物化探技术有效性定量评价方法研究——以凤凰山铜矿CSAMT法为例

在综合运用多种物化探技术开展隐伏矿定位预测的研究中,找矿预测技术的有效性定量评价可为最佳探测技术的优化集成和实现深部隐伏资源的三维定量定位预测提供最关键的参数。本文以经典的统计学理论为基础,首次研究提出了一种基于剖面对比的有效性定量评价方法并对物探CSAMT法应用于凤凰山铜矿找矿预测的有效性进行了定量评价。结果表明:在凤凰山铜矿床区,13条勘探剖面上的CSAMT法的找矿预测有效度均较高,说明此方法在该区的找矿效果好,可优选其作为该区深部找矿的主要物探方法。     

面向构造分析的赤平投影的计算机实现与应用

地壳中的矿产分布受一定的地质构造控制,正确认识区域构造与矿床构造特征,有助于对矿产资源进行科学预测与评价。在地质构造分析中,赤平投影是经常使用的分析方法,能定量计算节理的优势方位,直观、形象地展示节理的几何形态。运用构造分析理论,系统介绍通过吴氏网绘制节理赤平投影弧、通过施氏网计算节理优势方位的方法。使用C++语言实现了绘制赤平投影的程序,运用该程序处理胶西北多个金矿床的地质体产状数据,计算得到的优势方位走向符合实际区域地质构造。与Dips软件的处理结果进行比较,优势方位的误差在±2°以内,符合实际精度需求,验证了程序的正确性和实用性。     

基于构造地球化学异常的金矿床蚀变带深部推断三维建模—以山东夏甸金矿为例

随着三维地质建模技术的发展,构建能定量表达地质体特征的可视化三维模型已成为重要的研究方向。已有地质钻探资料难以对研究区深部全面覆盖,因此难以定量描述蚀变带的深部特征,也无法获得蚀变带三维建模的关键形态参数。针对该问题,提出了一种通过地表的构造地球化学异常来推断蚀变带三维建模的关键形态参数——蚀变带中心深度和厚度的方法,并设计一种蚀变强度定量表达和蚀变带内部结构模拟算法来实现蚀变带内部结构的定量化表达。该方法在同等化探异常级别的条件下,以化探与钻探重叠区蚀变带中心深度和厚度构建蚀变带深度-厚度的映射模型,进而提供参数来构建蚀变带三维形态模型,并基于此模型实现蚀变带内部"强蚀变单元"和"非强蚀变单元"的分布模拟,最后获取蚀变带内部所有单元的定量化蚀变强度。将该方法应用于山东夏甸金矿,证明构造地球化学异常能够为金矿蚀变带深部推断三维建模提供数据支持。     

基于平面地质图的地质体三维建模

文章针对大尺度研究区域勘探范围有限、不能直接基于勘探数据构建区域地质体三维结构模型的问题,提出了一种以平面地质图为研究对象的地质体三维建模方法。此方法以平面地质图为基础,利用Section软件在DEM模型(数字高程模型)约束下半自动绘制一系列图切剖面图,将二维剖面映射到三维空间,利用三维剖面上轮廓线的对应性和连续性构建地质体三维模型。通过广西东平地区地质体三维模型构建实例,验证了该方法的可行性。     

金川铜镍硫化物矿床岩浆通道系统的成矿模式

金川矿床是目前世界第三大在采铜镍硫化物矿床,其成岩成矿过程及侵位机制一直存在争议。近年来,岩浆通道系统成矿被越来越多的人所接受,正是由于岩浆通道系统这样特殊的开放系统为＂小岩体成大矿＂提供了成矿条件。通过对岩体的形态,以及岩体与围岩接触处的宏观和地球化学特征的研究,指出在岩体侵入前存在一组由F1、F2等拆离断层所组成的正断层系统,为金川岩体的控矿构造,且是与上一级岩浆房贯通的岩浆通道。而对不同矿体Cu、Ni及铂族元素变化趋势的总结和Ⅰ6行富铜隐伏矿体、Ⅱ2号矿体33-41行特富矿的研究,发现Ⅰ24号、Ⅱ1号与Ⅱ2号矿体的矿浆分别由两个不同的岩浆通道形成,指出了岩浆通道的可能产出位置,探讨金川铜镍硫化物矿床的岩浆通道系统成矿模型。     

广西大厂矿田地质矿产数据库的研究与系统开发

大厂矿田地质矿产数据库及其管理系统实现了大厂矿田历年来积累的大量地质矿产资料的数字化存储和管理，是矿山企业信息化和专题研究的数据基础平台。通过资料现状与数据需求分析，将地质矿产资料划分为表格、档、图件和目录簿四类。论提出资料表(数据表、档表、图件表)和分类树型目录结构属于两种不同的数据模型，可分别对原始资料(表格、档、图件)和目录簿进行描述和存储；资料表可直接用关系数据库的二维关系表来表示。但目录簿具有与关系表的线型结构完全不同的非线性树型结构，对此作建立了孩子关系表示法，从而实现了关系表对目录簿的树型结构的间接表示。通过数据需求分析、概念模型定义、逻辑结构设计、数据库的存储与运行维护设计，建立了大厂矿田地质矿产中央资源数据库GEODBS，开发了相应的数据库管理系统DCDBMAN。     

水中大地电磁法测深

水中大地电磁法就是采用远参考的方法在水面进行大地电磁法。本文结合作者的实际工作经验,介绍了在湖泊、沼泽等水域开展水中大地电磁测深法(MT法)的工作方法和取得高质量测深资料的措施,总结了方法实施工作中的一些经验和体会,为在大面积水域开展MT工作提供了依据。     

基于地质统计学与Surpac软件的夏甸金矿区矿化空间分析

矿区外围及深部的成矿预测需要对老矿区矿化空间分布进行定性分析,提取最有利的矿化指标,为控矿规律分析和成矿区圈定提供技术支持。文章以山东夏甸金矿床Ⅶ号矿体群为例,利用Surpac软件建立该矿区地质数据库,进行实验变异函数的计算与理论变异函数拟合,通过交叉验证,获取最优的搜索椭球体参数,构建搜索椭球体模型,揭示出矿体的矿化分布规律,最后在各三维坐标轴平面绘制矿化投影等值线图,直观地展示矿体内部金品位的连续方向,为矿化指标计算提供数据支撑。     

矿区深部隐伏矿体三维可视化预测方法

针对深部隐伏矿定位难题,经多年研究,提出以定位模型-成矿信息-三维预测为主线的隐伏矿体三维可视化预测方法。矿体定位概念模型实现成矿规律到矿化分布规律的转换,获得矿体空间定位量化指标;采用形态分析、距离场或缓冲区分析、蚀变场分析等空间分析方法,分析和定量提取成矿信息指标;采用非线性多元回归、三维模糊证据权等方法,建立矿体三维预测模型,对深部立体单元的品位、金属量和含矿性进行预测。以安徽铜陵凤凰山铜矿和金川铜镍硫化物矿床为例,展开矿区深部三维可视化预测研究。结果显示,该方法能够适用于不同类型矿床的深部找矿工作,对于深部找矿具有重要意义。     

数学地球科学跨越发展的十年:大数据、人工智能算法正在改变地质学

近十年是科学研究从问题驱动向数据驱动转变的转折时期,科学研究的第四范武—数据密集型科学发现应势而生.这期间,大数据与人工智能算法的引入使数学地球科学实现跨越式发展,并正在改变地质学.机器学习是使计算机具有智能的根本途径.深度学习,即多层神经网络的方法,是一种实现机器学习的技术,是过去几年大数据与数学地球科学研究的最重要的热点.贝叶斯网络是贝叶斯公式和图论结合的产物,可用来建立矿床地质的成因网络,进而理解矿床成因.地质大图形问题可以转化为大型的复杂网络空间问题和社区结构问题,社区分析技术可用于地震预报、地质网络分析、特殊地质现象识别、矿床预测.关联规则和推荐系统算法在地质研究中已有成功的应用实例.化探数据及其异常经常包含复杂和非线性模式,深度学习在智能识别与提取复杂地质条件下地球化学异常具有优异的能力,卷积神经网络、堆叠自编码机等是较为常用和有效的方法.非线性矿产资源预测、基于GIS和三维地质建模的三维成矿预测及相应的软件系统得到持续改进.三维虚拟仿真建模技术的应用实现了多模态、跨尺度地学虚拟现实与多维交互,地质过程数值模拟等已有创新性进展.区块链技术以及OneGeology、玻璃地球、深时数字地球等大地质科学计划,将在整合全球地质大数据、共享全球地学知识、推动数学地球科学学科发展方面起到重大的推动作用.