信息科学与矿产预测

矿产预测实质上就是对成矿系统演化过程精确性表达的探索,现代信息科学的发展为理解成矿系统的非线性特性以及信息运动过程提供了必要的理论基础。通过信息与成矿信息、虚拟现实技术与成矿预测可视化和信息模型与成矿系统三个方面探讨信息科学的发展与矿产预测之间的紧密联系,预测未来成矿预测将向定量化、精细化的方向发展,对矿的定位预测从以分析为主向分析与综合相结合方向发展。     

信息科学与矿产预测

矿产预测实质上就是对成矿系统演化过程精确性表达的探索,现代信息科学的发展为理解成矿系统的非线性特性以及信息运动过程提供了必要的理论基础.文章从信息与成矿信息、虚拟现实技术与成矿预测可视化和信息模型与成矿系统三个方面阐述了信息科学的发展与矿产预测之间的紧密联系,并在此基础上探讨了其发展趋势.     

基于成矿系统的三维定量预测研究——以四川拉拉铜矿为例

随着矿产资源预测的发展,三维矿产资源定量预测评价已经成为矿产勘查领域的热点。然而真正决定矿产预测及矿产勘查成败的核心在于:如何构建恰当的预测变量来反映成矿作用过程。本文以四川拉拉铜矿为例,通过成矿系统分析“源-运-储-保”四大要素总结了该区矿产预测的地质找矿要素。基于三维地质建模技术以及成矿信息定量提取技术,构建了区域找矿要素三维地质信息。以找矿信息量为数学模型,确定了拉拉铜矿成矿有利区划,圈定了4个找矿靶区。本次研究将矿床成矿系统分析(知识驱动)与三维定量分析(数据驱动)相结合,将成矿作用过程及关键因素(源、运、储、保等)转化为可预测的具体空间要素,并使用三维可视化技术进行三维空间重构,该方法为今后的三维定量预测工作提供了有利参考。     

全国重要矿产资源潜力评价一些基本预测理论方法的进展

全国25种重要矿产资源潜力评价工作是迄今为止投入最多的矿产预测评价工作,采用的技术方法是基于矿床模型的综合地质信息预测方法。预测工作针对矿产预测的基本问题,如地质工作的不平衡性、三维预测、定量预测与定性预测结合、地物化遥综合预测等问题进行有益探索,提出了新的解决方案。以矿产预测类型为纲,开展建造构造编图,将建造与成矿环境结合;通过矿产预测类型的成矿模式、预测要素研究构建定量预测模型;通过成矿地质体地质参数法预测实现二维到三维的定量预测。     

机器学习与成矿预测:以闽西南铁多金属矿预测为例

作为近年来爆炸式发展的方法模型,机器学习为地质找矿提供了新的思维和研究方法。本文探讨矿产预测研究的理论方法体系,总结机器学习在矿产预测领域的特征信息提取和信息综合集成两个方面的应用现状,并讨论机器学习在矿产资源定量预测领域面临的训练样本稀少且不均衡、模型训练中缺乏不确定性评估、缺少反哺研究、方法选择等困难和挑战。进一步以闽西南马坑式铁矿为实例论述基于机器学习方法的矿产预测基本流程:(1)通过成矿系统研究建立成矿模型,确定矿床控矿要素;(2)通过勘查系统研究建立找矿模型,并为评价预测提供相关的勘查数据;(3)通过预测评价系统研究,建立预测模型,并提取预测要素;(4)利用机器学习模型对预测要素进行信息综合集成,获取成矿有利度图;(5)对预测性能和结果进行不确定性评估;(6)找矿靶区/成矿远景区圈定及资源量估算。最后,总结建立以地学大数据和地球系统理论为指导,以“地球系统-成矿系统-勘查系统-预测评价系统”为研究路线的基于地学大数据的矿产资源定量预测理论和方法体系的研究愿景。     

全国重要矿产预测评价

全国重要矿产预测评价在借鉴国内外矿产预测经验基础上,运用成矿系列理论、成矿动力学理论和综合信息矿产定量预测理论为支撑的矿床模型综合地质信息矿产预测方法,以成矿系列矿产预测类型为纲,在系统编制建造构造预测底图的基础上,建立矿床综合信息预测模型。通过运用成矿地质体参数法,在矿产资源评价系统(MRAS)的辅助下,估算我国铁、铝、铜、铅、锌、金、锑、钨、锰、锡、钼、镍、银、稀土、铬铁矿、菱镁矿、锂、硼、硫、萤石、钾、重晶石、磷23种矿产地下2 km预测资源量,并在此基础上圈定全国层次的3级预测区。科学评价了我国矿产资源的潜力,为国家政府机构和矿产勘查机构提供技术支撑。     

甘肃崖湾—大桥整装勘查区石峡幅1∶50 000矿产地质调查成果数据库

甘肃石峡幅（I48E014014）1∶50 000矿产地质调查按照中国地质调查局《固体矿产地质调查技术要求（1∶50 000）》（DD2019-02）, 在系统收集和综合分析已有地质、物探、化探、遥感、矿产等资料基础上, 采用数字填图技术, 开展石峡幅1∶50 000矿产地质专项填图、综合检查、找矿预测和圈定找矿靶区。专项地质填图采用填编结合的方式, 将图幅地层划分为19类非正式沉积建造类型, 划分侵入岩建造类型1个;结合重点工作区矿产综合检查, 填写矿产信息卡片。在此基础上开展典型矿床研究, 总结成矿要素, 完成1∶50 000矿产地质图、成矿规律图、矿产预测图等成果图件编制和数据库建设。成果图件和数据库突出表达了成矿建造、区域构造、矿化蚀变信息;系统总结了石峡幅成矿要素信息, 建立了典型矿床成矿模型;圈定了7处中低温热液型金矿找矿预测靶区。     

基于VRP的三维成矿信息集成显示研究

以青海祁漫塔格虎头崖多金属矿床三维成矿预测为例,针对矿产勘查中从二维矿产预测到三维矿产预测到研究成果二维表达的局限性,探讨了在三维成矿预测方法指导下,通过虚拟现实软件平台(VRP),三维成矿预测信息集成表达显示过程的总体设计。对三维成矿预测中不同学科的勘探解译成果集成、综合分析多源信息以指导工程实践具有一定的意义。     

综合信息成矿预测网络系统研究

WebGIS是GIS与分布式计算技术发展相结合的产物。本系统采用了构件GIS和互操作GIS的优势,并将GIS发展与构件技术、互操作技术、分布式三大技术结合起来,形成超媒体空间信息集成平台即WebGIS。在该平台上,将基于GIS的单机综合信息成矿预测系统在Web上得以实现,最终实现基于WebGIS的综合信息成矿预测系统,最后给出基于WebGIS的阿尔泰成矿区矿产预测成果的信息共享实例。     

矿产预测的基本理论——区域成矿学向矿产勘查延伸的理论体系

矿产预测理论研究始于20世纪50年代，在近60年的预测实践中，始终是研究的热门课题。中国学者在全国第一、二轮区划的实践和相关研究成果基础上，完善了矿产预测理论的基本内容，形成矿产预测的理论体系，推动了区域成矿学向矿产勘查延伸新领域的探索。矿产预测理论概括为：矿床成矿作用“异相定位”预测理论；矿床成矿系列“缺位”预测理论；多元信息“类比-求同”预测理论和地质体“对等求异”预测理论。认为成矿作用的“异相定位和矿床成矿系列”缺位预测理论是矿产预测的地质理论依据，又是对成矿学理论的补充；多元信息“类比-求同”理论是传统的预测理论，本文赋以新的内含；地质体“对等求异”理论补充了“类比-求同”理论的不足，是前三项理论内容无可比拟的。矿产预测理论已受矿产勘查实践的检验，证明是有效的，在当前已经成为提高矿产预测成果的准确性和勘查效益的科学依据。     

隐伏矿体预测研究

隐伏矿体预测，具有大比例、小尺度和高精度的特点。预测理论有相似类比理论、矿床模型理论以及地质异常理论、成矿系列和成矿系统理论等。预测技术方法有经验类比法，地球化学方法（如地气法、活动态偏提取技术），地球物理方法（如放射性测量、地面电磁法、地震法和井中物探），以及遥感技术、GIS技术和综合信息矿产预测方法等。拓展找矿思路、加大深部找矿力度、多学科合作、应用新技术和新方法是今后隐伏矿体预测的发展趋势。     

宁芜南部成矿模式及对深部找矿的思考

通过对长江中下游Fe-Cu-Au多金属重要成矿带的宁芜、大冶铁矿成矿模式和成矿地质背景的分析,按照成矿系列中缺位预测的原则,认为在宁芜盆地南段的岩体存在双层结构,与上层岩体有关的矿床为典型的"玢岩铁矿";深部下层岩体具有"大冶式"铁矿相似的成矿地质环境;在此基础上,提出了在宁芜玢岩铁矿下部有大冶式铁矿存在的认识,并构建了宁芜盆地南段"丰"字型成矿模式。认为采用"模式"类比、立体填图、综合物探方法进行综合探测将具有较好的找矿效果。     

南岭中段钨资源总量预测

南岭地区成矿地质条件优越,是中国主要的钨矿产区,近年来的地质找矿又取得了新的突破.笔者从成矿地质背景分析、矿床类型划分入手,在成矿地质条件优越,钨矿资源丰富,矿床类型复杂,工作程度较高的区域,运用"三步式"资源评价方法,结合地质类比法与及综合地质法等多源地学综合预测理论,采用MRAS资源量评价系统对南岭钨资源潜力进行预...     

基于遥感信息模型的花岗岩成矿专属性研究——以南岭地区热液型铀、钨矿为例

根据花岗岩热液成矿原理,利用遥感信息模型,初步提出花岗岩成矿专属性因子团指标体系,建立了南岭地区产铀、钨花岗岩成矿专属性信息模型。在以上基础上,对产铀、钨花岗岩成矿专属性信息模型地理指数和地理系数进行了分析,建立了成矿专属性判别标准,对待判岩体进行了预测,结果与实际地质情况基本相吻合,同时在地质成矿研究中得到实际应用。这些都表明文中所建立的成矿专属性信息模型具客观性和可操作性,实现了对成矿专属性的定量化评价．为进一步判别成矿岩体提供了科学依据。     

武夷山成矿带铀成矿规律与找矿方向

武夷山成矿带铀成矿地质条件优越,前人数十年铀矿地质勘查找矿,在带内先后发现了数十个铀矿床和上百个铀矿(化)点带。文章在介绍地质背景和成矿特征基础上,总结了铀成矿规律,提出区内进一步找矿,一方面应对现有矿床、矿化点带开展深边部成矿条件和矿化信息调查,探索深部成矿潜力,加大勘查找矿深度,扩大资源量;另一方面,加强以印支期花岗岩为基底或围岩、深大断裂构造发育和有燕山晚期次火山活动叠加地段的勘查找矿,积极探索新类型,努力开辟新地区。     

武夷山成矿带铀成矿特征与找矿方向

武夷山成矿带铀成矿地质条件优越,前人历经数十年在带内先后发现了一批铀矿床和铀矿（化）点带。文章在介绍成矿地质背景的基础上,总结了铀成矿特征及成矿规律,提出区内进一步找铀矿一方面应对现有矿床、矿化点带开展成矿条件和矿化信息调查,探索深部成矿潜力,加大勘查找矿深度;另一方面应加强对以印支期花岗岩为基底或围岩、深大断裂发育并有燕山晚期潜火山活动叠加地段的勘查,积极探索铀矿新类型,开辟新的找矿地区。     

成矿预测中应用GIS的主要步骤

GIS在成矿预测中需要处理的成矿信息包括遥感信息，地质信息，物探信息和化探信息；GIS支持下的成矿预测包括资料收集，各类数据的准备和数据库的建立，控矿因素分析，建立找矿预测模型，空间检索与分析，特征提取与合并，结果修正的地质解释，预测成果的输出等步骤；GIS工具的应用为成矿预测提供了又一条有效的途径。     

降低矿产资源定量预测不确定性的双向预测方法

成矿过程是一个复杂的物理化学过程,由于地质自身的不确定性、原始数据采集和处理的不当、预测方法中经验参数的不确定性等多重因素的叠加,造成矿产资源定量预测结果中潜在大量不确定性。在科学认识这些不确定性的基础上,如何降低不确定性是预测评价研究的一个重要方向。以地质异常理论和成矿动力学为指导,双向预测评价方法是降低地质异常分析中不确定性的有效途径,该方法具体包括基于矿床成因模型的成矿模拟和基于找矿模型与勘查数据相结合的模型驱动预测。前者作为研究成矿地质演化过程、探讨成矿动力学机制的定量化方法之一,可以直观展示成矿过程内部物理化学变化。作为对致矿地质异常分析的有效手段,通过将成矿过程抽象为不受时空间限制的可迭代计算的偏微分方程组,可实现定量化描述复杂成矿动态过程并预测成矿有利部位。通过挖掘成矿有利信息,分析地质变量并赋值,为预测模型提供大量的定量化预测变量和特征值,是矿产资源定量预测评价的一个最具潜力的发展方向。后者以勘查学为指导的矿化异常分析,从矿致地质异常的角度开展定量预测,减少了单一成矿有利信息的多解性并降低了预测结果的不确定性。该技术手段是依托空间数据库、地质统计学和地理信息系统空间分析技术支撑,以三维地质体模型的建立为基础,以分析成矿规律并建立找矿模型为核心工作内容,以证据权、找矿信息量等数学方法为工具,统计分析研究区内各地质要素单元的分布情况来探讨各地质要素对矿产预测的影响,最终实现基于“立方体预测模型”的定位、定量和定概率的隐伏矿体三维预测目标。以上方法从两种不同的地质角度和定量化理念创新性地实现了双向联合预测评价,两种技术手段的融合作为综合圈定“5P”找矿地段的数学地质方法,其作用和价值是相互补充并有机结合的。通过文中方法介绍和应用实例的研究成果,可以明确该方法确实提高了矿产资源定量预测评价的预测精度,一定程度上降低了预测的不确定性,整体上推动了地球科学研究由定性描述向定量化自然科学的转变。     

基于GIS的秘鲁南部多源信息成矿预测研究

位于南美安第斯成矿带中部的秘鲁具有良好的成矿条件。选取秘鲁南部进行成矿远景区优选,为企业快速确定勘查靶区。以GIS技术为手段,对其地质、矿产、航磁、化探、遥感等多源数据运用相关分析、化极延拓、主成分分析、比值处理等不同数据处理方法,提取多源成矿信息。在此基础上,划分单元格,建立信息量概率成矿预测模型,选择23个有利找矿变量,统计综合信息量和地质复杂度,最终圈定8处成矿远景区。提出的多源数据处理方法和建立的信息量概率成矿预测模型为多源数据合理应用于小比例尺成矿预测提供了参考。