■文明

（广西壮族自治区地质调查院广西南宁530023）

基于GIS的多元成矿预测--以广西河池保平、龙头等地区为例

■文明

（广西壮族自治区地质调查院广西南宁530023）

本文利用遥感技术手段，结合地质、矿产、遥感等信息，在研究工作区典型矿床的地质、遥感、成矿地质条件、成矿规律基础上，建立了典型矿床的遥感解译标志和遥感综合找矿模式，利用GIS数理统计和空间分析，基于MRAS建立成矿预测模型，对区域进行找矿远景评价，初步建立了在南方高植被覆盖下遥感地质调查方法。

GIS技术遥感技术成矿预测模型多元信息成矿预测

1　研究区及其地质背景

研究区位于广西北部，北起侧岭乡、南至弄档一带，西起弄从、东至英瑞一带；工作区出露地层有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系等。本区泥盆系地层分布于北香、五圩、龙头、鱼峒一带，沉积类型多样，有台地碳酸盐岩相、槽盆相，中泥盆统塘丁组、那标组及上泥盆统榴江组是本区最有利的含矿层及含矿围岩。下石炭统岩性变化大，主要为碎屑岩、碳酸盐岩，局部为硅质岩，岩石组合复杂，相变迅速，含有锰、磷、煤等沉积矿产，厚数十至千余米。区域出露中二叠统和上二叠统，上二叠统主要为合山组和领好组，合山组为重要的含煤及铝土矿层位。

工作区构造上位于江南古陆南西缘、右江再生地槽北东缘的南丹—河池地区褶断带，属古特堤斯构造域和太平洋构造域的复合部位。北西向的南丹—昆仑关深大断裂带和复式背斜构成了区内的主要构造格架。此外，南北向及北东向断裂、褶皱亦较发育。北西向南丹—昆仑关深大断裂是主要控岩、控矿和控相构造。

工作区位于广西南丹-河池锡多金属成矿带南段，已发现数十处矿产地，矿种有铅、锌、金、砷、锑、汞、锰等，其中大型矿床4处、中型矿床4处、小型矿床（点）25处。

2　技术路线

（1）资料收集整理：收集工作区基础地质、物探、化探、ETM+影像、典型矿区的地质和遥感地质等方面的资料；

（2）野外踏勘：选择典型矿床做对比研究，调查矿产地分布位置，矿区地层、构造、岩浆岩、围岩蚀变、地形地貌及植被分布特征，初步建立遥感解译标志和蚀变信息提取模型；

（3）遥感地质解译和信息提取：对区域的地层和构造进行遥感地质解译，并提取羟基和铁染异常，利用矿产地数据与遥感组合异常进行空间分析，进行遥感异常评价；

（4）综合分析：对区域的矿产、地层、构造、遥感等进行综合分析，确定参与成矿预测的证据因子；

（5）典型矿床的遥感综合找矿模式：通过研究典型矿区，阐明其矿床地质特征及遥感地质特征，从而总结遥感地质找矿规律。

（6）成矿远景区的划分：基于MRAS系统的成矿预测模型的建立，根据成矿后验概率，结合成矿地质、矿产、遥感特征，圈定预测区。

3　综合成矿预测方法

3.1成矿理论

80年代年，国际矿床学界在成矿理论研究诸领域，如矿床成因、成矿机制、时空展布诸方面取得了令人瞩目的进展（涂光炽，2001）。在综合前人在工作区成矿成因及成矿模式研究的程度上，引进了与之相关的新的成矿理论，主要有：

（1）同生层控矿床

（2）生物成矿理论

（3）边缘成矿理论及预测

（4）刘宝珺院士等“地质流体成矿”理

3.2成矿预测方法

在传统的金属矿产成矿预测工作中，通常以“相似类比原理”进行模型预测为主，该模型预测具有强烈的针对性，它只适用于找同类型矿床，而不能发现新类型、难识别矿床，且大多以经验和定性地确定成矿类比模型。在对工作区的成矿预测中既继承了传统的预测方法，又结合了新的成矿预测方法，主要有：

（1）基于地质异常的“5P”找矿理论，即成矿可能地段（probable ore-formingarea）、找矿可行地段（permissive ore-findingarea）、找矿有利地段（preferable ore-finding area）、矿体资源体潜在地段（potential mineral resources area）和矿体远景地段（perspective ore body area）（唐宾，2000）。（2）成矿构造解析找矿理论与方法。（3）“三源”成矿及预测。（4）王世称教授等“综合信息成矿预测”理论。（5）定量组合控矿理论。（6）找矿信息量法（赵鹏大，1983）。（7）证据加权模型（F.P. Agterberg、Bonham-Carter）。

3.3成矿预测的软件基础

基于MapGis平台开发了矿产资源GIS评价系统（MRAS），其中有利用证据权重模型进行矿产资源定量评价的子系统。

3.4基于MRAS系统的成矿预测模型

MRAS系统实现矿产预测工作的方法，目前使用的主要有三种模型：（1）证据找矿信息量加权模型；（2）基于GIS矿产定量综合信息预测模型；（3）经验模型标志交互查询搜索模型。

3.5预测矿种和成矿预测模型的确立

本次遥感调查的工作区是我国锡锑铅锌多金属的重要成矿带，预测矿种为Sn、Sb、Pb、Zn、Mn等。

本次采用证据找矿信息量加权模型进行成矿预测，实现成矿预测的“三定”，即定量、定位、定概率。

3.6成矿预测证据因子的选择与变换

（1）划分预测单元。证据找矿信息量加权模型以一个预测单元只含有一个矿产地为依据，将工作区划分为一定的统计单元（网络或自由单元）。本次成矿预测的采用覆盖工作区的自由网格单元，其间距为1km×1km。

（2）证据因子的选择与变换。确立预测矿种后，通过研究典型矿区的地质、矿产、遥感等资料，建立了工作区地质、矿产、遥感找矿特征，选择与成矿有关的证据因子，并进行合理的量化变换（统一生成面状文件），再参与综合成矿预测。

3.7证据找矿信息量加权模型的应用

（1）提取矿产地图层，选择自定义的自由网格单元（1km×1km）；（2）选择覆盖工作区范围的模版面文件，搜索含矿网格单元，生成含矿网格图层；（3）分别将筛选和变换处理的各证据因子的专题图层与含矿网格图层相叠加，并进行先验概率及权重（W+，W-）计算，筛选找矿先验概率和正权值相对较大的因子参与下一步预测流程；（4）将筛选后的各种因子进行独立性检验，筛选出相对独立、不重复的证据因子。经过如上处理，最终选择的证据因子最能反映所要预测的矿种信息，各因子之间是唯一的，最后参与找矿后验概率计算。

4　成矿预测划分

根据成矿后验概率，结合成矿地质、矿产、遥感特征，将单元找矿信息量有利度用色块或等值线表达出来，确定预测区划分的下限值，圈定预测区。

4.1预测区划分原则

找矿预测基础是成矿地质条件、成矿规律及遥感信息。预测要素包括8个要素：赋矿层位、地层熵、线密度、地质复杂度、遥感组合异常、遥感蚀变强度、环形构造、断层缓冲区。根据《固体矿产成矿预测基本要求》、《矿产资源遥感调查技术要求（1:250000/1:50000）》将

预测区划分为A、B、C等3个级别：

A类找矿预测区：找矿后验概率高，与己知典型矿床遥感找矿模型表达的预测准则吻合程度很高，具有十分有利的成矿地质条件，甲类遥感异常明显，有矿床、矿点分布，资源潜力大或者较大，埋藏在可采深度以内，可建议优先安排矿产勘查的地区。

B类找矿预测区：找矿后验概率中等，与己知典型矿床遥感找矿模型表达的预测准则吻合程度中等，具有较好的成矿地质条件，甲类-乙类遥感异常明显，有矿点、矿化点分布，推测有一定资源潜力，可考虑安排地质找矿工作的地区。

C类找矿预测区：找矿后验概率低—中等，具有成矿地质条件，乙类—丙类遥感异常明显的地段，有可能发现资源，可考虑探索的地区，或在现有矿区外围或深部，有预测依据但资源潜力较小的地区。

4.2预测区基本概况

根据找矿后验概率，结合成矿地质条件及成矿规律，本次工作区共圈定了42处预测区，其中A类13个、B类12个、C类17个。

5　结论

通过综合成矿预测，预测结果与已知矿床点套合得十分理想，绝大部分矿床点均落在预测远景区中，且大部分落在预测区后验概率值较大的区域中，说明该方法的准确程度较高。这些都进一步说明了预测结果对该区的进一步找矿具有重要的指导意义。

总的来说，通过基于GIS的MRAS系统提供的证据找矿信息量加权模型对广西河池保平、龙头等地区进行综合成矿预测，进一步揭示了研究区以锡锑多金属为主的矿产分布规律和找矿远景。同时，预测结果为工作区有关的矿产提供了多元信息的佐证，且为研究区进一步部署勘查找矿工作提供了定量评价预测远景区的科学依据。

［1］何卫军，文明，郑健等.广西保平等6幅1：5万矿产调查遥感综合调查成果报告.广西壮族自治区遥感中心，2010（10）.

［2］赵鹏大，陈永清，刘吉平等.地质异常成矿预测理论与实践.-武汉：中国地质大学出版社，1999年9月.

［3］蒋雷鸣，等.基于GIS的多元信息综合成矿预测-以路白山一带铜、银矿为例.新疆大学.2011（6）.

P2［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-197-2

文明（1984～），男，毕业于中国地质大学（武汉），本科，工程师，研究方向为地质矿产、遥感地质。