鑒于MRAS的衡山鈾礦推測

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雖然人們不斷重視鈾礦的勘查，但是由于鈾成礦環(huán)境等因素，世界已發(fā)現(xiàn)的主要鈾儲(chǔ)量主要分布在澳大利亞、加拿大、哈薩克斯坦等國家。而我國的鈾資源相對(duì)貧乏，并且具有地質(zhì)構(gòu)造背景和成礦區(qū)域復(fù)雜多樣，鈾成礦作用明顯表現(xiàn)出多時(shí)代、多期次、多成因、多類型的特點(diǎn)[1]。因此鈾礦勘探、儲(chǔ)量預(yù)測也越來越重要。

基于GIS的區(qū)域礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)，簡稱mras（mineralresourceassessmentsystem），是建立在GIS平臺(tái)上的以地質(zhì)、物探、化探、遙感、礦產(chǎn)等多元地學(xué)空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，進(jìn)行信息加工，提取能夠指示和識(shí)別某種礦床存在和賦存規(guī)模的有用信息，進(jìn)而達(dá)到快速、高效地進(jìn)行區(qū)域礦產(chǎn)資源綜合評(píng)價(jià)目的并指導(dǎo)找礦的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工具[2]。

1圈定遠(yuǎn)景靶區(qū)方法簡介

GIS技術(shù)發(fā)展迅速，已成為中國及世界礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的理想工具和手段，定位預(yù)測和定量預(yù)測是當(dāng)前成礦預(yù)測研究的熱點(diǎn)[3]。而MRAS軟件，是一款專門面對(duì)地質(zhì)工作開發(fā)的基于GIS的礦產(chǎn)資源定量評(píng)價(jià)軟件。其適用于地質(zhì)大調(diào)查礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)GIS分析，并為GIS礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)管理、方法模型與成果表達(dá)等。針對(duì)多元地學(xué)信息GIS評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)處理和GIS空間數(shù)據(jù)庫可視化技術(shù)特點(diǎn)，進(jìn)行可視化多元地學(xué)信息GIS評(píng)價(jià)處理[4]。

MRAS預(yù)測的方法有很多種，但是目前國土資源部主要推薦使用的為評(píng)價(jià)要素疊加法和綜合信息地質(zhì)單元法兩種。本區(qū)研究則采用綜合信息地質(zhì)單元法中的特征分析法進(jìn)行礦產(chǎn)資源預(yù)測。特征分析法是一種多元統(tǒng)計(jì)方法，該方法在金屬礦床預(yù)測中的應(yīng)用較多。它通過對(duì)研究區(qū)內(nèi)已知單元的研究，查明地質(zhì)變量之間的內(nèi)在聯(lián)系并確定它們的找礦意義，從而建立起特定類型礦床的定量模式。預(yù)測時(shí)將預(yù)測對(duì)象的地質(zhì)特征與模型對(duì)比，用它們的相似程度表示預(yù)測對(duì)象的成礦可能性，據(jù)此圈定出有利成礦的各級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)[5]。主要步驟有成礦要素分析、成礦要素提取、成礦遠(yuǎn)景區(qū)初選及成礦遠(yuǎn)景區(qū)優(yōu)選。

2MRAS在衡山地區(qū)鈾礦資源預(yù)測中的應(yīng)用

2.1衡山地區(qū)概況

衡山地區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)湘桂斷陷盆地江南臺(tái)隆過渡帶的祝融復(fù)式背斜部位，主要鈾礦化位于南岳雜巖體西接觸帶，長壽街-雙牌深大斷裂帶下盤，混合巖化廣泛發(fā)育[6]。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有羅渡小型礦床，王沖、伴塘等礦點(diǎn)，礦化類型有淋積型、堿交代型、硅質(zhì)熱液脈型等。

2.2遠(yuǎn)景靶區(qū)初選

通過對(duì)地質(zhì)以及物化搖資料的收集與分析，最后提取的要素包括主干斷裂、構(gòu)造交匯點(diǎn)、巖體接觸界線、已知鈾礦產(chǎn)地、相對(duì)地面伽瑪（偏高場、增高場、異常場）、巖脈、堿交代巖、糜棱巖帶等。我們選用其中比較主要的主干斷裂、構(gòu)造交匯點(diǎn)、巖體接觸界線、已知鈾礦產(chǎn)地、相對(duì)地面伽瑪偏高場5種要素來進(jìn)行初選。

初選的具體步驟如下：

1）分析各要素對(duì)成礦的影響程度，分別對(duì)巖體接觸界線做300m緩沖、構(gòu)造交匯點(diǎn)做500m緩沖、鈾礦產(chǎn)地做200m緩沖、主干斷裂做1500m緩沖。

2）新建工程打開礦床、礦點(diǎn)模型文件，添加5個(gè)預(yù)測要素，并生成300m×300m的網(wǎng)格單元，對(duì)5個(gè)預(yù)測要素分別求區(qū)的存在標(biāo)志，然后進(jìn)行原始變量購置。以模型所在網(wǎng)格為基礎(chǔ)，把預(yù)測要素與其對(duì)比，并利用相似系數(shù)法檢查各要素出現(xiàn)概率，最終確定要使用的要素。

3）用平方和法（矢量長度法）計(jì)算因素權(quán)重，得出標(biāo)志權(quán)系數(shù)。如圖1。

圖1各要素的標(biāo)志權(quán)系數(shù)

平方和法的原理為：變量j與所有其它變量的匹配數(shù)構(gòu)成了一個(gè)m維向量(ej1，ej2，…，ejm)''''，該向量的長度可作為變量j的權(quán)系數(shù)。

圖2初選的遠(yuǎn)景靶區(qū)

4）利用線性插值法計(jì)算每組數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度平均值以及見礦概率，得出成礦概率圖。由此得到色塊圖，同時(shí)在mapgis里打開色塊圖，根據(jù)成礦概率的高低把各色塊的顏色按由紅到藍(lán)排列。并利用DTM分析生成等值線圖。在等值線圖里我們可以更清楚的看到成礦概率的高低分布。結(jié)合色塊圖以及各種要素，圈定初級(jí)遠(yuǎn)景靶區(qū)14片，如圖2所示。

2.3遠(yuǎn)景靶區(qū)優(yōu)選

遠(yuǎn)景靶區(qū)優(yōu)選的步驟與初選是一樣的，但是優(yōu)選是在初選的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以它使用的網(wǎng)格單元是初選圈好的遠(yuǎn)景靶區(qū)，即上述14片遠(yuǎn)景靶區(qū)。而優(yōu)選的要素就要把全部的預(yù)測要素都用上，而且鈾礦產(chǎn)地分為礦點(diǎn)礦化點(diǎn)和異常點(diǎn)兩部分，地面相對(duì)伽瑪也改用異常場。最后得出的結(jié)果如圖3。

圖3衡山地區(qū)遠(yuǎn)景靶區(qū)示意圖

在上圖中我們可以看到，最終得出A級(jí)遠(yuǎn)景靶區(qū)2片，即紅色區(qū)，成礦概率為1；B級(jí)遠(yuǎn)景靶區(qū)3片，即綠色區(qū)，成礦概率都大于0.7小于1；三級(jí)遠(yuǎn)景靶區(qū)4片，即藍(lán)色區(qū)，成礦概率都大于0.4小于0.7；黑色的四片為成礦概率過低而淘汰掉的區(qū)。

3結(jié)論

衡山地區(qū)鈾礦的預(yù)測工作共圈定了A級(jí)遠(yuǎn)景靶區(qū)2片，B級(jí)遠(yuǎn)景靶區(qū)3片，C級(jí)遠(yuǎn)景靶區(qū)4片，一共9片成礦遠(yuǎn)景區(qū)。經(jīng)與已知儲(chǔ)量對(duì)比，衡山地區(qū)的成礦遠(yuǎn)景比較樂觀。同時(shí)MRAS作為一款基于GIS平臺(tái)開發(fā)的面對(duì)地質(zhì)工作的定量評(píng)價(jià)軟件，在鈾礦預(yù)測方面尚不成熟，所以預(yù)測結(jié)果還須進(jìn)一步驗(yàn)證。