基于证据加权模型的综合信息成矿预测

综合信息成矿预测是复杂高维非线性系统的建模与评价过程,通过识别和提取地、物、化、遥等多源地学观测数据中的综合致矿地质异常信息,并以此为依据进行成矿预测。成矿预测是在科学预测理论的指导下,应用地质成矿理论和数理统计方法对地质、物探、化探、遥感等信息进行充分挖掘,剖析成矿地质条件,总结成矿规律,建立综合信息成矿模型并应用于成矿预测,从而圈定和评价成矿远景区,为区域找矿工作部署和矿产资源开发利用的统筹规划提供科学依据。本次研究将证据加权模型引入到成矿预测研究中,通过建立和评价地质信息、化探信息、遥感蚀变信息、遥感线环形构造密度信息与已知矿化点的关系,然后用贝叶斯公式计算成矿后验概率,推出研究区成矿预测结果。研究结果表明:综合信息成矿模型预测结果符合研究区地质成矿规律,和已知成矿点吻合率达71.4%。     

基于GIS的矿产预测地质解译空间信息集成

利用我国海量地质标准基础数据库中的数字地质图和矿产图,通过基于GIS的地质解译空间集成地质信息,将其用于综合信息矿产预测。以地质解译系统对内蒙大兴安岭南段1∶20万成矿预测的应用为案例,阐述地质信息的空间提取与集成过程：首先在建立地质字典库实现地质空间信息共享的基础上,通过矿化密集区对地质模型的分类图层进行空间分析,建立地质成矿空间信息库和图库;然后,基于典型矿床圈定模型单元,通过模型单元与地质成矿空间信息库和图库的空间分析,建立地质找矿模型;最后,基于地质单元对地质成矿空间信息库和图库的二次空间集成,完成预测模型的地质空间信息提取与集成。将本方法应用在银矿案例的综合信息矿产预测靶区评价上,得到可供进一步查证的新增靶区比已知靶区增加了近5倍。     

河南省崤山地区综合信息找矿模型及靶区预测

通过2010—2014年在崤山地区开展的1∶5万区域矿产调查工作,系统总结了该区成矿地质条件、矿床地质特征,结合取得的区域地质、地球物探、地球化探和遥感解译等成果,运用相似类比理论、综合成矿信息及成矿模型理论,建立综合信息找矿模型,并根据找矿模型对该成矿远景区进行了预测,圈定了6个有利找矿靶区,其中A级靶区2个,B级靶区2个,C级靶区2个。     

基于证据权法的安徽东溪金矿大比例尺成矿预测与评价

应用GIS技术结合地质、地球物理、地球化学等资料进行综合信息成矿预测是目前找矿的趋势。以霍山县东溪金矿及外围1∶10 000大比例尺地区为研究对象,在野外地质调查的基础上,结合空间位置统计结果和矿区成矿特征,利用GIS平台提取地质、地球物理、地球化学等多元地质找矿信息,建立矿区找矿预测模型。选择符合条件的独立预测因子作为证据图层,以5m×5m为网格单元,分析各证据图层与矿体空间分布关系。运用证据权法对矿区及外围进行成矿预测,通过图形方式直观表达成矿高概率的空间分布,对圈定的找矿靶区进行综合评述。研究区找矿靶区内地质、物探、化探找矿信息良好,各靶区内均有较好的金矿化信息。     

基于证据权-奇异性-灰色理论的山西五台地区金矿成矿研究

山西五台地区位于华北陆台中部,是山西省内重要的金矿成矿区域,地质条件复杂,近年来找矿突破较小。在矿产预测中,可以结合证据权快速筛选地质变量,求取权重,计算地质奇异性指数,提取局部地质弱异常;利用灰色理论只需少量信息进行预测的特点,圈定找矿靶区,寻找突破。应用证据权-奇异性-灰色理论方法圈定了研究区预测靶区,靶区内通过已知矿床的验证,提取了4个一级靶区,1个二级靶区,确定了该区域金矿找矿突破口,明确了证据权-奇异性-灰色理论关联分析预测法在矿产预测评价中的重要应用价值和独特的应用效果。     

山东焦家金成矿带三维预测模型及靶区优选

为了实现焦家金成矿带资源的可持续开发利用,应用三维地质建模技术指导深部找矿工作迫在眉睫。文章从山东焦家金成矿带区域地质背景入手,全面收集研究区已有的地质、矿产、物探、化探等科研成果资料,结合前人的成矿理论研究,分析和总结有利成矿、控矿地质条件,并应用该区深部物化探信息资料,建立综合信息定量找矿模型,采用“立方体预测模型”及地质统计学方法推断深部成矿空间,实现真正意义的定位定量定概率的资源预测评价。预测结果表明,该成矿带深部找矿金资源量达842.88 t,具有较好的开发利用潜力。更重要的是,圈定了7个尚未开发的成矿有利靶区,并结合探矿工程模型,提出了具体的勘查建议,为深部找矿提供了科学依据。     

Application of ArcGIS in Prediction of Iron Ore Resources in the Western Segment of East Kunlun:A Case Study of Sedimentary Metamorphic-type Iron Deposits

结合地质、物探、化探、遥感等多元找矿信息,通过对多元信息的发现、提取、转换和关联,并利用信息综合技术建立区域综合信息矿产预测模型,进行矿产资源定量评价,是目前矿产资源勘查领域信息找矿的重要途径之一.本文从研究区的地质背景和已知的7个沉积变质型铁矿(点)出发,结合野外验证分析,建立成矿模型与有利区提取模型,基于ArcGIS平台,建立研究区的空间数据库,通过对多元资料的综合分析,并对各控矿因素进行综合评定,提取3个主要方面的预测因素:沉积地层;有利地球化学异常(Fe元素);有利地球物理异常(原平面).根据这3个证据图层与已知铁矿(化)点的叠加合成空间相关性分析,运用证据权模型和加权logistic回归模型进行成矿有利度评价,结合遥感蚀变信息缩小找矿范围,圈定3个沉积变质型铁矿预测区.研究结果显示东昆仑西段地区具有较好的找矿前景.     

基于GIS的证据权法在三江北段铜多金属成矿预测中的应用

在建立三江北段地质矿产空间数据库的基础上,运用GIS技术,分析提取矿产地质、地球物理、地球化学等综合信息中的成矿异常信息,运用多学科信息综合研究地质异常与成矿之间的相互关系,运用证据权重法建立该区的证据权重成矿预测模型,圈定出7个找矿远景区。     

非线性理论和模糊证据权方法在内蒙古达来庙草原覆盖区钼多金属矿产预测中的应用

内蒙古达来庙地区是重要的钼多金属矿成矿区,草原覆盖面积达研究区总面积的58.44%。本文对达来庙地区已知矿床(点)地质特征、控矿要素进行总结,建立了研究区钼多金属矿综合信息找矿模型。在GeoDAS GIS平台上,利用非线性理论、奇异性理论以及分形滤波技术,实现了对该区隐伏构造、隐伏岩体、物化探异常等弱缓信息的提取。在找矿模型的构建以及找矿信息提取的基础上,确定9个预测变量,开展基于模糊证据权方法的综合信息矿产预测,圈定成矿远景区25个,对覆盖区找矿具有指示意义。     

基于成矿过程数值模拟的隐伏矿双向预测研究

在三维建模及定量预测的基础上,利用数值模拟开展成矿过程研究,通过数值模拟获取可用于隐伏矿预测的参数,据此建立一套完整的基于矿床学成矿过程研究和矿产勘查学综合信息找矿研究的隐伏矿双向预测评价方法和流程。结合甘肃以地南金矿探讨大比例尺隐伏矿体三维地质建模过程、三维定量预测、成矿过程数值模拟和双向预测评价的方法体系。采用三维定量预测理论和数值模拟双向预测的方法在示范区综合圈定7个预测靶区,在三维定量预测评价过程中分别采用证据权重和信息量的方法计算单元块体的找矿概率,在成矿过程数值模拟过程中分别利用块体的空隙压力值(pp值)和体积应变值(vsr值)圈定有利成矿部位。应用实例表明采用基于成矿过程数值模拟的隐伏矿双向预测方法开展深部隐伏矿的预测评价可有效降低矿产预测过程中的不确定性,实现对矿产资源的“定位-定量-定概率”预测评价。     

基于GIS的中条山铜矿成矿特征分析与定量预测

中条山铜矿集区位于华北克拉通南部,是我国重要的铜矿生产基地。中条山铜矿沿裂谷边界断裂带展布,新太古代末期—早中元古代经历了初始成矿期、沉积成矿期、区域变形变质成矿期和西阳河火山活动成矿期4个期次的富集作用,形成了复杂的成矿系统。在充分研究中条山成矿模式并分析成矿系统关键控矿因素的基础上,基于地质矿产空间数据库,以地质异常致矿理论为指导,采用GIS技术定量提取地层、构造、岩浆、地球物理和地球化学异常等多元综合找矿信息,建立中条山铜矿床资源定量预测评价模型;采用证据权重法对成矿预测因子进行赋值,根据后验概率值和成矿地质条件圈定了5个找矿远景区。研究成果为中条山区域矿产资源的进一步勘探和开发提供了依据。     

基于机器学习的三维矿产定量预测——以四川拉拉铜矿为例

在大数据蓬勃发展的时代背景下,矿产资源定量预测作为地质大数据的核心部分,其综合分析挖掘多元信息的基本思路与大数据的理念不谋而合。以四川拉拉铜矿为例,开展基于机器学习的三维矿产资源定量预测。通过建立三维地质模型,提取成矿有利信息,构建研究区定量预测模型;基于"立方块预测模型"找矿方法,采用机器学习随机森林算法,计算出研究区成矿概率分布,以此圈定出5个找矿远景区。结果表明,随机森林具有更高的预测准确度与稳定性,且能够对控矿要素重要性做出定量评价。该研究成功地将机器学习应用于三维矿产定量预测,为今后的矿产资源预测评价做出了积极的探索。     

应用面金属量法预测虹螺山一五指山地区铅锌矿产资源潜力

在应用多元综合信息找矿预测的证据权重模型的基础上,圈定了找矿有利地段,运用以地球化学数据为依据的面金属量法,充分考虑成矿物质来源之外的地质因素的影响,对预测远景区内铅锌矿潜在资源量进行估算,从量的角度表明该区铅锌矿资源潜力。本次资源潜力预测确定了3个远景区级别,共圈定13处远景区,其中包括目前尚未发现矿产地的I、Ⅱ级远景区共6处。     

中南地区矿产资源潜力评价主要成果与认识

“中南地区矿产资源潜力评价”项目按照《全国矿产资源潜力评价技术要求》的统一规定,对中南地区铁等20个重要矿种,从成矿地质背景、地球物理、地球化学、遥感、自然重砂、成矿规律、资源预测、成矿作用和找矿方向等方面进行了全面、系统的资料汇总和综合研究; 在分析重要矿产的成矿地质背景和划分构造单元的基础上,提出了对扬子陆块与武夷-云开造山带西南段界线等的新认识及其证据; 通过总结区内不同大地构造相、不同时代重要矿产的成矿作用和时空分布规律,圈定了物探、化探、遥感和自然重砂的各类综合异常,编制了系列图件,研建了各类数据库系统; 客观评价和定量预测了重要矿产的资源潜力,圈定了找矿远景区,指出了找矿方向。该项目取得的各项成果为今后开展更加深入的区域成矿规律研究和矿产勘查提供了翔实可靠的地质依据。     

证据权模型中两种预测单元划分方式对比

证据权模型作为一种数据综合方法已被广泛应用于矿产资源定量预测与评价。在模糊证据权基础上,发展了基于地质单元思想的矢量证据图层构建和数据综合方法,并通过实例作具体阐述：它以矿点缓冲区图层作为训练图层,以各证据变量图层在空间上的叠置所形成的唯一地质单元作为评价对象,统一计算各个证据变量的证据权重,进而基于地质单元进行证据综合和后验概率成图。与基于栅格（或规则格网）的模型不同,基于矢量证据权模型以具有明确地质内涵的地质单元（而非规则网格单元）为预测单元,易于解释,并且消除了边界误差;相比基于规则格网划分所得到的成矿单元,以矿床（点）缓冲区作为训练对象,提高了已知矿点的代表性。实例表明：若预测单元大小为初始栅格大小整数倍,各缓冲等级平均面积计算误差为0.26%,否则面积平均误差达到6%;即使在预测单元大小为初始栅格大小整数倍情况下,矿点平均计算误差也达到4.78%。因此,基于地质单元思想的证据权预测单元划分方法在精度上优于基于栅格或规则格网方法。     

贵州独山锑矿集区多元示矿信息分析与找矿靶区优选

贵州独山锑矿集区是中国泥盆系锑矿重要成矿区,成矿地质条件优越,先后在区内发现探明了1个大型、2个中型、5个小型及13个锑矿(化)点。在系统分析锑矿成矿地质特征、地球化学、地球物理、遥感影像特征基础上,总结了独山锑矿集区地层及岩性、构造、蚀变、地球化学、遥感、地球物理找矿标志。在半坡锑矿床深部找矿中,运用"CSAMT解译封闭高阻体+成矿断层"地球物理标志,结合钻探工程发现了新的隐伏锑矿体,实现了深部隐伏矿找矿突破。通过综合研究地物化遥异常信息,依据勘查标志,圈定和优选出丰坡外围、弄江—贵修—甲拜—贝达地区、维寨地区三个找矿靶区。在今后综合勘查中,通过探测技术的优化集成和老(矿)点新评,有望实现新的找矿突破。     

Application of Weights of Evidence to Mineral Potential Mapping of Yujiacun Ore Field in Northwest Yunnan Province, China

The multivariate information conprehensive processing technique is especially important at present to the digital mineral prospecting. However, the GIS-based weights of evidence have provided us with powerful tool for the quantitative assessment of mineral resource potential. In this paper, the mineralization model is established, based on the achievements made by previous researchers, to mend such deficiencies ad few references on ore fields in Yujiacun, Yunnan Province and the shortage of quantitative prediction and assessment of mineral resources. In addition, the weights of evidence are used to make a systematic quantitative prediction and assessment of mineral resources there, so that 2 mineral prospecting target areas of grade Ⅰ and 8 mineral prospecting target areas of grade Ⅱ are delineated, providing the further mineral resource exploration with the basis for the selection of mineral deposits.     

基于GIS技术的三江北段铜多金属成矿预测与评价

基于地质、地球物理、地球化学和遥感等多元地学信息的成矿预测与评价,能够优选和圈定成矿远景区,并为区域矿产资源量的估算提供依据,是国内外定量地学研究的重点和热点之一。文中选取西南三江北段为研究区,针对研究区铜多金属矿床具有海拔高、坡度大、近地表出露和矿区剥蚀环境发育等特征,在以往国内外学者普遍认同的控矿因素进行区域预测与评价的基础上,结合区域矿床的变化和保存条件研究内容,提出兼顾区域控矿、变化-改造、保存因素的成矿预测评价新认识。为了检验新认识,文中根据研究区成矿地质背景和已查明的24个铜多金属矿床,利用GIS技术提取铜多金属矿床赋存相关的29种多元信息,选取了证据权重法,开展基于控矿因素的20个因子和基于控矿、变化-改造和保存因素的29个因子两种区域铜多金属成矿预测与评价,编制成矿后验概率图,结合已知矿点和野外验证分析,认为基于控矿、变化-改造、保存因素的成矿预测结果优于单一的控矿因素预测结果:一方面剔除了冰川、水蚀或风化等近地表营力作用产生的非成矿异常区,另一方面提取了近地表赋存矿体的地层和岩体相关的成矿远景区。     

成矿区三维可视化与立体定量预测——以钦-杭成矿带庞西垌地区下园垌铅锌矿区为例

矿产资源是人类生存与社会进步的根本物质保障。近年来,随着地表矿、浅部矿产资源的日益枯竭,采用新技术、新方法的深部矿产资源预测成为地质勘查的主要研究方向。基于数字化、三维可视化及矿产定量预测为主的三维地质建模技术,为当前矿产资源远景预测与找矿工作提供了有力的工具。本文在现代成矿预测理论研究基础上,运用三维地质建模技术建立了钦杭成矿带下园垌矿区地质、地球物理、地球化学、钻孔等三维模型,揭示了区内构造地质特征、地球化学异常表征及地层岩体要素,据此探讨了矿床的成因及矿体分布特征。并在此基础上,采用证据权方法对研究区地质、地球物理、地球化学等多源信息进行融合,运用断裂缓冲区、地球化学异常、东岗岭组沉积岩地层等为证据因子来计算单位体积成矿后验概率,进行立体成矿预测,并圈定出铁锰矿、方铅闪锌矿、铅锌银综合矿等3处找矿有利靶区及估算出预测区内矿产资源储量总量为88710吨。研究结果表明:综合分析地质、地球物理、地球化学及钻孔数据进行矿区的三维地质空间定位、定量预测研究,可以有效的识别矿致异常信息,圈定找矿远景区,为成矿预测研究领域提供了新方向,可以将此方法应用至其他矿山。     

广东省硫铁矿资源潜力分析

利用矿床模型综合地质信息矿产预测方法,在广东省已有硫铁矿床矿区地质、区域地质、物探、化探资料的基础上,对全省硫铁矿按矿产预测类型、预测工作区进行了最小预测区的圈定,使用地质参数体积法估算了硫铁矿的潜在资源量。以此为基础,将广东省最小预测区合理归并为找矿潜力区,按照资源丰度,分析了广东省内硫铁矿各潜力区的找矿潜力,得出广东省已有硫铁矿床的深部与外围仍有很大潜力,未知区找已有类型硫铁矿床也有很大潜力;同时提出优先开发大降坪、西牛、河朗、凡口、马口、大宝山、保安等地区的勘查部署建议。另外,笔者所应用的矿床预测类型分析、矿床类比、空间分析、归并计算的方法为其他省不同矿种的潜力分析提供了方法参考。