測(cè)工作運(yùn)用多金屬礦體規(guī)模大小計(jì)算變量權(quán)。

④計(jì)算單元的關(guān)聯(lián)度

用有礦模型單元和未知預(yù)測(cè)單元各變量的邏輯值，求得各有礦模型單元和未知預(yù)測(cè)單元的關(guān)聯(lián)度f(wàn)。f值越大，表明未知預(yù)測(cè)單元的成礦控礦找礦的綜合信息特征越接近已知有礦的模型單元，發(fā)現(xiàn)礦床或礦體的概率越大。

（2）加權(quán)特征分析

加權(quán)特征分析與一般特征分析的不同之處就在于“加權(quán)”?！凹訖?quán)”指的是顯示礦床、礦體成礦規(guī)模大小的儲(chǔ)量權(quán)。

由于數(shù)學(xué)模型在變量匹配矩陣中增加了儲(chǔ)量權(quán)，使加權(quán)特征分析模型具有功能強(qiáng)、優(yōu)選度高、與礦床礦體規(guī)模大小關(guān)聯(lián)密切等突出的優(yōu)點(diǎn)。

①原始數(shù)據(jù)及加權(quán)矩陣

設(shè)取n個(gè)模型統(tǒng)計(jì)單元，m個(gè)變量，n組儲(chǔ)量，用離散型的變量數(shù)據(jù)，建立了兩個(gè)數(shù)據(jù)陣。

a．原始數(shù)據(jù)陣

i（i＝1，2，…，n）為模型單元數(shù)，j為（j＝1，2，…，n）選取的變量數(shù)。b．儲(chǔ)量對(duì)數(shù)加權(quán)矩陣

lnd_i表示第i個(gè)單元儲(chǔ)量對(duì)數(shù)值。

②數(shù)學(xué)模型及計(jì)算a．相關(guān)系數(shù)加權(quán)矩陣

b．儲(chǔ)量加權(quán)乘積矩陣

用相應(yīng)儲(chǔ)量加權(quán)：Q＝Z′Z＝RX′［D］² XR

利用儲(chǔ)量加權(quán)乘積矩陣，分別計(jì)算變量權(quán)：

計(jì)算統(tǒng)計(jì)單元礦床規(guī)模關(guān)聯(lián)度：

2．維拉斯托銀、鉛、鋅多金屬礦找礦靶區(qū)定量預(yù)測(cè)

取大、中礦體6個(gè)，選取8個(gè)變量，運(yùn)用離散型二態(tài)0、1變量數(shù)據(jù)，將10個(gè)礦體單元8個(gè)變量以及每個(gè)礦體單元的金屬儲(chǔ)量分別列入表5 5。

表5－5　維拉斯托銀、鉛、鋅多金屬礦加權(quán)特征分析原始數(shù)據(jù)表

注：儲(chǔ)量數(shù)據(jù)引自內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司研究報(bào)告

（1）計(jì)算儲(chǔ)量加權(quán)矩陣

（2）計(jì)算變量權(quán)

同理，

（3）計(jì)算模型礦體的關(guān)聯(lián)度（f_i）

同理

（4）求未知預(yù)測(cè)單元的關(guān)聯(lián)度，優(yōu)選找礦靶區(qū)，指導(dǎo)找礦

根據(jù)10個(gè)未知預(yù)測(cè)單元的綜合信息找礦模型標(biāo)志信息特征，區(qū)分與選取8個(gè)主要找礦模型標(biāo)志信息為統(tǒng)計(jì)變量，利用以上計(jì)算的變量權(quán)系數(shù)可以得知10個(gè)預(yù)測(cè)區(qū)的關(guān)聯(lián)度，并根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小進(jìn)行找礦靶區(qū)的優(yōu)選。

在維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦區(qū)10個(gè)預(yù)測(cè)單元中，求得無(wú)礦的預(yù)測(cè)單元2個(gè)，有礦的預(yù)測(cè)單元8個(gè)。其中在有礦的8個(gè)單元中，指示中礦的單元4個(gè)。關(guān)聯(lián)度f(wàn)大于14的4個(gè)最有遠(yuǎn)景的找礦靶區(qū)得到項(xiàng)目評(píng)審專家和礦山管理者的認(rèn)可與采納，開展了部分驗(yàn)證工作，發(fā)現(xiàn)了一定規(guī)模的多金屬礦化與多金屬礦體。

總之，運(yùn)用加權(quán)特征分析方法進(jìn)行多金屬礦找礦靶區(qū)定量預(yù)測(cè)，找礦效果明顯，在一定程度上有利于提高找礦靶區(qū)定量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。然而，找礦預(yù)測(cè)研究工作十分復(fù)雜，而作為數(shù)學(xué)模型的加權(quán)特征分析，雖然克服了一般特征分析的某些缺點(diǎn)，但預(yù)測(cè)結(jié)果仍取決于復(fù)雜地質(zhì)情況的細(xì)致研究。因此，加權(quán)特征分析在維拉斯托銀鉛鋅多金屬礦找礦靶區(qū)定量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用與研究，僅僅是一次嘗試，還有待進(jìn)一步完善與發(fā)展。