馮偉華 李懷敏 李 寧 萬曉明 高云鵬 趙鵬斌
1.陜西省地質(zhì)調(diào)查中心 西安 710014
2.陜西省地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院 咸陽 712000
工作單位:陜西省地質(zhì)調(diào)查中心。
異常評序的目的是為異常篩選、評價提供重要依據(jù)?;痉椒ㄊ牵喊础案?、大、全”[1]的準(zhǔn)則對異常的找礦潛力進(jìn)行排序。將異常強(qiáng)弱、規(guī)模、元素組合、地質(zhì)條件等各項(xiàng)指標(biāo)定量化,并按權(quán)重進(jìn)行綜合評分;強(qiáng)度高、規(guī)模大、組合復(fù)雜、地質(zhì)條件好的“高、大、全”異常得分高,排序靠前,認(rèn)為是成礦潛力較大的異常,優(yōu)先進(jìn)行異常查證。
眾所周知,成礦作用過程具有長期性、多期性和復(fù)雜性,元素含量值是成礦作用的最終“數(shù)字化”體現(xiàn),是地質(zhì)——地球化學(xué)——成礦作用共同作用的結(jié)果。因此,為了研究化探異常和工業(yè)礦床之間的相關(guān)性,異常評序中應(yīng)對成礦地質(zhì)作用、地球化學(xué)特征綜合考慮,其應(yīng)用的方法指標(biāo)分為地質(zhì)指標(biāo)、地球化學(xué)指標(biāo)兩大類。
目前各生產(chǎn)單位在異常評價中使用的地球化學(xué)指標(biāo)比較繁多,基本指標(biāo)可分為:描述元素富集程度、離散程度和異常面積、元素組合四類。其他指標(biāo)多為基本指標(biāo)的數(shù)學(xué)組合,各指標(biāo)的意義如下:
(1)元素富集程度:元素富集程度與礦化程度關(guān)系密切,異常內(nèi)元素的富集程度越高,越有可能形成工業(yè)礦體。一般,異常含量達(dá)到礦石邊界品位1/10以上時,在異常內(nèi)均能發(fā)現(xiàn)與該元素有關(guān)的礦化[2]。常用的表示元素富集程度的參數(shù)有算數(shù)平均值( )、襯度( )、最大值。襯度能反映出平均值與下限的偏離程度,是一種無量綱的量,消除了不同元素間自身含量水平的差異,便于不同元素、不同異常間對比[3]。
(2)異常面積:異常范圍的大小取決于元素自身理化習(xí)性、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度、礦化體剝蝕程度、表生風(fēng)化搬運(yùn)能力等因素影響。一般情況下異常源規(guī)模越大,原生暈和由剝蝕、擴(kuò)散作用而形成的次生暈相應(yīng)也越大。經(jīng)驗(yàn)表明大型金礦床(田)區(qū)域性異常面積達(dá)100km2以上;中型金礦床則為幾十km2;小礦及礦點(diǎn)多數(shù)為數(shù)km2;有價值的礦化異常,其成礦元素異常亞內(nèi)帶面積應(yīng)大于0.2km2[4]。
(3)元素離散程度:從成礦角度分析,礦化點(diǎn)、礦化體是高于背景值數(shù)倍的“異常點(diǎn)”,“異常點(diǎn)”越多、偏離背景值越大、數(shù)據(jù)越離散,說明蝕變——礦化規(guī)模越大、越強(qiáng)烈,越有利于成礦。常用的參數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)離差、最大值、變異系數(shù)Cv(Cv=標(biāo)準(zhǔn)離差/平均值)。為了使不同尺度的異常、不同元素的離散度具有可比性,引入了變異系數(shù)作為異常離散度的評價參數(shù)[5]。變異系數(shù),是一種無量綱量,消除了異常含量水平對數(shù)據(jù)離散程度的影響。變化系數(shù)越大,數(shù)據(jù)越離散,越容易成礦。
(4)NAP值:為一綜合參數(shù),是異常富集特征和面積兩個指標(biāo)的綜合反映。NAP值是謝學(xué)錦首先提出的,又稱規(guī)格化面金屬量,NAP=襯度×異常面積。即襯度為1,面積為1平方公里,其規(guī)格化面金屬量為1[NAP]單位[6]。它是無量綱計(jì)量穩(wěn)定的綜合地球化學(xué)參數(shù),它提供了異常中各元素之同以及異常之間對比的前提條件,使異常評序有了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[7]。地球化學(xué)勘查技術(shù)符號(GB/T14839-1993)中定義:面金屬量是在異常范圍各異常點(diǎn)的元素剩余含量(測定含量減去背景值)的平均值與異常面積的乘積,以平方米百分率表示,用Ps表示。因此中國地質(zhì)大學(xué)龔鵬提出NAP值稱之為規(guī)格化異常規(guī)模[8],作者同意其觀點(diǎn)。
(5)元素組合特征:不同成因類型的礦床在形成過程中會形成不同元素的異常組合。
依據(jù)成礦的四要素“源、熱、運(yùn)、儲”,確定異常評序的地質(zhì)指標(biāo)主要有:異常區(qū)地質(zhì)單元含礦性、有無提供成礦熱源的侵入體、是否發(fā)育有利的導(dǎo)礦容礦構(gòu)造等要素,對異常區(qū)的成礦地質(zhì)條件進(jìn)行定量打分。
目前異常評續(xù)的方法比較多,根據(jù)運(yùn)用的指標(biāo)參數(shù)不同,可以分為兩類:綜合指標(biāo)權(quán)重法和地化指標(biāo)評序法。
在對異常分類的基礎(chǔ)上,以地球化學(xué)信息、成礦地質(zhì)條件為基礎(chǔ),對地球化學(xué)指標(biāo)和成礦地質(zhì)條件打分、賦權(quán)求和,按和值大小進(jìn)行排序。其中,地球化學(xué)信息方面選擇的指標(biāo)有:異常強(qiáng)度、異常規(guī)模、異常主要元素組合;反映成礦地質(zhì)特征的指標(biāo)有:地層、構(gòu)造、侵入巖等,各指標(biāo)具體賦分標(biāo)準(zhǔn)不再詳細(xì)敘述。
(1)多指標(biāo)綜合評序法:常用的指標(biāo)有:異常點(diǎn)數(shù)、面積、極大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)、襯度、NAP值、濃度分帶、礦化強(qiáng)度等參數(shù),各生產(chǎn)單位選用的指標(biāo)不盡相同。表1為陜西省地礦局物化探隊(duì)異常評序表樣式,選用8個單指標(biāo)分別進(jìn)行排序,再求總序數(shù)和,總序數(shù)小者,異常成礦潛力較大。
(2)單一指標(biāo)評序法:常用異常規(guī)模、NAP值等單一指標(biāo)進(jìn)行排序,方法簡單。
表1 異常評序表樣式[9]
以筆者參加的一個項(xiàng)目為例,分別應(yīng)用8指標(biāo)、4指標(biāo)、NAP值對圈定的異常進(jìn)行評序,比較各方法的優(yōu)缺。
表2 鉬異常特征統(tǒng)計(jì)表
該項(xiàng)目1∶1萬化探掃面面積30km2,分兩個區(qū)塊布設(shè),異常區(qū)地質(zhì)背景為中生代的二長花崗巖,主成礦元素為鉬,以8ppm為下限圈定鉬單元素異常27個,主要異常特征如表2。后期異常查證槽探揭露圈定五條鉬礦體,礦體品為0.03%~1.2%。鉬礦體產(chǎn)于花崗巖中的石英細(xì)脈中,屬石英脈型鉬礦。
表3 多方法評序結(jié)果對比表
分別應(yīng)運(yùn)8指標(biāo)(表2)、4指標(biāo)(面積、最大值、平均值、變異系數(shù))、NAP值對圈定的異常進(jìn)行評序,評序結(jié)果見表(表3),對比不同指標(biāo)的評序結(jié)果,可得出如下結(jié)論:
(1)八指標(biāo)和四指標(biāo)評序結(jié)果相近。9個異常(33%)排序結(jié)果相同,11個異常(41%)排序結(jié)果相差1。
(2)驗(yàn)證為礦致的五個異常八參數(shù)和四參數(shù)評序均位于前五名。
(3)NAP值和四參數(shù)評序相比較,排序結(jié)果相差較大。20個異常(74%)排序結(jié)果相差>2,8個(30%)排序結(jié)果相差>4,Mo108礦致異常排名第8名,七參數(shù)、四參數(shù)分別為4名、3名。
(4)應(yīng)運(yùn)NAP值評序,規(guī)模一般、無濃集內(nèi)帶、大面積的背景異常(Mo110、Mo112、Mo114、Mo208)排名明顯上升,與四參數(shù)法相比較,Mo110名次上升12名、Mo112上升9名、Mo114上升7名、Mo208上升6名。
(1)1∶1萬大比例尺化探工作主要部署在1∶5萬化探圈定的重點(diǎn)異常區(qū)或找礦靶區(qū),一般按主成礦元素分區(qū)塊布設(shè),各區(qū)塊一般數(shù)km2。由于各區(qū)塊范圍不大,其成礦地質(zhì)條件相近,主成礦元素相同,元素組合特征相近。所以筆者認(rèn)為:對于1∶1萬大比例尺化探異常評序應(yīng)該注意下列因素:
(1)不必再考慮成礦地質(zhì)條件指標(biāo),分區(qū)塊采用純地球化學(xué)指標(biāo)對主成礦元素異常(單元素異常)進(jìn)行評序,可以快速準(zhǔn)確的甄別礦致異常。
(2)地球化學(xué)指標(biāo)的選用不是越多越好,從描述地球化學(xué)數(shù)據(jù)基本特征出發(fā),每一個基本特征選一個指標(biāo),做到不重、不漏、全面評價。
(3)選用“面積、最大值、平均值、變異系數(shù)”四參數(shù)運(yùn)用于大比例尺1∶1萬化探異常評序,簡單、高效,評序結(jié)果客觀真實(shí),可以有效識別礦質(zhì)異常。
(4)應(yīng)用NAP值單指標(biāo)評序,其結(jié)果不能準(zhǔn)確全面地反映異常成礦潛力。NAP值是異常富集特征和面積兩個指標(biāo)的綜合反映,未能反映異常內(nèi)數(shù)據(jù)的離散程度;特別是大面積的背景異常NAP值偏高,其評序結(jié)果有失真實(shí)。
[1]王瑞廷.2005.區(qū)域地球化學(xué)異常評價的現(xiàn)狀及其存在的問題[J].中國地質(zhì),168-175.
[2]邱躍.1997.熱液礦床巖石測量[M].北京:地質(zhì)出版社,11-12.
[3]張艷宜.1995.區(qū)域化探中異常評序問題的探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),128-129.
[4]丁失勇.1992.化探異常評價的幾個準(zhǔn)則[J].地質(zhì)與勘探,(2):41-46.
[5]劉崇明.2000.大型銅多金屬礦床地球化學(xué)異常評價指標(biāo)的量化研究[J].物探與化探,241-245.
[6]謝學(xué)錦.1979.區(qū)域地質(zhì)調(diào)查野外工作方法(第4分冊:區(qū)域化探)[M].北京:地質(zhì)出版社.
[7]曾春明.1998.鄂東南區(qū)域化探異常特征及評續(xù)[J].物探與化探,373-376.
[8]龔鵬.2013.礦產(chǎn)預(yù)測中區(qū)域化探異常的識別和評價[J].地球科學(xué),113-122.
[9]任天祥等.2004.區(qū)域地球化學(xué)勘查規(guī)范[M].北京:中國地質(zhì)調(diào)查局.