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随着陆上矿产资源日益枯竭,找矿勘探难度日渐增大,海底多金属硫化物作为矿产资源的新领域,逐渐成为学科研究的前沿和重点。其较大的成矿远景和开发潜力,使之成为各国竞相研究的目标。根据国际海底管理局的章程,海底矿产资源的开发需先申请专属合同区,然后在8年和10年后需分别放弃50%和75%的勘探区面积。因此,在勘查难度很大的海洋环境中,如何基于较少的数据资料在海区确定合同区位置,如何在合同区内圈定找矿靶区并对找矿靶区进行优选规划是现阶段海底矿产资源勘探亟待解决的问题。针对海底多金属硫化物的勘查实际,本文建立了海底多金属硫化物资源定量预测评价方法体系,并应用于印度洋中脊研究区成矿预测研究中。实现了从面到点,逐步确定找矿有利区位置,逐步缩小找矿有利区范围的过程。在第三层次预测中,选择龙旂热液区为典型研究区,开展定量化综合预测和成矿过程模拟分析的双向成矿预测评价研究,圈定成矿最有利部位,为我国硫化物合同区的勘探规划提供科学依据。本文取得的创新成果主要包括:(1)充分掌握海底多金属硫化物成矿地质背景、控矿要素及找矿标志,以印度洋中脊区域为研究区,结合区内地形、重磁、构造等相关数据,统计分析提取成矿有利区范围,构建硫化物矿床找矿模型;(2)系统建立了海底多金属硫化物资源定量预测流程体系,运用证据权等预测方法实现了印度洋研究区三个层次的成矿预测,并提出我国硫化物合同区区块规划的建议方案;(3)以龙旂热液区为典型研究区,利用Surpac软件构建地表、断裂、洋壳圈层的三维地质模型,基于“立方体模型”找矿方法实现多金属硫化物的三维成矿预测;(4)将龙旂热液区多金属硫化物地质模型对应的成矿条件转化为FLAC3D软件中相应的条件参数,实现多金属硫化物成矿过程的模拟再现;(5)将三维成矿预测结果与过程模拟的分析结果联合约束,开展了龙旂热液区双向预测评价,确定成矿最有利部位,减少了定量化综合预测的多解性以及过程模拟的不确定性,提高找矿概率。