孫玉鳳
(山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 濟南 250000)
固體礦產(chǎn)物探是礦產(chǎn)資源勘探中的主流方式,近年來,相關(guān)部門對其的研究力度不斷加大。通過固體礦產(chǎn)物探結(jié)果,能夠為找礦效果評估提供精準的數(shù)據(jù)支撐。找礦效果評估模型是評價找礦效果的主要應用模型,在我國,針對此方面研究的重視程度顯然不夠[1]。因此,針對找礦效果評估模型研究是具有現(xiàn)實意義的。結(jié)合以往研究資料中表明,針對此方面僅有的文獻均是針對某一具體礦區(qū)展開的具體研究,證明此研究不具有廣泛的適用性。為此,有必要更新之前學者對其作出的研究。本文在對固體礦產(chǎn)物探及找礦效果評估模型分析中,針對物探異常的主要特征加以詳細分析,并引進先進的物探方法對固體礦產(chǎn)物探異常特征進行綜合分析,以此作為判據(jù),為找礦效果評估提供真實、有效的數(shù)據(jù)支持[2]。但傳統(tǒng)評估模型由于未計算找礦效果權(quán)重,在實際應用中存在評估置信度低的問題。組合賦權(quán)作為一種量化方式,能夠通過設定組合評估指標,為指標賦權(quán),進而提高評估的精度?;诖?,有理由將組合賦權(quán)應用中找礦效果評估模型設計中,致力于從根本上提高評估置信度。
在進行綜合評估的過程中權(quán)重的確定確實是很重要的,對最終的結(jié)果會起著決定性的影響。組合賦權(quán)作為一種賦權(quán)方式,其組合的主要內(nèi)容為將主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)相結(jié)合,進而彌補單方面賦權(quán)的缺陷。通過組合賦權(quán)的方式,最大限度地提高不確定評估的精度,保證評估樣本基數(shù)夠大的前提下,保證其賦權(quán)結(jié)果能夠高精度表示實際結(jié)果?;诖耍疚奶岢龌诮M合賦權(quán)的固體礦產(chǎn)物探及找礦效果評估模型,其具體研究內(nèi)容,如下文所述。
本文在固體礦產(chǎn)物探過程中,提取固體礦產(chǎn)物探異常信息。針對固體礦產(chǎn)中的TEM異常特征,該異常通常表現(xiàn)為環(huán)形異常,高值異常為巖性的反映,具有多階段侵入特點,是固體礦產(chǎn)的主要異常特征[3]。根據(jù)異常切片,能夠求取不同深度的重磁延拓,并利用GeoIPAS軟件三維立體圖功能進行排列對比,結(jié)果表明:基性巖體(輝長巖)呈低磁、高重力特征,超基性巖體(橄輝巖、橄欖巖)呈高磁、低重力特征,固體礦產(chǎn)密度隨深度增加而逐步增高,達到一定深度后趨于穩(wěn)定,巖芯測量結(jié)果表明約500m深度以上的固體礦產(chǎn)密度普遍低于正常水平,可能與橄欖石的氧化、伊丁石化有關(guān),而且基性程度越高的巖石密度值變化范圍越大。利用GeoIPAS數(shù)據(jù)對剩余重力按每200m向上延拓,并對結(jié)果數(shù)據(jù)進行歸一化處理,將處理結(jié)果由探礦者軟件建立模型,得到坡一低重力地質(zhì)體。以此,提取固體礦產(chǎn)物探異常信息。
在提取固體礦產(chǎn)物探異常信息的基礎(chǔ)上,通過固體礦產(chǎn)物探異常信息反饋,為找礦效果評估指標賦值提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。首先,使用放射性物探方法以中梯裝置為基礎(chǔ),針對固體礦產(chǎn),開展對固體礦產(chǎn)的剖面性工作,驗證鉆孔位置為綜合物探詳查工作的重點區(qū)域,可以通過地面高精度磁法以及激電法得出視極化率異常信息。根據(jù)視極化率異常信息分析多種固體礦產(chǎn)存在的情況可以判斷,如果區(qū)域上有酸性的花崗巖及中性的閃長巖的情況出現(xiàn),再加之固體礦產(chǎn)找礦區(qū)域構(gòu)造比較復雜,有大量的碳酸鹽如灰?guī)r,大理巖等巖石出現(xiàn),都是典型找礦標志[4]。除此之外,在激電中梯剖面接觸帶上有很多礦化的標志,比如一些菱鐵礦化,赤鐵礦化等的磚紅色的礦化物質(zhì)存在。使用放射性物探方法對固體礦產(chǎn)進行放射性異常測試,通過γ、β以及三條射線反饋得到的固體礦產(chǎn)視極化率異常信息,如表1所示。
表1 固體礦產(chǎn)視極化率異常信息
結(jié)合表1信息,確定固體礦產(chǎn)放射性場與固體礦產(chǎn)分布的關(guān)系?;诜派湫晕锾椒椒?,根據(jù)固體礦產(chǎn)本身的放射性,在通常情況下一種固體礦產(chǎn)可以同時放射出γ、β以及α三條射線[5]。γ與α射線可以作為找礦的依據(jù),根據(jù)γ與α射線的物理性質(zhì)縮小找礦區(qū)域,β射線主要用于對礦山地下巖土介質(zhì)局部變化的地球物理場變化情況進行掌握,從而得出礦山地球物理場的分布以及變化特征,因此,γ與α射線強度的分布特征可以作為找礦的依據(jù),并根據(jù)γ與α射線的具體分布規(guī)律以及特征縮小找礦區(qū)域。
根據(jù)固體礦產(chǎn)物探異常信息反饋后,本文基于組合賦權(quán),結(jié)合主觀賦權(quán)法以及客觀賦權(quán)法通過計算的方式,計算找礦效果權(quán)重,確定找礦效果評估模型中的指標權(quán)重[6]。首先,計算找礦效果評估模型主觀權(quán)重值,從而確定相鄰量化分析指標之間的相對重要程度。設評估模型主觀權(quán)重值為wk,則有公式(1)。
在公式(1)中,ri指的是第i量化分析指標的權(quán)重值。而后,計算評估模型的客觀權(quán)重值,通過客觀賦權(quán),賦予該指標更高的權(quán)重。設評估模型的量化分析指標信息熵值為Ej,則有公式(2)。
在公式(2)中,In指的是特征比重;pij指的是找礦效果量化分析指標中包含的信息量。根據(jù)得出的量化分析指標信息熵值可知,信息熵值越大證明模型的量化分析指標中包含的信息量越多;反之,則包含的信息量越少[7]。通過信息熵值,計算找礦效果評估模型的客觀權(quán)重值。設客觀權(quán)重值為wj,則有公式(3)。
在公式(3)中,j指的是標準量化數(shù)據(jù)個數(shù),為實數(shù)。根據(jù)得出的主觀權(quán)重值以及客觀權(quán)重值,計算模型設計組合權(quán)重。結(jié)合指標的差異性以及對找礦效果評估的貢獻程度,體現(xiàn)在組合權(quán)重pi中,可根據(jù)組合權(quán)重法計算pi的數(shù)值,具體計算過程,如公式(4)所示。
通過公式(4)可得找礦效果評估模型組合權(quán)重,pi值越大證明該模型評估得出的找礦效果越好。
采用設計試驗的方法,確定了礦體位置,參數(shù)包括:路線間距200m~300m,點距200m~500m,土質(zhì)以細砂為主,夾薄層粉土;層卵石,平均厚度為15.47m,土質(zhì)為充填物以礫砂、細砂。在確定某礦基本條件后,首先使用本文基于組合賦權(quán)設計模型評估其找礦效果,通過GIS Aiss軟件記錄評估置信度,設之為實驗組;再使用傳統(tǒng)模型評估其找礦效果,同樣通過GIS Aiss軟件記錄評估置信度,設置為對照組??梢钥闯?,本次實驗對比內(nèi)容為評估置信度,評估置信度可以作為一個向量場直觀反映出找礦效果評估的精度,評估置信度數(shù)值越高證明該模型的有效性越高。實驗次數(shù)為10次,記錄實驗結(jié)果。
整理實驗結(jié)果,如表2所示:
表2 評估置信度對比表
結(jié)合表2所示,本文設計評估模型評估置信度明顯高于對照組,針對找礦效果評估精度更高,可以滿足其最優(yōu)管理的實際需求。驗證了設計評估模型在找礦效果評估中的有效性,從而說明所設計的評估模型其各項功能可以滿足設計要求,具有實際應用意義以及現(xiàn)實推廣價值。
本文通過實例分析的方式,證明了設計評估模型在實際應用中的適用性,以此為依據(jù),證明此次優(yōu)化設計的必要性。因此,有理由相信通過本文設計,能夠解決傳統(tǒng)找礦效果評估中存在的缺陷。但本文同樣存在不足之處,主要表現(xiàn)為未對本次評估置信度測定結(jié)果的精密度與準確度進行檢驗,進一步提高評估置信度測定結(jié)果的可信度。這一點,在未來針對此方面的研究中可以加以補足。與此同時,還需要對固體礦產(chǎn)物探方法的優(yōu)化設計提出深入研究,以此為提高固體礦產(chǎn)物探質(zhì)量提供建議。