危机矿山深部、边部隐伏矿体的三维可视化预测——以安徽铜陵凤凰山矿田为例

以安徽铜陵凤凰山矿田为例,通过综合地质研究,构建了矿体定位预测概念模型。在地质勘探数据和物化探数据集成的基础上,采用三维地质建模技术,对地层、构造、岩浆岩、矿体等地质体进行了推断和圈定,构建了地质体的线框模型与块体模型。基于定位预测概念模型和地质体三维块体模型,通过地质空间定义和立体单元划分,建立了岩体及其表面形态起伏、接触带、地层、褶皱、断层等控矿地质因素的三维栅格场模型。在定量分析控矿地质因素与矿化分布的关系的基础上,建立了反应这种关联关系的矿体立体定量预测模型。预测模型提供矿田深部(-1000m标高以上)所有50m×50m×50m立体单元的铜品位、铜金属量和含矿概率的预测结果。基于预测结果圈定了4个深部找矿立体靶区,为深部找矿工程的设计、布置提供尚未发现的隐伏矿体的位置、品位、金属量等信息的指导。     

危机矿山深部、边部隐伏矿体的三维可视化预测——以安徽铜陵凤凰山矿田为例

以安徽铜陵凤凰山矿田为例,通过综合地质研究,构建了矿体定位预测概念模型。在地质勘探数据和物化探数据集成的基础上,采用三维地质建模技术,对地层、构造、岩浆岩、矿体等地质体进行了推断和圈定,构建了地质体的线框模型与块体模型。基于定位预测概念模型和地质体三维块体模型,通过地质空间定义和立体单元划分,建立了岩体及其表面形态起伏、接触带、地层、褶皱、断层等控矿地质因素的三维栅格场模型。在定量分析控矿地质因素与矿化分布的关系的基础上,建立了反应这种关联关系的矿体立体定量预测模型。预测模型提供矿田深部(-1000m标高以上)所有50m×50m×50m立体单元的铜品位、铜金属量和含矿概率的预测结果。基于预测结果圈定了4个深部找矿立体靶区,为深部找矿工程的设计、布置提供尚未发现的隐伏矿体的位置、品位、金属量等信息的指导。     

危机矿山深边部隐伏矿体立体定量预测研究——以广西大厂锡多金属矿床为例

危机矿山及老矿山深边部具有巨大的资源潜力,但深部潜在资源的寻找面临着巨大的困难和风险,这是由老矿山具有勘探开发程度高、预测评价及找矿向深部三维空间发展、矿山生产对物化探异常信息产生干扰等固有特点所决定的,因此,采用适合危机矿山找矿特点的预测评价新方法,是老矿山深边部资源评价找矿取得突破的重要因素之一.本文针对危机矿山可接替资源的评价和找矿问题,采用数据驱动和知识驱动相结合的方法,确立了隐伏矿体立体定量预测工作的核心流程即"地质数据集成-成矿信息定量提取-立体定量预测".论文从场分析的观点出发,提出和建立了岩浆岩、地层岩性、断层和褶皱控矿作用的场模型以及矿化分布场模型,并通过连续模型的离散化实现了对地质控矿作用场模型的求解.采用统计分析和非线性规划方法,分析了地质控矿作用场与矿化指标之间的关联关系,提取出了地质因素控制矿化富集的定位定量参数,并根据这些参数得到了控矿地质因素定量指标集.基于矿化指标与控矿地质因素指标之间的关系,建立了立体定量预测模型,包括矿化数学模型和含矿性估计模型,对大厂矿区深边部区域进行了隐伏矿体的三维定位定量预测,建立了预测结果数据库,绘制了按标高水平的单元预测图,开发了预测结果可视化查询系统.按照预测结果设计施工的深部找矿钻孔在大厂长坡区深部和铜坑深部区发现了新的隐伏矿体,验证了预测模型及预测结果的有效性.     

矿区深部隐伏矿体三维可视化预测方法

针对深部隐伏矿定位难题,经多年研究,提出以定位模型-成矿信息-三维预测为主线的隐伏矿体三维可视化预测方法。矿体定位概念模型实现成矿规律到矿化分布规律的转换,获得矿体空间定位量化指标;采用形态分析、距离场或缓冲区分析、蚀变场分析等空间分析方法,分析和定量提取成矿信息指标;采用非线性多元回归、三维模糊证据权等方法,建立矿体三维预测模型,对深部立体单元的品位、金属量和含矿性进行预测。以安徽铜陵凤凰山铜矿和金川铜镍硫化物矿床为例,展开矿区深部三维可视化预测研究。结果显示,该方法能够适用于不同类型矿床的深部找矿工作,对于深部找矿具有重要意义。     

基于三维可视化技术的隐伏矿体预测

在现代成矿预测理论研究基础上,利用已有的商业三维地质建模软件,建立了一套基于三维可视化技术的隐伏矿体三维立体定量预测方法和流程,结合云南个旧锡矿实例探讨大比例尺隐伏矿体三维定量预测的数据预处理、三维地质建模过程和三维定量预测方法。使用三维可视化技术结合找矿信息量法确定了研究区找矿有利靶区,计算了含矿远景单元的找矿概率,估算了工程验证区金属资源矿体量。应用实例表明了应用三维可视化技术进行隐伏矿体三维定量、定位和定概率的有效性。     

岩浆侵位过程的反演及其在矿体定位预测中的应用--以安徽铜陵凤凰山矿田为例

岩浆侵位过程是一个复杂的物理化学过程，控制着岩体和矿床的空间分布。凤凰山矿田位于铜陵矿集区，经过多年的开采，后备储量严重不足，急需扩大远景储量。采用三维流体动力学模型与流体势相结合，对矿田内的新屋里岩体侵位过程进行反演。结果表明，凤凰山矿田已知矿床均产于流体势梯度急剧变化带内。相思树、横山岭预测单元从地表向地下不仅同处于流体势梯度最大变化带内，还位于有利的成矿构造环境，具有良好的成矿远景。     

铜陵凤凰山矿田成矿构造应力场模拟研究

本文分析了凤凰山矿田构造复合时序,厘定出D4及D5两期构造变形作用为主要的成岩成矿构造,确定了区内成矿构造应力场的最大剪应力方向为NNE向。在此基础上,建立数值模型,进行同成矿构造应力场的数学模拟。初步得出,矿田内岩体接触带边缘及两侧的韧性剪切带为应力、应变及变形能的异常密集处,在多组构造复合处应力得以调整形成应力低,有利成矿部位必须对应剪应力变化梯度较大处,在此基础上,进行了成矿预测。      

区域隐伏矿体三维定量预测评价方法研究

矿产资源是人类赖以生存的物质基础,是人类社会进步的根本保障。近些年,随着浅部矿藏的减少,寻找深部隐伏矿体日益紧迫。文中通过对以往相关研究的梳理和总结,基于现代成矿理论、成矿预测理论和矿产资源勘查与评价理论,依托数据库技术、3S技术、三维可视化技术及现代数学理论与方法,综合地质、地球物理、地球化学、遥感等多元信息,探索了一套适用于区域隐伏矿体三维定量预测评价的方法和流程,提出了基于基础地质与矿产地质相结合的控矿因素定量表达方法,创新了不整合面、碳酸岩层等新变量的提取和以统计收敛性划分成矿有利区间等方法,成功将传统区域二维成矿预测方法与先进的三维可视化技术结合,使区域范围内矿产资源预测研究拓展到三维空间,更有利于区域范围内隐伏矿体的圈定工作,亦可为今后的三维预测工作提供参考。     

基于矿床三维地质建模的云南会泽某矿段隐伏矿体预测

针对危机矿山及老矿山深部找矿预测的问题,以云南省曲靖市会泽铅锌矿矿山厂矿段矿体为例,基于对区域地质背景、成矿作用以及各类控矿因素的研究,结合所建立的地质数据库以及三维矿体模型,利用MapGIS实现了对研究区矿体厚度以及矿化强度空间变化规律的分析研究,包括分析其规律性及方向性。最后综合两种空间分析圈定出了3个隐伏矿体预测靶区,靶区Ⅰ标高为1 600m至1 400m中段附近,靶区Ⅱ标高为1 400m至1 200m附近,靶区Ⅲ标高为1 570m至1 350m附近,均处于矿山厂逆断层上盘,赋存于摆佐组中;对矿体深部实现了初步预测。     

云南个旧矿区某隐伏矿床大比例尺三维预测

使用钻孔数据提取云南个旧某矿区的元素异常分布,应用三维地质建模软件对之进行地下隐伏矿体的三维模拟预测.将三维可视化技术与找矿信息量法结合提出"立方体预测模型"找矿方法,选取5个统计分析变量（地层、断裂、花岗岩、Sn异常及Pb异常）的地质标志进行了找矿信息量计算,进而估算其金属资源储量.确定地层和断裂是研究区主要的控矿因素,以断裂周围150 m区域,个旧组卡房段的第五和第六亚段地层为远景预测区,预测氧化矿体远景区的单元数约占总单元数的四分之一.这表明"立方体预测模型"法在该区隐伏矿体定位、定量和定概率预测方面的有效性,实现了传统的二维找矿向三维找矿的新突破.     

豫西寨凹隐伏岩体地球物理场特征与深部找矿预测

寨凹隐伏岩体是豫西南地区利用重磁资料解释推断的8个隐伏、半隐伏岩体之一,分布面积约310km2。豫西南地区主要钼（钨）铅锌银（金）矿床均分布于这8个隐伏、半隐伏岩体区及其边部附近,二者具有非常明显的时空关系。研究隐伏岩体分布形态、深度、产状和深大断裂构造分布,对指导深部找矿勘探具有重要意义。通过研究寨凹隐伏岩体重、磁场变化特征和分布规律,并通过相关定量计算,确定了隐伏岩体的侵入模型。将全区隐伏岩体分为三个区,Ⅰ区隐伏岩体顶面深度0~0.8km,分布面积约71km2,Ⅱ区隐伏岩体顶面深度0.8~2.0km,分布面积约153km2,Ⅲ区隐伏岩体顶面深度2~4km,分布面积约86km2。根据隐伏岩体侵入模型和典型矿床物探异常特征,建立了立体成矿模型（从浅至深从中低温成矿元素到高温成矿元素的过渡模型）和综合地球物理找矿模型（包括隐伏岩体、隐伏岩体顶上带、岩钟和斑岩体、矿体矿化体的地球物理异常标志）;预测了找矿潜力,总结了勘查方法技术组合;指出在Ⅰ、Ⅱ隐伏岩体分布区银（金）铅锌矿床的下部有寻找斑岩型钼、钨、铜矿产的潜力。     

山西浑源张旺地区金多金属矿体三维成矿预测与评价

山西浑源张旺地区地质勘探资料相对匮乏,地质图比例尺小,钻孔数据和勘探线剖面图较少,导致成矿有利区的圈定比较困难。运用矿产资源三维预测技术方法,结合传统的地质找矿理论及已有的数据资料,建立了山西浑源张旺地区的三维地质模型,在此基础上总结该区金多金属矿体的主要控矿要素,建立找矿模型。然后依据研究区找矿模型,应用立方体预测模型提取成矿有利信息,依托“隐伏矿体三维预测系统”,利用连续插值模型和离散推测模型分别对研究区进行三维成矿预测,并分析对比2种方法的预测结果,验证了离散推测模型的可靠性。最终圈定了1个成矿远景区、2个找矿靶区     

矿床三维地质建模及储量估算——以丰村铅锌矿径口矿段为例

钦杭成矿带是我国最重要的成矿带之一,丰村铅锌矿位于钦杭成矿带南段庞西垌地区,是区内典型的沉积热液改造型矿床。依据现代成矿预测理论,结合已有的地形地质图、勘探线剖面图、钻孔数据等资料,运用三维地质建模技术建立了丰村铅锌矿径口矿段的地表模型、断裂模型、地层实体模型、矿体模型。在此基础上分别应用地质块段法和块体模型统计法进行了矿体的资源储量估算,并将两种估算结果进行了对比分析。结果表明,块体模型统计法比地质块段法应用范围更广,效果更精准,可以清晰表达矿体品位值变化特征,进而加深对矿体、矿床的空间分布规律的认识。同时,利用多元信息进行三维地质建模,可靠性高,可视化效果好。将传统的二维地质拓展到三维空间进行定位与定量化,有助于分析矿区地质构造特点与矿床成因,是现代寻找矿床的一种有效手段。     

东秦岭南泥湖钼铅锌银多金属矿田地球物理场特征与深部找矿预测

南泥湖钼多金属矿田是中国重要的钼(钨)铅锌银多金属矿产地,已探明超大型钼(钨)矿床3处,大型钼(钨)矿床3处,中、大型铅锌银(金)矿床10余处。矿田具有优越的地质成矿条件,深部找矿潜力巨大。现有矿产勘查深度主要是500 m以浅范围,深部(500~2000 m)找矿工作基本为空白,需要使用综合地球物理方法研究深部成矿规律,预测新的矿产资源。文章通过研究该区地质、地球物理场特征和典型矿床物探异常特征,取得了有意义的研究成果。(1)确定了与成矿关系密切的隐伏岩体侵入模型:将全区隐伏岩体从南至北分为3个区,Ⅰ区隐伏岩体顶面深度0~800 m,分布面积约125 km~2;Ⅱ区隐伏岩体顶面深度0.8~1.5 km,分布面积约158 km~2;Ⅲ区隐伏岩体顶面深度1.5~3 km,分布面积约233 km~2。(2)建立了立体成矿模型(根据成矿空间位置的不同从地表向下分为4个空间成矿区)和综合地球物理找矿模型(包括隐伏岩体、隐伏岩体顶上带、岩钟和斑岩体、矿体和矿化体的地球物理场标志)。(3)指出隐伏岩体顶上带及其上方的岩钟、岩脉、岩枝和小斑岩体等是成矿有利部位。(4)预测了找矿潜力;总结了寻找钼钨铅锌银金矿产的勘查方法技术组合。研究成果对在该区和类似矿区进行深部找矿工作具有重要意义。     

国内外成矿预测研究进展和趋势

随着找矿难度日益增大,寻找隐伏矿、盲矿和难识别矿成为21世纪首要勘查任务。成矿预测作为提高找矿能力和效率的重要手段,自从20世纪50年代以来,形成了许多理论方法体系,并在实践中得到广泛应用。     

同构造隐伏花岗岩体及其热液成矿系统—以河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为例

以位于华北克拉通南缘的河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为研究对象,通过对区内地质构造、成矿作用、物化探资料、遥感影像等综合研究,发现该矿田是一个与同构造隐伏花岗岩体有关的岩浆热液成矿系统。推测该隐伏岩体为一个东宽西窄、东厚西薄的“鞋底”状花岗质岩席,其总体空间形态与熊耳山变质核杂岩下盘的东向运动学方向密切相关。高位岩浆房的主体（隐伏岩体厚大部分）定位于故县水库以东地带。区内已发现的银、金多金属矿床主要是隐伏岩体东部主体顶上带外缘区定位的中温热液脉状矿化。推测在隐伏岩体顶上带的中南部还有三个隐伏岩钟发育部位,正是岩浆热液二次沸腾核心区域,因而是形成高温的斑岩型铜钼矿或隐爆角砾岩型钼金矿的最有利区段。     

Three-Dimensional Geological Modeling and Deep Prospecting Prediction of the Duobaoshan Ore Concentration Area in Heilongjiang Province北大核心CSCD

随着三维地质信息技术的发展，三维地质建模和深部成矿预测研究对实现深部找矿突破的作用越来越重要。本次基于已知矿区的中段、勘探线剖面图及钻孔数据等资料，依托Micromine平台，从矿床尺度（比例尺1：1000）建立了黑龙江多宝山铜矿、铜山铜矿的地质体和蚀变矿化体两类三维地质实体模型。以地表地质图、图切地质剖面、钻孔数据及岩石物性数据为约束，基于重磁电三维物性反演，综合解译了93条重磁电剖面。在综合剖面地质解译成果的基础上，利用平行剖面显式建模技术，从矿集区尺度（比例尺1：2.5万）建立了多宝山矿集区84 km²范围内3000 m以浅三维地质体实体模型。在三维地质体模型的基础上，以多宝山、铜山铜矿体三维地质模型为先验数据模型，根据区域找矿模型，利用“立方体预测模型”法，提取与成矿有关的二值变量（地层、岩体、构造）、连续变量（重、磁、电）等7个勘探变量，利用GeoCube3.0逻辑斯蒂回归深层次机器学习集成模块，开展了研究区的勘探变量集成，经由ROC模型评估后验概率，在可靠后验概率的基础上，利用C-V分形方法计算阈值以圈定深部找矿有利靶区，综合圈定深部找矿靶区8处，预估...