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[摘要]本文通过对以往相关研究的梳理和总结，依据现有的成矿理论、成矿预测理论和矿产资源勘查与评价理论，以区域成矿规律总结分析与三维地质模型建立为基础，提出了找矿预测模型构建、三维成矿有利信息定量表达提取、三维定位定量定概率预测评价的深部矿产资源预测评价的方法流程，提出了基于基础地质与矿产地质相结合的控矿因素定量表达方法，创新了不整合面和碳酸岩层等新变量的提取，以及基于统计收敛性划分成矿有利度区间等新方法，并最终实现了原始资料与成果的集成管理与验证工程设计。
[关键词]三维定量预测 隐伏矿体 立方体预测 控矿因素定量表达
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-257-1
1研究思路与技术方法
1.1总体技术方案
区域隐伏矿体三维定量预测评价，可以用一句话概述地表达为：以多年积累的二维地质调查成果与经验为基础，依托三维可视化技术拓展为三维实体地质模型，以成矿控制因素有利组合部位的定量圈定与筛选实现深部矿产资源的定位与评价。因此，系统地收集研究区的地质、矿产基础资料，在平面地质图和剖面（钻孔）图等基础地质资料的基础上，利用地质三维建模技术构建三维地质模型；在此基础上，针对成矿有利部位开展矿产地质调查、深部钻探和大比例尺物、化探等工作；利用三维矿产预测模型，有机地组合各种成矿预测相关信息，提取有利成矿条件，寻找有利组合的空间部位；实现深部矿产资源的定位定量定概率预测评价，工作成果采用三维技术与虚拟现实技术进行集成表达与综合分析。总体上，整个区域隐伏矿体三维定量预测评价工作主要分为三维实体建模、可视化预测评价、成果集成分析三个主要的模块。
1.2三维地质建模
三维地质建模是隐伏矿体三维定量预测评价的前提和基础，以已有的各类平面、剖面资料为基础，构建研究区的三维立体模型，如同地质填图分类：地层、构造、岩浆岩等，三维实体模型分为地表、地层、构造、岩体、已知矿化（体）特征、已有地质工程等。系统地收集研究区的地质与矿产勘探、科研等方面的数据与资料，包括遥感影像、地形高程数据，不同比例尺的地质图、地质手图（产状）、实测地质剖面图、中段平面图、钻孔编录资料、探槽、勘探线剖面、物探重力、磁法解译数据以及地调报告等，利用地质三维建模技术，在平面和剖面地质资料的基础上，结合物探深部物性信息解释，构建三维地质体模型。
1.3深部矿产资源可视化预测
隐伏矿体三维定量预测评价本质上讲就是把某种找矿模型的控矿因素进行组合，将有利成矿条件组合的有利部位筛选出来，关键取决于对区域预测矿床的地质认识，地质认识被高度概括为找矿概念模型。找矿概念模型有效地指导定量化预测，对有利的控矿因素（成矿条件）建立定量化的指标，构建找矿数字模型。以找矿数字模型和实体模型为依据进行各成矿有利要素三维立方体提取，采用地质统计学等预测理论实现研究区深部矿体的三维成矿条件分析，寻找成矿条件的有利组合，圈定找矿有利靶区，定量分析资源潜力，进而对研究区矿产资源实现定性、定量、定位以及定概率的三维预测与评价，为进一步部署建议提供科学依据。
1.3.1区域找矿概念模型
矿床的找矿概念模型是指特定类型中某一典型矿床或同一类型矿床的地质-地球物理-地球化学特征、找矿标志与找矿方法组合的基本概述与表述。多元信息的加入使找矿模型的概念越来越广，而获取、分析和总结这些信息的手段也向数字化和定量化发展，它使人们对该类型矿床的了解更加多元化，并由感性认识逐步上升到规律性认识，以指导下一步的矿产勘查与矿产预测工作。成矿规律分析及找矿模型的建立是隐伏矿体三维定量预测评价的核心，找矿模型可突出主要的控矿因素，抓住找矿的关键信息，提出获得关键信息的有效方法组合，总结主要找矿标志组合，因而简化了找矿的实际过程，是进行隐伏矿体定位预测和提高预测可信程度的主要依据。成矿规律和找矿模型的分析总结是必须建立在对研究区地质背景深入认识的基础上的，总结成矿带和矿集区内不同的矿床类型，分析控矿条件和区域成矿地质背景，根据具体的成矿模式建立对应的找矿概念模型。
1.3.2区域找矿预测模型
在建立找矿概念模型的基础上，将数字模型与实体模型结合到一起，通过立方体块进行赋值，采用立方体预测模型对各个变量进行成矿有利条件的分析与提取，作为三维找矿预测模型重要的找矿信息变量。三维数字找矿模型的定量分析在三维空间上主要借助于“立方体模型”来实现从传统的二维找矿向三维找矿的新突破。基本思想是：首先将一个实体模型分割成相同大小的立方体（立方体的尺寸取决于模型的精度），并将所属类型或预测参数作为属性赋给每一个立方体；然后通过对这些立方体单元进行各种地学统计分析，从而实现三维成矿有利条件的提取和三维矿产定量预测评价。
（1）有利地层信息提取：对于赋矿地层的分析，判断其含矿性的好坏，不仅要研究其成矿元素的富集系数，同时也应该研究地层中成矿事实的多少。
（2）区域硅钙面提取：硅钙面既有对成矿有利的钙质岩类，又具有热液运移的有利通道，故是夕卡岩矿床重要的成矿部位。
（3）不整合面提取：通过分析研究区地层不整合接触，提取不同地层直接的接触面，获得不整合面作为成矿预测模型中的一个变量。
（4）成矿有利构造信息提取：构造活动对成矿特别是内生矿产的生成具有重要的影响，构造活动控制着岩浆岩的侵入，同时也控制了热液的运移，为矿床的成矿流体提供了直接运移通道，构造的发育对矿化富集与矿床的分布也具有明显的控制作用，构造的多期活动可以产生多期矿化叠加，成矿后的构造发育对矿体表现为改造作用和矿床保存条件的破坏作用。不同变量分别从不同的角度反映线性构造的特征，对构造发育特征可以通过构造频数、构造密度来定量化地描述；通过方位异常度来定量地分析构造方向的展布得到局部构造特征；构造带特征可以通过断裂缓冲区分析；构造交汇特征通过构造交点数来定量描述；构造岩浆活动特征使用构造中心对称度来定量地提取这类具有对称分布的地质现象；通过构造分层解析提取成矿期构造特征。
（5）成矿有利岩体信息提取：岩浆岩为热液矿床成矿提供热源及成矿物质。岩体的复杂程度（岩体分异特征）、岩体顶面凹凸度、岩体缓冲区及有利岩性段是有利岩体信息提取的关键变量。
[关键词]三维定量预测 隐伏矿体 立方体预测 控矿因素定量表达
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-257-1
1研究思路与技术方法
1.1总体技术方案
区域隐伏矿体三维定量预测评价，可以用一句话概述地表达为：以多年积累的二维地质调查成果与经验为基础，依托三维可视化技术拓展为三维实体地质模型，以成矿控制因素有利组合部位的定量圈定与筛选实现深部矿产资源的定位与评价。因此，系统地收集研究区的地质、矿产基础资料，在平面地质图和剖面（钻孔）图等基础地质资料的基础上，利用地质三维建模技术构建三维地质模型；在此基础上，针对成矿有利部位开展矿产地质调查、深部钻探和大比例尺物、化探等工作；利用三维矿产预测模型，有机地组合各种成矿预测相关信息，提取有利成矿条件，寻找有利组合的空间部位；实现深部矿产资源的定位定量定概率预测评价，工作成果采用三维技术与虚拟现实技术进行集成表达与综合分析。总体上，整个区域隐伏矿体三维定量预测评价工作主要分为三维实体建模、可视化预测评价、成果集成分析三个主要的模块。
1.2三维地质建模
三维地质建模是隐伏矿体三维定量预测评价的前提和基础，以已有的各类平面、剖面资料为基础，构建研究区的三维立体模型，如同地质填图分类：地层、构造、岩浆岩等，三维实体模型分为地表、地层、构造、岩体、已知矿化（体）特征、已有地质工程等。系统地收集研究区的地质与矿产勘探、科研等方面的数据与资料，包括遥感影像、地形高程数据，不同比例尺的地质图、地质手图（产状）、实测地质剖面图、中段平面图、钻孔编录资料、探槽、勘探线剖面、物探重力、磁法解译数据以及地调报告等，利用地质三维建模技术，在平面和剖面地质资料的基础上，结合物探深部物性信息解释，构建三维地质体模型。
1.3深部矿产资源可视化预测
隐伏矿体三维定量预测评价本质上讲就是把某种找矿模型的控矿因素进行组合，将有利成矿条件组合的有利部位筛选出来，关键取决于对区域预测矿床的地质认识，地质认识被高度概括为找矿概念模型。找矿概念模型有效地指导定量化预测，对有利的控矿因素（成矿条件）建立定量化的指标，构建找矿数字模型。以找矿数字模型和实体模型为依据进行各成矿有利要素三维立方体提取，采用地质统计学等预测理论实现研究区深部矿体的三维成矿条件分析，寻找成矿条件的有利组合，圈定找矿有利靶区，定量分析资源潜力，进而对研究区矿产资源实现定性、定量、定位以及定概率的三维预测与评价，为进一步部署建议提供科学依据。
1.3.1区域找矿概念模型
矿床的找矿概念模型是指特定类型中某一典型矿床或同一类型矿床的地质-地球物理-地球化学特征、找矿标志与找矿方法组合的基本概述与表述。多元信息的加入使找矿模型的概念越来越广，而获取、分析和总结这些信息的手段也向数字化和定量化发展，它使人们对该类型矿床的了解更加多元化，并由感性认识逐步上升到规律性认识，以指导下一步的矿产勘查与矿产预测工作。成矿规律分析及找矿模型的建立是隐伏矿体三维定量预测评价的核心，找矿模型可突出主要的控矿因素，抓住找矿的关键信息，提出获得关键信息的有效方法组合，总结主要找矿标志组合，因而简化了找矿的实际过程，是进行隐伏矿体定位预测和提高预测可信程度的主要依据。成矿规律和找矿模型的分析总结是必须建立在对研究区地质背景深入认识的基础上的，总结成矿带和矿集区内不同的矿床类型，分析控矿条件和区域成矿地质背景，根据具体的成矿模式建立对应的找矿概念模型。
1.3.2区域找矿预测模型
在建立找矿概念模型的基础上，将数字模型与实体模型结合到一起，通过立方体块进行赋值，采用立方体预测模型对各个变量进行成矿有利条件的分析与提取，作为三维找矿预测模型重要的找矿信息变量。三维数字找矿模型的定量分析在三维空间上主要借助于“立方体模型”来实现从传统的二维找矿向三维找矿的新突破。基本思想是：首先将一个实体模型分割成相同大小的立方体（立方体的尺寸取决于模型的精度），并将所属类型或预测参数作为属性赋给每一个立方体；然后通过对这些立方体单元进行各种地学统计分析，从而实现三维成矿有利条件的提取和三维矿产定量预测评价。
（1）有利地层信息提取：对于赋矿地层的分析，判断其含矿性的好坏，不仅要研究其成矿元素的富集系数，同时也应该研究地层中成矿事实的多少。
（2）区域硅钙面提取：硅钙面既有对成矿有利的钙质岩类，又具有热液运移的有利通道，故是夕卡岩矿床重要的成矿部位。
（3）不整合面提取：通过分析研究区地层不整合接触，提取不同地层直接的接触面，获得不整合面作为成矿预测模型中的一个变量。
（4）成矿有利构造信息提取：构造活动对成矿特别是内生矿产的生成具有重要的影响，构造活动控制着岩浆岩的侵入，同时也控制了热液的运移，为矿床的成矿流体提供了直接运移通道，构造的发育对矿化富集与矿床的分布也具有明显的控制作用，构造的多期活动可以产生多期矿化叠加，成矿后的构造发育对矿体表现为改造作用和矿床保存条件的破坏作用。不同变量分别从不同的角度反映线性构造的特征，对构造发育特征可以通过构造频数、构造密度来定量化地描述；通过方位异常度来定量地分析构造方向的展布得到局部构造特征；构造带特征可以通过断裂缓冲区分析；构造交汇特征通过构造交点数来定量描述；构造岩浆活动特征使用构造中心对称度来定量地提取这类具有对称分布的地质现象；通过构造分层解析提取成矿期构造特征。
（5）成矿有利岩体信息提取：岩浆岩为热液矿床成矿提供热源及成矿物质。岩体的复杂程度（岩体分异特征）、岩体顶面凹凸度、岩体缓冲区及有利岩性段是有利岩体信息提取的关键变量。