改进遗传算法和支持向量机的岩体结构面聚类分析

岩体结构面控制着岩质边坡和地下洞室等岩体工程的稳定性,在岩体力学及水力学分析中起到关键作用。为对岩体结构面进行合理分组,精确地模拟岩体结构面网络的分布,提出一种融合改进遗传算法和支持向量机的聚类方法。首先,根据岩体结构面产状信息建立结构面分组的数学模型,采用改进的遗传算法计算结构面样本的全局最优聚类中心,再以聚类中心为训练样本,利用支持向量机方法将结构面样本进行完全划分。通过随机产生的结构面数据以及实际工程的运用表明,遗传-支持向量机聚类算法对岩体结构面的分组合理,获得的优势结构面结果可靠。     

基于t-SNE的多参数岩体结构面分步聚类方法

结构面聚类是进行岩体稳定性评价的重要步骤。常用聚类方法多以产状作为分组依据,忽略了结构面物理特性指标对岩体稳定性的影响。针对分组依据单一化的不足,综合考虑结构面倾向、倾角、迹长、张开度、填充状态和粗糙度的影响,提出一种基于学生分布随机邻近嵌入（student-distributed stochastic neighbor embedding,简称t-SNE）的多参数岩体结构面分步聚类方法。首先,利用t-SNE算法对除产状外的结构面特征进行数据降维;进而利用模拟退火算法搜索K-means算法的全局最优初始值,并采用分步聚类思想完成聚类。研究表明：所提方法有效地解决了高维空间样本稀疏的问题,同时保留了数据的局部结构与全局结构。新方法相比于传统方法能对空间分布相似区内结构面的物理特性进行精确划分,分组精度更高,且在避免复杂权重值计算的条件下,能有效区分产状与物理特性参数对岩体稳定性的影响差异。最后,将所提方法应用于中国新疆某露天矿坡结构面实测数据分析中,所得分组结果合理可靠,进一步证明该方法在实际工程中的有效性。研究方法可为多参数岩体结构面的分步聚类提供参考。     

基于有序聚类法的风化岩体定量分带研究

应用有序聚类法对辽宁省锦凌水库坝基的风化岩体进行定量分带,得出结果与地质观察方法、规范法等所得出的结果进行比较。并应用岩体风化差异系数计算各种方法下的各风化带的风化差异系数,综合分析,给出各最终推荐结果,按照有序聚类方法分析所得的结果进行风化岩体分带。     

边坡工程岩体质量的灰色聚类评价

利用灰色聚类方法对某金矿边坡工程岩体质量进行评价。评价合理地、最大限度地利用了工程勘察成果, 使地质成果通过定量化更为可靠与可信, 既为边坡岩体稳定程度的直观判断提供了依据,又为边坡稳定性计算提供了有价值的参数。与以往的评价方法相比, 灰色聚类法克服了严格数值界限的弊端是一种具有实用价值的评价方法。     

对小岩体成矿的认识及其找矿意义

小岩体成大矿是汤中立院士通过对岩浆铜镍硫化物矿床的勘查研究提出的学术认识,在矿床勘查实践中,发现小岩体成矿是存在于与侵入岩浆作用有关的内生矿床的普遍特征,研究小岩体成矿有助于深入认识成矿作用的关键环节和指导找矿实践。在讨论小岩体成矿的概念和定义的基础上,对小岩体成矿作用进行了分类研究,将其划分为岩浆不混溶和岩浆热液两大类型。岩浆不混溶类型又进一步划分为硫化物熔离和氧化物分凝两个亚类;岩浆热液类型则进一步划分为气液交代、气液充填交代和接触交代三个亚类。并对小岩体成矿的机理进行了认识总结,初步提出4种机制:深部熔离-多次贯入成矿、岩浆通道成矿、脉冲成矿和脉动与复合叠加成矿。讨论了隐伏和半隐伏小岩体识别的找矿价值和小岩体含矿性判别及其关键因素。     

基于粒子群算法的岩体结构面产状模糊C均值聚类分析

结构面产状分析是进行岩体力学分析及稳定性评价的基础,玫瑰花图、等密度图等传统的图形分析方法较为粗糙,无法对产状数据进行准确分析,采用模糊聚类方法则可以得到较为准确的优势产状,但需要事先指定分组数及初始聚心,且模糊聚类算法为局部寻优算法,初始划分对最终的数据分析结果影响较大。为了得到较为客观的分组结果及优势产状,同时能够针对大量结构面产状数据进行聚类分析,提出了基于粒子群算法的岩体结构面产状模糊C均值聚类算法。采用粒子群算法进行模糊C均值聚类算法初始聚心的求解,在计算过程中可同时确定最佳分组数,避免了人为指定的主观性,克服了模糊C均值聚类算法易陷入局部极小值和对初始划分敏感的不足。最后,通过工程实例中不同方法的聚类效果对比分析该算法的有效性,并将该方法应用于实测结构面产状数据的分析,得到较为符合实际的优势结构面分组。     

花岗岩定量分类方法及与成矿空间相关关系分析 ——甘肃省西秦岭地区为例

以Q型系统聚类分析(以组内连接为聚类方法,相关性为计算模型)和判别分析交替使用的方法,对甘肃省西秦岭地区花岗岩样本中的11个氧化物测试数据进行定量处理,构建起"甘肃省西秦岭地区花岗岩(氧化物)定量分类系列模型",将西秦岭地区花岗岩分为3大类共8小类。分类结果偏重于找矿分类,依据其与西秦岭地区铜矿、铅锌矿、金矿等依据空间关系(距离岩体3 km以内),寻找"成矿相关岩体",确定找矿靶区。     

岩浆成矿新探索——小岩体成矿与地质找矿突破

近年来,地质勘查工作取得的许多突破性进展多与小岩体岩浆矿床密切相关。因此,小岩体矿床作为主要的勘查研究方向之一已经越来越受到关注。在对"两类岩浆小岩体成大矿"(2006)、"小岩体成大矿的范畴及地质属性"(2008),以及"小岩体成矿体系"(2011)研究的基础上,进一步深入阐明小岩体成矿的内涵;完善了2类岩浆小岩体成矿的主要机制和10种成矿类型(基性-超基性岩深部熔离/结晶-贯入机制与中酸性岩头部气、液、矿质聚集成矿机制);指出了大型岩体成矿与小岩体成矿的本质区别及斑岩成矿与小岩体成矿的关系;总结了小岩体成大矿的优越禀赋(小、广、大、高、浅(潜))。同时,提出了在新一轮岩浆矿床勘查工作中应注意小岩体成大矿的典型特征、找矿方向及重点突破的远景区。     

基于改进遗传算法的岩体结构面产状聚类分析

根据产状对结构面进行分组是研究岩体结构的重要环节。传统分组方法通常需要依靠地质经验,缺乏客观性,而现有的聚类方法也存在一些缺陷。基于变长度字符串遗传算法,提出了一种改进的K均值算法,实现了岩体结构面产状的自动聚类。该方法的核心思想是使用遗传算法为K均值算法选择恰当的聚类中心,克服了K均值(K-means)算法受初始聚类中心影响,易收敛于局部最优解的缺陷。由于使用了变长度字符串,该方法能够在聚类过程中自动确定最佳结构面组数,同时提供最优的分组结果。针对产状数据,提出了一种新的变异方法,该方法利用C++语言实现,并被应用于浙江省某地下水封洞库结构面产状数据的分析,得到较为合理的分组结果,证明了该方法的有效性。     

两类岩浆的小岩体成大矿

小岩体岩浆矿床作为中国岩浆硫化物矿床的主要类型，越来越受到人们的关注。小岩体成大矿不仅在镁铁-超镁铁岩中如此，在中酸性岩中亦是如此。作者进一步定义了2类岩浆成大矿的小岩体规模即岩体的最大变化截面积可以大到n(n<10) km² ，小到0.00n km²，一般在1 km²左右或更小。提出了2类小岩体成大矿的主要机制和九种成矿类型，镁铁-超镁铁岩是深部熔离-贯入成矿机制（3种类型：深熔-复式贯入，深熔-脉冲式贯入，深熔-单式贯入），中酸性岩是头部气、液、矿质聚集成矿机制（6种类型：前锋式小岩体，斑岩小岩体，夕卡岩-斑岩小岩体，复式斑岩小岩体，单式小岩体，复式小岩体）。强调“小岩体成大矿”对新一轮岩浆矿床勘查具有重要意义，同时指出未涉及或未深入涉及的小岩体成大矿的空间还相当广阔，如铀矿、铁矿、金矿等等，还需要进一步研究和探索。     

腾冲滇滩铜厂山矽卡岩型铅锌矿床地质

铜厂山铅锌矿产于中酸性侵入岩与大东厂组碳酸盐岩接触带的矽卡岩中靠大理岩一侧和空树河组碎屑岩与大东厂组碳酸盐岩断层接触带中。矿区共发现5条铅锌矿体,其中规模较大具工业价值的有2条。     

天然热释光测量方法在地质找矿中的应用

天然热释光测量方法是近几年发展起来的寻找隐伏铀矿体的方法。同时也是一种新的地质研究手段。经多种类型铀矿床的试验结果表明,该方法能有效地发现埋深几十米至二百多米深的盲矿体。此外,还可划分复式岩体不同侵入期和确定其侵入时代;区分产铀岩体与非产铀岩体;划分硅化带中各期石英岩的先后活动序次,进而确定与矿化有关的断裂带及各种热液铀矿脉的成矿时代。     

山东焦家金矿床深部成矿预测与找矿效果对比

焦家金矿床是著名的构造破碎蚀变岩型金矿床，通过物化探研究，对深部成矿远景进行预测并布置了钻探工程，大致查明了矿床深部破碎蚀变带地质特征及含矿性；基本探明了矿体的规模，形态，产状及赋存部位，矿石的类型和结构构造等特征，并合理地圈定了矿体，以深部原生晕建立了深部化探异常模式，指出了深部矿体矿头和近矿指示元素组合特点，从而为深部是否继续开展普查提供了依据。通过钻探工程验证，矿体及构造带的位置与物探结果比较吻合，说明本区物探方法寻找隐伏矿体有较好的效果。     

金龙山-丘岭金矿床成矿流体的储运规律及区域找金方向

金龙山-丘岭金矿区含金矿源层为上泥盆统南羊山组和下石炭统袁家沟组.组成含金矿源层岩石为高频互层的细碎屑岩-碳酸盐岩,其中细砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩含成矿流体物性较好,页岩、板岩含成矿流体物性较差,构成屏蔽层.金鸡岭Ⅰ级复式向斜控制着金、砷、锑等异常范围;松枣Ⅱ级复式背斜控制着金的矿化带;金龙山-丘岭金矿Ⅲ级背斜控制着金的矿(化)体;镇安-板岩镇断裂的次级断裂是金矿化体的容矿有利位置.在成矿过程中,构造变形与成矿流体的形成、运移及储集密切相关.其规律是:①原生构造导致成矿流体的初次聚集.②第一期构造变形导致成矿流体的聚集.③第二期构造变形导致成矿流体运移及金矿床形成.此期变形是金的主要成矿期.④第三期构造变形使成矿流体进一步聚集和金矿体的富集. ⑤第四期构造变形是石英方解石脉的形成时期.总结出矿床形成模式.据此提出了在4种不同的构造部位找金的方向.     

吉林省茶尖矿区镁铁-超镁铁质岩体地质特征及找矿方向

红旗岭铜镍矿田由红旗岭岩体群、三道岗岩体群及茶尖岩体群构成,蕴藏着大、中、小型铜镍矿床.茶尖矿区是红旗岭铜镍矿田重要组成部分,已往勘查中发现20余个镁铁-超镁铁质岩体,并在1号、新6号、9号、18号岩体中发现小型铜镍矿床,2号、10号、14号等岩体中发现铜镍矿化.从岩体特征等方面进行分析与红旗岭区对比,确定了该区的找矿标志和找矿方向,力求在茶尖矿区发现中型以上的铜镍矿床.     

宁陕县南付家河磁铁矿地质特征及成因分析

南付家河磁铁矿地处南秦岭被动陆缘菜子坪—柞水推覆岩片带内,近矿围岩为一套钠长岩,泥盆系发育的同沉积断层控制了矿体的空间位置,矿床成因属热水喷流沉积型。     

店房火山角砾岩体西段金矿地质特征与成因

在近期的矿山接替资源找矿过程中,对店房金矿以西的角砾岩体西段勘查新圈定5条金矿体。金矿体的形态与产状严格受断裂构造控制,直接产于火山机构的环状、放射状构造和蚀变破碎带之中,矿石分为石英脉型和构造蚀变岩型,围岩蚀变以硅化和黄(褐)铁矿化为主,成矿作用分为2期4个阶段;稳定同位素和流体包裹体研究表明,成矿流体主要为幔源,并具低盐度和多源特点,以岩浆热液为主,成矿温度为中、低温,主成矿期为燕山晚期,店房角砾岩体西段金矿床属与火山构造有关的中、低温热液矿床。     

桂北地区清明山基性-超基性岩体的地球化学特征及含矿性分析

桂北地区分布有大量的层状侵入的基性-超基性岩体,清明山岩体是出露最大的基性-超基性岩体,出露面积20 km2以上。对该岩体的区域地质背景、岩体地质特征、岩体的岩石地球化学特征等研究表明,与金川超基性岩体相同,即存在岩体底部就地熔离型浸染状矿体,也存在深部熔离贯入型块状矿体,岩体具有很好的岩浆熔离分异作用和成矿性,找到有一定规模的贯入型富矿可能性较大。     

河北沽源460铀钼矿床成因探讨

460铀钼矿是一大型铀钼共生矿床,矿床定位于多组断裂构造与火山机构的复合部位,铀钼矿体赋存于火山通道相次火山岩体和隐爆角砾岩中,以浸染状、网脉状矿化形式为主,围岩为酸性火山岩,矿物组合与蚀变有分带特点,并有高、低温矿物共存现象。火山岩、次火山岩中有较高的铀钍丰度。硫同位素表明成矿物质来源于基底岩石和火山岩围岩;氢氧同位素表明成矿热液主要为大气降水经深部加热形成。矿床类型为与次火山岩有关的热液矿床。     

吉林省红旗岭茶尖矿区镁铁-超镁铁岩石地球化学特征及找矿意义

红旗岭镍矿田是我国岩浆岩型铜镍硫化矿床的主要矿化集中区之一,茶尖矿区是其重要组成部分之一.在茶尖矿区已往勘查中共发现20余个镁铁-超镁铁质岩体,并在1号、新6号、9号、18号岩体中发现小型铜镍矿床,2号、10号、14号等岩体中发现铜镍矿化.从岩体岩石学及蚀变矿化特征、岩体常量元素、微量元素、稀土元素特征方面进行分析,并与红旗岭镍矿区进行对比,认为其与红旗岭区镁铁-超镁铁岩具同源性,矿床属熔离-贯入型成因,后期热液叠加又是茶尖区独有的成矿特征,通过分析、对比,确定了该区找矿意义和前景区.