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本文作者：王躍峰白朝軍作者單位：河南省地質(zhì)調(diào)查院

模型單元預(yù)測(cè)變量及標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置

預(yù)測(cè)變量(控礦因素)的選擇構(gòu)置和標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的設(shè)定如下。根據(jù)本次工作建立的鹽湖礦產(chǎn)資源遙感綜合找礦模式，我們將液體資源量預(yù)測(cè)所涉及的因子確定為兩大條件10個(gè)因素或變量(圖1)。根據(jù)對(duì)形成礦產(chǎn)資源有利程度和對(duì)計(jì)算資源量的影響，10個(gè)因素權(quán)重值由大到小排序?yàn)辂u水面積、鹵水深度、遙感成礦信息、地質(zhì)背景、封閉性、泉華、退縮比、沉降性、水系、地貌。經(jīng)過(guò)綜合分析對(duì)比研究，模型單元預(yù)測(cè)變量的設(shè)定依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)如下。

1內(nèi)部賦存條件(Q1)

內(nèi)部賦存條件(Q1)是組成礦體和計(jì)算資源量的最基本因素，它直接影響資源量的多少，權(quán)重占總因子的70%，主要包括鹵水面積和鹵水深度。鹵水面積P1指現(xiàn)在地表以上湖泊水體面積，不包括地下晶間鹵水面積，是計(jì)算液體礦產(chǎn)資源量的重要因子，在內(nèi)部賦存條件中設(shè)計(jì)為0.5。鹵水深度P2指現(xiàn)在地表以上湖泊水體的平均深度，也是計(jì)算液體礦產(chǎn)資源量的重要因子，參數(shù)(權(quán)重)在內(nèi)部賦存條件中設(shè)計(jì)為0.5。

2外部成礦條件(Q2)

外部成礦條件(Q2)是形成礦床的外在因素，其條件優(yōu)劣對(duì)形成礦床規(guī)模和品位起重要作用，其總體變化相對(duì)有限，所以設(shè)計(jì)權(quán)重占總因子的30%。主要包括地質(zhì)背景、水系、地貌、泉(華)、退縮比、封閉性、沉降性、遙感成礦信息等8個(gè)因子。地質(zhì)背景S1指湖泊水系流經(jīng)主要地區(qū)的地質(zhì)、構(gòu)造、地球化學(xué)特征等，和成礦關(guān)系密切。參數(shù)(權(quán)重)在外部成礦條件中(下同)設(shè)計(jì)為0.03。水系S2主要指流進(jìn)湖泊各種水系的發(fā)育程度。水系是成礦物質(zhì)運(yùn)移的主要載體，發(fā)育程度對(duì)鹽湖成礦影響較大，參數(shù)(權(quán)重)設(shè)計(jì)為0.06。地貌S3指湖盆所處的地貌類型，是斷陷谷地還是孤立湖盆，和成礦物質(zhì)來(lái)源豐富程度有關(guān)。參數(shù)(權(quán)重)設(shè)計(jì)為0.04。泉(華)S4因西藏鹽湖異常豐富的硼、鋰、鉀和地下熱泉關(guān)系密切，古泉華發(fā)育地區(qū)，硼、鋰成礦可能性較大。參數(shù)(權(quán)重)設(shè)計(jì)為0.10。退縮比S5關(guān)系到湖泊的退縮程度。湖泊退縮程度越高，成礦物質(zhì)相對(duì)越集中，品位越高。參數(shù)(權(quán)重)設(shè)計(jì)為0.06。封閉性S6指湖泊保存成礦物質(zhì)的密封程度。封閉性好，就容易成礦，否則，成礦物質(zhì)流失，難以成礦。參數(shù)(權(quán)重)設(shè)計(jì)為0.15。沉降性S7指湖泊所在的絕對(duì)或相對(duì)高低位置，可用絕對(duì)海拔或相對(duì)落差來(lái)表示，絕對(duì)海拔越小或相對(duì)落差越大，表明沉降性好，容易形成匯水中心，成礦物質(zhì)就充足。參數(shù)(權(quán)重)設(shè)計(jì)0.06。遙感成礦信息S8指鹽湖礦產(chǎn)在影像上(TM、ETM)各種直接、間接反映。包括色調(diào)、影紋、亮度、飽和度和各種成礦增強(qiáng)信息在影像上的綜合反映，是遙感礦產(chǎn)調(diào)查的基礎(chǔ)和成礦最重要的標(biāo)志。參數(shù)(權(quán)重)設(shè)計(jì)為0.5。

3預(yù)測(cè)湖泊參數(shù)及權(quán)重設(shè)置

把模型單元總參數(shù)值設(shè)定為1，然后把預(yù)測(cè)湖泊的各個(gè)方面(包括內(nèi)外部條件的各種因素)和模型單元進(jìn)行對(duì)比，得出各因素參數(shù)值，最后計(jì)算出總參數(shù)值。根據(jù)模型單元總參數(shù)值為1和其資源量，求出預(yù)測(cè)湖泊的資源量。

1)液體LiCl預(yù)測(cè)參數(shù)設(shè)置

以經(jīng)過(guò)野外驗(yàn)證的結(jié)則茶卡為模型單元。該湖泊面積101.38km2;平均水深10.49m，總參數(shù)值為1，LiCl資源量139.62×104t，以此為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)置和計(jì)算各個(gè)預(yù)測(cè)湖泊參數(shù)值和LiCl資源量。內(nèi)部賦存條件Q1中，鹵水面積P1利用MapGIS在最新時(shí)相中大比例尺TM/ETM影像圖(1∶500000～1∶50000)上直接量取，根據(jù)湖泊面積大小，按＜10km2、10～50km2、50～100km2、＞100km2劃分參數(shù)值，參數(shù)值分別是0.004、0.02、0.10和0.50。鹵水深度P2根據(jù)已知和本次調(diào)查鹽湖的水深結(jié)果，得知不同鹽湖水深的水體在TM1波段所反映的灰度值(密度)，建立水深—影像密度關(guān)系見(jiàn)表1，然后利用TM1灰度值，類推未知湖泊的水深。我們劃分出＜1m的淺水區(qū)，1～3m較深水區(qū)，3～10m的深水區(qū)和＞10m的極深水區(qū)。參數(shù)值分別設(shè)定為0.004、0.02、10和0.50。外部成礦條件Q2中，地質(zhì)背景S1根據(jù)湖泊周圍出露的地層、巖漿巖及構(gòu)造發(fā)育情況，結(jié)合地球化學(xué)特征和已知驗(yàn)證鹽湖結(jié)則茶卡進(jìn)行對(duì)比，按成礦的有利程度，分為4級(jí)，參數(shù)值設(shè)定為0.008、0.015、0.03、0.05。其中，0.008代表沒(méi)有含礦地層，巖漿巖及構(gòu)造不發(fā)育;0.015代表有含礦地層，巖漿巖及構(gòu)造不發(fā)育;0.03代表有含礦地層，巖漿巖及構(gòu)造較發(fā)育;0.05代表有含礦地層，巖漿巖及構(gòu)造發(fā)育，分布有利的地球化學(xué)異常。水系S2根據(jù)注入河和排泄河的分布特征，結(jié)合成礦有利度，依次劃分出4級(jí)，參數(shù)值設(shè)定0.02、0.04、0.06、0.08。其中，0.02代表只有排泄河，0.04代表有注入河也有排泄河，0.06代表注入河較多，排泄河較少，0.08代表注入河較多，沒(méi)有排泄河。地貌S3根據(jù)所處地貌對(duì)成礦的有利程度，劃分為一般、較有利和有利3級(jí)，參數(shù)值設(shè)定為0.02、0.04、0.06。其中，0.02代表所處的地勢(shì)較高，不利于物質(zhì)的匯入;0.04代表所處的地勢(shì)適中，有部分物質(zhì)的匯入;0.06代表所處的地勢(shì)較低，匯入物質(zhì)較多。泉及泉華S4是地下熱水排泄的主要表現(xiàn)或存在形式，據(jù)發(fā)育程度我們劃分出4級(jí)，參數(shù)值設(shè)定為0.02、0.05、0.10、0.15。其中，0.02代表泉及泉華不發(fā)育;0.05代表泉及泉華零星分布，有1～2個(gè);0.10代表泉及泉華發(fā)育，有3～5個(gè);0.15代表泉及泉華非常發(fā)育，有5個(gè)以上。泉及泉華個(gè)數(shù)可根據(jù)已知資料或在影像圖上確定。退縮比S5為湖泊退縮程度和成礦有密切的關(guān)系，根據(jù)湖泊影像上能看到的退縮前面積和現(xiàn)湖泊面積之比，劃分為強(qiáng)退縮(＞5倍)，中退縮(5～2倍)和弱退縮(＜2倍)3種。參數(shù)值設(shè)定為0.10、0.06、0.02。封閉性S6根據(jù)湖泊排泄方式和受后期斷裂影響程度確定，封閉性劃分為較差、一般、好3種，參數(shù)值分別設(shè)定為0.06、0.10、0.15。其中，0.06代表有排泄河流或在斷裂帶上，封閉性較差;0.10代表有少量的排泄河流;0.15代表沒(méi)有排泄河流和斷裂，封閉性好。沉降性S7根據(jù)湖泊的絕對(duì)或相對(duì)位置，沉降性可劃分為差(＞4800m或落差＜50m)，中等(4800～4600m或落差50～200m)和好(＜4600m或落差＞200m)3種，參數(shù)值設(shè)定為0.02、0.04、0.06。遙感成礦信息S8根據(jù)色調(diào)、影像和增強(qiáng)信息(反頻增強(qiáng)、均衡化增強(qiáng)及比值、主成分分析等)反映的程度，劃分為弱、中、次強(qiáng)、強(qiáng)4種，參數(shù)值設(shè)定為0.02、0.10、0.50、0。

2)液體B2O3預(yù)測(cè)參數(shù)設(shè)置

以經(jīng)過(guò)野外驗(yàn)證的才瑪爾錯(cuò)為模型單元。該湖泊面積35.06km2，水深1.44m，總參數(shù)值1，資源量7.23×104t，以此為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算預(yù)測(cè)各個(gè)湖泊的總參數(shù)值和資源量。根據(jù)對(duì)成礦有利度，不同因素參數(shù)值劃分3～5級(jí)，劃分原則和方法基本同上，參數(shù)值設(shè)定如表2。

3)液體KCl預(yù)測(cè)參數(shù)設(shè)置

以經(jīng)過(guò)野外驗(yàn)證的鄂雅錯(cuò)(面積731km2，平均水深10.51m，總參數(shù)值為1，資源量1003.17×104t)為標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)各個(gè)湖泊的參數(shù)總值及資源量，參數(shù)值級(jí)別劃分及設(shè)定見(jiàn)表3。

4)固體芒硝、石鹽資源量預(yù)測(cè)參數(shù)設(shè)置

固體和液體礦產(chǎn)資源量在預(yù)測(cè)變量(控礦因素)選擇上稍有不同。內(nèi)部賦存條件主要為分布面積和沉積厚度，權(quán)重占總因子的70%;外部條件主要有地質(zhì)背景、水系特征、地貌特征、湖盆封閉性、遙感成礦信息等，權(quán)重占總因子的30%。由西藏鹽湖鹽類沉積特征可知，芒硝和石鹽密切共生，且?guī)缀醮嬖谟诿總€(gè)含礦湖泊中。石鹽往往沉積于表層，厚度一般較小，一般1～100cm;芒硝沉積于石鹽下面，且有多層分布，且厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于石鹽，累計(jì)可達(dá)20～30m。故此，我們粗略地認(rèn)為芒硝和石鹽的分布面積是相等的，同時(shí)根據(jù)納屋錯(cuò)芒硝礦床驗(yàn)證結(jié)果，認(rèn)為分布面積約為干鹽灘和鹵水面積之和。區(qū)內(nèi)有些湖泊是以石鹽沉積為主，有些是以芒硝為主，多數(shù)石鹽和芒硝均有沉積。固體芒硝資源量預(yù)測(cè)參數(shù)設(shè)置以驗(yàn)證湖泊納屋錯(cuò)(面積80.59km2，平均水深1.33m，總參數(shù)值為1，資源量10347.97×104t)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。內(nèi)部條件包括分布面積和沉積厚度。分布面積權(quán)重設(shè)計(jì)0.50。根據(jù)已知資料或直接在TM(ETM)影像圖上圈定，然后在MapGIS上讀取。劃分級(jí)別為＜20km2、20～50km2、50～100km2和＞100km2，參數(shù)值分別為0.08、0.2、0.5和1.5;沉積厚度權(quán)重設(shè)計(jì)0.5。根據(jù)已知資料或據(jù)鹽湖沉積物總的變化趨勢(shì)(芒硝在班—怒結(jié)合帶較厚，往北依次變薄，石鹽則由南往北漸變厚)來(lái)進(jìn)行推算，分級(jí)為0～1.0m、1～2m、2～4m和＞4m，參數(shù)值分別為0.2、0.5、1.0和5。外部條件包括地質(zhì)背景、水系、地貌、封閉性及遙感成礦信息5種因素，分級(jí)及參數(shù)值設(shè)置如表4。石鹽資源量預(yù)測(cè)參數(shù)設(shè)置以工作程度相對(duì)較高的朋彥錯(cuò)(面積23km2，平均層厚0.62m，總參數(shù)值為1，資源量1936×104t)為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定參數(shù)分級(jí)和參數(shù)值見(jiàn)表5。

資源量預(yù)測(cè)模式及計(jì)算

根據(jù)礦床統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)理論和本次多因素綜合評(píng)判模型法，計(jì)算資源量模式如下。根據(jù)上述參數(shù)分級(jí)及設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，用預(yù)測(cè)湖泊和模型單元的同種控礦因素進(jìn)行對(duì)比，得出各因素參數(shù)值，然后計(jì)算出總參數(shù)值，最后用預(yù)測(cè)模式進(jìn)行計(jì)算。本次工作對(duì)西藏境內(nèi)81個(gè)含礦湖泊進(jìn)行了液體硼(B2O3)資源量預(yù)測(cè)，對(duì)62個(gè)含礦湖泊進(jìn)行了液體鋰礦(LiCl)資源量預(yù)測(cè)和鉀礦(KCl)資源量預(yù)測(cè)，對(duì)68個(gè)含礦湖泊進(jìn)行了固體芒硝礦(NaSO4)資源量預(yù)測(cè)，對(duì)67個(gè)含礦湖泊進(jìn)行了固體石鹽礦資源量預(yù)測(cè)。各鹽湖資源量預(yù)測(cè)結(jié)果略。

資源量預(yù)測(cè)及結(jié)果評(píng)述

1預(yù)測(cè)結(jié)果

根據(jù)上述資源量預(yù)測(cè)方法和計(jì)算模式，我們對(duì)全區(qū)已知礦床和找礦靶區(qū)主要礦產(chǎn)進(jìn)行了資源量預(yù)測(cè)。結(jié)果是液體鋰礦(LiCl)資源量為2127.71×104t，液體硼礦(B2O3)資源量為1089.91×104t，液體鉀礦(KCl)資源量為33696.01×104t。

2預(yù)測(cè)結(jié)果評(píng)述

該預(yù)測(cè)方法及參數(shù)值設(shè)置具有很強(qiáng)探索性，為了判斷預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性，我們對(duì)工作程度較高的鹽湖，用已知查明儲(chǔ)量和本次預(yù)測(cè)資源量進(jìn)行比較(表6)。由表6可以看出，預(yù)測(cè)資源量和查明資源量(儲(chǔ)量)平均誤差10.82%，一般在5%～15%，說(shuō)明預(yù)測(cè)方法是可行的，預(yù)測(cè)結(jié)果基本可靠。值得說(shuō)明的是，鹽湖中的鹽度也是個(gè)重要參數(shù)，它和礦產(chǎn)有一定的正相關(guān)性，鹽度越高說(shuō)明鹽湖成礦物質(zhì)越集中，含礦濃度也越大，同時(shí)它的外部條件表現(xiàn)對(duì)成礦也越有利。所有這些特征在遙感信息因子中已包含，在此不再單獨(dú)設(shè)鹽度參數(shù)。

結(jié)論

對(duì)西藏境內(nèi)含礦湖泊(含找礦靶區(qū))進(jìn)行了資源量預(yù)測(cè)。其中，液體鋰礦(LiCl)資源量為2127.71×104t，液體硼礦(B2O3)資源量為1089.91×104t，液體鉀礦(KCl)資源量為33696.01×104t，為地方政府和有關(guān)單位及個(gè)人進(jìn)行鹽湖礦產(chǎn)資源勘查開(kāi)發(fā)提供了重要參考依據(jù)。我國(guó)青藏高原地域廣大、高寒缺氧、交通不便、鹽湖礦產(chǎn)資源工作程度較低，利用遙感技術(shù)進(jìn)行調(diào)查和資源潛力評(píng)價(jià)，具有投資少、見(jiàn)效快、找礦效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)，是西部高海拔地區(qū)鹽湖礦產(chǎn)資源快速評(píng)價(jià)的有效方法。