EJ T 909.3-1994 铀矿资源评价方法.成矿成功树法.pdf

1、E 核国和共民人华中EJ/T 909. 3-94 铀矿资源评价方法成矿成功树法199牛10-24发布”5-01-01实施中国核工业总公司发布中华人民共和国核行业标准铀矿资源评价方法成矿成功树法本标准同EJ/T551和EJ/T909.1配套使用1 主题内容与适用范围EJ/T”.3-94 本标准给出了成矿成功树法的原理和实施步骤，规定了应用它的条件和必须遵循的准则。本标准适用于不同比例尺、不同类型的铀矿资源评价2 引用标准EJ/T 551 铀矿资源评价规班EJ/T 909. l 铀矿资源评价方法3 基本准则铀矿资源评价是通过应用适当的数学方法完成铀矿资摞的定量预测铀矿资源评价方法必须具备科学处理各

2、种地学信息及专家主观认识的功能，最终提供精度、可靠性均较高的预测成果，以满足指导找矿和制定长远规划的需要。4 成矿成功树法4.1 成矿成功树法的基本原理本方法的理论基础是系统工程中的可靠性理论在系统工程中可靠性理论广泛用于工程的安全分析和对各种风险作出定量估计在将此方法引入成矿预测时，已将“工程故障树”改为它们对立的事件一一“成矿成功图1基本事件树”并将故障树中的逻羁门作适当的改造，如将原故障树中的“与门”关系改为或门关系，原为或门的改为与门，结果事件和中间事件改为相对应的对立事件4.1.1 “成矿成功树”的构成成功树由各种事件和连结事件的逻羁门困3中间事件中国核工业总公司1”令10-24批准

3、图2未探明事件 I 圄4顶事件直”5-01-01实施1 EJ/T剑”.3-94所组成，它是一种特殊的树状逻辑因果关系图，即用事件和逻辑门的形式描述系统中各事件之间的因果或成因联系4.1.1.1 事件及其符号底事件z是位于成功树底端的事件，它包括基本事件与未探明事件，基本事件是已探明其发生原因的事件，用圆形符号表示（图。未探明事件是指可以探明但尚未探明的事件，用菱形符号表示图2).结果事件z是由基本事件或事件组合所导致的事件，用长方形符号表示结果事件又可分为中间事件（图3）和顶事件（图4），顶事件乃是成功树分析中希望出现的事件，中间事件是位于顶事件和底事件之间的事件团5或门图6与门条件事件z它表

4、明逻辑门起作用的条件或限制，符号表示如图8.4.1.1. 2 逻罄门及其符号逻辑门是成功树中联系各事件的桥梁，它用于说明各事件之间的因果关系或门它的逻辑代数表示为X1VX2=C意思是zX1,X2两个不同事件至少有一个发生就能导致C的发生，符号如图5.与门z它的逻辑代数表示为X1JX2 =C 意思是事件X1、X2须同时发生，事件C才能且必然发生，与门的符号如图6.图7非门图8顺序与门非门z它的逻辑代表数图9表决门图10异或门描述为，如果觅取值为I,则必有X1=0，意思是表示与命题的意义相反如X1表示事件发生，则立1表示事件X1不发生，反之亦然其符号如图7.顺序与门s它表示仅当事件按规定的顺序发生

5、时，才能导致结果事件的发生，其符号如图8.2 EJ/T”.3-94 表决门z表示当n个事件中有r个事件发生时，才能导致结果事件的发生，其符号如图9. 异或门z当X1,X2两个事件中任何一个发生都可能引起C发生二但是X1和X2不能同时发生，这种关系称为逻辑“异或门”关系其相应的逻辑代数式为zX1巳VX1X2=C其符号如固10.4.1. 2 成功树的计算方法在计算成功树中顶事件的概率值时，有两种方法可供选择s一种是统计独立计算法，另一种是分离标准型开关函数法4.1. 2. 1 统计独立计算法它的基础是将所有事件（包括同样的事件出现在不同的位置都视为统计独立。按成功树的逻罄结构反复运用各种概率计算公

6、式计算出顶事件发生概率的近似值，其基本公式是za. 与门概率p = II P(X;) . (1) b. 或门概率p = 1-II l - P(X,)“. c. 非门概率p = II 1 - p (X;) J .“”. (3) d. 顺序与门概率当事件按规定的顺序发生时概率为P = JTJP XJ J“.”.” 否则P=O e. 异或门概率p = 1 - II 1 - P(X;) - IIP(X;)”“. (5) r. 复合结构概率a型复合结构图11)p = IT l - II l-P(X.1)“”. ( 6) 1-I K=I 3 EJ/T”.3-94 图11a型复合结构j=l ,2, . m1

7、k=l ,2, . n b型复合结构图12)P = 1 - I1 1 - flP(X,) .”.的图12b型复合结构j=l ,2,m1k=1,2,. . n 以三取二表决系统为例图13)P=l一(1-P1P2)(l-P2P3)(1-P3P1). (8) 图134. 1. 2. 2 分离标准型开关函数法4 在由若干事件组成的系统中，每个事件都存在两种状态，事件发生或不发生，可表示为存在不存在EJ/T”.3一”对于n个事件组成的系统呈现F种状态，开关画数可表示为zf =X1AX2八“AXn) V (X1 AX2 A“. A立山）v （立1A立2A”其中支3是X的补态，它满足E如X,=1则立，O,X

8、,=O则宜，lX,VXj=l则X,AXj=O以三比二表决系统为例，如图13f =X1AX2AX川XiA Xz A X1) V X1 AX2 AX3) V 立IX2 AX3) V立IAX2 AX3) v （立IX2 A支3)V X1 A X2 A X3) V 文IA Xz AX3 ). (10) 共组成八种情况，按三取二表决系统，其中前四种取值为1，后四种取值为0，保留其值为1的各项，弃去其值为0的诸项，这样构成的画数为分离标准型开关函数，用非来表示，可以很方便地写出其表达式z!Ji= Xi A X2 A Xa) V X1 A X2 A Xl) V Xi A X2 A Xl) V Xi A X2

9、 A Xa) 11) 其成功概率为zP=P1P2P3+P1P2 Cl-P3)+P1P30-P2)+P2P3 (1-Pi) =P1P2+P2P3+P1Ps-2P1P2P3 .”.”. . (12) 其中P1、P2、p3分别为事件X1、X2、Xs的成功概率这种方法适用于较简单的系统，对于复杂系统计算时很繁，因此不太适用以开关函数法和系统独立法比较，二种方法计算得到的结果在一般情况下相差不大，在实际工作中可采用混合算法4.1. 2. 3 模糊数学算法本算法就是使可靠性理论与模糊数学结合起来，开发出一种新的计算公式一一隶属函数，用以计算基本事件、中间事件的成矿隶属度，最后求出成功树顶事件的成矿有利度，

10、用成矿有利度来代替成矿概率值计算成矿规模可分为二种情况，一种是分别建立大、中、小矿各自的隶属函数。并根据计算预测区属大矿、中矿、小矿隶属皮大小来决定该区属于那一种规模第二种是当控制区内矿床数较少，可用大、中、小矿的控矿因素建立混合模型，并建立隶属函数。根据隶属度大小和控制区对比来计算成矿的规模成功树中的每一个基本事件都可以作为一个模糊子集，可以记为（u）O，口，用它表示u对X的隶属度，各种逻辑门计算公式如下sa. 与门1c(u) = min阳1(u),x2(u)”.”“. (13) b. 或门1c (u) = ma.xx1(u),xz(u )” 04) c. 非门1c (u) = 1一问（u）

11、”.”.(15) d. 三比二表决门z5 EJ/T”.3一”p.c (u) = maxmin问i(U），向z(U门，minx2 (u), p.x3 (u刀，minx3(u），向1的”. ( 16) e. 复合与门ic (u) = minx沃的，/lXz(U）阳，（u)”“ (17) f. 复合或门：c (u) = ma.xx1 (u) ,.x2(u）“阳，（u）“”“(18)g. 复合顺序与门z若事件按顺序发生则c(u) = minx1 (u) ,.x2(u) .阳”（u）”.”(19)若事件不按规定顺序发生则按P=Oh. 复合异或门c (u) =max问1(u) ,.xz (u) .队（u)

12、J - min.x1 (u），阿2(u)”阳”（u)J ”. (20) I. 复合结构za型1c(u) = minmaxx川u),.x川u）”.x”11(u) ,max.x川u),.x22 (u）”阳2z(U），”max阳”，问z,.(u）”.x,._,.(u）”.(21) b型2月（u)= ma.xmin.x11 (u) ,.x川u) lX1n, (u汀，min向21(u), 川u). /lXz.2 (u汀，min . 1 (u) ，.z (u）”巧刷刷（u)J .(22) 4. t. 3 建立成矿成功树成矿成功树即是一个矿产预测模型建立成矿成功树就是将专家对成矿规律的认识，转化为可用于资源

13、评价的成功树的形式，专家的认识越深刻、越符合实际，预测结果越好，反之亦然。根据专家对成矿规律认识上的差异，成功树可分为判据型和成因型二类。判据型或称成矿规律型成功树它是根据专家的经验建立起来的一种成功树，其步骤是将专家对某地区或某种类型矿床成矿规律的认识一一找矿判据一一列出，而后用适当的逻羁门将各种判据（基本事件联结起来，最后构成某区或某种类型矿床的判据型“成矿成功树”。成因型成功树，又可称为成矿概念模型。它往往是在判据型成功树的基础上发展起来的，其特点是由此类成功树所反映出来的专家对成矿规律的认识更系统化和更理论化。它是一幅由成矿主要控矿因素描绘出的、结构严谨、生成有序的成矿作用图。按成矿成

14、功树的功能有单类型和综合型之分，前者只能用于特定类型矿床的成矿预测或资源评价，后者可适用于多种类型的成矿预测和资源评价根据资源评价范围的大小，常采用三种大、中、小不同比例尺比例尺不同，基础资料的精度也不一样，这对资摞评价工作有着深刻的影响在具体进行资摞评价时，有时还在原成功树的基础上根据比例尺大小、资料情况编制一种简化了的成功树，供具体计算时使用4.2 成矿成功树法的评价步6 EJ/T ”.3-94 4. 2.1 预测单元划分单元划分总的原则是以提高资源评价成果质量为目的，它的形在与大小与多元统计预测单元划分一样，并无特殊要求，一般来说，资料精度高单元可划小一些，反之可划大一些4. 2. 2

15、建立成矿成功树建立成矿成功树的步骤z首先，总结、综合本区和外区本英型矿床成矿规律或判据。其次，对所有的判据或控矿因素进行筛选和堕别，区分哪些是成矿有利因素，哪些是成矿必备条件F哪些是地区性成矿有利条件，哪些是普遍性控矿因素F第三，对找矿判据或控矿因素按其性质和特点以及在成矿过程中的作用进行归类和分级，第四，用不同的逻罄门将各种不同的性质、不同级别的控矿因素联结起来，如同类同级成矿有利因素或地区性成矿有利条件则用“或门”联结起来，对于性质不同的成矿必备条件或具普遍意义的控矿因素则用“与门”联结起来，形成成矿成功树，第五，用本区已知的铀矿床对成功树进行检查，只有检查结果表明该成功树完全符合本区铀成

16、矿规律时，该成功树方可用于资源评价，否则仍需修正直到完全与本区铀成矿规律相吻合为止4.2.3 资料的收集与整理按其对铀资、源评价的重要性，资料可分为必需的、重要的和一般性的三个等级区内所有已知矿床、矿点、异常点的资料、与铀资源评价比例尺一致的地质图、卫片或航片解释图等，这些资料所包含的信息丰富、全面、准确和重要，是资摞评价不可缺少的必需资料没有它们资摞评价工作便无法进行，各种与铀资源评价关系密切并能直接用于资源评价的资料都属重要资料。这些资料包括有z航空能谱资料（或Y测量资料、多种物探、化探资料、富铀建造、含矿主岩分布、岩性组合特点、含铀性、矿化蚀变、成矿时代等F从理论上说上述两类资料应包含“

17、成矿成功树”中所需要的多种信息。它们是基本事件取值的基础，是铀资源评价的依据，决定着铀资摞评价的质量。一般的资料是指与铀矿化无直接关系、或虽与铀矿化有关，但不能直接用于铀资源评价的零星的质量不能保证的、一致性差的资料，这些资料通常只能间接用于铀资摞评价工作官们在建立成功树时或对预测结果作最终解释时，往往能起到提高资源评价成果质量的作用。以“成矿成功树”为依据进行资料收集，就能作到目的明确，重点突出，避免盲目性和减少不必要的浪费。资料的整理包括两方面的内容。其一是对已知铀矿化资料的综合整理，目的有二z一是为建立适合本地区铀矿化特点的成矿成功树（即建立模型作准备，二是为以后基本事件取值和确定多种参

18、数奠定基础和提供依据其二是对全区多种资料进行整理，以满足铀资、源评价对资料的要求。资摞评价对资料的要求很多，最重要的有二条，即要求资料的一致性和完整性。为此对收集到的各种资料必须进行质量颤别，确定资料的可信度，对可信度低的资料要查明原因，并作有针对性的处理如在同一张地质图上往往会因工作程度的不同而出现精度上的差异，在物探、化探资料中经常会出现由于测量时间的不同，使用仪器的不同等而出现这部分资料对另一部分资料的系统误差，对于这些资料必须进行处理，只有解决了资料的一致性后方可用于资摞评价在进行大区资摞评价时常会遇到资料不全的问题，必须采取不同的方法（如重测、外推或用其它资料替代解决资料空白区的填平

19、补齐，否则资源评价无法进行除此之外，有时还因资源评价方法的要求，需对资料进行预处理7 町T”.3一”4. 2.4基本事件的取值由于资源评价涉及的资料种类繁多，有精确的也有模糊的，有数字的也有图形的，有定性的也有定量的，在应用这些资料进行资潭评价时，必须使之定量化众所周知，定量化的方法很多，对于不同性质的资料应灵活选用不同的定量化方法，使之便于计算成功树顶事件在基本事件取值过程中必须遵循两条基本原则，a 基本事件取值必须与反映在成功树中的概念相一致如断裂构造的取值就有多种方案可供选择z既可按断裂构造产状或性质取值或赋值，也可以按其规模、大小、长度取值F还可以按断裂构造发育程度如密度单位面积里断裂

20、构造长度或条数等取值，鉴别其取值方案是否合理的依据就是看其是否与成矿概念或规律相吻合b 基本事件取值方案确定后，其结果还必须经受已知有矿或无矿单元的检验若基本事件取值与已知有矿或无矿单元相矛盾，在成矿规律或概念正确的条件下，必须改变取值方案，直到与已知单元情况吻合为止4. 2. 5 成矿概率或有利度的计算为了较精确地计算顶事件的成矿概率或成矿有利度，逐一建立起主要控矿因素（即中间事件的隶属画数，在建立隶属函数时，往往利用已知单元的统计资料来确定隶属函数的上、下界限隶属函数的形态主要根据控矿因素的变化特征来确定根据隶属画数求出不同单元中每个主要控矿因素的隶属度和最终计算出顶事件的成矿概率或成矿有

21、利度，根据成矿概率或成矿有利度进行成矿预测和资摞评价，4.2.6 成矿规模与资源量计算成矿规模的计算，可通过建立大、中、小矿（规模的隶属函数，计算各单元隶属度而后根据隶属度值或综合成矿有利度的大小判别预测单元无矿、有矿和成矿规模而资源蠢的计算则可利用蒙特卡洛方法，参见EJ/T909.1附录A（参考件或其它常用的资源量计算方法。4. 2.7 预测结果的地质解释预测结果地质解释的任务是根据资源评价方法特点、结合当地地质实际对预测结果作出全面的质量评价它的内容主要有两个方面z首先，对圈出的成矿有利地区进行分类、分级排队，即对成矿有利单元作进一步的评估，并对其成矿有利条件详细加以说明和论证，为用户指出

22、找矿重点地区和必须注意的问题，其次，是发现和解决资源评价过程中存在的问题，如属个别性质的问题通过地质解释加以说明局部性的问题必须采取有针对性的措施来解决如果存在问题较多，或涉及面广，存在问题重大，属本质性的问题则须全面返工。4.3 成矿成功树的应用条件4.3.1 必须对工作区铀矿成矿规律或找矿判据有基本符合实际的认识4.3.2 必须善于将铀矿成矿规律转换成可供计算的成功树的形式4.3.3 基本事件取值与成矿规律认识一致本方法紧密结合地质，适应性强可用于不同类型、不同比例尺铀矿资摞评价，不受工作区已知矿床数量、类型的制约，在基础资料精度相差较大的地区亦可应用，且计算简便8 “ 我国超大区铀资漂评

23、价EJ/T ”.3-94 附景A应用实例参考件Al.1 确定资潭评价范围与划分预测单元此次铀资源评价面秧约790万km2，主要是应用小比例尺地质资料，通过评估对铀成矿环境的有利程度来估算铀资摞量为了增强成矿环境的可比性，根据我国地质构造特征和铀成矿条件的地区性差异，以东经102和北纬32为界，将评价范围分为三大区即东北区、华南区和西部地区以30（经度20（纬度的方楠，将工作区划分为174个单元。Al.2 踵立铀矿综合成矿成功树超大区铀资螺评价不同于地区性或单类型铀资摞评价，其目的是要预测全区多种类型铀资源的潜力以及它们在各地的分布，因此必须建立适用于多种类型铀矿床的预测模型预测模型可以是统计模

24、型，也可以是成因模型，前者需要有大量已知矿床，一般难以满足因此采用后者，即以“两阶段多次富集”铀成矿理论为依据，建立成因预测模型。这一理论的基本思想是将铀矿床的形成分为成岩富集和成矿富集两个阶段在成矿第一阶段形成富铀建造，它一般达不到工业开来的富集程度在成矿第二阶段，原有的富铀建造遭受不同性质的地质作用改造，使其中的铀元素得以再次分布，在局部地段富集形成不同类型的铀矿床并将这一理论改编为铀矿综合成矿成功树（图ADo它由四个主干或中间事件（即成矿必备条件支持，每个主干又由一系列的支干和树叶（即基本事件说明Al.3 收集与整理资料各种地质资料虽对铀资摞评价都有一定关系，但是不能将它们都收集来，而必

25、须有所选择，选择资料的原则有二z一是它与铀矿化关系密切的程度，二是资料的一致性和可比性此次铀资源评价主要应用了如下基础资料z地科院主编的1:4000 000中华人民共和国地质图F核工业703航测队编制的1:200000。我国航空伽玛场图F地科院地质所于志鸿主编的1:6 000 000中国陆地线性构造图，1:2 000 00。我国铀矿床分布图，我国铀矿床数据库中的有关数据及1988年前所有铀矿床储量报告此外还有一系列其它辅助资料由于受条件限制，基础图件未做到比例尺一致，这会给资源评价一定影响此外，用航空伽玛场替代铀场，在一些娃高的地区如鲁东南，或饵高的地区所产生的错误，采取对预测成果的最终解释来

26、加以说明和修正，而不直接修改资料9 里叶毒E图A-1区域铀矿综合成矿成功树tA-x，.体时代i=l.2,3.4,5，“ts-y，一源体改造时代i=l.2,3，也一强烈造山、成陆、成矿期，p，一升降运动适当，x，一花岗岩型，X2一火山岩型，Y1一源体暴露，Z1一红化、精土化，w，一断裂一侧下降，P2一矿体淋失轻徽，X3一碳硅泥岩裂，几一其它类型，Y2一源体破碎，Z2一硅化水云母化，W2一船形向斜、迭瓦帽断带，p，一矿体构造剥蚀、贫化不强，x.一砂岩型，x.一构造岩型，Y3一源体热改造，Za一碱交代，w其它地质不连续带，民一矿体强烈剥蚀贫化，u。一铺摞体造矿临界值，z一其它，R一地球化学过ll带1

27、Ps一矿体埋深BOOm1UA一铺源体含铀总量，Us一活化曲总量，u.一活化自造矿临界值，又无伴生可采矿产KFMs蜘M霄帽亭自M阳帽MH姆”由蹲制M节嘱事捆阿西Sl知间烟国拥渲袖自取汹a凰”吗MRS葛驾同理BMRqT藏怜勤闹得v葡萄l 。EJ/T剑”.3一，4致从图Al可知基本事件取值分铀源、铀摞改造、成矿富集、保矿等方面进行铀源取值s首先必须确定地顶体舍铀量的下限闸值，大于此值方可认为是铀源体确定铀源阁值的原则是z它大于克拉克值，地质体舍铀量小于此阔值的地区不可能有矿床分布经统计研究确定航空照射量率大于2.58nc/kgh的地质体定为铀源体，以其出露面权和平均照射量率之积作为铀摞变量鉴于各类铀

28、源中活化铀所占比重不同，迭加铀摞优于单一铀摞，所以此变量还需用类型迭加系数加以修正根据巳知有矿单元的铀摞变量的实际情况，确定铀源变量的上限为38.7，下限为1.29，并建立如下铀源隶属函数zY1 = 0 X1 :S:二1.29 Y1 = 0. 457 - 0. 6798log X1 1. 29 X1 38. 7 Y1=1 x;i:38. 7 . (Al) 式中：Y1一一铀摞变量Xi一一照射量率与出露面棋乘积（nc/kg.hxkm2) 铀源改造z断裂构造是铀源改造和成矿的主导因素断裂构造规模大小不同，在卫片解译图上分为深大断裂、区城性大断裂和一般断裂三级，不同级别断裂不论在成因上还是在展布上都有

29、密切的关系，根据已知有矿单元的统计分析表明，一般断裂构造单位面秧长度与铀矿化关系密切，因此选用它作为铀摞改造变量，并建立起相应的隶属画数zYz = 0 X2 2.24Yz = 0. 73 - 2. 09 logxz 2. 24 Xz 6. 7 4 Yz = 1 z占6.74.（A2)式中：Yz一一铀源改造变量FXz一一单位面积一般断裂构造长度成矿富集E铀的含矿主岩多种多样，在各种岩石中均可富集成铀矿床因此，可以认为在富铀建造发育的地区，铀的富集条件基本满足富铀地层中酸性火山岩、花岗岩岩体、变质岩和与其相邻的陆相沉秧岩就是铀富集成矿的主要场所，即含矿主岩根据上述各类主岩在该单元所占比重大小，结合

30、其它因素可预测铀矿类型保矿条件z已知铀矿床的分布无例外地受断裂构造的控制，它们都产于隆起拗陷过渡带，如断陆盆地的边缘由于预测单元面积很大，除大型盆地为大面积沉降区外，绝大多数单元均包含若干个不同级别的隆起陷拗过渡带因此可以认为就大多数单元来说，保矿条件具备Al.5 成矿预测首先，应用巳确定的隶属函数计算出每个单元主要控矿因素的隶属度，经过模糊数学运算求出每个单元的成矿有利度其次，编制全区综合预测总表表Al)，根据已知产矿单元铀矿量与成矿有利度关系的对比分析，确定矿量阑值，初步划出预测单元级别第三，结合地质实际，修正初步预测结果，最终预测出吨级产矿单元成矿有利度；：o.98）个其中个为已知单元，

31、吨级产矿单元个（已知单元个，吨级以下产矿单元个，应用矿床规模一频率法计算出三大区、不同类型铀矿床资摞量及全预测区铀资源总量，最后编写成矿预测报告和编制预测图11 单JC 1 2 3 4 5 6 7 8 已知矿-It类型花、砂花岗岩、花、砂碳硅泥岩砂着火山岩. 矿量7278 2273 37847 2621 1615 979 . . 销S*l.l 188 176 374 244 99 27 63 111 . . EJ/T ”.3-94 表Al成矿成功树综合预测总衰源2段属度1. 00 1. 00 1. 00 1. 00 0.88 0.50 0.75 o. 92 . . 自源改造构造密度5. 40

32、6. 47 4. 81 5.36 5. 5 5.68 4.31 3.23 . . 京属度o. 8 o. 96 0.70 0.79 0.82 0.85 0.60 0.36 成矿富集主岩类型+6，一l,+3+3,-4.+2 +10，一12，2，4+is ,v7，一l,13,3 +io,13 , 2 一2，2+1,l , 1 +4,9, 4 . . 156 I 1. oo I 2. 70 I o. 17 +9,10, 3 骨注s花岗岩s一碳硅泥岩F火山岩F砂岩型FV变质岩型附加说明z本标准由核工业总公司地质局提出本标准由核工业总公司地质局负责起草本标准主要起草人E孙文鹏、陈庆兰、殷橡、张云宜、张金带、范择民。12 隶属皮1 1 1 1 1 1 1 1 1 保障属度1 1 1 1 1 1 1 1 . . 预测级别特特特1 1 1 1 1 . . 斗京的aeaH自