潜力评价预测方法与流程
全国矿产资源潜力评价技术培训研讨材料
全国矿产总量预测及预测新方法研究
典型示范
全国重要矿产总量预测汇总组
矿产资源定量化预测新方法研究汇总组
全国矿产资源潜力评价项目办公室
二OO九年四月
目录
全国矿产总量预测典型示范
概述 (1)
第一节矿产预测方法类型选择 (2)
第二节信息提取与建模 (4)
一、信息提取 (4)
二、建立区域预测模型 (11)
第三节预测区圈定 (11)
一、地质体（综合信息）单元法圈定预测区 (11)
二、网格单元法圈定预测区 (15)
第四节预测要素变量的构置与选择 (18)
一、预测要素及要素组合的数字化、定量化 (18)
二、模型单元选择 (22)
三、变量二值化 (24)
四、变量优选研究 (27)
第五节预测区优选 (30)
一、优选方法的确定 (30)
二、预测区优选步骤 (30)
三、优选结果评述（包括对最小预测区进一步筛选） (32)
第六节资源量定量估算 (33)
一、地质经济模型法 (33)
二、体积法定量预测 (39)
三、综合地质信息法（数量化理论I） (44)
预测新方法研究典型示范
矿产资源定量化预测流程 (47)
一、数据流程 (48)
二、方法流程 (49)
全国矿产总量预测典型示范
全国重要矿产总量预测汇总组
全国矿产资源潜力评价项目办公室
二OO九年四月
全国矿产总量预测典型示范
项目主管单位：中国地质调查局
项目承担单位：中国地质科学院矿产资源研究所
项目参加单位：中国地质大学（北京）、中国地质调查局发展研究中心、吉林大学、北京信息工程大学
项目总负责人：肖克炎
项目负责人：肖克炎
报告编写人：肖克炎、娄德波、杨毅恒、李景朝
单位负责人：肖克炎
总工程师：肖克炎
提交单位: 中国地质科学院矿产资源研究所
编写日期：二〇〇九年四月
概述
本次预测工作采用中国地质大学（武汉）开发的地理信息系统软件（MapGIS）和中国地质调查局发展研究中心与中国地质科学院矿床资源研究所成矿远景区划室开发的矿产资源评价系统（MRAS）作为平台，如图所示，以全国铁、铝两个矿种的九个示范区的示范工作为实例，系统的对全国矿产资源潜力评价的矿产预测部分工作流程和技术方法进行总结提炼，从而能够对下一步的矿产预测工作起到指导作用。在本示范报告编写的过程中，既体现了不同矿产预测类型在预测过程中预测思路的统一性，又对各自的特性加以强调，使各省的矿产预测人员既对矿产预测工作有一个统一的认识，又能够根据本地区不同的矿种和矿产预测类型进行区别处理，选择适合本地区的具体预测方法。矿产预测工作总体流程如图5-0-1所示：
图地理信息系统操作平台（MapGIS）
图矿产资源评价操作平台（MRAS）
图矿产预测工作流程
第一节矿产预测方法类型选择
全国矿产资源潜力评价项目采用现代综合信息理论，全方位全过程应用GIS系统，技术方法先进，矿产资源潜力评价分矿种、按矿产预测类型开展工作，在预测工作中，不同的矿产预测类型应选择不同的预测方法类型，以满足实际工作的需要。为更好地完成此项工作，全国项目办专家组专门总结出六种矿产预测方法类型。
（1）沉积型矿产预测方法类型：受严格的地层层位岩相控制，预测底图选择岩相古地理图\沉积建造古构造图。包括通常预测模型中的外生沉积型矿产，SEDEX、砂岩型铅锌矿、铜矿、铀矿等内生热卤水成因矿产以及部分海相火山岩型无法区分火山机构的矿产。进一步可划分为沉积岩型、沉积内生型和第四纪沉积型。在示范区中如如贵州务正道地区海相沉积型铝土矿、广西苹果式岩溶堆积型铝土矿、湖南宁乡式海相沉积型铁矿。
（2）侵入岩体型矿产预测方法类型：岩浆岩构造作为预测评价的必要条件，岩体直接控制矿床的分布。由成矿侵入体时空定位的矿产，底图选择侵入岩浆岩构造图。包括岩浆型、
斑岩型、矽卡岩型、高温热液型、伟晶岩型等矿产。根据预测重要因素和资源预测潜力估算方法，进一步可划分为岩浆型和侵入岩体接触带型。在示范区中如四川攀枝花式岩浆型铁矿、青海祁曼塔格地区肯德可克式夕卡岩型铁矿。
（3）火山岩型矿产：由成矿火山作用时空定位的矿产，底图选择火山岩性岩相构造图。包括陆相火山岩型和部分海相火山岩型。在示范区中如新疆东天山雅满苏式海相火山岩型铁矿、安徽庐枞地区泥河式陆相火山岩型铁矿
（4）变质型矿产：由成矿变质作用时空定位的矿产，底图选择变质建造构造图。包括变质型铁矿、变质型铜矿和部分绿岩带金矿。在示范区中如辽宁鞍山式沉积变质型铁矿、河北冀东沉积变质型铁矿。
（5）复合内生型矿产：由地质建造、变形构造、侵入岩浆作用综合因素时空定位的矿产，底图选择构造建造图。代表性预测地质模型有胶东金矿、小秦岭金矿等。
（6）层控内生型矿产：由特定地层建造时空定位的矿产，底图选择沉积建造构造图，在构造沉积建造图上圈定预测区。
在MRAS软件中可以根据不同矿种的矿产预测类型选择不同的矿产预测方法类型及其对应的预测模型。如图所示：
图在MRAS中选择不同的预测矿种
图在MRAS中选择不同的矿产预测方法类型
第二节信息提取与建模
信息提取与建模的工作主要是在典型矿床预测要素图和区域预测要素图的基础上，通过分析已知矿床（点）与预测要素之间的关系，通过定性和半定量分析，确定对成矿有利的预测要素，并初步确定预测要素的重要程度，从而建立起区域矿产预测模型。由于针对于不同矿种的矿产预测类型，虽然预测要素有所不同，如铁矿以地质、物探和部分化探要素为主，而铝土矿则主要以地质和遥感要素为主，但是进行要素分析和建模的方法基本一致，因此，仅以贵州务正道地区的铝土矿和青海祁曼塔格地区夕卡岩型铁矿为例来说明要素分析和建模的过程。
一、信息提取
信息提取的主要内容是对成矿要素图和预测要素图进行复核、确认和修改，通过定性的研究对比和分析，从中提取真正和矿产预测有关的要素，剔除和矿产预测关系不大的要素，对反映同一信息的多种表达进行有效的归并，避免重复，从而最终为建立区域预测模型奠定基础。
1、地质构造或异常要素与已知矿床（点）之间的关系分析
该类分析主要是通过地质构造要素、异常或异常等值线要素与矿床（点）之间的对应关系，确定该要素的重要性以及在整个矿产预测中的作用。当矿床点以概率1或接近于1的概率存在于异常内时，其为必要要素；当矿床（点）以小于1概率存在与地质构造或异常要素
内时，其为重要要素或次要要素；当矿床（点）以接近于0的概率存在与地质构造或异常要素内时，该要素将不参与矿产预测。以贵州铝土矿为例，绝大部分矿床落于向斜内和矿体厚度浓集中心，因此向斜和矿体厚度浓集中心为必要要素，而只有一部分矿床落于岩系的等厚线的浓集中心，因此该要素为重要要素。具体分析情况如图所示：
图预测要素与矿床（点）空间统计关系分析
图矿体厚度与矿床（点）的统计关系
图铝硅比值与矿（床）的统计关系
2、预测要素处理
（1）缓冲区分析
一些要素虽然在空间上没有直接的叠加关系，然而该要素对矿床仍然具有很强的控制作用，如铜镍硫化物矿床总是产于深大断裂的次级断裂带内，与深大断裂相距总保持在一定的距离之内，夕卡岩型矿床总是产在岩体的外接触带的一定范围之内，火山岩型矿床总是产在距火山口一定距离的范围之内，这就要求通过统计矿床与预测要素之间的距离关系，从而确定预测要素的最佳影响半径，形成用于实际预测的要素。以青海祁曼塔格为例，岩体的缓冲区和断裂的缓冲区都是控制矿床形成的重要要素。此功能在MRAS和MapGIS中均能实现，如图所示：
图通过缓冲区分析做出的岩体的外接触带
图通过缓冲区分析根据最佳影响半径做出构造的缓冲区
（2）属性查询（模糊查询）
在要素分析过程中，由于有些要素图层中含有多种属性的基本单元，如青海祁曼塔格地区，在侵入岩体图层中既有古生代的中酸性侵入体，又有中生代和新生代的侵入体，而实际上仅仅中生代甚至只有侏罗纪和白垩纪的中酸性花岗岩与成矿有关；再如在贵州务正道地区的沉积亚相图层中，仅有浅湖亚相与成矿关系最为密切，因此这就需要将此类要素提取出来作为预测要素，在MRAS中，通过模糊查询的功能实现了这一要素分析方式，以沉积亚相为例，其实现过程如图所示：
图在沉积亚相图层中进行属性的模糊查询
图查询出的浅湖亚相
（3）空间查询
在要素分析过程中，有时我们仅仅需要某一地区的数据特征，或者具有某一形态的要素特征，这是我们就需要进行空间查询，以断裂为例，有时仅有北东向构造为成控矿构造，因
此需要将这个方向的构造从构造图上提取出来，以青海为例，北东向构造提取过程在MRAS 中的过程如下：
图祁曼塔格地区的断裂构造图
设置构造的相对方向和容许角
图提取的北东向构造
二、建立区域预测模型
在通过上述方法对预测要素分析的基础上，建立本地区预测矿种矿产预测类型的区域预测模型，预测要素在性质上可分为必要的、重要的和次要的，在属性上可分为点元、线元、面元和字段属性，要素种类和地、物、化、遥的成果图件及其属性表有关。以青海铁矿为例，区域预测模型的形式如下表所示：
第三节预测区圈定
到目前为止，预测区圈定（预测单元划分）的方法主要有两种：即地质单元法（广义）和网格单元法。在预测区圈定的过程中，需要具体问题具体分析，可以使用网格法（广义），也可使用地质体单元法（广义）。此外还可以通过专家的方法（德尔菲法）来圈定预测区。
一、地质体（综合信息）单元法圈定预测区
在此次典型示范工作中，大部分矿产预测类型均能找到该类矿床形成的必要要素，因此绝大多数矿产预测类型均蚕蛹地质体单元法圈定最小预测区，在圈定过程中，主要使用MRAS 中的要素叠加法来实现，也可以在MapGIS中进行，但后者容易出现碎斑。在使用要素叠加
圈定完预测区后，一般情况下还需要对预测区作进一步修正。在使用MRAS软件中的建模器实现预测区圈定的过程如下：
图在MRAS中通过要素叠加实现预测区圈定
通过三者求并的关系，如图所示：
图辽宁鞍本地区最小预测区的圈定
通过
2和3求并集，
在与4求交集，最后与1求并集的方式圈定预测区，圈定的预测区如图所示：
图 青海祁曼塔格地区最小预测区圈定
根据预测区各要素的级别，以及要素之间的相关关系，最终去定预测单元的原则如图所示。
图 预测区确定原则流程图
图 新疆东天山地区最小预测区圈定
最小预测区圈定的流程如图所示
图 最小预测区的圈定流程
图广西百色地区圈定的最小预测区
二、网格单元法圈定预测区
1、网格单元法（传统）
该类网格单元法主要是针对那些在区域上很难找到确定矿床位置的必要要素的矿种的矿产预测类型而言的，如某些综合内生型矿床，像某些金矿，还有一些是含矿地质体过小而在中小比例尺预测资料上很难体现的那些矿产预测类型，如斑岩型铜矿，这类矿产的预测只能通过重要或次要要素，使用传统的网格法进行评价，通过单元的后验概率或成矿概率的高
低而最终圈定预测区，传统网格单元法圈定最小预测区的方式如图所示：
图传统网格单元法在预测区圈定中的应用
2、局部网格单元法
在一些矿种矿产预测类型的预测过程中，控制该矿产预测类型的必要要素可以识别，但是由于必要要素所分布的面积明显大于最小预测的面积，而导致最小预测区存在该预测要素的情况下，仍然难于圈定，如贵州务正道地区的海相沉积型铝土矿，虽然向斜构造是其成矿的必要要素，但是在向斜构造的不同成矿部位、成矿条件明显不同，而在这种情况下，并没有将不同最小预测区区分开来的确定性标志，因此，针对这种情况，我们项目组经过研究，建议采用局部网格单元法。在贵州务正道地区采用该方法的过程及成果如图所示：
图局部网格单元法划分最小预测区