红外光谱矿物填图技术及其应用

红外光谱可有效识别与成矿有关的中低温指示矿物,在野外利用红外光谱仪器开展矿物填图是目前国内外找矿勘查工作中广泛应用的一项高新技术,具有采样密度高、数据量大、效率高、成本低等优势。文章重点介绍了国内外红外光谱仪器研发历史及现状,以及近年来运用国产CMS350A型全自动数字化岩芯扫描仪开展的矿物填图范例,较全面地展示矿物填图技术及其应用效果。红外光谱矿物填图技术基于海量数据客观勾绘矿化蚀变特征,精准识别具有重要找矿意义的蚀变矿物,获取矿物离子交换信息并反演热液流体性质,为区域找矿潜力评价及下一步找矿部署提供指导。红外光谱矿物填图技术的发展方向为工作波段向热红外扩展、设备小型化、提高光谱分辨率及拓展应用领域。     

A prospecting cost-benefit strategy for mineral potential mapping based on ROC curve analysis

A prospecting cost-benefit strategy is developed by quantitatively defining the prospecting cost and benefit in mineral potential mapping. Suppose that some mineral deposits have been discovered in a study area of a set of grid cells, the prospecting cost and benefit of a “unique” condition can be defined as the percentage of non-deposit-bearing and deposit-bearing cells within the “unique” condition, respectively. By replacing the false positive and true positive rates in the receiver operating characteristic (ROC) curve analysis with the prospecting cost and benefit, the Youden index, likelihood ratio, and lift index can be computed and used to express the mineral potential of the “unique” condition. Thus, the mineral potential mapping in a study area can be implemented by identifying all the possible “unique” conditions and then computing their mineral potential indicators such as the Youden index, likelihood ratio, and lift index. By integrating an automatic “unique” condition searching algorithm with the techniques for computing the mineral potential indicators for each “unique” condition, the following prospecting cost-benefit strategy is developed for mineral potential mapping: (a) select map patterns closely associated with the discovered mineral deposits using their mineral potential indicators, (b) automatically search for all the possible “unique” conditions, (c) evaluate the mineral potential of each “unique” condition using its mineral potential indicators, and (d) assess mineral potential mapping performance using the mineral potential indicator diagrams. For demonstration purposes, the Baishan district in Southern Jilin Province in China, which has a complex geological setting, is chosen as a case study area. The weights of evidence (WofE) modeling posterior probability, Youden index, likelihood ratio, and lift index are applied in the mineral potential mapping and their performance are assessed using their ROC curves, cumulative lift charts, and Youden and likelihood ratio diagrams. The results show that (a) the likelihood ratio and lift index perform similarly well and (b) the posterior probability performs a little bit worse than the likelihood ratio and lift index while a little bit better than the Youden index. Therefore, the prospecting cost-benefit strategy provides a common paradigm for both mineral potential mapping and the performance assessment.     

滑坡预测预报中改进的Pearl模型及其应用

针对选点法和变换法在求取Pearl模型参数时误差较大的缺陷,且预报判据缺乏足够论证,可能导致预测预报准确度较低问题,将非线性拟合确定参数的方法应用到Pearl模型的滑坡预测预报中,推导了Pearl模型速度和加速度最大值判据预报滑坡发生时间的计算公式。将非线性拟合确定参数的方法和推导的判据计算公式应用于一些滑坡实例的预报中,结果表明:滑坡实际发生时间介于Pearl模型速度最大值判据和加速度最大值判据的预报时间之间,用Pearl模型加速度最大值判据能起到提前预报的作用。     

An automatic HyLoggerTM mineral mapping method using a machine-learning-based computer vision technique

Abstract

HyLogger profile scanning is commonly utilised for drill-core logging but the limited scanning area may not detect all important geological features. The study presented in this paper aims to develop a mineral mapping solution for this core-logging process by leveraging the colour image captured during the scanning process. A machine-learning-based computer vision program was developed by implementing a k-means clustering and a global colour profiling algorithm. A suite of drill-core images was used to validate the developed program. Results indicate that there is a direct correlation between the mineral assemblage of a rock type and its colour specifications. The identified mineral type and relative abundance were comparable with HyLogger scan results.     

基于综合改进ICP算法的三维激光扫描技术在露天矿边坡测绘中的应用

以先后发生过两次大规模滑坡的中煤平朔公司东露天矿边坡为研究背景,利用三维激光扫描技术测绘速度快、测量精度高、数据量大的特点,对该露天矿边坡进行三维激光扫描,尤其是对发生过滑坡的两个重点区域进行精细扫描。基于综合改进ICP算法,将扫描得到的多站点云数据进行拼接处理,完成了长约2 km的露天矿边坡三维模型重建。研究结果表明,三维激光扫描结果符合工程实际特征,是一种快速建立矿山边坡数字模型的有效手段。     

An application of cluster analysis in mineral exploration

This paper presents a technique for evaluating the similarity of ore deposits utilizing several geological variables. Information on tungsten mines in North America, taken from published literature, was used for a cluster analysis to group samples according to their similarity based on a simple matching coefficient. It was possible to interpret and evaluate different ore environments that clustered according to age, mineralogy, and other variables. Cluster analysis may be important in mineral exploration where considerable amounts of data are available for analysis. Subtle relationships that might be overlooked because the data are too voluminous can be isolated using this technique. It also can be used to establish exploration priority in unknown areas on the basis of similarity to known metallogenetic provinces.     

基于IFA的组合分析算法及其在矿产预测中的应用

矿产预测是寻找潜在矿产资源、增加后备储量的主要手段。地球化学信息作为直接找矿信息,在矿产预测中占据重要地位,对地球化学数据进行矿致异常的识别和评价是关键环节之一。地球化学数据分析的目的是从杂乱无章的原始数据中寻找并有效圈定化探组合异常。针对目前常用于组合异常分析的R型聚类分析和因子分析等传统算法对数据源限制较多、预测效果不理想等问题,将信号处理领域的盲源分离算法——独立因子分析(IFA)引入到矿产预测中,提出了基于IFA的组合分析算法,并选取广东汕头澄海区鸿沟山锡金多金属矿区地球化学数据作为研究对象。验证结果表明,基于IFA的组合分析结果更有利于解释矿产分布规律,圈定的化探组合异常更符合实际勘查结果。依据分析结果进行矿产预测,成功圈定出3个找矿靶区。     

基于三维栅格数据的露天矿山储量动态监测研究与应用

矿产储量管理是矿产资源管理的基础工作、核心内容和关键环节。目前,国土资源部门的监管停留在被动接收信息的层面上,很难全面有效地掌握管辖区范围内的矿产开采情况。随着信息技术和空间技术的发展及大量地理信息系统在国土资源部门管理工作中的广泛运用,把先进的科技引入到矿山储量管理中,能够促进矿产储量的合理开发和有效保护。本文对常用于矿产储量计算的模型进行了比较,并对其综合运用及建立矿山储量动态管理信息系统进行了探讨,具有实用价值。     

一种改进的区域滑坡危险性评价模型及其应用

区域滑坡危险性评价方法还存在许多需要完善和改进的地方。以工程地质类比法为基础,用滑坡的面密度表示滑坡发生的危险性大小,基于线性代数中QR分解理论,提出了一种用高次多项式拟合致险因子与滑坡危险性间关系的算法,并把该算法与层次分析法模型、条件概率模型相融合,建立了一种改进的区域滑坡危险性评价模型。然后,通过在Visual Studio.Net C#环境下借助ArcEngine组件的二次开发实现了该模型。最后选取陕西省麟游县为实验区域,利用上述模型进行了滑坡危险性评价。经实际资料检验表明,该模型具有较高的可信度,可应用于今后的滑坡危险性区域评价工作中。     

江苏矿产资源潜力评价成果数据集成及应用

数据的集成管理是项目成果应用的必要方式。从数据库管理角度,介绍了江苏矿产资源潜力评价成果数据的集成情况;并通过数据库的集成管理,可按图件类型、专题内容、空间范围等方式进行数据查询检索,辅助相关专业开展综合编图研究工作     

数值分析软件Mathematica在测绘中的应用

在简要介绍Mathematica软件的基础上,着重讨论了其在测绘编程计算、平差、曲线拟合、迭代运算方面的优势,并利用实例进行了分析。指出应用其强大的数值分析功能,可以使测绘公式推导、编程计算和迭代计算与分析更为便捷,使测绘人员有更多的时间和精力去从事建模方法和过程分析的研究。而目前应用该软件进行测绘研究在国内尚无许多文献报道。该软件在解决若干常规测绘问题方面有很好的应用前景。     

改进地电化学方法在矿区勘查中的试验与应用

CHIM法自提出以来,主要应用于矿产勘查的详查及异常查证阶段,其原因主要是CHIM法设备笨重、成本高、工作效率低,不适合大规模生产的需求。通过实验研究,对地电提取方法技术进行了改进——低电压“偶极子”供电方式下的CHIM。该改进方法在广西横县泰富金矿得到了较好的应用效果,在新疆金窝子-210金矿区以500m×500m 的网度进行了普查阶段的实验研究,也取得了应有的效果,表明地电提取方法不仅适用于矿产勘查的详查及异常查证阶段,而且可有效地应用于普查阶段。     

改进地电化学方法在矿区勘查中的试验与应用

CHIM法自提出以来,主要应用于矿产勘查的详查及异常查证阶段,其原因主要是CHIM法设备笨重、成本高、工作效率低,不适合大规模生产的需求.通过实验研究,对地电提取方法技术进行了改进--低电压"偶极子"供电方式下的CHIM.该改进方法在广西横县泰富金矿得到了较好的应用效果,在新疆金窝子-210金矿区以500mx500m的网度进行了普查阶段的实验研究,也取得了应有的效果,表明地电提取方法不仅适用于矿产勘查的详查及异常查证阶段,而且可有效地应用于普查阶段.     

改进地电化学方法在矿区勘查中的试验与应用

CHIM法自提出以来,主要应用于矿产勘查的详查及异常查证阶段,其原因主要是CHIM法设备笨重、成本高、工作效率低,不适合大规模生产的需求。通过实验研究,对地电提取方法技术进行了改进——低电压“偶极子”供电方式下的CHIM。该改进方法在广西横县泰富金矿得到了较好的应用效果,在新疆金窝子-210金矿区以500m×500m 的网度进行了普查阶段的实验研究,也取得了应有的效果,表明地电提取方法不仅适用于矿产勘查的详查及异常查证阶段,而且可有效地应用于普查阶段。     

成像光谱技术在典型蚀变矿物识别和填图中的应用

成像光谱矿物识别和填图技术是中国国土资源调查和监测重点发展的高新技术之一。笔者以国土资源调查应用为主要目标,研究了成像光谱矿物识别和矿物填图技术实用化中的一些关键技术问题。分析了白云母和绿泥石两种重要蚀变矿物的光谱特征及光谱变异特征;以新疆东天山黄山地区的HyMap数据为例,对目前已较为系统化的成像光谱识别技术(如MNF变换、像元纯度指数PPI和N维可视化端元识别NDVI)在典型蚀变矿物识别和填图中的应用进行介绍。     

改进的等参逆变换算法在耦合场分析中的应用

实际工程有限元计算中涉及多个物理场的相关分析或耦合分析时场变量之间的数据传递问题非常重要,往往会遇到等参逆变换的需求。分析并指出现有等参逆变换所存在问题,给出了新的改进算法,即在网格内采用新方法进行等参逆变换,在网格外采用距离加权法进行插值传递,并详细说明本算法实施关键。对一大型拱坝施工过程中的温度场和应力应变场耦合分析问题进行研究,结果表明所提出方法具有简便实用、高效和满足工程精度等特点,可应用于实际工程。     

A mapping technique for steady-state unconfined seepage analysis

An approach is presented for the analysis of the unconfined steady-state seepage through homogeneous trapezoidal dams based on a bijective mapping between the flow domain, having an unknown shape, and a fixed triangular domain. It is shown that the geometrically non-linear unconfined analysis is equivalent to the problem of determining the unknown distribution of permeability, within a triangular domain with known shape, that satisfies the set of transformed boundary conditions. The flow problem in the triangular domain is solved through a finite-element technique analogous to that adopted for confined analyses and, on the basis of this solution, the shape of the free surface in the physical space is evaluated. The proposed approach is applied to the determination of the influence of the water levels in the upper and lower reservoirs on the elevation of the free surface seepage point.     

区域化探异常元素分带与找矿远景分析

延吉石人金异常位于五凤—汪清—六道崴子金、铜成矿带西段,成矿地质条件十分有利。本文根据对大黑山条垒和吉林槽区中低温岩浆—热液型金银矿区域异常元素水平分带序列特征的研究,详细说明了矿上部位、矿体部位、矿下部位异常元素水平分带序列及其模式。据此研究成果,对石人金异常的剥蚀程度进行了预测,认为石人金异常属典型的隐伏矿矿致异常,显示了良好的找矿前景。     

高精度三维地震数据采集技术在TBM探区的应用

鄂尔多斯盆地北部TBM探区表层地震地质条件较为复杂,低降速层主要为流沙、含水沙层及黄土层,厚度横向变化较大,潜水面变化不定。储层非均质性强,有效储层薄,储层与煤层伴生,严重制约了本区天然气勘探开发步伐。为了解决目前勘探开发所面临的实际问题,在TBM探区部署并实施了100km²的高精度三维地震数据采集,针对探区的地震地质特点和难点,开展了攻关和试验。在高精度三维地震数据采集中,通过观测系统优化、虚反射界面分析和利用、激发岩性优选、试验资料功率谱面积和频宽收敛分析等技术的综合运用,确定了合适的三维观测系统和激发因素,取得了较好的效果。