内蒙古集宁地区是华北克拉通北缘重要的钼多金属矿产地之一,具有较大的钼多金属矿成矿潜力。然而,该区地表所覆盖的新生代玄武岩和碎屑沉积物对成矿信息具有屏蔽和衰减作用,对进一步找矿勘查带来巨大挑战。因此,本文结合覆盖区的特点,基于研究区地质构造及成矿规律,建立了钼多金属矿找矿模型,综合地质、重磁、地球化学等多源地学数据,运用机器学习方法开展了多源找矿信息提取与成矿定量预测研究。主要取得成果如下:(1)断裂构造解译基于1:20万区域重力和航磁数据,运用位场分离及边界识别方法开展断裂构造解译,结果将覆盖区隐伏断裂及深部断裂刻画出来。同时,借助t统计量分析定量评估断裂构造对矿床产出的最佳影响域为4 km。(2)中酸性岩浆岩圈定基于地球化学主微量元素及重磁场数据,分别利用主成分分析、有监督支持向量机和随机森林方法开展中酸性隐伏岩浆岩的圈定。通过t统计量及ROC曲线对以上三种方法的结果进行对比分析可得,采用随机森林得到的推断岩体与出露中酸性岩体具有更好的空间对应关系,并可进一步帮助揭露隐伏花岗岩体的分布;(3)综合矿化异常提取基于专家知识获得的矿化指示元素(包括W、As、Bi、Hg、Sb、Cu、Mo、Ag、Pb、Zn、Au),在利用因子分析提取的矿化综合异常的基础上,采用能谱-面积(S-A)多重分形模型进一步将异常与背景分离,从而压制玄武岩覆盖层影响,同时突出弱缓地球化学异常;(4)基于机器学习的覆盖区矿产资源预测机器学习成矿预测中已知矿床(点)数量较少,导致预测结果准确率虽高,但实际意义指示不大。本文探索扩大负样本选取数量,然后对正样本过采样以平衡样本集,训练结果同时提高了预测准确率及成功率。正例和无标记样例(即PU算法)学习仅利用正样本标签和无标记样本数据,避免创建负样本标签带来的不确定性,因此尝试被引用到成矿预测,得到的预测结果优于传统有监督方法。多源找矿信息结果对比显示,基于过采样随机森林方法得到的成矿预测结果最优,基于此集宁地区圈定A级远景区6个,B级远景区2个,C级远景区3个,为研究区钼多金属矿下一步勘查工作提供部署建议。(5)泉子沟远景区综合地球物理评价综合重磁电震等方法,对泉子沟覆盖层区域主要地质体及构造进行勘查,并评估其找矿潜力。重磁震联合建模结果显示,该区发现一隐伏断陷盆地及三个隐伏花岗岩体,其中中部花岗侵入岩具有低阻、高极化率及较高钼异常,因此具有较好的找矿前景,且已得到部分钻孔资料验证。