基于GIS的湘东北万古地区金矿靶区预测*基于GIS的湘东北万古地区金矿找矿有利区预测邓包广舒(中南大学地理信息系统研究中心，湖南长沙410083)邓，包广舒，(中南大学地理信息系统研究中心，湖南长沙410083)

在整合万古地区多源地质数据的基础上，总结了万古地区金矿成矿特征，利用层次权重叠加模型和BP网络算法建立了评价指标模型，并利用GIS 空的分析功能实现了对研究区的预测，圈定了预测靶区。关键词空金矿成矿特征模型间分析传统的矿产资源评价(祝榆生等，1997)主要是根据专家的经验，通过对预测区的区、物、化、远等资料的研究，采用手工的方法在图纸上定性圈定成矿预测靶区。通常，建立的定量数学模型主要侧重于数值数据而不是图形数据进行分析和预测。评价过程无法使用可视化界面实现交互操作，空中对象之间的复杂关系难以直观体现，评价过程的结果不够直观。将GIS技术应用于矿产资源评价可以克服上述困难(宋等，1999；包光枢等，2001)。1.湘东北万古金矿湘东北是华南主要的金矿成矿区，位于江南古陆中部，西与雪峰弧形构造带斜接，东与江西九江构造带斜接。20世纪80年代以来，随着黄金地质工作的开展，湘东北地区发现并评价了一大批中小型金矿床，如七宝山伴生金矿床、黄金东金矿床等，其中万古金矿的发现是湘东北地区金矿工作者的重要突破。万谷金矿位于湖南省平江县清水乡和三阳乡，属中型矿床。其坐标为:东经113° 32 ' 13 " ~ 113° 36 ' 29 "，北纬28° 36 ' 31 " ~ 28° 39 ' 18 "。矿区为丘陵地貌，交通便利，地势西高东低。2.主要标志和找矿方向。通过对万古和黄金东矿床的调查研究，总结了成矿预测区的主要找矿标志和找矿方向，并结合GIS对数据处理的特点和要求。以湘东北基础地质图、湘东北地球化学异常分布图、湘东北遥感综合解译图和古湘基础地质图(湖南省地质矿产开发局提供)为基础，建立研究区基础地质空数据库，利用GIS 空的图形分析功能，确定模型计算评价涉及的主要因素和相关指标。主要因素层为:西北断层缓冲带的影响带；白垩纪边缘缓冲带的冲击带；沉积物测量的金异常；连接缓冲区的影响区；环形结构缓冲区影响区；古代金矿缓冲带的影响带；沉积物测量中的砷异常(土壤)；NE向影响带为断层缓冲带；燕山期岩浆岩；岩浆岩边缘缓冲带的冲击带；重砂异常。每个因素分为五个标志层，其在GIS建模过程中的处理见表1。表1万古地区金矿评价主要因素层指标描述及找矿标志层处理索引描述和处理含矿地层冷家溪组各段；利用GIS的查询检索，从基础地层数据中选取所有满足Name=“冷家溪组”的图形数据，利用特征提取保存为地层要素，并重构拓扑关系；控矿构造北西向和北东向构造，北西向或近东西向主要含矿构造；通过查询和特征提取提取北西向和北西向断裂带，通过GIS的线缓冲区分析确定不同距离的影响带，分别为0.5km、1km和2km。岩浆岩燕山期岩浆岩:处理过程与地层类似，只是在岩层中提取“燕山期”，其他步骤相同；地球化学异常沉积物测量金异常、沉积物测量(土壤)砷异常、重砂异常等。金矿影响带处理过程相当于处理后的结构数据，主要利用GIS的缓冲区分析功能；
根据本研究区的实际情况，在广泛征求专家意见的基础上，制定了各因素层的量化标准和等级。作为各因素层的主要属性，它们将参与模型的计算过程。3.建立层次分析法模型。万古金矿综合评价的层次分析法模型分为三层，即目标层，确定成矿综合有利度；准则层，主要包括评价涉及的地质元素、地球化学元素和遥感元素；水平是上一节总结的主要评价因素；至于因子层的等级评分和相关属性，将在叠置分析模型中参与运算，从而实现对万古地区金矿的评价和预测。具体层次分析法模型见表2:表2古代金矿评价层次分析法模型。

4.分析模型操作和评估分级分析模型操作:根据建立的层次叠加模型，将上述计算结果包含在各因素层的属性表中预定义的字段权重中，表示当前层在评估过程中的权重。结合属性表中的DF字段，进行所有图层的叠加运算和属性值的代数运算，从而可以生成很多新的区域。因为属性值是几个代数运算的结果，所以反映了这个地方的矿化。具体的模型操作步骤如下:(1)根据层次分析法建模方法，计算各因素层的权重，并计入相应层的属性表中的权重字段，因为计算出的权重已经归一化，即所有权重之和为1；(2)对于研究区域内的某个地点，计算该地点所在层的得分与对应层的权重的乘积，并计入该层对应的属性表中的ZHW i字段，其中I为层数；*基金项目:《国土资源大调查项目》和《湖南省国土资源遥感综合调查》(湘国土地[1997]20号)第一作者简介。邓，男，1972年出生，博士，主要从事地理信息系统、遥感与信息系统集成空之间的应用研究。【下一步】(3)对于区域内的每个位置，通过综合叠加分析，对上一步计算的所有图层的结果进行并分析，选择Jion作为其属性，从而保留某一位置所有图层的权重计算结果ZHW I；(4)利用代数运算，将该位置对应的各层ZHW i值相加，记录在属性表的ZQZ字段中；(5)对ZQZ场值进行分类分级，根据不同数据段标注不同颜色，圈定成矿有利区；(6)定级:本次评价工作在综合分析湘东北地区金矿成矿条件(包括分布、地层、构造、岩浆岩条件、物化探成果)的基础上，圈定了万古地区7个成矿预测区，并根据成矿条件的不同和手头资料的可靠程度，将其划分为一、二、三级:第一级:应立即开展金矿地质工作的地区。成矿条件有利，通过已知资料的构造元素、隐伏岩体和地球化学异常分析，有重要的导矿和容矿断裂，开展了大范围、高强度的金化探和重砂异常，与As、Sb异常吻合较好。ⅱ级:成矿条件与ⅰ级相似，属于向ⅰ级深部或外围延伸的区域；ⅲ级:具备部分成矿条件，但未补充综合条件。有必要取得突破，进一步开展工作。ⅲ级:具备部分成矿条件，但未补充综合条件。有必要取得突破，进一步开展工作。5.预测结果的输出是针对湘东北万古地区金矿预测区的评价，利用GIS技术综合各种条件圈定了一系列成矿预测区，如图1所示，主要是基于1: 25万TM遥感图片、主要地质边界、断裂分布、矿床点分布、预测靶区和基础地理要素叠加而成。其中，圈定的一级成矿预测区主要有:万古预测区(0号)、戴公岭预测区(1号)、梅树坪预测区(2号)；次级成矿预测区主要有当上刘预测区(3号)和扎木洞预测区(4号)；三级成矿预测区主要包括八角洞预测区(5号)和神武场预测区(6号)。6.结论综上所述，将GIS技术应用于万古地区金矿评价的主要过程是:将采集的数据数字化、分层、编码，建立评价区基础地质数据库，利用多源地质数据总结万古地区金矿成矿特征，建立评价指标模型，利用GIS空的分析功能提取评价因子，根据专家综合评分赋值。通过对比研究，发现大部分已知矿床分布在预测目标区，预测评价效果较好，具有实际应用价值，为进一步工作提供了辅助决策依据。同时也为类似矿床的评价提供参考经验，为GIS在矿产资源领域的深度应用探索方法和技术路线。

图1万古地区金矿靶区预测图1-冷家溪群平原组；2-冷家溪群小木坪组；3-冷家溪群黄湖洞组；4-冷家溪组雷神庙组；5—白垩纪；6—第四系；7-燕山期花岗岩；8-故障；9-地层界线；10—不整合地质边界；11—预测目标区域和数量；12岁——刘斌鲍光枢。2001.基于空的矿产资源评价方法。中南工业大学学报(自然科学版)，32 (1): 1 ~ 4。宋，，肖克炎，等。1999.矿产资源潜力评价理论与GIS技术。物化探技术，21 (3): 199 ~ 205祝榆生，肖克炎，丁鹏飞，等1997。成矿预测方法。北京:地质出版社。