中国区域化探若干基本问题研究：1999—2009

1999—2009年,中国区域化探发生了根本性改变。主导思想是以地球化学理论为指导研究区域化探方法技术问题和进行矿产资源潜力评价。区域化探方法技术研究的基本要求是最大限度保持原生地球化学分布特征,表生地球化学条件下采样物质问题是区域化探方法研究的核心,样品采集应以代表地质找矿信息的基岩物质成分为原则,在全国范围内最大限度地保持采样物质的一致性。基于成矿地球化学理论建立资源潜力地球化学评价方法和实行地质找矿定量预测,使勘查地球化学从单纯方法手段上升到指导地质找矿的理论高度。主要标志是在全国建立完整的区域化探工作方法技术系统和实行样品分析质量全程监控。在区域化探高精度数据基础上绘制与出版精美的地球化学图集,使区域地球化学图精确地反映地质背景分布与异常特征,促进区域化探数据信息深度开发和利用,建立具有从区域、普查到详查进行全过程独立开展资源调查、评价和预测的方法技术体系和工作程序。区域化探长期支撑中国地质找矿工作,是整个地质找矿工作的先导。随着新一代地区和全国地球化学图的形成,将在基础地质和成矿规律研究以及揭示重大地质事件等方面提供新的发现、新的认识和新的观点,对于未来中国勘查地球化学和整个地质工作产生重要影响。     

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。     

加权Logistic回归模型在斑岩铜矿预测中的应用——以中—哈边境扎尔玛—萨吾尔成矿带为例

加权Logistic回归是基于GIS成矿预测的主要方法之一,其模型是不同于线性模型的一种类型。它具有强大的空间分析功能、适用性强、不受任何独立条件的约束、预测结果更可靠,因此在矿产资源评价研究中得到了很多地质学家的青睐。以矿床模型和成矿理论为基础,加权Logistic回归分析模型在成矿预测中的应用主要包括三部分:加权Logistic回归模型的建立及其应用、成矿有利度综合评价、成矿远景区圈定。本文以中国—哈萨克斯坦边境地区扎尔玛—萨吾尔成矿带斑岩型铜矿为例,探讨了基于GIS的加权Logistic回归模型在成矿预测中的应用。     

中国大陆斑岩铜矿资源潜力定量评价

应用美国"三部式"资源评价方法原理,对中国大陆斑岩铜矿成矿地质背景、时空分布规律、矿床模型等方面研究,圈出46个远景区;以中国1999年金属储量数据库和区划矿产地数据为基础,建立了铜矿数据库共984个,分不同类型进行品位吨位的研究,以此为基础构造出数字找矿模型和开发出矿产资源定量评价模型程序,并计算了每个远景区的概率资源量,为评估中国斑岩铜矿资源潜力提供了参照。     

大数据思维下的矿产资源评价

以大数据时代的预测思维方法,结合重要矿产资源潜力评价具体工作,探索了矿产资源预测评价的基本理论基础。认为大数据的相关性预测方法和常用的综合信息矿产预测方法是一致的,矿产预测模型理论、多学科信息相关性分析、预测地质求异理论、矿产区域趋势分析方法是矿产资源评价的四项基本理论。总结了在数字化、信息化时代矿产资源预测评价的主要工作流程。建立数字化预测数据平台、根据预测矿产模型进行数据清洗、编制预测要素图件、建立预测模型、圈定预测靶区和成矿远景区、进行资源潜力估算等是预测评价的基本任务与流程。     

基于数据科学的矿产资源定量预测的理论与方法探索

矿产资源预测已从定性走向了定量,从数据稀疏型走向了数据密集型,亟须数据科学支撑。本文在前人研究基础上,讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法,该方法的理论基础为相关性理论与异常理论,前者采用监督的机器学习方法挖掘地质找矿大数据与矿床的相关性为预测未发现矿床提供了理论基础;后者采用非监督的机器学习方法识别地质找矿大数据蕴含的地质异常为预测矿床提供了理论依据。该理论与方法强调地质找矿大数据和机器学习的重要性,其中,数据种类的多样性及数据精度和质量会影响预测结果的好坏,机器学习可提高特征提取与信息集成融合效率。此外,本文讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法的技术框架、特征提取、数据集成融合方法,以及该理论与方法引入的不确定性。     

矿产资源潜力评价中成矿地质体体积法及参数确定方法探讨

根据西藏矿产资源潜力评价的实践成果,针对第一批"全国矿产资源潜力评价"项目中资源量估算过程中存在的问题和不足,结合实践和认识,系统总结已有潜力评价工作中资源量估算过程中的经验和方法,进一步完善了全国矿产资源潜力评价中资源量估算流程和方法,提出了成矿地质体体积法中面积、延深、相似系数等重要估算参数的确定思路和方法。在综合矿产资源潜力评价中资源量估算方法和西藏矿产资源潜力评价实践成果的基础上,应用VBA编写而成的资源量估算辅助工具软件包"地质体积法预测辅助系统",可以很好地应用于矿产资源潜力评价中资源量估算,为新一批全国矿产资源潜力评价项目工作以及其它相关矿产勘查和预测工作提供帮助和参考意义。     

应用GIS技术研制矿产资源评价系统

ＧＩＳ技术的广泛应用为矿产资源勘查评价提供了新的信息处理手段和工具,同时促进了传统的矿产资源定量评价技术悄悄地发生变革。在ＧＩＳ技术支撑下,大量的地物化遥空间信息数据库正在建设,这使得矿产定量评价的原始信息的应用得到了改变,也迫使我们要研究其于空间数据字化为数据库的矿产资源定量评价系统。     

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.     

沉积型铝土矿预测方法及其影响因素——以贵州省铝土矿为例

以全国矿产资源潜力评价技术要求为基础,以贵州省铝土矿预测方法为实例,在简述国内沉积型铝土矿矿床类型、特征和预测方法的基础上,重点论述了地质单元法、网格单元法中划分预测单元、拟选预测要素和赋值的方法,以及地质填图精度、矿床特征、地-物-化-遥等信息对矿产预测的影响。该网格单元法考虑因素较全面,应用信息较充分,预测精度达到了矿体-矿床级。     

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。     

Quantitative Prediction of Concentrated Regions of Large and Superlarge Deposits in China

Identification and quantitative prediction of large and superlarge mineral deposits of solid mineral resources using the mineral resource prediction theory and method with comprehensive information is carried out nationwide in China at a scale of 1:5000000. Using deposit concentrated regions as the model units and concentrated mineralization anomaly regions as prediction units, the prediction is performed on GIS platform. The technical route and research method of locating large and superlarge mineral deposits and principle of compiling attribute table of independent variables and functional variables are proposed. Upon methodology study, the qualitative locating and quantitative predicting mineral deposits are carried out with quantitative theory Ⅲ and characteristic analysis, respectively, and the advatntage and disavantage of two methods are discussed. This research is significant for mineral resource prediction in ten provinces of western China.     

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。     

Quantitative Geoscience and Geological Big Data Development: A Review

After long-term development, mathematical geology has today become an independent discipline. Big Data science, which has become a new scientific paradigm in the 21 st century, gives rise to the geological Big Data, i.e. mathematical geology and quantitative geoscience. Thanks to a robust macro strategy for big data, China’s quantitative geoscience and geological big data’s rapid development meets present requirements and has kept up with international levels. This paper presents China’s decade-long achievements in quantitative prediction and assessment of mineral resources, geoscience information and software systems, geological information platform development, etc., with an emphasis on application of geological big data in informatics, quantitative mineral prediction, geological environment and disaster management, digital land survey, digital city, etc. Looking ahead, mathematical geology is moving towards "Digital Geology", "Digital Land" and "Geological Cloud", eventually realizing China’s grand "Digital China" blueprint, and these valuable results will be showcased on the international academic arena.     

区域地下水位监测网优化设计方法

区域地下水位监测提供了定量评价含水层地下水位持续下降及其对环境影响必不可少的信息。历史上的地下水位监测网是为了评价地下水资源或监测水源地降落漏斗而设立的,目前它们已经不能适应为流域水资源综合管理提供必需的信息。本文在综述国际地下水位监测现状的基础上,介绍了区域地下水位监测网优化设计的方法。采用地理信息系统编制的地下水动态类型图为地下水位监测井位置的选择提供了坚实的水文地质基础;克里金插值法能定量评价监测网观测值绘制的地下水位等高线的精度,因而可以用来定量设计地下水位监测网;时间序列分析和统计检验提供了优化地下水位监测频率的定量标准。这些方法已被应用于北京平原、乌鲁木齐河流域和济南岩溶泉域,其成果将在本刊分期发表。     

Fuzzy analytical hierarchy process and GIS for predictive Cu porphyry potential mapping: a case study in Ahar–Arasbaran Zone (NW, Iran)

Selection of potential areas for mineral exploration is a complex process and needs many diverse criteria. Combining analytic hierarchy process (AHP) modeling with geographic information system (GIS) provides an effective means for studies of mineral potential mapping evaluation. Fuzzy AHP is an extension of conventional AHP and by using fuzzy theory is obtained the advantage rather AHP method. In this paper to provide, potential mapping for Cu porphyry mineralization used fuzzy AHP and GIS in the Ahar–Arasbaran areas, several criteria, such as geology, geochemical and geophysical data, alteration, and faults were used. Each criterion was evaluated with the aid of fuzzy AHP and mapped by GIS. The method allowed a mixture of quantitative and qualitative information with group decision. The results and its validation demonstrate the acceptable outcomes for copper porphyry exploration.     

论地质信息科学

地质信息科学是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域.其发生和发展,是地球信息科学与地质科学相结合的产物,内部条件是地质学定量化和地矿勘查信息化的自身需要,外部条件是计算机科学和地球空间信息科学兴起和发展的促进.其研究对象是岩石圈的地质信息,其理论框架的核心是地质信息机理,包括地质信息的本质、运动规律、传输机制和信息流的形成机理等.其方法论体系包含着主题信息管理法、信息分析综合法、行为功能模拟法和系统整体优化法.其技术体系由地质数据采集、地质数据管理、地质数据处理、地质图件编绘、地质过程模拟、地质资源评价、地质信息传播及其多S集成化技术所组成.     

基于RGMapGIS系统平台下物化探综合数据处理及图件制作方法

数字地质调查RGMap（RGMapGIS和MEMapGIS）系统是目前应用于我国地质矿产资源调查数字化专用软件系统,在基础地质填图、矿产资源评价领域得到推广使用,笔者应用RGMapGIS系统集成的综合数据处理模块对物化探勘查获取的测点信息数据进行相关方法数据处理,并编制了物化探成果图件。     

内蒙古苏莫查干敖包萤石矿区遥感蚀变信息提取及其找矿指示意义

利用遥感技术可以经济、有效地获取地质找矿信息。基于多光谱遥感数据的蚀变信息提取已在地质填图和找矿工作中广泛应用,近几年,中国高分五号（GF-5）高光谱数据以其较高的光谱分辨率为地表蚀变矿物的精细化识别提供了基础数据。文章结合Landsat-8 OLI多光谱和GF-5高光谱数据,对内蒙古苏莫查干敖包萤石矿及周边开展蚀变信息提取,分析有利成矿区域,并进行野外验证,进一步发掘外围矿产资源潜力并探究遥感地质勘查的可信度。笔者基于Landsat-8多光谱数据,利用主成分分析方法提取了铁染、羟基类蚀变,并对其异常等级进行了划分;基于GF-5高光谱数据运用最小噪声分离（MNF）算法、纯净像元指数（PPI）算法、混合调制匹配滤波（MTMF）填图方法,在研究区内提取出白云母、绿泥石、高岭石、磁赤铁矿和褐铁矿5种矿物。将两者蚀变信息提取结果叠加,笔者发现苏莫查干敖包萤石矿区及外围存在热液蚀变特征,具备金属成矿潜力,野外验证发现研究区除萤石外,还伴生有铅锌多金属矿。因此,笔者认为多光谱和高光谱遥感数据结合的蚀变信息提取在地质矿产资源勘查领域具有一定应用潜力。