占崗樂，占 卉，但小華

（江西省地礦局贛西北大隊，江西 九江 332000）

江西北部大湖塘鎢礦田成礦預測研究

占崗樂，占 卉，但小華

（江西省地礦局贛西北大隊，江西 九江 332000）

大湖塘礦田位于江西北部九嶺鎢多金屬成礦帶中部，面積約200 km2。本文以地質(zhì)、物探、化探、遙感等地質(zhì)找礦標志作為預測因子，運用綜合找礦信息量、特征分析等數(shù)理統(tǒng)計方法進行成礦有利信息量、特征變量計算，認為石英脈（帶）及燕山花崗巖是找礦的重要標志。利用MAPGIS平臺，對網(wǎng)格單元找礦總信息量及關聯(lián)度等值線進行了二次圈連。共圈定找礦可行地段2個，通過野外地質(zhì)調(diào)查及鉆孔驗證，取得較好地質(zhì)找礦效果，說明該預測方法對找礦具有一定的參考和指導意義。

鎢礦；成礦預測；礦田；大湖塘

1 地質(zhì)背景

大湖塘鎢多金屬礦田大地構造位置處于江南地塊之九嶺—鄣公隆起西段。屬九嶺山鎢多金屬成礦帶中部，大湖塘—同安鎢（錫）鉭鈮多金屬礦帶的北段[1]（圖1），成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

礦田地層主要為新元古界雙橋山群淺變質(zhì)巖系，其中夾中—基性古火山巖層，含鎢豐度為9.13× 10-6，是鎢等成礦物質(zhì)來源之一[2]；礦田內(nèi)九嶺復式巖體大面積裸露，由晉寧期巖漿巖和燕山期巖漿巖組成；晉寧期巖體呈東西向展布，為一巨型巖基，出露面積大于3 000 km2，巖性為黑云母花崗閃長巖；燕山期巖體呈北東—北北東向帶狀分布，呈巖株狀產(chǎn)出；巖石類型從早到晚依次為斑狀白云母花崗巖→斑狀黑云母花崗巖→細粒黑云母花崗巖→中粗粒白云母花崗巖→中細粒白云母花崗巖→脈狀花崗斑巖[3]。礦田斷裂構造十分發(fā)育，常成帶出現(xiàn)，主要有北東向、東西向、北西向三組斷裂帶，其中北東向斷裂帶最為醒目，北西向斷裂帶形成最晚。東西向斷裂帶由深大斷裂、逆沖—推覆構造體系構成，宜豐—景德鎮(zhèn)（慈化—宜豐、景德鎮(zhèn)—歙縣）深斷裂控制了九嶺巖漿巖帶的展布；北東向斷裂帶是區(qū)內(nèi)表現(xiàn)特征最為明顯的一組斷裂帶，斷裂帶延伸性好，大部分延伸長度在數(shù)十千米至百余千米，寬度數(shù)千米，呈帶狀平行展布；它控制了區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖帶及礦帶的分布[2]。

圖1 大湖塘礦田地質(zhì)略圖[1]Fig.1 Geologicalsketch for Dahutang ore field

在重力布格異常圖上，該區(qū)表現(xiàn)為較大負布格異常區(qū)（-60×10-5～-70×10-5m/s2），在大湖塘—東陡崖地段出現(xiàn)強洼地（布格值-74×10-5m/s2）[3]。布格重力剩余異常曲線以北北東向和近東西向為主，這些局部重力負布格異常地段均與地表出露的燕山期花崗巖相對應，也常是礦化集中區(qū)。

根據(jù)1∶50萬、1∶20萬遙感解譯資料，該區(qū)線性構造十分醒目，主要有北東東、北東、北北東及北西向四組，其中北北東向、北東東向最為發(fā)育，密度大、延伸長；北西向構造稀疏分布，切穿北北東、北東、北東東向線性構造；各組方向線性影像與區(qū)域發(fā)育的斷裂構造基本吻合。

礦田內(nèi)1∶10萬水系沉積物地球化學測量成果在大河里—楊師殿和獅尾洞—新安里顯示了良好的W、Sn、Mo、Cu等元素組合異常，異?？偯娣e達110km2，其中甲類W異常4處、乙類Sn異常5處、乙類Mo異常4處、乙類Cu異常4處。異常濃度分別為：W16×10-6～240×10-6，最高值1 440×10-6；Sn8×10-6～100×10-6，最高值大于5 000×10-6；Mo30×10-6～35×10-6，最高值 50×10-6；Cu10×10-6～200×10-6，最高值1 500×10-6；各元素異常豐度值高，具二級或三級濃度分帶，其中W、Sn異常規(guī)模最大，濃集中心明顯，套合良好[4]。

大湖塘礦田周圍150 km2范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)鎢（錫、鉬）礦床（點）15個，其中大型3處，中型2處，小型4處；錫礦床（點）3處（小型1處）；銅礦化點3處。主要礦床有石門寺鎢礦、獅尾洞鎢礦、大湖塘鎢礦、昆山鎢鉬礦、大河里鉬礦、茅公洞鎢礦、新安里鎢錫礦。礦點、礦床成群呈北北東向展布，并從北往南間隔2.5～3.5 km沿近東西展布。礦床成因分類劃分為細脈浸染型、石英大脈型、巖體型、隱爆角礫巖型4種礦床類型。以鎢礦化為主，共伴生銅、鉬、錫、銀[5]。

2 預測方法與成礦有利信息量計算

2.1 預測方法

充分收集和分析已往地質(zhì)、物探、化探、遙感成果資料和最新找礦研究成果，通過預測區(qū)內(nèi)典型礦床，建立地質(zhì)概念模型及綜合信息地質(zhì)找礦模型；應用綜合找礦信息量法、特征分析法等數(shù)理統(tǒng)計成礦預測方法進行地質(zhì)礦產(chǎn)預測。分析區(qū)內(nèi)找礦的可行性及有利度、重點突破區(qū)的地質(zhì)特征，應用疊加分析法進行靶區(qū)優(yōu)選。

2.2 預測因子

2.2.1 地質(zhì)標志

（1）地層圍巖。區(qū)域地層或圍巖為雙橋山群淺變質(zhì)巖和晉寧期黑云母花崗閃長巖。雙橋山群為一套富含火山質(zhì)的淺變質(zhì)巖，其在區(qū)內(nèi)成礦元素W、Sn、Mo、Cu豐度分別是地殼克拉克值的9倍、1.83倍、0.5倍、0.6倍。

預測區(qū)內(nèi)的黑云母花崗閃長巖為九嶺巖基的一部分，為晉寧期巖體。黑云母花崗閃長巖W、Sn、Cu、Mo豐度值分別是維氏值的2.2倍、2.0倍、3.8倍、0.6倍，顯示其鎢、錫、銅豐度值較高，為成礦提供了一定的物質(zhì)基礎。

（2）構造。區(qū)內(nèi)北東或北北東向斷裂與北東東向斷裂帶控制著礦體及礦化帶的分布范圍，同時也控制了燕山期花崗巖的展布，是礦區(qū)內(nèi)主要的控巖控礦構造。已知的鎢鉬銅礦床常產(chǎn)于北東—北東東向斷裂帶及旁側(cè)的節(jié)理裂隙較發(fā)育的地段。燕山期巖體內(nèi)外接觸帶常是鎢鉬銅礦的聚集地。

（3）巖漿巖。區(qū)域燕山期花崗巖體均具有較高的W、Sn、Cu、Mo元素背景值，其中W、Cu、Mo平均含量分別是維氏值的3.85倍、31倍、12倍、1.35倍；為成礦元素的富集提供了豐富的礦質(zhì)來源。

對成礦有利的燕山期花崗巖：巖性為斑狀黑云母花崗巖、斑狀白云母花崗巖對成礦最為有利，其次為等?；虿坏攘５暮谠颇富◢弾r、白云母花崗巖；規(guī)模產(chǎn)狀為面積小于5 km2的巖株、巖舌或巖枝；成礦部位為巖體突起部位（巖凸）及巖體接觸帶。

（4）石英脈（帶）。礦區(qū)內(nèi)石英細脈帶是尋找同類型鎢鉬銅礦的直接有利標志，同時石英細脈帶密集區(qū)深部常有隱伏燕山期花崗巖體存在。

（5）變質(zhì)-蝕變帶。預測區(qū)內(nèi)較多巖石地層遭熱變質(zhì)-蝕變作用，使原巖具黑鱗云母化或轉(zhuǎn)化為各種角巖及角巖化巖石，往往黑鱗云母化或角巖化蝕變較強的地段，其深部常有隱伏燕山期花崗巖體存在，對區(qū)域?qū)ふ益u鉬銅礦意義較大。

2.2.2 物、化探標志

（1）物探標志。該區(qū)屬平穩(wěn)低磁場區(qū)，磁場強度變化幅度均在50 nT左右，ΔT航磁局部有正、負異常帶；ΔT航磁局部異常對于直接找礦和間接找礦作用都不大。

該區(qū)位于重力低異常帶的中心部位（布格值-62×10-5～-74×10-5m/s2）。其中布格值-68×10-5～-74× 10-5m/s2異常范圍與區(qū)域燕山巖體及礦化體的空間分布范圍關系密切；其對查明隱伏燕山期巖體及礦化體邊界具有指示作用。

（2）化探標志。預測區(qū)發(fā)育有多個形態(tài)各異、方向不一的W、Sn、Mo、Bi、Cu、Zn、Ag等元素水系沉積物異常，異常指示該區(qū)鎢鉬銅礦化區(qū)或指導該區(qū)鎢鉬銅礦床的找礦是有效的，其次重砂鎢鉬錫異常也具有指示作用。

2.3 成礦有利信息量的計算

2.3.1 綜合找礦信息量的計算

其基本原理和方法如下[6]：

式中：IA（B）為A標志有B礦的信息量；P（A/B）為已知有B礦存在條件下出現(xiàn)標志A概率；P（A）預測區(qū)出現(xiàn)標志A概率。

由于總體概率估計上的困難，具體計算時，用樣本頻率公式來估計總體概率值，此時：

式中：Nj為具有標志值A的含礦單元數(shù)；N為研究區(qū)中含礦單元總數(shù)；Sj為具有標志值A的單元數(shù)；S為研究區(qū)單元總數(shù)。

然后計算每個單元中各標志找礦信息量的總和，其結(jié)果反映各單元找礦遠景的大小。

若IA（B）為零時，表示標志A不提供任何找礦信息，即標志A的存在與否對找礦無影響；若IA（B）為負值時，表示標志A在存在的條件下對找礦更為不利；若IA（B）為正值時，表示標志A能提供找礦信息，且越大提供的找礦信息越多[6]。

大湖塘礦田鎢鉬銅錫礦地質(zhì)標志成礦有利信息量計算表見表1。

2.3.2 特征變量的計算及預測特征模型

（1）地質(zhì)變量因素的選取。以預測因子為基礎，確定地層、構造、巖漿巖、蝕變及物化探異常等13個地質(zhì)變量因素，編號為X2～X14。

（2）模型特征的定量化。采用平方和法進行，即以矩陣的行為控制單元，列為地質(zhì)變量建立原始數(shù)據(jù)的邏輯矩陣，并求得其乘積矩陣，在乘積矩陣中將各列視為一個向量，求出各向量的長度，其計算公式如式（3）所示。

表1 大湖塘礦田鎢鉬銅錫礦地質(zhì)標志狀態(tài)成礦有利信息量計算表Tab.1 M ineralization-favorable information tableof Dahutang ore field

式中：SSQ（i）為表示第i個向量長度；P為變量數(shù)；di2為表示第i個乘積矩陣。

將各向量長度除以各向量長度之和，即得變量權系數(shù)。將各變量權系數(shù)由大到小進行排列，作變量與權系數(shù)的關系圖，從而可得研究區(qū)鎢礦床的預測特征模型，Y為關聯(lián)度：

3 成礦預測

3.1 網(wǎng)格單元劃分及控制模型區(qū)的選取

3.1.1 網(wǎng)格單元劃分

單元格是開展面積性礦床統(tǒng)計預測時的基本單位。預測根據(jù)預測比例尺、研究區(qū)地質(zhì)條件的復雜程度、礦（床）點分布情況、研究區(qū)范圍大小及保證統(tǒng)計分析必須的單元數(shù)，將單元格厘定為2 cm× 2 cm（圖面大小），即實際面積為1 000m×1 000m。將整個預測區(qū)內(nèi)共劃分為242個單元格。

3.1.2 控制模型區(qū)的選取

模型區(qū)是指能用來建立模型的單元，該單元中礦化情況已查明，礦床地質(zhì)特征研究程度高。礦產(chǎn)預測研究的模型區(qū)分布于大霧塘鎢銅礦床、大湖塘鎢礦床、槽頭港鎢礦床、楊師殿鎢礦床中，具體控制模型區(qū)的選取如下：

（1）綜合找礦信息量法模型區(qū)的選取。把已知礦床中部分單元格（即已知見礦單元格）組成預測研究的模型控制區(qū)，其余的單元格組成研究預測區(qū)（未知礦化區(qū)）。

（2）特征分析法模型區(qū)的選取。分別是大霧塘礦區(qū)的一礦帶～平苗礦段、大湖塘北區(qū)的大嶺上礦段、槽頭港礦區(qū)的一礦帶礦段、大湖塘南區(qū)的獅尾洞礦段、楊師殿礦區(qū)的南區(qū)。本次共選取了8個模型區(qū)，一個模型區(qū)的大小為一個單元格的大小。

3.2 單元格找（成）礦總信息量的計算

3.2.1 綜合找礦信息量

（1）網(wǎng)格單元綜合找礦總信息量按下列公式進行計算[7]，公式為：

所計算的單元總信息量，是各單元內(nèi)各種對鎢銅鉬錫礦化成礦有利地質(zhì)因素的高度綜合反映。所以，其大小可以直接用于圈定靶區(qū)和評價遠景。

（2）單元格總信息量等值線的圈定及成果分析。根據(jù)單元總信息量的計算結(jié)果，本次預測時，利用MAPGIS空間分析系統(tǒng)，進行了單元總信息量等值線的圈定，結(jié)果顯示在大湖塘、大霧塘、槽頭港、楊師殿、火石嶺、大河里等地的等值線值較高，與已知的礦化集中地段相符，進一步說明其大小可直接用于圈定靶區(qū)和評價遠景。

3.2.2 網(wǎng)格單元關聯(lián)度

（1）網(wǎng)格單元關聯(lián)度計算。特征分析法網(wǎng)格單元關聯(lián)度計算主要采用特征模型，由式（4）可得。

具體方法是首先將預測區(qū)各單元與控制區(qū)完全相同的原則，把諸特征變量賦二態(tài)邏輯值，然后進行各單元的關聯(lián)度計算。

（2）單元格關聯(lián)度等值線的圈定及成果分析。根據(jù)網(wǎng)格單元關聯(lián)度計算結(jié)果，本次預測時，同樣利用MAPGIS空間分析系統(tǒng)，進行了網(wǎng)格單元關聯(lián)度等值線的圈定，結(jié)果顯示關聯(lián)度等值線值高值區(qū)，呈北東向展布，這與北東向構造及燕山期花崗巖漿活動是本區(qū)鎢錫礦床成礦作用的重要控制因素的結(jié)果相一致，說明特征分析計算出的關聯(lián)度的大小亦可直接用于圈定靶區(qū)和評價遠景。

3.3 找礦靶區(qū)圈定

3.3.1 找礦信息量法找礦靶區(qū)圈定

（1）臨界值的確定。根據(jù)網(wǎng)格單元總信息量的頻率分布曲線圖拐點分別確定找礦靶區(qū)，包括找礦可行地段和找礦有利地段圈定的臨界值[8]。頻率分布曲線明顯地反映出2.0、2.5和3.5三個拐點（圖2）。在此我們可以把大于2.0范圍可以看作是有成礦可能的高背景區(qū)，在高背景區(qū)內(nèi)，選取2.5和3.50分別作為圈定找礦可行地段和找礦有利地段的臨界值。

（2）靶區(qū)圈定結(jié)果。根據(jù)上面確定的臨界值，利用MAPGIS平臺，對網(wǎng)格單元找礦總信息量進行了第二次等值線的圈連。共圈定鎢礦找礦可行地段2個，其中包含2個找礦有利地段，找礦可行地段及其找礦有利地段平面分布總體上呈北東向分布，與該區(qū)主要的控礦構造巖漿帶基本一致，基本涵蓋了目前已知的礦化（或礦床分布的區(qū)段），說明該方法有效。

圖2 預測區(qū)總信息量頻率分布曲線圖Fig.2 Amounts information of prediction areas frequency distribution graph

3.3.2 特征分析法找礦靶區(qū)圈定

（1）臨界值的確定。根據(jù)網(wǎng)格單元關聯(lián)度y的頻率分布曲線圖拐點分別確定找礦靶區(qū)，包括找礦可行地段和找礦有利地段圈定的臨界值。頻率分布曲線明顯地反映出0.4、0.5、0.7三個拐點。在此將大于0.4范圍看作是有成礦可能的高背景區(qū)，在高背景區(qū)內(nèi)，選取0.5和0.7分別作為圈定找礦可行地段和找礦有利地段的臨界值。

（2）靶區(qū)圈定結(jié)果。根據(jù)上面確定的臨界值，利用MAPGIS平臺，同樣對網(wǎng)格單元地質(zhì)標志的關聯(lián)度進行了二次等值線的圈連。共圈定鎢礦找礦可行地段2個，其中包含2個找礦有利地段。圈定的2個找礦可行地段與找礦信息量法圈定的2個找礦可行地段的疊合度較高。

3.3.3 疊加分析法找礦靶區(qū)圈定

疊加分析法找礦靶區(qū)圈定是在上述兩種統(tǒng)計方法的基礎上，對兩種方法確定的成礦可能地段、找礦可行地段及找礦有利地段在MAPGIS空間分析平臺上分別進行疊加，然后按找礦有利地段、找礦可行地段及成礦可能地段的順序，以三個地段最外緣線確定找礦有利地段、找礦可行地段及成礦可能地段，從而得出疊加分析法的綜合找礦靶區(qū)（圖3）。

從圖3可以看出，預測區(qū)內(nèi)主要分布有2個找礦可行地段，編號為Ⅰ、Ⅱ，其中圈定找礦有利地段2個，編號為A、B。圈定的2個找礦可行地段及其中的找礦有利地段與區(qū)域燕山花崗巖帶的總體走向、分布范圍一致，并全部涵蓋了目前已知的大、小礦床及礦化范圍。

圖3 疊加分析法成礦預測找礦靶區(qū)示意圖Fig.3 Prospecting targetareas for superposition analysism ineralization p rediction

3.3.4 找礦靶區(qū)的特征

靶區(qū)Ⅰ（大湖塘—獅尾洞）：找礦可行地段位于預測區(qū)東北部，面積41.62 km2。對應于預測區(qū)北部大湖塘燕山早期花崗巖體分布區(qū)，總體走向呈北東向。找礦可行地段內(nèi)圈出1個找礦有利地段，編號為A，位于大湖塘—獅尾洞一帶，涵蓋了目前已知的大湖塘鎢礦床南區(qū)及北區(qū)大嶺上礦段（大型）、大霧塘鎢銅礦床（中-大型）、槽頭港鎢礦床（小型）、火石嶺鎢礦床（小型）等和水系沉積物鎢鉬錫銅等多元素異常區(qū)。

靶區(qū)Ⅱ（楊師殿—大河里）：找礦可行地段位于預測區(qū)中南部，面積34.05 km2。對應于預測區(qū)內(nèi)楊師殿—大河里一帶，圈出1個找礦有利地段，編號為B，其中B涵蓋了目前已知的楊師殿鎢鉬銅礦床（中型）、大河里鎢礦床（小型）和水系沉積物鎢鉬銅等多元素異常區(qū)。

4 結(jié)語

（1）綜合資料分析確定地、物、化、遙等地質(zhì)找礦標志，通過成礦有利信息量及特征變量計算，反映出不同地質(zhì)標志狀態(tài)對鎢錫礦化的關系密切程度或控制作用大小，它們由大到小依次是石英脈帶、燕山期花崗巖體、構造、化探異常、地層巖性、蝕變、物探異常。其中石英脈（帶）及燕山花崗巖是礦田找礦的重要標志。

（2）運用綜合找礦信息量、特征分析等數(shù)理統(tǒng)計方法，分別進行了單元總信息量及關聯(lián)度等值線的圈定，在MAPGIS空間分析平臺上分別進行疊加，圈定出找礦可行地段2個（包含2個有利地段）。找礦可行地段展布方向與區(qū)域燕山花崗巖帶及構造帶的總體走向基本一致，綜合反映礦田的地質(zhì)成礦特點。通過地質(zhì)勘查項目對找礦靶區(qū)進行了驗證，取得較好的找礦成果，說明該預測方法對找礦具有一定的參考和指導意義。

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M etallogenic Prediction of Dahutang Tungsten M ine

ZHANGangle,ZHANHui,DANXiaohua

（JiangxiGeologicalSurvey NorthwestBranch,Jiujiang332000,Jiangxi,China)

With a size of 200-odd square kilometers,Dahutang ore field is situated in themiddle section of Jiuling tungsten polymetallic metallogenic belt.Using the various geological prospecting signs,including geology, geophysical prospecting,geochemical exploration and remote sensing,as prediction factors,we suggest that quartz veins(belt)and Yanshan granite are important signs of prospecting by applyingmathematical statistics.MAPGIS platform is utilized to perform the secondary circle on the grid unit prospecting information and correlation degree contour.Two feasible prospecting plotwas determined.Field geological survey and drilling verification proved that the forecastingmethod has certain reference and guidance significance to tungsten prospecting.

tungstenmine;metallogenic prediction;ore concentration area;Dahutang region

P618.67

A

10.3969/j.issn.1009－0622.2017.02.002

2016-12-05

江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局科研項目（贛地礦字[2014]43號）

占崗樂（1964-），男，江西樂安人，高級工程師，主要從事地質(zhì)找礦與研究工作。