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
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
- 明确决策并选择适当模型类型。
- 把观测独立于分类保存。
- 提出至少两个可信替代和一个贫矿解释。
- 列出共享、必要、区分与反驳预测。
- 记录尺度、保存与探测能力。
- 主动寻找反面证据。
- 更新信心而不改写早期观测。
- 必要预测失败时停止或修订。
- 沟通临时状态和下一项区分检验。
练习与复核
- 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。
- 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。
- 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。
- 举一个探测深度不足造成伪负证据的例子。
- 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
- Mineral Deposit Models 导论,明确模型名是便利工具而不是约束。
- Mineral Deposit Models 的地球化学异常说明,区分异常证据与矿床证明。
- McCuaig、Beresford 与 Hronsky:Mineral Systems 与勘查靶区,以过程和尺度进行预测与靶区选择。
- Mineral deposit model 集合,展示不同模型家族及其适用目的。