C1 · 出版卷 11

Deposit Model 的使用与误用

Analogue、classification、confirmation bias、model flexibility

学习目标

完成本课后,你应能够把描述、成因、品位—吨位、Mineral Systems 与勘查模型分别用于适当目的;能够识别 confirmation bias、循环分类、尺度错误、类比越界和伪负证据。

你还应建立模型比较矩阵,在出现矛盾证据时更新矩阵,并在不把临时分类写成事实的前提下沟通信心。

模型的用途

模型是结构化简化。描述模型组织常见观测属性;成因模型提出过程与因果连接;品位—吨位模型在特定纳入规则下描述参照总体;Mineral Systems 模型组织关键过程与尺度;勘查模型把它们转成可检验空间预测。

这些产品回答不同问题。描述匹配不能证明成因;成因解释不估计吨位;品位—吨位分布不能证明某个矿点属于该总体;勘查足迹也不保证中心存在矿床。

模型名是沟通工具,不是边界清楚的自然箱子。混合、叠加与过渡系统真实存在;即使分类改变,也必须保留底层观测。

类比与可迁移性

只有比较属性具有因果意义且尺度相容时,类比才有用。围岩、构造环境、时代、蚀变、几何、商品组合或物性响应都可比较,但没有任何一个类比可以转移全部属性。

相似必须与差异成对记录。对每个类比列出:本地已观测特征、预测而未检验特征、在充分探测下缺失的特征,以及不相关特征。著名案例容易把注意力吸引到视觉上鲜明的特点,而隐藏基础发生率和替代系统。

可迁移性也受保存与观测层位影响。深侵蚀系统不应保留与完整浅部系统相同的足迹;变质与风化可以改变代理而不完全抹去原生过程。

Confirmation bias 与循环推理

把观测、竞争假设、区分检验、更新与停止规则分开的规范模型循环
把观测、竞争假设、区分检验、更新与停止规则分开的规范模型循环

Confirmation bias 是主动寻找或过度加权支持首选模型的观测;循环推理则是先因符合模型而选择数据,再用这些数据证明模型。不断重命名歧义特征会使模型不可证伪。

对策包括预先登记预测、始终保留至少两个替代、对关键结构进行盲法或独立记录、保存负结果,并定义停止或修订规则。若充分探测后某项必要预测失败,模型信心必须下降。

相关观测不能被当作独立证据重复计数。蚀变矿物、光谱响应和元素异常可能来自同一个反应;三张地图不一定等于三项独立确认。

分类、概率与基础发生率

分类经常只是暂定,应同时表达信心和证据,例如:“已填图格架与盆地卤水交代模型相容,但同沉积和晚构造替代尚未解决。”若模型、先验和似然没有可靠校准,不应制造伪精确概率。

基础发生率很重要。若很多贫矿系统也具有某特征,即使多数已知矿床都有它,该特征的诊断价值仍低。发表案例的选择偏差会夸大独特性,因为失败靶区往往缺少详细描述。

似然比思想可用于概念判断:某证据在一个模型下比另一个模型下更预期时,区分力才高。目的不是捏造数字,而是明确提出比较问题。

区分性检验设计

为每个模型识别必要过程证据、预测空间梯度、时间关系和禁止出现的观测,再按改变决策的能力排列测试。高分辨率数据如果所有模型都预测,就可能价值很低。

要区分探测失败与地质缺失。深部特征可能超出浅层方法能力,矿物可能低于检出限,未定向岩芯可能破坏构造检验。每个负结果都要记录探测能力和覆盖。

测试可以分级:先约束格架与保存,再检验过程与时间,最后在适当尺度检验预期产物。这样能避免必要区域成分已被反驳后仍直接钻探一个模型。

合成算例

一个合成异常包含磁铁矿蚀变、微量铜和区域断层。模型 A 为富铁氧化物热液系统;模型 B 为被蚀变的镁铁质火山岩加无关晚脉;模型 C 为 porphyry 边部。

三者都预测磁铁矿与构造,所以这些观测不能区分。A 需要相干热液铁氧化物生成顺序和区域连接蚀变;B 预测原生火成磁铁矿结构及晚于蚀变的脉;C 预测侵入中心、porphyry 型脉序和系统蚀变分带。

首批薄片显示交代磁铁矿切穿火成结构,降低 B 的信心;年龄结果又显示脉比磁铁矿年轻 40 Ma,削弱单期 A;侵入中心尚未约束,C 仍不完整。正确更新不是强行选胜者,而是把 A 分成多阶段和无关晚脉变体,并选择检验侵入与区域蚀变格架的方法。

解释流程

  1. 明确决策并选择适当模型类型。
  2. 把观测独立于分类保存。
  3. 提出至少两个可信替代和一个贫矿解释。
  4. 列出共享、必要、区分与反驳预测。
  5. 记录尺度、保存与探测能力。
  6. 主动寻找反面证据。
  7. 更新信心而不改写早期观测。
  8. 必要预测失败时停止或修订。
  9. 沟通临时状态和下一项区分检验。

练习与复核

  1. 判断五幅已发表图分别属于描述、成因、品位—吨位、系统还是勘查模型。
  2. 为合成异常建立三模型矩阵,并加入所有模型都预测的一项测试,解释其价值为何低。
  3. 改写一个“从假定 porphyry 靶区选样,再用样品定义 porphyry 蚀变”的循环论证。
  4. 举一个探测深度不足造成伪负证据的例子。
  5. 为“在约束良好的剖面中缺失必需围岩”的模型定义停止规则。

来源与延伸阅读