1、礦產資源評價中的成礦信息的提取與綜合技術摘要：礦產資源評價就是運用最新的成礦理論廈評價技術對地質調查所獲取的信息資料進行全面的綜合分析，科學地評價礦產潛在位置、數量、質量等。國際地科聯于70年代推廣6種基本礦產資源評價方法以來， 礦產資源評價理論技術得到了很大發展，同時現代礦產勘查積景了大量的找礦資料，如何在新的成礦理論指導下，使這些寶貴資料在成礦分析中發揮最大效能是一項重要課題。本文綜述了目前成礦信息提取與綜合的研究現狀，井討論了相應的幾個同題，最后對急需研究的領域作進一步展望。關鍵詞：成礦模型；信息；全面;礦產資源；評價1成礦信息提取與綜合的基本概念信息是用數字、圖形、影象、文字、符號及介

2、質來表達事件、事物、現象的內容、數量或特征， 信息來自未加工的原始資料數據。成礦信息是指指示和識別某種礦床的成礦條件和賦存方式的地質 信息總和，可分描述性、事實性成礦信息及通過深加工才能獲取的加工型數據。成礦信息的提取與 綜合就是在全面研究和綜合分析地質、地球物理、地球化學和遙感資料的基礎上，總結成礦規律及 控礦因素，從中提取出指示礦床存在、賦存規模及質量的評價信息，為潛在礦床的預測評價，制訂 普查找礦的最佳方案提供依據。成礦信息的提取與綜合的重要性體現在以下幾點：(1)索性預測：盡管一個地區的成礦分析和資源評價有明確的目標性，但目前仍未出現一種唯一性 找礦方法。例如對隱伏金礦床的勘查由于受到

3、當前技術與理論發展的限制，單一找礦信息找尋隱伏 礦床并不一定有效，這使得到預測成果具有探索性。(2)物探、化探、遙感勘查技術產生的成礦信息多解性：盡管地球化學勘查是一種直接找礦方法，但大的地球化學異常信息并不能表示一定有大礦，而小異常卻有時對應大礦的事實已屢見不鮮，如排山樓、貓嶺等金礦與化探異常的對應關系并不明顯。地球物理、遙感技術的多解性更眾所周知。至于地質找礦標志對成礦的指示意義也同樣具有不確定性，具有相似地質環境的地區找不到相似礦床 也是有目共睹的。因此迫切希望在新的成礦理論指導下，進行多元信息的成礦信息深層次提取與綜 合。(3)成礦分析中隱含信息的捕捉與強化：物、化探和遙感圖象資料正如

4、前述，強者不一定與礦床有關，弱者與礦床不一定無關。有些弱的信息常常是潛在礦床的反映，有必要采用特殊的方法識別成礦信 息，壓縮或排除干擾信息，特別是要研究當一種勘查技術側量信息只有在另一種地質測量出現才有 找礦意義。捕捉隱蔽信息，有可能在地質找礦中發現在通常情況下不易發現的隱伏礦床。(4)大量的勘探資料需要信息濃縮與綜合：據不完全統計，全國地質、地球物理、地球化學資料建立數據庫將是上萬兆的海量數據庫，而且還在不斷產生新的勘查資料，因此，必須利用新技術手段。特別是計算機信息手段，研究挖掘與礦床生成有密切聯系的“濃縮信息集。Dataming將使人們借助計算機手段，幫助地質學家處理人腦從海量數據中難以

5、完成的復雜的成礦信息分析工作。 2成礦信息的提取眾所周知，成礦作用過程是復雜的，其復雜性決定了礦床成礦元素的不均勻性和多變性，也決 定了地球物理場與地球化學場的復雜多變性。因而應對勘探資料作探層次成礦信息提取與研究（圖1）,只有這樣才能把握復雜的成礦規律。成礦信息提取是針對地質勘查資料進行的。不同的數據源 其處理方法又各有不同。地球物理勘查方法種類較多，如重力、磁法、電法、地震、放射性測量等，主要是以地質體的物理性質差異為直接觀測對象，并通過對觀測的地球物理場的變化，進行地質解 譯。和其它地質找礦方法不同，物探方法僅是一種間接找礦方法。對物探資料的成礦信息提取。主要側重于發揮物探深源性探測優勢

6、，挖掘其反映深部構造認識的信息，如目前先進的地震CT言息技術來反映探部地質精細結構。對于重磁資料處理，可以通過不同層次空間濾波分析，反映地質構造的深部變化規律。目前從成礦分析經常用到的重磁提取的新趨勢來看，一些 先進的歐美國家發展了一系列計算機可視化強的重磁解譯系統，如可視化地質構造三維反演系統等。另外，還引進了小波分析、分形理論全新的數據處理模型。地球化學成礦信息的提取技術主要涉及 到區域化探異常的圈定與識別，傳統的數學地質方法一直發揮著非常重要的作用，如因子分析法、 判別、聚類分析法等。這些方法能夠有效地研究元素的相關關系，找出與成礦作用相關的地球化學 元素組合。當前發展地球化學成礦信息的

7、技術方法是：從區域地球化學場角度出發，研究區域地球化學元素的物質結構性與空間結構性特征。例如，通過穩健統計學的辦法，進行地球化學異常場的分解；通過因子分析，解決地球化學場物質演化特征；通過空間地質統計學技術，進行地球化學場空間結構分析及異常圈定。發展基于GIS空間信息技術的地球化學異常分析系統，是化探成礦信息提取的有效途徑。地質信息的提取以前做得到較多的是成礦信息的研究，如巖石、同位素等數據定量統計提取，以及構造等密度、方位統計，但對地質概念圖件的提取研究，大多數處于定性階段， GIS技術應用將使地質信息的提取進入新階段。F P Agterberg運用GIS緩沖區分析，成功地、詳細地研究了新科

8、金地區金礦化與北西向構造的關系。運用GIS技術，可以方便地進行地層、巖漿巖與礦產的統計規律認識，可以構造反映地質復雜度的嫡分析模型，可以快捷地完成各地質因素的找礦信息 定量分析。值得指出的是，成礦信息的提取并非使用的數學模型越復雜越好，相反使用一些簡單模型，如比值模型、找礦信息量模型往往會得到十分好的找礦效果。如美國學者坎農在研究MV幫鋅礦時，通過幾十個同位素分析結果。從而指導該類型礦床預測。但運用計算機信息處理技術對成礦信 息的提取能力、工作效率會產生質的飛躍。3成礦信息的綜合地質特征、地球物理、地球化學、遙感等信息都是區域地質及成礦作用不同側面的反映，成礦 信息的綜合也屬必然。同樣，綜合(

9、integration)在空間地學信息技術中也是使用者最廣泛術語之一。(1)成礦多元信息地質理論綜合：地質、地球物理、地球化學、遙感等多元成礦信息的綜合分析一直是目前最具有挑戰性的成礦分析工作。正如前蘇聯學者謝格洛夫所說：“目前成礦分析已發展到一個新階段一 一綜臺階段，必須廣泛利用所有的地質、地球物理、地球化學資料，特別是航天、 航空地球物理資料” _4J。運用多元信息進行成礦規律的綜合在我國礦產資源評價中，特別是二輪區 劃中取得了卓有成效的成果，并發展了綜合信息礦產資源預測方法。它包括綜合信息成礦規律圖編 制、綜合找礦模型的建立及礦產資源定量評價等內容。成礦信息綜合法就是在現代成礦理論指導下

10、，從地質演化發展的歷史觀點，。充分利用地質、地球物理信息，研究地殼地質構造、演化的深層結構特征， 利用地球化學信息研究成礦作用過程的物質表現。通過不同信息縱向、橫向關聯，形成反 映三維空間地質建造特征的區域成礦規律。成礦規律綜合信息分析是成礦分析的上層建筑，需要廣 泛的、扎實的地質經驗和知識，是任何技術手段都替代不了的。(2)成礦信息的定量綜合分析：礦產資源定量評價宴質上是運用計算機手段。采用適當的數學模型，研究區域礦床產出及其遠景規模與各種成礦信息的關系，查明各個控礦因素、礦化信息在確定 礦床出現的規模中所占的重要性。如特征分析中，確定各地質變量在成礦有利度的權太小。成礦定量綜合分析包括統計

11、單元的合理劃分，控礦因素地質變量的構置，模型單元的選擇及定位定量模型 的建立等問題。礦床定位、定量預測模型是以已知模型單元為基礎建立的，建立定位預測模型的數 學方法有循環分析、數量化理論等；建立資源量預測模型的數學方法有邏輯信息法、蒙特卡羅法等。對所建立的定量模型，尚需檢驗、簡化、優化研究，最后根據成礦信息定量綜合模型，外推預測。(3)基于GIS成礦信息白綜合：GIS地理信息系統是采集、存貯、管理空間地理信息的有效工具，是目前先進國家在礦產資源評價中廣泛使用的信息合成手段I。隨著我國大量的找礦信息空問數據庫的建設，成礦分析將從方法上悄悄地發生變革。GIS技術的主要優勢 .是：高教、有序地管理地

12、質、地球物理、地球化學、遙感找礦信息資料。這些資料既可以是數據、文字，又可以是空問地 圖數據，使得到成礦分析可以經常化。 快捷、方便地完成各種空間信息的查詢與綜合。如可以在 根短的時間內，完成區域有利梅造帶與地球化學異常的綜合；可以完成以前理論上可靠，但實際上 工作量太大，工作難以實施的方法，如地質復雜度嫡分析等。可以實現預測過程思維可視化。這使得到預測過程可以通過計算機再現。GIS成礦信息的綜合與傳統的定量評價相比，有其不可比擬的優勢。它不僅可以對數據進行綜合，還可以對圖形、圖象信息綜合。研制開發GIS成礦信息分析系統， 成為近期熱點。我們在矢量數據結構為主休GIS平臺上， 開發了 MRAS

13、統(圖3)。其中成礦信息的綜合包括經驗模型、找礦信息加權及礦床模型瞎3個子系統， 提出了 GIS預測獨立條件圖層概念，較成功地將定量預測與 GIS可視化及空間分析結合起來。4成礦信息分析的進一步發展趨勢(1)建立國家和地區的礦床模型庫及專家系統：在區域礦產資源評價中，礦床模型的建立是預測的基礎J。盡管我國已建立了各式各樣礦床的成礦模式，但這些模式目前均是以一種通過文字式圖 表表達的理論。面對今后成礦分析的媒體均是數字化信息的需求，急需將這些專家知識總結成數字化信息。根據國際資源評價的成功經驗來看(Wyboril Hodgson等)，建立數字化礦床模型專家系統關鍵問題必須從成礦系統出發，建立不同

14、預測尺度層次、不同精度水平的找礦預測模型。那種只研究具體礦床成因、局部標志的礦床模型，在區域資源預測中并不適用(Wyborn)8,91 。應該從成礦系列研究出發，建立滿足預測資料水平的信息轉換模型。(2)建立以成礦分析為基礎新的成礦預測方法體系：如何以礦床模型研究為基礎，將區域成礦學、多潺信息成礦綜合研究、礦產資源定量預測有機地結合起來，實現經驗模型法與成因概念模型法的 統一，達到運用地、物、化、遙多元信息研究成礦規律，以及以成礦學為基礎研究多元信息的找礦 模型，是礦產資源評價的重要研究課題。建立起新的成礦預測方法體系，將使成礦預測有更新的進 展。(3)發展以GIS技術為支撐的多元信息分析系統

15、：解決成礦信息的提取不充分，以及對多元找礦信息的深層次研究，仍然是礦產資源評價的重要研究課題。積極發展GIS礦產資源評價技術，探索非線性多元信息分析模型、神經網絡模型、多元分形及人工智能技術，將GIS空間數據庫圖形可視化，及空間分析模型與寬間信息模式分析結合起來。(4)發展以礦床品位一噸位模型為基礎的礦產資源經濟評價模型：改變我國以往資源評價重數量、輕質量的評價思想，以適應市場經濟對礦產資源新的需求，可積極引進國外先進模型。(5)探索在中、大比例尺成礦預測的三維可視化及虛擬現實(VR)地質計算機模擬技術三維可視化技術的發展，將有利于地質專家在穩伏礦床預測中，對三維地質構造、礦床的晨布有更加形象

16、、直觀、透徹的了解。V敬術能夠真實模擬我們未可經歷的成礦過程，使礦床評價專家的理論得到最大程度可視化。參考文獻1朱裕生，肖克炎等威礦頂貴方法北京：地質 l版杜。19972趙庸大，胡旺亮，李紫盒等.礦床坑甘預捌.北京： 墻質出版牡.19833月東藐川，朱格生，張彗I詩等.中國主要區帶礦產赍掉景評竹.北京：地質出版牡，19984謝格涪夫.成礦丹折基礎.吳承棟譯北贏：地質 l版牡.19855熊光楚.謝德J甄，張文斌等疊屬礦產快遣勘查方法技術系統.北京：墻質出版牡。1997共 頁 第 頁6 Cox D P , Singer D A Mineral deposit models United States GoMog ieal Survey Bull