田九玲

（河南工业职业技术学院城市建设学院，河南南阳473000）

赤峰—呼伦贝尔成矿带是大兴安岭南部黄岗梁—甘珠尔庙成矿带的一部分，该区域地质构造复杂，地壳以及岩浆岩活动剧烈，在大兴安岭南部区域中形成多金属矿产的潜力最大［1-2］。近年来，不少学者对该成矿区的矿床成因、成矿规律等进行了深入研究［3-6］，但对于该区域成矿预测方面的研究涉及较少。本研究结合赤峰—呼伦贝尔成矿带的地质特征，利用地理信息系统空间分析软件（ArcGIS）对获取的研究区域地层信息、构造信息、岩浆岩信息进行空间分析，形成空间数据库，在此基础上引入引入证据权模型，进行成矿预测分析，圈定找矿靶区，为该区后续找矿工作提供有益参考。

1 研究区域地质特征

研究区域位于内蒙古地区，具体位置如图1所示。研究区气候特点为冬季冷且长，夏季短且热，整个区域处于半干旱季风气候区，有水系面积达97 000 km2，陆地和草地丰富，居民多以畜牧业、矿产资源开采等为业［7-9］。

1.1 地 层

研究区位于华北地区，属于华北地层区，主要有中生代地层和二叠纪地层出露，上部盖层主要由新生界中第四系沉积岩、中生界中侏罗系沉积岩和古生界中的二叠系沉积岩组成［10-12］，如表1所示。研究区中古生界二叠系中的大石寨组、林西组等含有丰富的矿产资源，该部分为主要的矿产赋存地层。

1.2 构 造

研究区受地质作用影响强烈，主要有褶皱构造、断裂构造。褶皱构造主要位于矿带复背斜部分，长约400 km［13-14］。断裂构造中与主要褶皱构造平行的断裂带主要控制该区域的矿产资源，区内构造对于矿产资源成矿预测具有一定的作用。

1.3 岩浆岩

区域内的岩浆岩形成时代不同，分别于华力西期、印支期、燕山期。其中，华力西期形成的岩浆岩分布面积最大，为酸性侵入岩，主要有花岗岩、白云母等岩石；印支期形成的侵入岩分布较少，主要为二长花岗岩等岩石；燕山期形成的岩石分布较广，主要有石英等岩石。

2 找矿预测模型构建

2.1 基于证据权模型的矿区预测思路

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）自20世纪80年代应用于矿产行业后，发展迅速，数据权模型是在地理信息系统预测模型的基础上结合概率学、数理统计等学科发展而来［15］。本研究基于证据权理论的矿区找矿预测思路见图2。找矿预测步骤如下：

（1）建立数据库。通过地理信息系统技术收集赤峰—呼伦贝尔成矿带各区域的地质和地理数据等数据信息，利用ArcGIS软件对获取的研究区地层、构造、岩浆岩信息进行空间分析，形成空间数据库。

（2）成矿预测。通过对空间数据库中的数据进行处理，确定各区域的权重和概率，进而根据概率计算结果划分具体的成矿靶区。

2.2 赤峰—呼伦贝尔成矿带空间数据库建立

空间数据库主要通过地理信息系统技术获取区域内的地层、构造、岩浆岩信息，通过对数据进行处理形成可供预测模型利用的数据库。

通过对区内地层信息进行处理，得到各区域中矿点数及其面积。宝音图群面积为446.6 km2，矿点1个；包尔汉图群的面积为77.1 km2，矿点1个；本巴图组面积为1 003.9 km2，矿点1个；宝力高庙组的面积为1 190.5 km2，矿点1个；大石寨组面积为4 512.6 km2，矿点26个；于家北沟组面积为804.4 km2，矿点7个；寿山沟组面积为1 006.3 km2，矿点12个；额里图组面积为416.9 km2，矿点2个；林西组面积为4 300.8 km2，矿点7个；哲思组面积为3 181.7 km2，矿点11个；满克头鄂博组面积为15 541.8 km2，矿点26个；白音高老组面积为8 679.1 km2，矿点7个；玛尼组面积为4 386.6 km2，矿点7个；新民组面积为2 605.6 km2，矿点8个。

通过对获得的构造信息进行处理，发现区内线性构造较多，该类构造内矿点数为75个，约占全区矿点总数的12。

通过对岩浆岩信息进行处理，得到该区域内岩浆岩的种类以及含有的矿点数量为：石炭纪多为闪长岩，矿点1个；二叠纪多为花岗岩、闪长岩等，矿点3个；三叠纪多为花岗闪长岩等，矿点4个；侏罗纪多为正长斑岩等，矿点14个；白垩纪多为花岗岩，矿点3个。

2.3 证据权预测模型建立

证据权模型是在证据权重数理统计方法的基础上进行构建，该方法是由Agterberg（地质学家）提出［16-17］。研究区是由T个等面积的部分组成，含有矿产资源的部分个数为D，由GIS技术提取的矿区信息作为影响因子即证据因子，后验概率O可由下式解得：

式中，j为证据因子数量，j=1,2,3,…,n；第j个证据因子的权重可进行如下定义：

（1）当证据因子存在时，

（2）当证据因子不存在时，

（3）当没有数据或者数据不全时，

于是，全区成矿概率模型为

根据式（5）计算得到的概率大小可判断相应区域的成矿潜力。

3 赤峰—呼伦贝尔成矿带找矿预测

3.1 找矿预测

通过将空间数据库中的信息进行处理，提取为地质信息、地球化学信息、地球物理信息以及其他信息，并将这些信息代入证据权预测模型中，得到该区域的先验概率如表2所示。在矿点出现的情况下，证据因子存在、不存在的概率分别为O1、O2；在矿点未出现的情况下，证据因子存在、不存在的概率分别为O3、O4。

根据表2计算出该证据因子的权重如表3所示。由表3可知：在地层信息因子中，大石寨组权重最大，哲斯组权重次之；在构造信息因子中，重力异常权重最大，构造等密度异常权重次之；在多金属元素化探信息因子中，化探Ag-Pb-Zn异常权重最大；在单金属元素化探信息因子中，化探W异常权重最大。根据上述权重计算结果，可对各个区域的成矿潜力进行预测。

3.2 找矿靶区圈定

首先根据证据权模型预测结果得到研究区矿产资源分布情况，利用中国地质调查局MRAS系统将表2和表3中的数据进行处理，得到赤峰—呼伦贝尔成矿带的找矿预测结果如图3所示［18］，并按照成矿潜力由大到小将该区域分为3个等级，分别为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级；然后分析各个靶区的成矿潜力；最后进行现场工程验证，将目前该区域内已经发现的矿产资源与预测结果进行对比，验证模型预测的准确性。

Ⅰ级预测区内矿产资源丰富、成矿量较大，铅锌等多金属的成矿潜力非常巨大。根据MRAS概率计算结果，在矿带上发现了两处Ⅰ级预测区，分别为Ⅰ-1号靶区和Ⅰ-2号靶区。Ⅰ-1号靶区地理坐标为东经118°44′00″～119°48′02″，北纬43°36′53″～48°48′22″，该区域内地层主要为大石寨组和林西组，Ag-Pb-Zn探测和W的探测结果变化量明显异常，正磁异常表明该区域岩浆岩发育较好，根据预测，区内铅锌成矿潜力巨大。目前该区域内发现的有碧流台等多金属矿区［19］。Ⅰ-2号靶区地理坐标为东经117°01′00″～118°01′02″，北纬42°16′53″～43°45′15″，该区域内地层主要为林西组和满克头鄂博组，Sn探测结果变化量明显异常，表明该区锡多金属矿产成矿潜力较大。东经 118°44′00″～119°48′02″，北纬 43°36′53″～48°48′22″区域内发现有黄岗锡铁矿等多个著名矿区。

Ⅱ级预测区内矿产资源丰富，成矿潜力较大。根据MRAS概率计算结果，在矿带上预测出符合该条件的区域如图3所示。靶区内地层以大石寨组为主，Ag-Pb-Zn的探测结果明显异常，表明该区域内多金属矿区的成矿潜力较大，且成矿类型中铅锌多金属矿产资源较多，目前已经发现有白音诺尔铅锌矿等多金属矿区［20］。

Ⅲ级预测区内有一定的成矿潜力，但还需要实际工程进行验证。本研究在研究区圈定了两处靶区，分别为Ⅲ-1、Ⅲ-2号靶区，该类区域有必要进一步部署工程进行找矿潜力验证分析。

4 结 语

将地理信息系统技术和数据权理论相结合，构建了基于证据权模型的赤峰—呼伦贝尔成矿带找矿预测模型。该模型首先利用ArcGIS软件对获取的区内地层、构造、岩浆岩信息进行处理形成空间数据库，然后结合证据权理论构建找矿模型。通过将空间数据库中的数据代入预测模型中得到区域内各证据因子的权重以及概率，将区域划分为3类靶区，并对该区找矿潜力进行了分析，对于在赤峰—呼伦贝尔成矿带进一步开展找矿预测理论研究与实践工作有一定的参考价值。