一、引言 综合信息成矿预测是以各种地质资料为基础,通过对各种地学信息按各学科的基本理论和方法进行综合分析,研究各种综合信息间的相互关系,以全面的综合信息刻画基本成矿地质特征,以此作为类比并推断未知有矿地区成矿可能性的依据。多年来的地质找矿工作积累了大量的地质资料和数据,如何有效地利用这些信息,是当今找矿工作面临的一个重要难题,GIS的应用将是解决该难题的重要途径。 二、MapGIS概述 MapGIS是中国地质大学(武汉)开发的通用工具型地理信息系统软件,是集先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能及计算机科学为一体的高效大型中文智能GIS软件系统。 它可制作精度十分复杂的地形和地质图,并能对图形数据与各种专业数据进行一体化管理和空间分析查询,从而为多源信息的综合找矿预测提供了较为理想的平台。 与众多的GIS软件一样,MapGIS主要实现制图、空间分析及属性管理等功能,分为输入、编辑、输出、空间分析、库管理、实用程序六大部分。根据其功能及技术特点,主要用途有: 多源地学数据的采集与集成,可方便地接收与采集不同介质、类型和格式的数据,并将其用统一的数据库进行管理。 数字地图的编辑、制作与出版,其编辑功能比较实用,符合地图制作的工艺要求,经过大批量的地图制作实践,相当成熟。 地图信息系统的建立,能实现图形与专业属性数据库的有机连接,可以建立以地图信息为基础的专业信息管理系统。 多源地学信息的综合分析,在MapGIS较强的空间分析与查询功能基础上,学者们可方便地用交互方式对多源地学信息进行对比、综合、分析,从而发现和总结其中的规律。 三、广西大厂综合信息成矿预测 (一)广西大厂矿区地质概况 大厂矿区地质构造见图1。区内出露的地层主要有泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系,属海相类复理石碳酸岩建造,沉积和厚度约4325~7851m。基底地层应属加里东构造层的一套下古生界至前寒武系,可与桂北地区的四堡群、丹州群(板溪群)、震旦系、奥陶系和志留系下统等对比。陈毓川(1993)对桂北地区各时代统、组地层单元中成矿元素与同类岩石中的背景含量比较,认为四堡群中富集的成矿元素有:W、Sn、V、Fe、Mn、Co;丹州群有:Th、Fe、Cr、Co;寒武系是Th、P、Au、As、Sn、Pb的富集层位;下奥陶统是Cu、Ni、Mo、V的富集层位。因此,基底地层具有为上覆地层中的矿床提供成矿物质的条件。 (二)综合成矿信息的统计 地质、地球物理、地球化学和遥感地质学等一系列方法所获取信息的有机关联与综合是综合信息成矿预测的基础。综合信息成矿预测强调综合信息的充分利用和有机关联,把各种地质找矿信息融为一体综合分析,实现直接与间接找矿信息、控矿因素和成矿信息的关联及转化,克服地质与物化探的不统一性和物化探成果的多解性,这是进行综合信息成矿预测的关键。
图1 广西大厂矿区地质构造(据215队资料整理) 1-灰岩、砂岩;2一灰页岩互层;3-大扁豆灰岩;4-小扁豆灰岩;5-细条带状硅质灰岩;6-宽条带状硅质灰岩;7-硅质岩;8-花岗班岩脉;9-石英闪长纷岩脉;10-压性断裂;11-性质不明断裂;12-倒转背斜;13-背斜;14-锡矿床范围;15-似层状矿体及编号;16-细脉带矿体;17-大脉状矿化;18-地层界线 1、地质统计单元的划分 地质统计单元的划分是进行定量化统计预测的一项基础性工作,是统计预测的基本单位和提取与矿产资源体特征密切相关的地质变量的基础,也是综合信息地质找矿模型转化为定量预测模型的纽带。据大厂矿田断层统计表,绝大多数断层的规模均远大于200 m,普磁及高精度磁测的异常最小面积0. 03 km2(长0.3 km,宽0. 1 km),且绝大多数异常区的边长也均>200 m;大厂矿田岩体目前已发现数十个,一般呈岩墙、岩床、岩株状产出,岩体规模较小,长10~3 000 m,平均320 m;矿区地层、褶皱和化探的规模和范围比较大。依据最小原则综合考虑以上因素,确定地质统计单元的大小为200 m×200 m,单元格共875个。 2、综合成矿信息的收集 (1)地质信息。主要来源于广西大厂万分之一地形地质图,考虑的成矿条件包括:地层、断层、岩体。对地质信息的赋值如下: 变量1:如存在泥盆系上统榴江组(D31)地层赋值1,否则0; 变量2:如存在泥盆系上统五指山组(D32)地层赋值1,否则0; 变量3:如存在泥盆系中统罗富组(D22)地层赋值1,否则0; 变量4:如存在NW向断层赋值1,否则0; 变量5:如存在NE向断层赋值1,否则0; 变量6:如存在花岗斑岩赋值1,否则; 变量7:如存在闪长玢岩赋值1,否则0。 (2)遥感信息。通过对广西大厂矿田Landsat-7 Pan波段遥感影像地质图的处理和解译,对遥感信息的赋值如下: 变量8:如存在线形遥感构造赋值1,否则0; 变量9:如存在环行遥感构造赋值1,否则0。 (3)物探信息。主要来源于所收集到的大厂高精度磁测异常图及普磁异常分布图: 变量10:若存在中等普磁或中等高精度磁测异常赋值1,否则0。 (四)化探信息。主要来源于广西大厂Cu、Zn、Pb、Sn等元素的次生晕异常分布图及Cu、Zn、Pb、Sn、Ag、As等元素的原生晕异常分布图: 变量11:若存在次生晕异常及原生晕异常组合赋值1,否则0(表1)。 表1 广西大厂综合信息成矿预测的变| 形容 | 地质学含矿地层 | 上泥盆统柳江组(D31)、上泥盆统五指山组(D32)和中泥盆统罗浮组(D22)的岩性剖面及其与斑岩和斑岩的接触带。 | 岩浆岩花岗斑岩和闪长斑岩 | 控矿构造大厂背斜两翼或次级背斜,轴部节理裂隙发育段或翼部层间破碎带,走向NW、ne向断层,以及岩浆侵入派生的各类次级断层、裂隙、层间破碎带、岩浆接触带。 | 物理勘探高精度磁性测量 | 有一定规模的中强磁异常,与深部磁异常结合,形成三维磁异常体。 | 磁选法存在一定规模的中强磁异常,异常趋势与区域构造基本一致。 | 化学勘探元素的异常组合 | 具有锡、铅、锌、铜、锑、汞、砷和银元素组合。 | 原生晕特征有NW、NE向不规则宽带,以Sn、Zn、Pb为主,并伴有Cu、Sb、Hg、As、Ag等元素的异常组合。 | 次生晕特征次生晕异常值大于128× 10-9的面积异常 | 从远处感觉线和环的结构特征 | 有利的线对线、线对环交叉 |