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摘要 ：当前大部分工业原料及能源依然以矿产资源为主。 因矿产资源具有不可再生性特征， 现有资源储量不断减少， 对矿 产预测及勘查工作提出了更高要求。就目前来看， 矿床三维成矿 预测技术日渐成熟，要充分发挥出矿床三维成矿预测的积极作 用，提升老矿山深边部找矿成功率。基于此，本文以新寨锡矿床 为例， 研究矿床三维成矿预测技术方法可行性研究， 并分析矿床 成矿信息、构建三维地质模型，圈定三维空间找矿靶区，预测矿 产资源潜力。此方法的适用性尚需在后续矿产勘查过程中进行 深部钻孔验证。
随社会经济发展速度不断加快，各领域生产建设环节对各类 矿产资源的需求量日渐提升，致使矿产资源更为紧缺，尤其是矿 山深部找矿难度增大。为推进矿产勘查及找矿工作高质高效开 展，从根本上提升矿产资源实际利用率， 本文以新寨锡矿床为例， 通过收集矿床所在区域地质、物化探、遥感、科研等成果资料， 开展矿床成矿规律研究，构建矿床三维模型，开展空间基本单元 块体划分工作，提取矿体、地层、结构以及岩体空间信息，借助 三维信息量法、三维证据权法等技术手段，对各控矿要素以及成 矿贡献率展开量化评价， 完成全面、精细化的成矿预测工作。
1 地质概况
新寨锡矿床位于扬子陆块区(Ⅵ) 上扬子古陆块(Ⅵ -2) 南 温河变质核杂岩(Ⅵ -2-10)北西部 , 富宁 - 那坡被动陆缘(Ⅵ -2-10) 中南部。矿床赋存于上、下剥离断层系间的新寨岩组(Pt3x) 中， 受地层、岩相、变质带、构造、隐伏花岗岩体等因素制约，属岩 浆热液为主导的多源、多阶段、多成因复成的矽卡岩型锡石硫化 物矿床。岩性为二云石英片岩、层状矽卡岩及大理岩，含矿部位 主要位于新寨岩组白云质大理岩底部 20m ~ 120m 之间。
1.1 构造地层
矿床主要出露中浅变质岩中寒武统龙哈组(Є2l)、田蓬组 (Є 2t) 及上元古界新寨岩组(Pt3x) 等地层：
寒武纪中统田蓬组(∈ 2t) ：主要岩性为灰色、灰白色、浅灰 绿色千枚岩、云母石英片岩、条带状细晶大理岩，地层总体走向 近东西向，NW、N 倾，倾角 25°~ 48°，在纵向上，显示自南向 北变质程度有变浅的趋势;地形上呈现山包出露大理岩，低洼处 多为千枚岩、片岩出露。与新寨岩组(Pt3x) 成剥离断层接触。
下元古界南秧田岩组(Pt1n) ：主要岩性组合为二云石英片 岩、云母片岩及矽卡岩透镜体，岩层走向总体近东西向，倾向北东或北西， 倾角 20°~ 40°， 与团田单元(S3T)成剥离断层接触。 上元古界新寨岩组(Pt3x) ：主要岩性为浅灰、灰白色二云石英片岩夹紫红色石榴子石矽卡岩化片岩、浅灰绿色层状矽卡岩 及灰白色云母大理岩， 是区内主要含矿地层， 主要含矿岩性为矽 卡岩，片岩具微弱矿化。地层总体向北突出，呈弧形展布，地层 总体走向近东西向， 向 NE、N 倾，倾角 15°~ 40°。与团田单元(S3T) 成剥离断层接触。
1.2 构造特征
工作区位于华南褶皱系滇东南褶皱带，最显著的构造是南 温河变质核杂岩构造，主要由上拆离滑脱带和下拆离滑脱带组 成， 上、下拆离滑脱带一起构成了南温河变质核杂岩构造的拆离 滑脱带。拆离滑脱带中的剥离断层总体上呈弧状围绕内核展布， 背向内核倾斜，与之配套的各种小型构造均指示了背向内核的 下滑运动方向。
1.3 岩浆岩
晚志留世团田单元(S3T) ：为南温河序列之早次单元，该地 层主要出露于矿区中下部南温河变质核杂岩核部，为变质花岗 岩建造，岩性组合为灰、浅灰色、浅黄色、灰白色斑状、片麻状 细中粒花岗岩。具变余似斑状结构，片麻状构造。基质为变余细 中粒结构、鳞片粒状变晶结构。区内由于地表风化强烈，多被风 化为砂土。
晚志留世老城坡单元(S3L) ：为南温河序列之早次单元，该 地层主要出露于工作区中下部南温河变质核杂岩核部，为变质 花岗岩建造， 由于受构造影响，出露不全，零星分布，主要岩性 组合为变粒岩 - 片麻岩 - 石英片岩， 代表性岩石为灰、浅灰色、浅 黄色、灰白色斑状、片麻状细粒花岗岩。具变余似斑状结构，片 麻状构造。基质为变余细中粒结构、鳞片粒状变晶结构。区内由 于地表风化强烈， 多被风化为砂土。
白垩纪都龙超单元花岗岩(KDL) 扣哈补充期单元(K2K)： 为补充期花岗岩之晚次单元， 星散状分布与工作区南部。呈岩枝 状或岩脉产出。为花岗岩建造，与新寨岩组、寒武系田蓬组侵入 接触。超动侵入于南温河序列团田单元， 脉动侵入都龙超单元其 余所有单元。主要岩性为灰 - 灰白色花岗岩建造。具斑状结构， 斑晶为粒状、板粒状钾长石、石英、斜长石，少量片状黑云母。 基质主要具微粒结构。
1.4 变质作用
从前述各类变质岩的分布发育情况看，变质岩带的岩石变 质程度反映在地质时间和构造空间上又存在一定的差异。
首先，在地层时代上，主要发育寒武系地层千枚岩，片岩则 主要出现在上元古界新寨岩组中;地层越老变质程度越深。表 明本区岩石变质受深部热流上涌作用及埋深变质作用影响。
其次，在构造空间上，大致以东西向断层 F10-1 为界，北部水 地房 - 新坪寨 - 大岩偏一带主要为浅变质千枚岩为主;中部新寨 - 新厂冲一带以片岩为主，具变质程度北弱南强， 向南递增的特 点。表明矿区岩石变质又受到区域构造作用的控制。
综上所述，该变质岩带的变质作用，是深部热流上涌作用与 构造作用两个不同侧面的地质效应，属区域动力热流变质作用， 也可能具有埋深变质作用的参与。
1.5 围岩蚀变
矿床属矽卡岩型矿床，是多期次多阶段成矿作用的产物，不 同成矿阶段伴随有不同种类的围岩蚀变，其中以晚期矽卡岩化 最重要， 矿区主要围岩蚀变有。
早期矽卡岩化，为区域变质时期碳酸盐类岩石或钙泥质岩 石在变质热液作用下，蚀变成透辉岩、阳起石、石榴石、角闪 石、石英等硅酸盐矿物组成的简单矽卡岩，矿物颗粒很细，岩 石坚硬致密，偶尔具变余层纹构造，含微量锌、锡，一般含锡 0.05% ~ 0.10%，显微镜下见不到锡石，锡以类质同象状态赋存 于硅酸盐矿物中， 含金属硫化物稀少。简单矽卡岩为后期岩浆热 液选择性交代， 形成复杂矽卡岩及相关矿化提供了优先条件。
晚期矽卡岩化，为岩浆热液阶段的围岩蚀变，岩浆热液对先 期形成的矽卡岩进一步交代，形成矿物组成十分复杂的各类矽 卡岩，一般由十余种矽卡岩矿物组成，矿物颗粒普遍较粗大，粒 径一般 0.5mm ~ 1mm，岩石结构较松散，原岩构造完全消失， 金属硫化物含量普遍较高。
绿泥石化，是岩浆期后重要的热液蚀变，绿泥石呈鳞片状、 放射状集合体或细脉交代矽卡岩中硅酸盐矿物，绿泥石含量增 高，可达到 40% ~ 80%，形成绿泥石化矽卡岩，锡石呈细粒星云 状聚集体嵌布于绿泥石解理面中。
白云母(绢云母) 化， 白云母呈片状、细鳞片状的集合体或 团斑、网脉、条带与绿泥石相伴或独立存在，交代硅酸盐和其它 矿物。
硅化，石英呈微粒状、细粒状或长锥柱状组成团块或细脉， 也呈不规则形态沿矿物裂隙或颗粒边缘交代。
萤石化，无色、绿色或淡蓝紫色，常呈粒状、团块状分布， 常与绿泥石及硫化物伴生。
方解石化，呈半自形 - 他形组成细脉或团块，交代硅酸盐矿 物， 常与硅化伴生。
上述围岩蚀变以晚期矽卡岩化、绿泥石化、萤石化与成矿关 系最密切， 富厚矿体多赋存于绿泥石化矽卡岩中。
1.6 矿体特征
矿床由 4、5 号主矿体和 14 个小矿体组成，矿体呈层状、似 层状、透镜状沿层分布于新寨岩组中，矿体总体近南北向延 伸，4 号矿体是全矿区规模最大的矿体，分布从南部地表露头至 64 号勘探线， 矿体南北长 1116m， 东西宽 273m ~ 527m(平均406m)， 矿体埋藏标高 1147m ~ 746m， 厚 10.9m ~ 48.17m， 锡 金属量：51086t， 锡品位：0.546%， 占全区总量 80.77%。5 号分 布从南部地表露头至 64 号勘探线，矿体南北长 1125m，东西宽 65m ~ 345m(平均 406m)，矿体埋藏标高 1147m ~ 746m， 平均 厚 3.96m ~ 12.60m， 锡金属量：6403t， 锡品位：0.580%， 占全 区总量 10.12%。矿床由 16 个矿体组成， 共探明 B+C+D 级储量 63251t， 平均品位 0.435%。矿床规模达大型。
2 矿床三维成矿预测技术应用现状分析
2.1 矿床三维空间建模
三维地质建模理念首次提出于 20 世纪 90 年代，通过使用计 算机技术，将地质信息管理、地质解译、空间分析、图形可视化 功能融合在一起，构建起可供展示、编辑、计算及输出功能共同 使用的三维立体模型。随计算机技术发展速度不断加快， 矿床三 维空间建模技术体系更为成熟。相较于发达国家而言， 我国三维 地质调查技术起步较晚， 但取得成绩显著。大部分矿产行业事业 单位根据自身信息化需求， 开展数字矿山、数字工程项目建设。
2.2 三维空间成矿预测
现有矿产预测工作逐步朝向深部找矿方向发展，通过落实 化、智能化技术手段，将找矿期间的海量地质数据整合在一起。 三维空间成矿预测技术主要使用加权法、层次分析法、信息量发 等方式，依据数字模型获得数据、成矿事实程度，对矿床各类信 息展开化预测评价。由于三维空间成矿预测技术， 更好挖掘数据 与数据中的隐含信息，避免人工预测信息内容对后续找矿工作 造成不利影响。
2.3 成矿预测三维化发展
当前矿产资源需求量不断增多，浅层矿产资源稀缺。三维地 质填图以及建模技术手段势必会使成矿预测技术朝向三维化方 向发展。矿产勘查难度日渐提升背景下， 三维地质模型技术发展 出的作用也更为显著。通过建立矿预测三维模型， 可以辅助工作 人员预测地质情况，挖掘关于矿产的隐藏信息。在地质分析、矿 产探测、矿产资源评价等方面， 将矿产勘查由三维定性信息朝向 三维定性与结合在一起。
2.4 矿床三维成矿预测技术应用不足之处
受原有粗放型经济发展模式影响，在矿床三维成矿预测工 作中的目标仅放置在扩大找矿范围、提升矿产开采量等方面， 导 致大部分矿产资源被严重浪费，难以满足现有社会可持续发展 目标。具体来说， 矿床三维成矿预测技术现存问题主要体现在以 下几个方面：
第一，资料成熟度。当前矿床三维成矿预测主要还是针对老 矿山外围深、边部开展。对于新矿区， 由于地质资料较少， 尚不 适用此方法。
第二，先进技术缺失。当前先进矿床三维成矿预测技术依然 大多数引自于国外， 实际勘查与找矿成本高。由于具体工作中缺 乏核心技术支持，致使矿床三维成矿预测水平始终处于有待提 升阶段， 难以在推动矿产行业现代化发展中发挥出重要作用。
第三，地质勘查及找矿体系不完善。相较于发达国家而言， 我国地质勘查与找矿先进技术的应用时间较短，实际积累经验 不足， 具体实施过程中会出现人力及物力资源分配不合理， 矿产 开采综合效益难以得到根本上保障等问题。同时， 因部分工作人 员专业技能及职业素养不足，在具体勘查与找矿过程中经常会 出现失误问题， 进一步提升了实际工作中的安全事故发生概率。
3 矿床三维成矿预测技术实际应用
3.1 矿床三维成矿预测技术应用难点
如何借助三维矿业软件平台在统一的坐标体系下校正典型 矿床地质资料， 充分吸纳该区最新地质调查研究成果， 如何在统 一的地质背景下完成矿区三维地质模型构建。
在矿区已有科研成果和成矿理论的基础上，针对性开展地 质要素对成矿控制作用的实地调查， 如何从宏观、微观和元素组 成方面全面分析控矿规律;借助三维立体模型量化评价各地质 要素对成矿的贡献程度。
如何将二维信息量法、证据权重法和神经网络法运用至三 维成矿预测， 完成三维空间找矿靶区圈定。
矿区地质、物化探、科研等项目已经开展多年，后续矿质来 源、成矿规律等资料较为成熟。但由于不同部门落实的工作目标 与工作任务存在较大差异， 高素质技术人员缺失， 导致矿床三维 成矿预测技术尚且停留在表面，无法在切实推动数字矿山发展 进程中发挥出重要作用。
3.2 矿床三维成矿预测技术研究方向
在使用矿床三维成矿预测技术期间，需要研究工作朝以下 几个方向开展：
第一，收集地质资料、勘查数据，构建矿床三维模型。在统 一的地质背景以及地质坐标体系下，需要针对地质图件制定三 维空间校正方案以及功能完善的工程与化验分析数据库。结合 地质要求与矿化信息数据内容， 建立关于矿区的地质模型、典型 矿床模型。
第二，不同地质要素下的成矿控制作用。在收集并分析以往 矿区勘查资料的基础上，做好更为细致的野外地质调查、岩矿 微观结构、构造鉴定等工作。基于地层层位、岩相对成矿控制作 用， 对不同矿区的矿产特征、矿产结构以及成矿控制作用进行综 合评估， 明确矿床成因。
第三，提取地质要素耦合空间、做好成矿研究工作。对不同 基本空间单位中的各地质要素与成矿贡献率展开综合评价。利 用三维空间结构特征以及不同结构的参数数值，结合矿床自身 地质条件， 对比提取更为有利的找矿信息， 圈定三维空间找矿靶 区进行成矿预测。
4 矿床三维预测成矿技术应用流程
4.1 资料收集与整理
全面收集与项目相关的文献资料，了解相关领域发展趋势。 收集关于矿床的地质调查资料、矿产资源勘查与开发内容， 奠定后续三维预测成矿技术研究数字基础。
4.2 地质调查
结合当前区域地质资料基础，做好全面的地质调查与取样 工作。详细记录地层、断层及花岗岩接触带的产状特征，并采取 岩矿鉴定和化学分析样品，记录采样位置。分析矿体的规模、形 态、产状、矿物成分和分带性，查明赋矿围岩和矿体的关系、控 矿构造特征、花岗岩形态及蚀变带空间分布特征。
4.3 建立数据库与三维地质结构模型
基于三维矿业软件平台，通过统一的三维空间坐标体系，校 正研究区地形、地质平面图、中段图以及勘探线剖面图，并提取 各类地质体界线文件。系统整理研究区内的探矿工程数据和生 产化验数据，构建了一个可以实现三维立体显示和三维空间定 位的数据库。根据数据库中的探矿工程和矿石品位数据， 圈定了 矿体模型。同时，根据地层、构造、岩体的地表产状特征及已有 剖面信息，推导并构建了研究区的三维地质模型，并且在地层、 岩体内部划分了基本单元块， 以备进行成矿预测分析。
4.4 权重分析控矿要素
依据研究区的野外描述与室内光片、薄片显微鉴定、高分辨 率电子探针分析和元素组成测试内容，分析地层层位及岩相组 合对成矿的控制规律;研究成矿流体对不同期次和产状构造的 选择性，分析构造对成矿的控制规律;分析燕山期花岗岩及花 岗斑岩主量、微量和痕迹元素组成，探讨岩体的含矿性，总结蚀 变带矿物成分空间变化规律和元素组成变化规律，探寻成矿有 利的岩体蚀变空间。
将矿体、地层和岩体模型信息作为属性数据赋值给基本空 间单元块;将断层模型外推建立缓冲区，赋值给断层周边单元 块;将花岗岩顶板外推建立蚀变带缓冲区，赋值给岩体周边单 元块。采用信息量法、证据权重法和神经网络法计算各地质要素 的权重或进行成矿有利性量化评价。
4.5 三维成矿预测
利用单元块地层、岩体以及构造等属性特征展开加权计算 工作， 使用信息量法、证据权重法以及神经网络法展开三维情况 预测， 确定区域内的高值单元块分布空间、分布规律特征。
5 结论
总而言之，通过开展矿床三维成矿预测工作，能够切实实现 三维空间成矿预测，达到老矿山深边部找矿靶区圈定。目前来 看，矿床三维成矿预测实施过程中依然存在较多问题亟待解决， 如缺乏深部工程对靶区的验证，技术应用存在资料成熟度的限 制等。因此在现有地质勘查与找矿工作中， 需要将地质勘查与找 矿工作密切结合在一起，积极引进先进的地质勘查理念及勘查 技术， 结合地质勘查结果优化找矿技术方案， 从根本上增强采矿 水平， 推动采矿工作高质高效开展。
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