雷天賜，羅士新，王　磊

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205）

基于多元信息的證據(jù)權(quán)法在南嶺鎢錫多金屬成礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

雷天賜，羅士新，王磊

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢430205）

以南嶺成礦帶1∶50萬(wàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、物化探數(shù)據(jù)為信息源，通過(guò)數(shù)據(jù)處理、分析與推斷，編制相關(guān)成果圖件。以GIS為平臺(tái)、地質(zhì)異常理論為指導(dǎo)，基于多元信息成礦耦合分析與異常提取，優(yōu)選找礦要素有利區(qū)間并構(gòu)建了13個(gè)有效證據(jù)層，基于Morpas、Arc-wofe證據(jù)權(quán)模型開(kāi)展了成礦定量預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)。以0.024、0.078和0.098為后驗(yàn)概率臨界值劃分了三級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)，共圈定一級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)41個(gè)、二級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)70個(gè)和三級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)85個(gè)，為該區(qū)找礦工作部署及資源規(guī)劃提供了參考。

南嶺成礦帶；優(yōu)益度；單位礦產(chǎn)當(dāng)量；證據(jù)權(quán)法；成礦預(yù)測(cè)

1　前言

南嶺成礦帶屬于我國(guó)20個(gè)重點(diǎn)成礦帶之一，跨湘、粵、桂、贛四?。▍^(qū)），地理坐標(biāo)范圍：107°～116°E、24°～27°N，面積約30萬(wàn)km2。構(gòu)造上位于揚(yáng)子板塊、華夏板塊交匯處，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈、成礦條件十分優(yōu)越，是我國(guó)有色、稀有及貴金屬的重要生產(chǎn)基地，也是世界鎢和原生錫礦床分布最密集、最有潛力的地區(qū)之一，擁有世界上主要鎢、錫礦床類(lèi)型。

南嶺地區(qū)鎢錫大規(guī)模成礦作用發(fā)生于中晚侏羅紀(jì)（165～150 Ma），古太平洋板塊向大陸俯沖時(shí)形成一系列NE向伸展帶與EW向古斷裂的交匯部位是巖漿活動(dòng)和成礦作用中心區(qū)［1］，鎢錫多金屬礦床（點(diǎn)）具有成帶、成群分布特點(diǎn)，主要沿古板塊結(jié)合帶、大型隆起區(qū)與坳陷區(qū)結(jié)合部、深大斷裂（帶）等3個(gè)部位產(chǎn)出原生錫礦，包括云英巖型、變花崗巖型、矽卡巖型、石英脈型、破碎帶蝕變巖型和斑巖型等6個(gè)主要類(lèi)型，與H型和鋁質(zhì)A型花崗巖關(guān)系密切［2-3］。

證據(jù)權(quán)法是一種離散的多元統(tǒng)計(jì)方法，運(yùn)用的是相似類(lèi)比理論。其最早應(yīng)用是在上世紀(jì)60年代的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，80年代末由Agterberg等［4］通過(guò)改進(jìn)后首次引入地學(xué)領(lǐng)域。隨后，作為一種新的數(shù)據(jù)模型方法，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)中并取得巨大成功［5-6］。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用主要是基于Morpas、MRAS軟件及Arc-Wofe模塊。

本文以南嶺成礦帶為研究區(qū)、Morpas為平臺(tái)、鎢錫多金屬礦為預(yù)測(cè)對(duì)象，通過(guò)地、物、化、遙數(shù)據(jù)處理與分析、異常信息提取與成礦耦合關(guān)系研究，參照單位礦產(chǎn)當(dāng)量指標(biāo)優(yōu)選找礦要素有利區(qū)間構(gòu)建有效證據(jù)層，通過(guò)證據(jù)權(quán)重模型自動(dòng)圈定并劃分遠(yuǎn)景區(qū)。

2　證據(jù)權(quán)法及其理論基礎(chǔ)

證據(jù)權(quán)法是一種基于Bayes的統(tǒng)計(jì)方法，它通過(guò)對(duì)一些與礦產(chǎn)形成相關(guān)的地學(xué)信息的疊加復(fù)合分析來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)遠(yuǎn)景區(qū)的預(yù)測(cè)，其中的每一種地學(xué)信息都被視為成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)的一個(gè)證據(jù)因子，而每一個(gè)證據(jù)因子對(duì)成礦預(yù)測(cè)的貢獻(xiàn)都是由這個(gè)因子的權(quán)重值來(lái)確定的。

3　多源信息提取、評(píng)價(jià)及證據(jù)權(quán)層優(yōu)取

3.1構(gòu)建成礦信息評(píng)價(jià)因子

對(duì)于成礦要素而言，評(píng)價(jià)其是否有利于成礦不僅看其賦礦數(shù)量，而且還要充分考慮其在預(yù)測(cè)中的有效性。因此，構(gòu)建單位礦產(chǎn)當(dāng)量（KN）評(píng)價(jià)因子作為統(tǒng)一衡量標(biāo)準(zhǔn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為［7］：

（l）式中，S為賦礦因子出露面積，單位km2；N為由（2）式計(jì)算得到的礦產(chǎn)當(dāng)量，單位個(gè)。礦產(chǎn)當(dāng)量計(jì)算表達(dá)式如下：

（2）式中，N0、N1、N2、N3、N4、N5分別為超大、大、中、小型礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)的個(gè)數(shù)；K0、K1、K2、K3、K5是超大、大、中、小型礦床和礦化點(diǎn)相應(yīng)的權(quán)系數(shù)。在南嶺成礦帶多元信息因子找礦有利度分析中，W_Sn_Mo_Bi礦產(chǎn)當(dāng)量（N）計(jì)算取K0=625、K1=125、K2=25、K3=5、K5=0.2，總礦產(chǎn)當(dāng)量為8636.4個(gè)。

3.2地質(zhì)信息提取與優(yōu)選

3.2.1控礦構(gòu)造

南嶺地區(qū)斷裂多形成于前加里東期、加里東期、印支期和燕山期，構(gòu)造特征主要為壓扭性和張扭性；深大斷裂控制了礦床的形成與分布，具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，以NE向?yàn)橹?，伴有近SN向、近EW向和NW向［8］；控礦模式空間上表現(xiàn)為橫成排、縱成列，交叉部位最優(yōu)越［9］。NE向斷裂主要為燕山期以前各時(shí)期及不同期次的疊加復(fù)合。前燕山期形成的為基礎(chǔ)斷裂，對(duì)后期的形成起著明顯的控制作用；燕山期的是重要的導(dǎo)巖導(dǎo)礦斷裂，其活動(dòng)對(duì)花崗巖的侵位、鎢錫及多金屬礦的形成有著明顯的控制作用。近SN向深大斷裂大多形成于印支期和燕山期，印支期的主要表現(xiàn)為壓性或壓扭性，與蓋層中的波狀弧形褶皺走向一致；燕山期的主要表現(xiàn)為波狀弧形，以壓扭-張扭活動(dòng)為主。

本次分析斷裂主要來(lái)源于重磁推斷、遙感解譯及1∶50萬(wàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。為全面解析其控礦特征，依據(jù)線(xiàn)性構(gòu)造地質(zhì)意義或巖石力學(xué)意義引入4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo):線(xiàn)性構(gòu)造buffer區(qū)、優(yōu)益度、等密度和方位異常度［10］；再參照它們的單位礦產(chǎn)當(dāng)量值［11］，優(yōu)選了各自的有利區(qū)間段分別構(gòu)建了有效證據(jù)層。

線(xiàn)性構(gòu)造buffer分析

斷裂構(gòu)造對(duì)礦床（點(diǎn)）形成起著重要的作用，尤其是深大斷裂，而且其對(duì)控礦的影響范圍不一。結(jié)合本區(qū)構(gòu)造控礦特征，選擇深大斷裂和次級(jí)斷裂做半徑（r）1～5 km的緩沖區(qū)分析，計(jì)算各緩沖區(qū)的單位礦產(chǎn)當(dāng)量值。根據(jù)各緩沖區(qū)r-KN統(tǒng)計(jì)圖（圖1a）看，KN與r呈反比、KN值隨r的增大而降低；當(dāng)3 km＜r＜4 km時(shí)曲線(xiàn)變化趨勢(shì)急劇放緩并出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，說(shuō)明該區(qū)3 km范圍是斷裂對(duì)礦產(chǎn)分布影響的拐點(diǎn)和最佳極值。

線(xiàn)性構(gòu)造優(yōu)益度分析

一種有利儲(chǔ)礦的構(gòu)造特征函數(shù)，理論依據(jù)是多組斷裂交匯處或斷裂密集部位為內(nèi)生礦產(chǎn)有利容礦構(gòu)造部位。它以線(xiàn)性構(gòu)造兩兩間的夾角和線(xiàn)性構(gòu)造的方位的控礦程度加權(quán)的構(gòu)造密度的度量，通過(guò)斷層定量分析來(lái)對(duì)有利成礦區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)。其表達(dá)式如下：

通過(guò)優(yōu)益度等值線(xiàn)圖ε-KN統(tǒng)計(jì)分析（圖1b）看，按單位礦產(chǎn)當(dāng)量值選擇0～11的4個(gè)區(qū)間為優(yōu)益度證據(jù)層。

線(xiàn)性構(gòu)造方位異常度分析

方位異常度是一種排除區(qū)域優(yōu)勢(shì)方位構(gòu)造影響的程度指數(shù)，評(píng)價(jià)局部性構(gòu)造的指標(biāo)。一般方位異常度指數(shù)越高表示其受優(yōu)勢(shì)方位構(gòu)造的影響越小，反映局部構(gòu)造特征越強(qiáng)。通過(guò)單元網(wǎng)格構(gòu)建、以22.5°為間距在-90°～90°進(jìn)行方位劃定，編制了方位異常圖。

基于線(xiàn)性構(gòu)造方位異常圖的方位異常度-單位礦產(chǎn)當(dāng)量統(tǒng)計(jì)圖（圖1c）看，優(yōu)選了NS、NNE和NE向3個(gè)方位區(qū)為方位異常度有利成礦區(qū)。

線(xiàn)性構(gòu)造等密度分析

指統(tǒng)計(jì)網(wǎng)格單元格中各線(xiàn)狀構(gòu)造的長(zhǎng)度之和，一定程度上揭示了線(xiàn)性構(gòu)造空間分布結(jié)構(gòu)特征及深部構(gòu)造信息和找礦線(xiàn)索［12］。其表達(dá)式為：

基于線(xiàn)性構(gòu)造等密度圖的L-KN統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果（如圖1d），優(yōu)選了0～19間的4個(gè)區(qū)段為構(gòu)造等密度有利成礦區(qū)。

3.2.2賦礦地層

南嶺地區(qū)鎢錫多金屬礦的主要類(lèi)型有石英脈型、花崗巖型（蝕變花崗巖型、云英巖型、花崗巖巖脈型、斑巖型）和矽卡巖型，表現(xiàn)為“多位一體”的復(fù)合礦床模式。其中，石英脈型分布最廣、花崗巖型和矽卡巖型規(guī)模最大。

區(qū)內(nèi)矽卡巖性礦床成礦方式為燕山期花崗巖類(lèi)侵入于上寒武統(tǒng)、奧陶系、泥盆系、石炭系及二疊系等地層中，與地層中的灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖等發(fā)生接觸交代形成矽卡巖型鎢錫多金屬礦床。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀、囊包狀、不規(guī)則狀；成礦作用明顯具多階段性，并呈順向分帶。主要礦物組合：錫石、白鎢礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等。當(dāng)多種成因類(lèi)型復(fù)合時(shí)，則形成復(fù)控型礦床，往往形成大-超大型礦床。

利用GIS空間分析與統(tǒng)計(jì)功能，南嶺地區(qū)優(yōu)選出了3個(gè)W-Sn-Mo-Bi成礦元素的賦礦地層組：Nh-O、D-P和J-Qb，其中Nh-O、D-P地層組包含的礦床（點(diǎn)）數(shù)約占總礦床（點(diǎn)）數(shù)的90%。根據(jù)賦礦地層巖性單位礦產(chǎn)當(dāng)量值，最終提取了Nh-O、D-P地層組構(gòu)建有效證據(jù)層。

3.2.3巖漿巖

研究表明，南嶺地區(qū)成礦巖體主要為燕山期侵入花崗巖體［13］。成礦花崗巖體多呈巖株、巖枝、巖筒、巖脈、巖瘤、巖盤(pán)或巖床產(chǎn)出，與圍巖間接觸界線(xiàn)清楚，其礦化富集部位常常在巖體的頂部或內(nèi)外接觸帶；部分成礦花崗巖體具有隱爆特征，因而常有角礫巖伴生，為超淺成或次火山相產(chǎn)物。

圖1　南嶺地區(qū)線(xiàn)性構(gòu)造各參數(shù)單位礦產(chǎn)當(dāng)量統(tǒng)計(jì)圖Fig.1 Histogram of unit ore equivalence of all parameters on linear structure in Nanling region

區(qū)內(nèi)的鎢錫多金屬礦床在成因上與燕山期的復(fù)式花崗巖，尤其是燕山中晚期酸性、中酸性巖體密切相關(guān)。這些含礦巖體或產(chǎn)在大型巖基的邊緣部位、或是在隱伏巖基的頂部，一般都呈中、小型巖株。巖漿巖控礦特征：巖性上，含礦巖體的主要巖石類(lèi)型為黑云母花崗巖、白云母花崗巖和二長(zhǎng)花崗巖等；在成礦時(shí)間上，成礦年齡與成巖年齡比較接近；在空間上，礦床圍繞巖體分布，且自巖體中心向外礦化具有明顯的分帶性，依次出現(xiàn)Mo、W、Bi、Sn、Cu、Pb、Zn等成礦特征。

根據(jù)重磁推斷酸性巖體、巖漿巖帶成果及1∶50萬(wàn)地質(zhì)圖，編制了區(qū)內(nèi)酸性巖體、巖漿巖帶分布圖，選擇成鎢、成錫花崗巖體組合［14］及邊緣外擴(kuò)3km區(qū)構(gòu)建有效證據(jù)層。

3.3重磁信息提取與優(yōu)選

3.3.1重磁數(shù)據(jù)處理與信息提取

以南嶺地區(qū)1∶20萬(wàn)全國(guó)重磁掃面數(shù)據(jù)為對(duì)象，RGIS、Mapgis為平臺(tái)，通過(guò)濾波、單元網(wǎng)格化和克里格插值等處理編制了布格重力異常、航磁ΔT等值線(xiàn)平面圖等地球物理系列圖件［15］。本區(qū)地質(zhì)背景與地球物理場(chǎng)聯(lián)系密切，礦化集中區(qū)主要分布在重力梯度帶偏負(fù)值一側(cè)，尤其是重力梯度帶的彎曲處、舌狀重力低或短軸狀重力異常邊緣，如南丹礦化集中區(qū)、都龐嶺礦化集中區(qū)；航磁方面，礦化集中區(qū)主要位于負(fù)磁異常內(nèi)及彎曲處，正負(fù)磁場(chǎng)的交變帶或短軸狀正磁力異常的周緣。

本次重磁找礦有利度分析主要圍繞布格剩余重力異常和航磁ΔT異常開(kāi)展。首先，通過(guò)GIS空間分析與統(tǒng)計(jì)功能，求出重磁各區(qū)間面積及對(duì)應(yīng)的礦產(chǎn)當(dāng)量值；然后，計(jì)算各區(qū)間的單位礦產(chǎn)當(dāng)量，如圖2；再參考單位礦產(chǎn)當(dāng)量指標(biāo)優(yōu)選重磁有利區(qū)間段構(gòu)建有效證據(jù)層。

剩余重力異常單位礦產(chǎn)當(dāng)量分布在起始值為（-14～4）×10-5/s2間，明顯呈3個(gè)區(qū)間段；高值分布在梯度帶附近偏負(fù)重力場(chǎng)一側(cè)，該區(qū)間可進(jìn)一步優(yōu)選為2個(gè)區(qū)間：（-14～-12）×10-5/s2和（-10～-7）×10-5/s2。航磁ΔT異常單位礦產(chǎn)當(dāng)量分布在-200～320nT/Km范圍間，呈不規(guī)則齒狀，提取的3個(gè)有效證據(jù)層區(qū)間分別為：-160nT/km、20～140nT/km和220～320nT/km。

3.3.2重磁異常地質(zhì)推斷

重磁主要推斷了區(qū)內(nèi)斷層、巖體和巖漿巖帶（圖3）。依據(jù)重磁異常特征（如線(xiàn)性梯度帶、異常特征的分界線(xiàn)、異常的錯(cuò)動(dòng)、等值線(xiàn)的規(guī)則性扭曲、異常寬度突變和串珠狀異常等），全區(qū)推斷深大斷裂12條、中層斷裂40條和淺層斷裂若干條。這些斷裂不僅控制了本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造基本格架，與成巖成礦有著密不可分的關(guān)系，而且大多數(shù)深大斷裂（帶）還構(gòu)成了大地構(gòu)造單元的分界線(xiàn)。

圖2　重磁異常區(qū)單位礦產(chǎn)當(dāng)量統(tǒng)計(jì)圖（左：剩余重力異常，右：航磁△T異常）Fig.2 Histogram of unit ore equivalence of gravity and magnetic anomaly zone（Left:residual gravityanomaly；Right:aeromagnetic anomaly）

利用重磁推斷巖體118個(gè)，包括已知巖體49個(gè)、半隱伏巖體28個(gè)和隱伏巖體41個(gè)，其中部分巖體表現(xiàn)出良好的重磁同源異常和成礦相關(guān)性。在剩余布格重力異常圖上，出露花崗巖體呈低重異常，密集封閉的環(huán)狀等值線(xiàn)反映了產(chǎn)狀較陡的接觸帶；布格重力異常垂向二階導(dǎo)中，負(fù)異常較好的反映了花崗巖體，零值線(xiàn)為巖體邊界。此外，依據(jù)上延高度不同的重力異常特征，在南嶺成礦帶初步劃分13條大型巖漿巖帶。

航磁ΔT局部磁異常大體上反映了巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)弱狀況。以茶陵-彬州-恭城為界，西側(cè)巖體較少，局部磁異常也較少；東側(cè)出露巖體眾多，局部磁異常也顯著增多。

3.4化探信息提取與優(yōu)選

3.4.1地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理與元素選擇

化探分析數(shù)據(jù)來(lái)源于全國(guó)1∶20萬(wàn)水系沉積物數(shù)據(jù)庫(kù)，共包括39種元素及化合物。本次成礦預(yù)測(cè)礦種元素為W、Sn，根據(jù)華南地區(qū)燕山期重熔型花崗巖類(lèi)有關(guān)的成礦系列的特征［16］，選擇了W、Sn、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Ag、As、F、B、Hg、Sb等13種與成礦相關(guān)的元素做R型分層聚類(lèi)分析，以歐氏距離作為衡量變量間相似程度的統(tǒng)計(jì)量，聚類(lèi)方法采用離差平方和法，聚類(lèi)譜系圖見(jiàn)圖4。

圖3　南嶺地區(qū)重磁推斷主要斷裂、酸性巖體及巖漿帶Fig.3 Map of interpretation of main faults，magmatic rocks and magmatic belt bygravity and magneticin Nanling region

相似系數(shù)取11.25時(shí)，W、Sn、Bi、Mo為一組，為高溫礦物。其中W、Sn為區(qū)內(nèi)主成礦元素，Bi、Mo為副成礦元素。結(jié)合成礦元素相關(guān)性分析，選擇了W、Sn、Bi、Mo 4種元素開(kāi)展地球化學(xué)分析與異常提取。

圖4　南嶺地區(qū)13種元素聚類(lèi)分析龍骨圖Fig.4 Diagram of cluster analysis of 13 elements in Nanling region

3.4.2地球化學(xué)異常信息提取

首先，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行中值低通濾波處理，填補(bǔ)原始數(shù)據(jù)缺失和消除孤立的噪聲點(diǎn)，保證數(shù)據(jù)完整性；其次，通過(guò)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析，采用迭代法、累頻率法分別確定各元素異常下限，并求取元素相應(yīng)的均值、標(biāo)準(zhǔn)方差、中位數(shù)及變異系數(shù)等（表1）；再與礦產(chǎn)疊加分析，優(yōu)選異常下限求法：迭代法以均值+2倍方差確定異常下限、累頻法以累積頻率的85%確定異常下限值；最后，迭代法按異常下限、2倍異常下限和4倍異常下限劃分異常區(qū)內(nèi)帶、中帶和外帶，累頻法以累積頻率的85%、95%和98.5%為閥值，劃分異常區(qū)內(nèi)帶、中帶和外帶，編制地球化學(xué)異常圖（圖5）并作為有效證據(jù)層。

表1　南嶺地區(qū)成礦元素異常參數(shù)Table 1 Anomaly parameter of metallogenic elements in Nanling region

4　基于Morpas的證據(jù)權(quán)法模型的建立

根據(jù)預(yù)測(cè)比例尺及精度要求，工作區(qū)選擇4 km×4 km大小進(jìn)行網(wǎng)格單元?jiǎng)?chuàng)建，盡量保證一個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)只有一個(gè)礦床（點(diǎn)），全區(qū)共劃分網(wǎng)格單元19465個(gè)。基于Morpas證據(jù)權(quán)重法預(yù)測(cè)模型與流程［17］（圖6），分別導(dǎo)入南嶺地區(qū)地質(zhì)、物化探證據(jù)層專(zhuān)題圖件，構(gòu)建了證據(jù)層并分別計(jì)算出各證據(jù)層證據(jù)權(quán)重值和成礦的相關(guān)系數(shù)（表2），對(duì)研究區(qū)各網(wǎng)格單元進(jìn)行成礦后驗(yàn)概率計(jì)算。

圖5　南嶺地區(qū)W_Sn_Mo_Bi地球化學(xué)組合異常圖Fig.5 Anomaly map of combined elements of W_Sn_Mo_Bi in Nanling region

從找礦要素有利區(qū)間構(gòu)建的有效證據(jù)層權(quán)重值（W+和W-）及相關(guān)系數(shù)（C=W+-W-）判斷，地球化學(xué)手段系列證據(jù)層影響最大，是本次找礦預(yù)測(cè)最重要變量，對(duì)找礦具有重要的指示意義；W、Sn、Mo、Bi組合異常高權(quán)重值反映了該區(qū)典型的成礦系列特征。燕山期酸性巖體證據(jù)層相關(guān)系數(shù)大于2，反映了其在系列控礦要素中成礦優(yōu)越性。賦礦地層和控礦構(gòu)造系列參數(shù)證據(jù)層影響相對(duì)較小，分析原因有二：一、由于成礦后期地質(zhì)構(gòu)造過(guò)于復(fù)雜或構(gòu)造活動(dòng)太強(qiáng)，導(dǎo)致賦礦層位和礦體遭受不同程度破壞和剝蝕；二、地層以組合（或建造）形式構(gòu)建的證據(jù)層，線(xiàn)性構(gòu)造分解參數(shù)過(guò)多，降低了主要賦礦層和控礦構(gòu)造的影響。而重磁主要用來(lái)推斷和驗(yàn)證構(gòu)造和巖體等地質(zhì)體，是一種間接的找礦信息，直接成礦指示作用不明顯。

條件獨(dú)立性檢驗(yàn)對(duì)證據(jù)權(quán)法來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，如果地質(zhì)找礦要素不滿(mǎn)足條件獨(dú)立性就會(huì)引起后驗(yàn)概率估計(jì)上的偏差［18］。

因此，計(jì)算后驗(yàn)概率前，基于Arc-wofe模塊開(kāi)展了條件獨(dú)立性檢驗(yàn)，在顯著性水平為0.02時(shí)13個(gè)證據(jù)層彼此滿(mǎn)足條件獨(dú)立。

圖6　證據(jù)權(quán)重法模型流程圖Fig.6 Flow chart of weights of evidence model

5　預(yù)測(cè)結(jié)果及評(píng)價(jià)

成礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定與分級(jí)是基于后驗(yàn)概率臨界值定的，后驗(yàn)概率臨界值一般采用做含礦單元成礦概率值-累積面積對(duì)數(shù)曲線(xiàn)圖求取。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般視含礦單元成礦概率值-累積面積對(duì)數(shù)曲線(xiàn)變形點(diǎn)為成礦后驗(yàn)概率拐點(diǎn)值，即為成礦概率臨界值［19］。借助Arcview軟件，通過(guò)Arc-Wofe模塊自動(dòng)繪出后驗(yàn)概率值-累積面積關(guān)系變化曲線(xiàn)圖（圖7）；參考Boleneus D E等［20］觀點(diǎn)，總結(jié)建立了如下4點(diǎn)確定成礦概率臨界值標(biāo)準(zhǔn)：①曲線(xiàn)變化圖中曲線(xiàn)自然變形點(diǎn)；②盡可能包含更多的已發(fā)現(xiàn)的成礦元素礦床；③成礦預(yù)測(cè)區(qū)應(yīng)當(dāng)含有較高后驗(yàn)概率值；④成礦預(yù)測(cè)區(qū)應(yīng)當(dāng)存在具有最高成礦相關(guān)度（C值）的專(zhuān)題證據(jù)層。

表2　南嶺地區(qū)鎢錫多金屬礦預(yù)測(cè)證據(jù)權(quán)重值Table 2 Weight of evidence factor for W_Sn polymetallic deposits in Nanlingregion

參照上述標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合成礦帶地質(zhì)背景及成礦規(guī)律，本區(qū)確定了3個(gè)臨界值：P=0.024、P=0.078和P=0.098，按臨界值大小劃分4個(gè)區(qū)域，劃分標(biāo)準(zhǔn)為：P＜0.024為非成礦區(qū)域、0.024＜P＜0.078為可能成礦區(qū)三級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)、0.078＜P＜0.098為可能成礦區(qū)二級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)、P＞0.098為有利成礦區(qū)一級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)，見(jiàn)表3。按求取的后驗(yàn)概率臨界值，圈定一級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)41個(gè)、二級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)70個(gè)和三級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)85個(gè)。最終，按成礦帶構(gòu)造特征、巖漿活動(dòng)、地層巖性和成礦特征，將196個(gè)遠(yuǎn)景區(qū)整合為10個(gè)潛在成礦區(qū)域（Ⅰ～X），并編制了南嶺成礦帶鎢錫多金屬礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)圖（圖8）。

圖7　后驗(yàn)概率值與累積面積關(guān)系變化曲線(xiàn)圖Fig.7 Curve diagram of relation between Post-probability values and cumulative area

表3　后驗(yàn)概率臨界值及遠(yuǎn)景區(qū)分級(jí)Table 3 Critical value of post-probability and classification of prospect

從成礦帶面積分配來(lái)看，有利成礦區(qū)占全區(qū)面積的3.75%、可能成礦區(qū)（0.024＜P＜0.098）占全區(qū)面積的0.06%，而非成礦區(qū)域占全區(qū)面積的96.19%。

從礦床數(shù)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，共有571個(gè)W、Sn、Mo、Bi礦床（點(diǎn)）落入可能成礦預(yù)測(cè)區(qū)，占總礦床（點(diǎn)）數(shù)的86%。其中：一級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)分布168個(gè)礦床（點(diǎn)）、二級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)分布277個(gè)礦床（點(diǎn)）、三級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)分布126個(gè)礦床（點(diǎn)）。

因此，根據(jù)礦床（點(diǎn)）空間分布特征、區(qū)域面積分配與成礦概率關(guān)系判斷表明，基于證據(jù)權(quán)法的鎢錫多金屬成礦預(yù)測(cè)結(jié)果是可行的。

6　結(jié)論與問(wèn)題

圖8　南嶺地區(qū)鎢錫成礦預(yù)測(cè)圖Fig.8 Prognostic map of W_Sn polymetallic deposits in Nanling region

（1）利用地質(zhì)、物化探資料，通過(guò)數(shù)據(jù)處理、分析及推斷，提取了南嶺地區(qū)鎢錫多金屬礦的重要控礦要素?；诔傻V耦合分析與異常提取，依據(jù)單位礦產(chǎn)當(dāng)量指標(biāo)優(yōu)選并構(gòu)建了找礦要素有效證據(jù)層。采用證據(jù)權(quán)法開(kāi)展了南嶺地區(qū)鎢錫多金屬礦定量預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，圈定并分級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)196個(gè)，經(jīng)初步檢驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果基本可行。

（2）基于GIS平臺(tái)的多元信息集成與證據(jù)層權(quán)重預(yù)測(cè)，不僅數(shù)據(jù)集成度高、綜合性強(qiáng)，而且主次突出、成果表達(dá)上可視性強(qiáng)；與傳統(tǒng)人工預(yù)測(cè)相比具有更客觀、更準(zhǔn)確、更高效優(yōu)勢(shì)，是今后開(kāi)展礦產(chǎn)資源快速預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)的重要方向。

（3）后驗(yàn)概率臨界值還是一個(gè)基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)法得出的經(jīng)驗(yàn)值，其與成礦內(nèi)在關(guān)聯(lián)性不明，還有待進(jìn)一步的機(jī)理研究。

［1］毛景文，謝桂青，郭春麗，陳毓川.南嶺地區(qū)大規(guī)模鎢錫多金屬成礦作用:成礦時(shí)限及地球動(dòng)力學(xué)背景［J］.巖石學(xué)報(bào)，2007，23（10）:2329-2338.

［2］付建明，程順波，盧友月，馬麗艷.南嶺地區(qū)鎢錫多金屬礦成礦規(guī)律及找礦方向 ［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2012，27（增刊）: 162-165.

［3］魏道芳，潘仲芳，金光富.南嶺錫礦調(diào)查評(píng)價(jià)主要進(jìn)展及找礦前景分析［J］.華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2005，（2）:2-11.

［4］Bonham-Carter G F，Agterberg F P and Wright D F.Weights of evidence modeling:a new approach to mapping mineral potential［A］.Statistical Applications in the Earth Sciences［C］. Geological Survey of Canada，1989:89-9，171-183.

［5］陳建平，王功文，侯昌波，唐菊興.基于GIS技術(shù)的西南三江北段礦產(chǎn)資源定量預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)［J］.礦床地質(zhì)，2005，24（1）: 15-24.

［6］丁清峰，孫豐月.基于專(zhuān)家證據(jù)權(quán)重法的成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃與評(píng)價(jià)以東昆侖地區(qū)金礦為例［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，2006，25（1）:41-46.

［7］池順都，周順平，吳新林.GIS支持下的地質(zhì)異常分析及金屬礦產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè) ［J］.地球科學(xué)-中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，22（1）:99-103.

［8］付建明，徐德明，楊曉君，馬麗艷，等.南嶺錫礦［M］.武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2011:11-14.

［9］陸慶嵐.南嶺及鄰區(qū)深部構(gòu)造與鎢礦分布［J］.河北地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1993，16（4）:333-344.

［10］趙不億，秦小光.遙感構(gòu)造的定量分析方法［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，1988，7（1）:127-136.

［11］朱建東，池順都.新疆阿舍勒銅礦GIS預(yù)測(cè)時(shí)的找礦有利度和空間相關(guān)性分析［J］.地質(zhì)與勘探，2006，42（2）:60-64.

［12］王永立.天津北部山區(qū)遙感找礦信息提取及找礦遠(yuǎn)景分析［J］.地質(zhì)調(diào)查與研究，2012，35（3）：229-235.

［13］席斌斌，張德會(huì)，周利敏，張文淮，王成.江西省全南縣大吉山鎢礦成礦流體演化特征 ［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82（7）: 956-966.

［14］程順波，付建明，馬麗艷，盧友月.南嶺地區(qū)成鎢、成錫花崗巖組合的幾個(gè)判別標(biāo)志 ［J］.華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2014，30 （4）:352-360.

［15］趙希剛，吳漢寧，柏冠軍，王靖華.重磁異常解釋斷裂構(gòu)造的處理方法及圖示技術(shù) ［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2008，23 （2）:414-421.

［16］翟裕生，姚書(shū)振，崔彬，程小久，秦長(zhǎng)興，金偉.成礦系列研究［M］.武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1995:59-71.

［17］蔣小芳.川滇黔地區(qū)玄武巖銅礦資源評(píng)價(jià)（碩士論文）［D］.武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），2006.

［18］劉世翔，薛林福，郄瑞卿，張旭東，孟慶龍.基于GIS的證據(jù)權(quán)重法在黑龍江省西北部金礦成礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2008，37（5）:889-894.

［19］嚴(yán)冰，陽(yáng)正熙，王小春.基于Arc-Wofe系統(tǒng)的證據(jù)權(quán)法在層控型鉛鋅成礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用［J］.新疆地質(zhì)，2005，23（3）: 300-303.

［20］Holeneus D E，Raines G L，Causey J D，Bookstrom A A，F(xiàn)rost P T and Hyndman P C.Assessment method for epithermal gold deposits in northeast Washingtong State:Using weights of evidence GIS modeling［M］.U.S.Geological Survey，2001:30-39.

Lei T C，Luo S X and Wang L.Application of weights of evidence method for prediction of W-Sn polymetallic deposits based on multi-source information in Nanling metallogenic belt.Geology abd Mineral Resources of South China ，2016，32（1）：34-42.

LEI Tian-Ci，LUO Shi-Xin，WANG Lei

（Wuhan Centre of China Geological Survey，Wuhan 430205，China）

According to1:500000 geological database，geophysical and geochemical exploration data in Nanling metallogenic belt，all kinds of related maps were compiled by data-processing，analyzing and interpreting.On basis of the GIS platform，guided by the geological anomaly theory，all favorable ranges of prospecting factors were selected through multi-information metallogenic coupling analysis and anomalous information extraction.Finally，13 effective evidence layers were built.Ore-forming quantitative prediction and assessment was done based on weights of evidence of Morpas and Arc-wofe model.According to the critical value of 0.024、0.078 and 0.098，41 for prospecting，70 secondary prospect areas and 85 triple prospect areas were submited，it was significanct to plan work and plan mineral resources in the region.

Nanling metallogenic belt；benefits；unit of mineral equivalent；weights of evidence；metallogenic prediction

中圖分類(lèi)法：P622+.6；P618.44；P618.67A

1007-3701（2016）01-034-09

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.01.005

2015-12-30；

2016-02-09.

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“武當(dāng)-桐柏-大別成礦帶多元信息提取及深部找礦評(píng)價(jià)”（12120113068900）.

雷天賜（1977-），男，高級(jí)工程師，從事地、物、化、遙等方面的生產(chǎn)與科研工作，E-mail:leitianci@126.com.