【摘要】：遼東是我國重要的硼礦產(chǎn)地,硼礦床賦存于古元古界變質(zhì)巖系中,在區(qū)內(nèi)自西向東沿營口-鳳城-寬甸一線呈帶狀分布。 該區(qū)域的硼礦賦存于遼吉裂谷內(nèi),區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,變質(zhì)變形作用十分明顯,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,是我國硼礦的主要分布地區(qū),也是硼礦找礦的有利地段,硼礦是該區(qū)域的優(yōu)勢礦種。 本文在工作區(qū)利用綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測原理系統(tǒng)建立地質(zhì)、物探、化探綜合解譯空間信息庫和圖庫的基礎(chǔ)上,建立了綜合信息找礦模型及預(yù)測模型,并在計算機上全方位及全過程地完成硼床密集區(qū)的靶區(qū)定位和定量評價,取得以下應(yīng)用研究成果: (1)本文通過對遼東地區(qū)硼礦的成礦地質(zhì)背景、硼礦蘊礦層特征、典型礦床特征和遼東硼礦礦床特征等進行分析研究,結(jié)合近年來遼東地區(qū)硼礦礦床成因的研究成果,認(rèn)為遼東地區(qū)的硼礦屬于熱水噴流沉積變質(zhì)型礦床。 (2)通過分析工作區(qū)內(nèi)37種地球化學(xué)元素的統(tǒng)計參數(shù)特征,結(jié)果表明,在工作區(qū)內(nèi),硼元素具有強濃集、強富集和強離散的特征,反映出硼元素在工作區(qū)內(nèi)的高背景特征和較好的成礦物質(zhì)基礎(chǔ);通過使用多種多元統(tǒng)計方法分析硼元素和其他36種元素的關(guān)系,結(jié)果表明:該區(qū)硼元素主要與Co、F、Sn、W、Y、Fe_2O_3、MgO關(guān)系密切;以B元素為主,利用疊置分析的方法研究8種與成礦關(guān)系密切元素的空間關(guān)系,將其分為四種地球化學(xué)異常組合:分別為硼-鎂型組合元素異常、硼-鎂-鐵型組合元素異常、硼復(fù)合型和簡單型組合元素異常;其中B-MgO型組合異常和B-MgO-Fe_2O_3型組合異常與硼礦化具有一定的對應(yīng)關(guān)系。 (3)通過分析工作區(qū)內(nèi)巖(礦)石的物性資料,對工作區(qū)內(nèi)巖石地層的物性特征形成基本認(rèn)識,以此為基礎(chǔ),結(jié)合物探資料的應(yīng)用目的,確定工作區(qū)內(nèi)物探資料的處理方法及解釋原則,并對解釋的結(jié)果進行了論述。 (4)在典型礦床及區(qū)域成礦規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,建立了遼東地區(qū)的硼礦綜合信息找礦模型,使用地質(zhì)單元法圈定統(tǒng)計單元75個,其中已知有礦單元19個,無礦單元56個,并購置、轉(zhuǎn)換和提取變量。 (5)通過使用特征分析法、聚類分析法和數(shù)量化Ⅳ等3種方法綜合分析,將遼東地區(qū)的硼礦統(tǒng)計單元的成礦可能性劃分為A、B、C、D四級,其中D級統(tǒng)計單元的成礦可能性最小,予以刪除。最終,獲得A級預(yù)測區(qū)5處,B級預(yù)測區(qū)20處。 (6)使用邏輯信息法建立遼東地區(qū)硼礦資源的定量預(yù)測模型,經(jīng)19個有礦單元檢驗,準(zhǔn)確率達(dá)92.3%,模型準(zhǔn)確可靠,通過使用邏輯信息法進行資源量預(yù)測,共計算新增資源量3242.69萬噸。 (7)含礦地質(zhì)體體積參數(shù)估算法是全國礦產(chǎn)資源潛力評價項目于2010年確定使用的一種定量預(yù)測的新方法,在遼東地區(qū)使用含礦地質(zhì)體體積參數(shù)估算法進行資源量的估算,共獲得新增資源量3345.96萬噸。 (8)本文首次應(yīng)用地球化學(xué)塊體理論解決非金屬的礦產(chǎn)資源評價問題,并對地球化學(xué)塊體資源評價法做如下改進:通過各級地球化學(xué)塊體與已知礦化進行對比分析確定了遠(yuǎn)景區(qū)的劃分方法;通過引入面硼量密度、異常強度、塊體結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)景區(qū)面積等概念結(jié)合譜系圖實現(xiàn)了遠(yuǎn)景區(qū)的篩選和定位預(yù)測;通過引入成礦概率(富集因素),使得基于物質(zhì)基礎(chǔ)的地球化學(xué)塊體法的定量預(yù)測更符合實際。最終使地球化學(xué)塊體資源評價法形成了集區(qū)域總量預(yù)測、統(tǒng)計單元劃分、單元的定位預(yù)測和單元的定量預(yù)測于一體的預(yù)測體系。 利用地球化學(xué)塊體理論研究遼東地區(qū)大約2萬km~2硼元素1:20萬圖幅化探數(shù)據(jù),圈定硼地球化學(xué)塊體3處,地球化學(xué)異常2處,共算得工作區(qū)內(nèi)有4145.93萬噸的硼礦總量資源潛力;通過對工作區(qū)內(nèi)硼地球化學(xué)塊體特征及硼礦產(chǎn)資源特征進行了系統(tǒng)研究,確定5級地球化學(xué)子塊體作為評價遠(yuǎn)景區(qū);并提出遠(yuǎn)景區(qū)的含礦性與塊體的面積、面金屬密度、異常強度及塊體套合層次密切相關(guān),結(jié)合地球化學(xué)塊體譜系樹對遠(yuǎn)景區(qū)進行篩選,共劃分9個硼有利的成礦遠(yuǎn)景區(qū),其中A級遠(yuǎn)景區(qū)4個,分別為Ⅲ111-2、Ⅲ112-1、Ⅳ111-1和Ⅴ111-1號遠(yuǎn)景區(qū);在充分研究地質(zhì)背景因素的基礎(chǔ)上,認(rèn)為地層、構(gòu)造等富集因素與成礦物質(zhì)基礎(chǔ)是礦床形成的兩個必要條件,因此,在資源量預(yù)測的工作中,還應(yīng)考慮富集因素的影響,據(jù)此建立了找礦概率-地球化學(xué)塊體法,并將其應(yīng)用于遼東裂谷硼資源量的定量評價中,經(jīng)找礦概率-地球化學(xué)塊體法對15個預(yù)測遠(yuǎn)景區(qū)共求得新增資源量2738.17萬噸。 (9)結(jié)合多種定量評價方法分析,各種方法預(yù)測的資源量結(jié)果相差不大,從另一方面也說明了各個定量預(yù)測方法的有效性,經(jīng)綜合分析,可以認(rèn)為遼東地區(qū)的資源潛力規(guī)模為3345.96萬噸。結(jié)果表明,遼東地區(qū)硼礦資源潛力較大并符合客觀實際。 (10)綜合定位預(yù)測和定量預(yù)測成果,形成遼東地區(qū)的勘查部署分級,共獲得Ⅰ+級遠(yuǎn)景區(qū)3處,Ⅰ級遠(yuǎn)景區(qū)8處,為未來的硼礦找礦工作指明了方向。
【圖文】：

“地球化學(xué)塊體及地球氣深穿透理論”是以勘查地球化學(xué)的成果為主要依據(jù)而形成的一套找礦預(yù)測理論方法體系。而趙鵬大院士提出的地質(zhì)異常理論及預(yù)測方法體系（趙鵬大等，1991、1992、1993）和王世稱教授提出并總結(jié)的綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測理論及方法體系（王世稱等，1999、2002）是以多源地質(zhì)成果為主要依據(jù)進行綜合研究的預(yù)測方法體系。這兩種礦產(chǎn)資源預(yù)測方法體系各具特點，且均已開展了大量的應(yīng)用（肖克炎等，1994；葉天竺，2004）。1.2 工作區(qū)簡述遼東硼成礦區(qū)位于遼寧省東部中段，，行政區(qū)劃屬于遼陽、鞍山、本溪、丹東、寬甸、鳳城、岫巖、海城、營口管轄。本次工作區(qū)域的范圍：東經(jīng) 122°30′00″-125°45′00″；40°00′00″-41°00′00″。面積約 2.55 萬平方公里，工作區(qū)交通位置圖如圖 1.1。

繼續(xù)對區(qū)內(nèi)有遠(yuǎn)景的成礦帶，進行了 1/5 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作（圖1.2）。自本世紀(jì)初，區(qū)域內(nèi)開始了 1/25 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，雖尚未完成，但已取得了初步成果，在區(qū)域地層對比、古元古界遼河群層狀變質(zhì)巖系地層層序、遼東巖
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：F426.1;P619.2

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