广义自相似性原理与模型

为了理解各式各样的具有广义自相似性特征的尺度不变性系统, 提出了1个称之为GSI (generalized scale invariance) 的理论体系.它阐述了大小尺度可以相互关联而不需要引入任何1个特有(具体) 尺度的最普通情形.在二维线性GSI理论的基础上, 形成了2个重要的各向异性尺度不变性量化模型: SIG (scale invariant generator) 模型和S-A (spectrum-area) 模型.SIG模型通过在频率域中估计GSI理论中代表旋转和层化程度的尺度不变性生成元的参数来量化各向异性尺度不变性.而S-A模型通过从二维频率域中能谱密度大于P元素集的面积与P之间关系的非参数模型对各向异性尺度不变性进行量化.如果研究的对象是1个混合模式(多个不同尺度的过程或作用叠加而形成的), S-A模型不仅可以对异性尺度不变性进行量化, 还可以对该混合模式进行分解.系统阐述了GSI理论、SIG模型和S-A模型, 并将SIG模型和S-A模型结合提出了既能对混合模式进行分解又能对分解后模式的各向异性尺度不变性进行量化的模型.      

多重分形滤波方法和地球化学信息提取技术研究与进展

圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,密度-面积分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。     

40年来有色地质矿产勘查工作的投入与产出分析

对建国４０年来（１９５０～１９９０年）有色地质矿产勘查工作的资金投入，主要矿各地质成果进行了总结和分析，以资金的“投入产出率”和探明储量平均勘查成本两项指标既略地分析了主要矿种地持勘查工作的经济效益。     

非线性成矿预测理论:多重分形奇异性-广义自相似性-分形谱系模型与方法

介绍了“奇异性-广义自相似性-分形谱系”(“3S”: Singularity-generalized self-Similarity-fractal Spectrum)为核心的多重分形现代成矿预测理论与模型(Multifractal Mineralization Prediction Theory and Models)的基本内容和前沿研究方向.讨论了作为非线性、复杂性理论的重要领域之一, 多重分形理论所提供的“奇异性-广义自相似性-分形谱系”等概念和相关的模型.这些新概念和模型不仅能够合理地描述成矿系统、成矿过程、成矿富集规律、矿产资源时空分布, 还提供了定量模拟和识别成矿异常(地质、地球物理、地球化学、遥感异常)的有效模型和实用方法.将多重分形原理与成矿过程、矿产资源分布规律、矿产资源信息获取研究相结合, 可形成具有良好应用前景的现代成矿预测理论与模型.采用该多重分形矿产资源预测理论和在此基础上所开发的专用地学非线性空间信息GeoDASGIS技术, 对国内外多个金属成矿区带进行了矿产资源勘查与评价, 均取得了较理想的预测效果, 表明对开展矿产资源勘查和评价是有效和可行的.      

面向矿产资源信息的空间关联性分析

关联性分析是综合多源、多类数据,发现和挖掘数据中潜在的相关关系,提取和挖掘数据之间的关联性。该方法对于充分利用地质大数据、发现地质要素之间的共生组合规律具有重要的意义。本文首先基于数据的空间位置,将不同类型的地质空间数据建立联系,形成空间属性数据库;其次应用统计方法,对不同来源数据中的属性特征进行分析,发现热液型金矿的形成与火山作用存在明显相关性;最后基于Apriori算法提取热液型金矿的伴生矿与侵入岩的频繁项集,发现伴生矿与侵入岩酸碱性二者密切相关。因此,在今后的工作中,有望应用空间关联性的方法对地球物理、地球化学、遥感等多源地质数据开展深入的研究分析。     

基于"元素含量-面积"模型方法的地球化学场的多重分形模式分析

从多重分形理论出发,在赤峰地区的2个区域应用"元素含量-面积(C-A)"模型方法.对"元素含量-面积"双对数图的形态进行分析,将地球化学异常多重分形特征模式分为3种类型:模式Ⅰ为可拟合为2条直线段的简单多重分形模式,具有该模式的元素在研究区内没有成矿富集的趋势,不存在实质性的致矿异常;模式Ⅱ为可以拟合为3条直线段的高富集多重分形模式,它在模式Ⅰ的基础上叠加有高含量的异常场,具有该模式的元素在研究区内存在较强的局部富集,成矿的可能性很大;模式Ⅲ为可拟合成3条直线段的低富集多重分形模式,它在模式Ⅰ的基础上叠加的是较弱的异常场,具有该模式的元素在研究区内有较弱的矿化作用.在此基础上,分析了元素的成矿富集规律和空间分布特征,确定了区域异常和局部异常的异常下限,划分了地球化学背景、区域异常和局部异常.     

应用复杂性-非线性理论开展成矿预测——奇异性理论-广义自相似性-分形谱系多重分形理论与应用

本文应用 “奇异性-广义自相似性-分形谱系”为核心的多重分形现代成矿预测理论与模型开展了云南兰坪、个旧等地区的成矿过程模拟与矿产资源定量评价。文中介绍了作为非线性、复杂性理论的重要领域之一的多重分形理论如何应用与矿产资源定量评价中，所涉及的“奇异性-广义自相似性-分形谱系”等概念和相关的模型能够合理地描述成矿系统、成矿过程、成矿富集规律、矿产资源时空分布，还提供了定量模拟和识别成矿异常（地质、地球物理、地球化学、遥感异常）的有效模型和实用方法。将多重分形原理与成矿过程、矿产资源分布规律、矿产资源信息获取研究相结合，可形成具有良好应用前景的现代成矿预测理论与模型。采用该多重分形矿产资源预测理论和在此基础上所开发的专用地学非线性空间信息GeoDAS GIS技术，对国内外多个金属成矿区带进行了矿产资源勘查与评价,均取得了较理想的预测效果。文中将以该理论方法在云南省多个地区开展矿产品定量预测的实例来说明该理论体系和方法技术的有效性和可行性。     

关于召开金属矿产勘查地球化学学术研讨会的通知

为了展示金属矿产地球化学勘查工作取得的成果，总结交流化探方法技术进展和工作经验，进一步发挥地球化学勘查在地质找矿中的作用，经有色、冶金和勘查地球化学专业委员会共同协商，定于2005年12月上旬在北京召开“金属矿产勘查地球化学学术研讨会”。此次会议是一次以交流化探找矿理论、方法技术和成果，提高化探技术水平和找矿效果为目的的学术会议。欢迎各单位组织科技、管理人员踊跃撰写章或论，到会交流。     

矿产资源勘查定量化表达的集成模式与关键技术

矿产资源勘查的目的是系统地了解矿产资源的赋存情况, 以进一步支持资源评价和生产.在这一过程中, 数据的分析与处理可以全面借助信息技术来提高其效率与质量.通过分析矿产资源勘查信息处理过程和当前发展现状, 认为可以通过数据管理、三维可视化和虚拟现实这3个环节对矿产资源勘查信息处理的全程进行系统集成, 并就其中的关键问题进行比较详细的分析, 提出了一种新的三维数据组织方式和一种基于上述3个环节的系统表达地质实体的新方法, 并应用于多项勘查工作中, 取得了良好的效果.      

矿产资源勘查实施方案制度执行现状 与存在问题分析

勘查实施方案制度最早出台于1998年,国务院颁布了《矿产资源勘查区块登记管理办法》（国务院第240）中明确将“勘查实施方案及其附件”列入探矿权人申请探矿权时的要件。2009年,国土资源部《关于进一步规范探矿权管理有关问题的通知》（国土资发〔2009〕200号）中,要求探矿权人需要按照勘查实施方案进行勘查施工。此外,也首次明确要求了省级以上登记管理机关应组织专家对探矿权申请人提交勘查实施方案进行审查。由于没有方案编制和审查的明确且统一的要求,部分省份出现标准不一、粗制滥造、随意而为、内容虚假等问题。这为一些地区找矿秩序的混乱埋下了伏笔,同时也使勘查实施方案制度流于形式。     

A New Model for Quantifying Anisotropic Scale Invariance and for Decomposition of Mixing Patterns

A new power–law function has been derived to represent the relationship between area of the set consisting of wave numbers with spectral energy density above S (A(>S)) on the two-dimensional frequency plane and S. The power–law relation holds if the field concerned possessing isotropic scale invariance or generalized scaling invariance involves rotational and ratio-scale changing transforms. The equation is valid for dealing with common exploration geophysical and geochemical fields encountered in mineral exploration and environmental assessment. This power–law function not only provides a new model for characterizing anisotropic scaling invariance for generalized scaling field, for example, estimating the power exponent of power spectrum of generalized scale invariance measure in frequency domain, but also forms a theoretical base for the S–A filtering technique developed for decomposing a mixing field into components on the basis of distinct scaling properties in the frequency domain. It is demonstrated that the method has potential to become a general technique for image processing and pattern recognition.     

GIS中的空间建模器技术及其在全国矿产资源潜力预测中的应用

在GIS技术环境下开展资源定量评价, 实现资源评价工作的自动化、数字化、智能化是矿产资源勘查与预测的重要发展趋势.为了给地质勘查与预测人员、定量建模人员、GIS分析与操作人员提供共同研究和技术讨论平台, 提出了在矿产资源预测全过程使用的建模技术.介绍了建模技术的基本概念、空间模型建立、图形建模技术以及建模技术在矿产资源定量预测中的应用, 介绍了GeoDAS GIS中的建模技术基本功能以及建模技术在空间对象相关分析、证据(信息) 图层提取、不规则地质单元划分、预测后验概率绘制等矿产资源预测工作中的应用实例.应用结果表明, 建模技术为地质预测人员、定量建模人员、GIS操作人员开展综合研究和空间决策提供了公共的平台, 有助于实现模型的共享和操作过程的自动化.      

Application of GIS to Geo-anomaly-Based Delineation of Mineral Resources

The geo-anomaly-based delineation of mineral resourcesusing GIS (Zhao et al.,1 996,1 995;Zhao and Chi,1 991 )takes the geological anomalous ore-forming theory as its theo-retical basis,the conceptual model of geology and mineral re-sources and the corresponding spatial analysis model as its ge-ological foundation,the GIS as its basic tool for the analysisof mineral resources prediction,and the analyses of favorableprospecting index and the spatial correlation of geologicalanomalies assemblag…     

西藏冈底斯铜多金属成矿带基于MRAS 资源评价系统的成矿预测

西藏冈底斯成矿带是我国西部的重点成矿区带之一,特提斯演化与碰撞造山多阶段的构造演化和中生代以来广泛而强烈的花岗质岩浆侵入活动,在冈底斯成矿带形成了以岩浆作用为主的铜铁多金属矿床系列与矿床组合,主要的矿床类型有斑岩型铜钼矿、矽卡岩型铜铁多金属矿和热液型铅锌银矿.作者在区域地质条件、成矿规律与典型矿床研究的基础上,总结了斑岩型铜钼矿、矽卡岩型铜铁金属矿以及热液型铅锌银矿床的区域预测模型变量与与预测变量通过预测成果检验调整后备的权重,并利用MRAS资源评价系统对冈底斯成矿带进行了成矿预测,新圈出了一些重要的找矿远景区,如夏马日-弄如日铜金矿找矿远景区、则学-纳如松多铅锌银找矿远景区等,指出冈底斯成矿带的斑岩型和矽卡岩型矿床还具有进一步的找矿潜力.     

EH4电磁成像系统在金矿勘探中的应用——以黄金洞金矿为例

EH4目前是国内外电磁勘探系统中较先进的找矿技术之一,特别是在寻找隐伏矿体具有较好的效果.本文应用EH4电磁勘探找矿技术,在黄金洞金矿进行了深部以及断裂破碎带的找矿勘探应用,认为EH4电磁成像系统在矿产勘察中具有强大的工作能力.     

地矿勘查工作信息化的理论与方法问题

实现地矿勘查工作信息化的有效途径与方法是根据地矿勘查工作自身的特点, 建立以主题式地矿点源数据库(包括空间数据库和属性数据库)为基础的共用数据平台; 利用信息系统技术对地矿勘查工作主流程进行充分改造, 实现全程计算机辅助化; 进行“多S”的技术集成、网络集成、数据集成和应用集成, 同时实现勘查数据的三维可视化.为此, 需要加强地质信息科学和地矿勘查工作信息化的理论框架、技术体系和方法论研究, 重视与地矿勘查工作相适应的集成化信息技术开发.      

成矿环境空间结构的模糊建模

为了提高矿产预测的精度和可靠性, 必须分析和利用与矿床有关的空间结构信息.提出了一种用模糊集建立成矿环境空间结构模型的方法.成矿环境空间结构是地质变量在矿床周围的分布, 可用变量与空间点之间的模糊关系来描述.同一地区的同类矿床, 其空间结构具有一定相似性, 通过这种相似性的极大化可对结构模型进行优化.优化的结构模型是一种包含了方向和距离关系的特殊的空间关联规则集, 也是模糊推理矿产预测的推理规则库.通过模糊推理进行结构相似性的比较, 可对任意点上的找矿有利性进行预测.以云南东川地区铜矿预测的实例说明了该方法具有良好的应用效果.      

利用地理信息系统（GIS）进行综合信息矿产资源预测

介绍了用地理信息系统进行综合信息矿产资源预测的方法，以及一些特殊问题的处理“定量数据库”的建立等。     

寿山石成矿地质条件及找矿前景

本文总结归纳了福建省福州著名的寿山石的成矿地质构造背影、矿床地质特征和矿物成分、矿石类型，并探讨了矿床成因机理及找矿前景。     

Hydrothermal Alteration of Limestone and Mineral Exploration of Zn-Pb Skarn Deposits in the Sako-nishi Area of the Kamioka Mine, Central Japan

Abstract: Crystalline limestone of the Sako-nishi area in the Kamioka Zn-Pb mine, central Japan, is depleted in ¹⁸O and ¹³C toward the center of mineralization due to interaction with hydrothermal fluids with a dominant meteoric water component. The relationship between isotopic composition and mineral assemblage, texture, the chemical composition of the minerals, and the bulk chemical composition in the limestone was examined. A decrease in the δ¹⁸OSMOW value correlated with: (1) increase of fine-grained calcite which is enriched in Mn and exhibits a bright cathodoluminescence, (2) progressive hy-drothermal alteration of clinopyroxene in the original limestone into tremolite within the weakly-altered zone, and into chlorite and actinolite within the strongly-altered zone, (3) dominance of hydrothermal chlorite in altered limestone having δ¹⁸O values of less than 10%. This chlorite was enriched in Fe compared to mafic minerals in the unaltered limestone. The enrichment of Fe and Mn was more conspicuous in calcite and chlorite in skarn deposits. The occurrence and chemical composition of hydrothermal minerals in the limestone, skarn, and ore indicate that the ¹⁸O–depleted zones were formed in the later stage from fluids, which were responsible for mineralization and skarnization, and for Fe and Mn enrichment. The Al, Mn, and Fe contents, and the ratios of Mg/(Mg+Mn+Fe), Al/Mg, and Mn/Sr in the hydrochloric acid leachate of limestone varied with decreasing δ¹⁸O and δ¹³C values, reflecting increases in high-Mn calcite and high-Fe chlorite. These indexes were useful for the identification of hydrothermally altered limestone. Furthermore, the potential score weighted by each index was more effective and accurate means of detecting promising mineralization zones. An anomalous potential score due to the presence of hydrothermal minerals in the outcropping limestone occurred along the Atotsu–1GO fault. This structure indicates that the skarn deposits of the Sako-nishi area belong to Mozumi-type Zn–Pb skarn deposits, in which fissures and faults served as major passages for the hydrothermal fluid. High-Mn carbonate and high-Fe chlorite widely occur in base-metal vein deposits and Zn-Pb type skarn deposits. Leaching of altered rock with hydrochloric acid in addition to stable isotope composition and cathodoluminescence imaging is effective for geochemical exploration for hydrothermal deposits because it makes possible the detection of the elemental composition of hydrothermal minerals such as chlorite and carbonate and because of the rapidity and convenience of analysis.