蒙特卡洛模型在矿产资源量预测中的应用

蒙特卡洛法是根据统计抽样理论,通过对随机变量函数的概率模拟、统计试验来进行近似求解的方法。矿产资源无论是作为地质过程的产物还是作为地质观测结果都具有随机性,对资源量的估算一般受概率法则的支配,因而是一定概率意义下的估算。蒙特卡洛方法能够正确地模拟随机变量的分布,再现其取值规律。文章结合实例阐述了蒙特卡洛模型在矿产资源量预测中的应用。     

主观方法在新疆铁矿资源总量预测中的运用

一、概论矿产资源总量预测,亦即矿产资源评价,实质上是将地质作用概念,转化为矿产资源量的工作。主观方法是矿产资源总量预测的一种重要方法,它主要指德尔菲估计法和主观概率估计法。它是根据地质工作者的集体主观估计,由多名掌握成矿理论和具有丰富实践经验的地质专家对预测地区的矿产资源量作出估计。来达到预测资源目的的。地质专家在预测区内,以划分成矿远景带(区)的形式,指出可能发现矿床的大致位置,并阐明划分远景带的     

油气探矿权出让区块价值评估技术及其应用——基于蒙特卡罗模拟的折现现金流法

针对油气矿产资源在勘探开发中存在地质条件、勘探开发技术、市场等方面的不确定性,提出了基于蒙特卡罗模拟的折现现金流经济评价方法来评估油气探矿权价值。该方法可在油气探矿权内预期的资源量、勘探开发投入、操作成本及油气销售收入存在不确定性的情形下,获得不同概率的油气探矿权估值,进而为竞价方案编制提供依据。该方法应用于新疆塔里木盆地某油气探矿权出让区块的价值评估,获得该区块多个竞争报价,对应企业内部收益率发生的概率,评估得出以报价4.85亿元竞得该区块探矿权时,企业内部收益率大于8%发生的概率为75.4%。最终该区块的探矿权以4.853 2亿元成交,表明该评价方法切实可行。基于蒙特卡罗模拟的折现现金流经济评价方法可为企业适应油气探矿权竞争性出让政策提供决策依据,这对企业公开竞争获取油气探矿权有重要现实意义。     

基于蒙特卡罗法的地热资源评价——以河北省雄县地热田为例

蒙特卡罗方法也称为统计模拟方法,是一种以概率统计理论为指导的数值计算方法,被广泛的应用于金融工程学、宏观经济学、计算物理学等领域,取得了良好的应用效果。本文介绍了蒙特卡罗法的基本数学原理及在地热资源评价中的应用方法,结合河北省雄县地热田,阐述了地热资源评价过程中蒙特卡罗计算模型的建构方法,随机变量经验分布函数的构造、抽样方法,以及资源量分布函数的建立方法。评价结果显示,在回收率为0.1%~1%的条件下,热储100年内可开采热能位于1.53×10~(17)J~9.49×10~(17)J之间的概率为90%,平均可开采热能值为5×10~(17)J,100年内可开采的热能大于2.39×10~(17)J的可能性为90%,评价结果可为雄县地热资源开发利用的未来规划提供科学依据。     

基于转移概率地质统计的淮南顾桥矿区松散层含水介质刻画

含水介质的空间分布及其非均质性对地下水流和溶质运移有着重要的影响。以淮南顾桥矿区作为研究对象,为了刻画矿区松散层含水介质的空间分布,使用转移概率地质统计方法建立含水介质的随机模型,对矿区水文地质结构的空间连续性和空间变异性进行表征;并将随机模拟得到的顾桥矿区含水介质剖面图与矿区原始水文地质剖面进行对比。结果表明,基于转移概率地质统计模拟方法可以比较准确地刻画矿区的水文地质结构;模拟剖面与原始水文地质剖面的比较显示模拟结果与实际含水介质空间分布情况有较好的一致性,转移概率地质统计方法在对含水介质非均质性刻画中具有较好的适用性。     

基于随机理论的地下水环境风险评价

针对确定性模型难以描述含水层非均质空间分布的问题,提出基于随机理论的地下水环境风险评价方法。以矩形场地地下水污染风险评价为例,采用蒙特卡罗法生成大量渗透系数随机场,模拟含水层参数各种可能的非均质空间分布,在此基础上建立场地地下水流模型与溶质运移模型,分别计算污染物在地下水中的迁移转化情况。统计大量随机模拟中污染事故发生的频率,当模拟次数足够多时,污染频率收敛于污染概率,污染风险即通过污染概率体现出来。该方法将模型参数设为满足一定分布特征的随机变量,避免了确定性方法得出的武断的评价结果,可为工厂的选址、水源地的选址等工作提供科学指导。     

主观概率法在沿江地区铜矿资源总量预测评价中的应用

一、前言主观概率法是矿产资源总量预测的一个重要方法,是一种以地质工作的经验和知识代替客观地质数据进行矿产资源定量评价的方法。该方法是哈里斯于1973年首次提出,并用来对墨西哥北索诺拉地区的潜藏金属作了评价。早在1959年,我国以程裕淇总工程师为首召集了一批地质专家,对全国铁矿资源总量作出过估计,美国则于1976年对全国石油资源作了估算。主观概率法是由多名具有丰富实践经验的地质专家对预测地区的矿产资源量作出估计,专家们必须以概率形式提供预测区内可能出现的矿床数、矿床规模及品位等参数,同时指出可能发现矿床的位置(即划分出成矿远景区),并阐明划分远景区的地质依据。运用蒙特卡洛     

地质统计学在迅速普及和发展

作为数学地质一个独立分支的地质统计学近年来受到普遍重视。它除了能较好地解决金属、煤、石油等矿产的储量计算、矿山设计等问题外,还可用来处理物化探数据,并取得明显优于传统方法的效果。它在矿产资源预测评价、最优勘探方案的拟订、最优井位的确定。水文地质和工程地质中各种参数的最优估计、构造地质、地震地质、海洋地质、环境地质,以及森林资源估计、农作物估产、大气降雨量估计、大气污染量估计     

Γ-分布与脉状矿床的突变成因探讨

-分布是连续型随机变量中一种较为重要的概率分布,它的地质意义及其地质应用至今还鲜为人知。本文证实了-分布在地质领域中的存在,且阐述了它的地质意义,尤其是讨论了它和脉状矿床突变成因的联系,指出其在矿产资源预测中的应用。     

地质流体热力学性质的蒙特卡罗模拟

地质流体的热力学性质对研究它们在各种地质作用中的地球化学行为起着十分重要的作用。研究地质流体的传统方法有实验方法和经验、半经验模型方法。这些方法的应用范围一般只能涵盖整个地球温压条件中极为有限的区间。新兴的计算机模拟提供了研究地质流体的第三条途径 ,即通过“计算机实验”的方法 ,模拟极限温压条件下地质流体系统的热力学特性和微观性质。与传统方法相比它有优越性 ,且越来越受到地球化学家们的重视。蒙特卡罗法是流体计算机模拟的主要方法和手段之一 ,吉布斯系综法的提出 ,又显示出用蒙特卡罗法在研究物质相平衡和相变特性方面特有的能力。近来 ,人们把蒙特卡罗法应用于地质流体的研究 ,已取得了一些可喜的成果。但是 ,目前在地质研究中蒙特卡罗模拟大部分还局限于相对简单的系统 ,对于成分较复杂的系统 (特别是含水混合物 )的研究还有许多工作要做     

改进的加权证据权模型及其在个旧锡铜矿产资源预测中的应用

为了探讨新的加权系数估计方法对于消除或减弱证据层不满足条件独立性假设时对预测结果的影响, 对加权证据权模型的加权系数估计方法进行了新的探讨,尝试用顺序估计法估计加权系数.加权系数的顺序估计法是将加权证据权模型与基于模糊预测对象的证据权模型相结合,将证据层按照一定顺序逐步加入到加权证据权模型中,在加入到模型的过程中依次用已经获得的后验概率作为模糊训练层对证据层加入到模型的顺序进行修正,并通过条件相关系数的方法估计加权系数.分别以1组多元正态分布模拟数据和个旧锡铜多金属矿产资源预测为例,比较了多种模型的后验概率,结果表明加权证据权模型对减弱证据层不满足条件独立性假设所产生的影响是有效的.      

水文气象极值统计推断的可靠性问题

论述极值统计推断不可靠的表现、产生原因及提高可靠性的途径、可操作性方法和可靠性评价。提出收敛域准则、极大似然估计的精估计和粗估计、泛似然估计、多母体现象,应用超拟合现象、抽样误差、蒙特卡罗随机模拟等概念或方法,得出全国各气象站多个气象要素的可靠极值统计推断结果,初步形成小样本统计理论。     

矿产资源总量预测若干问题

矿产资源总量预测是近年来地质科学面临的重大课题之一.由于矿物原料生产和消费的迅速增长,矿产资源的保证问题受到人们的普遍关注.为了正确估计矿产资源形势,妥善制定矿产资源政策,合理安排国家建设计划,必须对矿产资源的数量做出尽可能正确的估计,并对这些矿产资源的可利用性做出经济的和技术的评价.     

β分布的参数确定及其在岩土工程中的应用

对岩土工程中随机变量的空间概率特征进行了统计分析,介绍了确定β分布各参数的迭代方法,提出了经验公式简化迭代过程,有效地处理了随机变量分布范围的估计问题,并阐明了β分布在可靠度领域中的适用性。作为对比,对同一样本采用了其他分布进行拟合。分析结果表明,β分布拟合精度高于其他分布。     

用概率图对格咱斑岩铜(钼)矿成矿地质条件的分析

成矿地质条件的分析是矿产资源总量预测中地质变量研究的关键,它贯穿于矿产资源预测工作的始终。在格咱斑岩铜(钼)矿产资源总量预测中,欲通过对地质勘探数据的统计分析,研究其统计分布特征及其地质意义,深化对成矿地质条件及成矿规律的认识,合理选择地质变量,从而提高资源总量预测成果的可信度。     

土钉墙整体稳定可靠性分析

文章基于布莱依耶夫边坡刚体破坏模型理论,将影响土钉墙内部稳定的主要参数作为随机变量,建立极限平衡方程,利用蒙特卡罗法分析土钉墙内部稳定性可靠度,讨论了各随机变量的变异性对土钉墙内部稳定性的影响.     

基于不同邻域系统的马尔可夫链模型的储层岩相随机模拟

针对在油气储层随机模拟中马尔可夫链模型的不同方向的转移概率矩阵求取困难的问题,提出一种二维剖面中不同方向的转移概率矩阵求取方法,这种方法的提出使得不同阶次的各向同性和各向异性的邻域系统的转移概率矩阵的求取变得容易可行。随后,对不同邻域系统的马尔可夫链模型采用蒙特卡罗抽样方法进行了储层岩相随机模拟试验。最后比较了不同邻域系统岩相模拟的结果并探讨了在储层研究中的适用性。     

矿产资源量估计法在金矿中的应用

大比例尺矿床统计预测中，矿产资源量的估计是矿体定位预测的前提，其中精度最高的方法是体积估计法。文章借助实例分析，对体积估计法的计算程度进行了阐述。以区间概率解析法对矿脉和矿化体在垂向空间的金品位进行分解，解析出其金品位统计分布模型；利用波形分布模型对深部盲区进行预测，对各中段的金品位、矿化体体积、矿石在矿化体中的体积分数进行解析和计算；并利用有效探矿指数进行合理的校正，最后得到近似于地质储量的金矿产资源量，为下一步的矿体定位预测提供定量数据。经计算该矿重点预测区（－290m～－810m标高）预测的有效金矿产资源量为70.28t，经部分工程控制，已获D＋E级金储量18t。     

基于GH-B准则的节理边坡模糊破坏概率研究

广义Hoek-Brown (GH-B)强度准则作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及数值计算领域中应用最广的准则之一.经验公式中涉及3个与岩体特性有关的材料参数mb、s和a,实际应用中还不能直接对这3个参数进行精确取值,只能通过中间变量推导或结合地质经验来确定.为尽可能大地消除因用H-B经验公式的中间变量推导带来的累积误差,消除边坡稳定性评价结果的偏差,本文提出了从基本随机变量着手,考虑基本变量的模糊性和随机性,通过模糊随机可靠性理论来综合分析评价边坡潜在破坏概率和风险程度的方法.首先从决定GH-B经验公式的4个基本参数GSI、σci、mi和D出发,采用模糊数对随机变量进行模糊化处理,然后引入到H-B经验公式中去,利用修正的模糊点估计方法将节理边坡的稳定极限方程由模糊集向普通随机集转化,求解边坡的模糊破坏概率.     

华北地块北缘金矿预测

对华北地块北缘的金矿进行了成因分类,共分为3大类7亚类.利用地质体单元法对3大金矿类型进行了单元划分,共划分出214个单元.在综合信息成矿理论的指导下,对本区的岩浆重熔热液型金矿、岩浆同熔热液型金矿床以及火山-次火山热液型金矿床分别采用特征分析,对矿产资源的产出位置进行了估计,采用成矿概率估计对各单元的成矿可能性进行分级,共预测出24个最有远景的工作区.