QuantyPES软件在黔西南者相金矿床资源量估算中的应用:与传统软件估算的对比

传统制图软件MapGIS、CAD等在资源量估算中具有一定的局限性,其复杂的人工估算和繁重的数据管理过程,导致资源量估算效率较低,而利用QuantyPES软件进行资源量估算可以较好地弥补这些不足。该软件可以把繁杂的传统资源量估算方式转变为系统的软件程序自动化,适用于矿产勘查各阶段的资源量估算与管理。以黔西南者相金矿床为例,介绍与对比QuantyPES软件与传统软件在实际资源量估算方式中的特点,认为QuantyPES软件在资源量估算中具有更快的速度及效率,计算结果具有更高的准确性及科学性,还可进行三维地质统计学法资源量估算、资源储量动态估算与管理、数据可持续利用及共享等。通过研究QuantyPES软件在资源量估算中的先进性,期望该软件在未来地质勘查工作中得到更广泛的应用,进一步提高资源量估算的科学性与可靠性。

地质数据三维可视化的属性、分类和关键技术

地质数据三维可视化具有显著的空间决策支持属性,其应用分类包括表达可视化、分析可视化、过程可视化、设计可视化和决策可视化。能否实现这两类"五个可视化",是检验所有地质三维可视化软件的水平和质量的试金石。地质数据三维可视化技术在矿产资源勘查、工程地质勘查、矿山设计开发、水利水电工程设计、地质灾害勘查治理和国防工程建设领域,有着广泛的需求和应用前景。其发展趋势是实现地上、地下、地理、地质数据一体化三维可视化采集、存储、管理、处理和集成应用。复杂地质结构的表达和快速动态建模方法和技术,仍将是未来一段时间的研究重点,引进知识驱动和本体论思路、方法,可能是解决这些问题的有效途径。

三维数字盆地构造-地层格架模拟技术

三维数字盆地构造-地层格架的生成、显示、矢量剪切和空间查询是实现盆地分析信息化和可视化的关键技术。根据几何学和机械变形原理,在具有自主知识产权的GeoView三维可视化地学信息系统平台上,研发出了通过二维地震解释剖面图、构造平面图、沉积相平面图和钻井柱状图生成真三维盆地构造-地层格架的计算机模拟和可视化技术,以及建立三维数字盆地的空间信息系统技术。这些技术作为三维盆地模拟、油气系统模拟、断层封堵性分析、精细油藏描述、水平井可视化设计和剩余油分布分析等软件的开发基础,已经在一系列科技攻关项目和工程项目中得到成功的应用。

论地质信息科学

地质信息科学是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域。其发生和发展,是地球信息科学与地质科学相结合的产物,内部条件是地质学定量化和地矿勘查信息化的自身需要,外部条件是计算机科学和地球空间信息科学兴起和发展的促进。其研究对象是岩石圈的地质信息,其理论框架的核心是地质信息机理,包括地质信息的本质、运动规律、传输机制和信息流的形成机理等。其方法论体系包含着主题信息管理法、信息分析综合法、行为功能模拟法和系统整体优化法。其技术体系由地质数据采集、地质数据管理、地质数据处理、地质图件编绘、地质过程模拟、地质资源评价、地质信息传播及其多S集成化技术所组成。

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.

城市地质信息系统建设的目标与解决方案

城市地质信息系统建设的基本功能目标是:支持多源异构地质空间数据的存储、管理、提取、传输与交叉访问,实现地下地质结构与关系的表达、分析和过程的三维可视化,支持政府决策并开展相关领域的信息社会化服务。为此,应当将其纳入"数字国土"和"数字城市"工程的统一规划中去,一方面借鉴地矿点源信息系统的设计思路与方法,研发并建造主题式的"城市国土资源基础数据平台",以及相关的决策支持系统和服务应用系统;另一方面运用"多S"集成技术、联邦数据库技术、数据仓库技术、三维可视化技术和计算机网络技术,整合各种已有的和新建的多源异构的数据库、图形库、知识库、方法库、模型库和管理系统、决策系统。在具体设计时,可以将客户机/服务器(C/S)结构与浏览器/服务器(B/S)结构结合起来,并按市(局)—县(区、分局)两级联网的构架进行设置。

中国南方印支—燕山期复合盆山体系与盆地原型改造

在中国南方,印支期—燕山期发育了多个前陆型盆山体系。这些盆山体系互相影响、互相干扰、互相叠加,成为“复合盆山体系”。文中对上扬子复合盆山体系进行了典型解剖,揭示了复合盆山体系的成因是古特提斯多岛洋的闭合和多个块体的汇聚、碰撞和造山作用。研究结果表明,龙门山、大巴山、江南隆起构造带及其前陆盆地,在印支期以来的长期盆山耦合演化和复合演化过程中,除了两两交叉形成复合盆山体系外,还最终形成了“三山一盆”的巨型复合盆山体系———龙门山-大巴山-江南隆起复合盆山体系,简称上扬子复合盆山体系。在印支—早燕山期后,上扬子复合盆山体系与南方地区其他复合盆山体系一起,整体进入改造阶段,最终成为今天如此复杂的盆山结构与形貌。

“油气成藏模式”的概念、研究现状和发展趋势

通过对国内外油气成藏模式典型实例的剖析,对同类实例的共性进行了概括和简化,将油气成藏模式归纳为5大类,进而提出了油气成藏模式的新定义。研究认为,油气成藏模式分析的要素包括油气藏形成的基础条件、动力介质、形成机制和演化历程等,成藏模式应是基于全部要素的复合分析,但各类成藏模式的建立方法和适用范围应与不同的勘探程度和研究程度相适应。在实际工作中,可根据资料的情况,以4种要素中的一种或多种为主线,兼顾其他要素,来分别建立盆地级、坳陷级、凹陷级或圈闭级的成藏模式。

数字矿山建设的理论与方法探讨

数字矿山是真实矿山整体及其生产经营过程的全面数字化、信息化和可视化,是存储于计算机网络上的、能供多用户访问和应用的一种虚拟矿山。数字矿山建设的着眼点应当是矿山资源勘查开发信息化,其主要建设内容包括运行机制与保障系统、信息技术系统、信息增值服务系统等。数字矿山设计应面向资源勘查、采选冶与经营,把支持领导决策与支持矿山勘探、开发等日常生产管理结合起来,使之成为矿山企业功能强大的信息工作站和信息齐备的信息网络结点。在建设中应以整体最优化为基本目标,整体设计、分步实施、循序渐进,要以主题式矿山地质点源数据库建设为核心,并与MIS、DDS、ERP和OAS建设密切结合,抓住关键技术和数据标准体系,实行"多S"结合与集成。

油气运移和聚集的人工神经网络模拟

盆地演化、油气系统演化以及油气的运移聚集充满了混沌与非线性特征 ,单纯使用传统的地下流体动力学方程 ,无法实现油气运聚的模拟和评价。作者探讨了将传统动力学模拟与人工神经网络模拟结合起来的的途径与方法 ,即在三维构造 地层体的动态模拟基础上 ,采用单元体模型使非均质的复杂通道体系转化为有限个简单均质体后 ,再利用传统动力学模拟来对相态和驱动力求解 ,然后运用人工神经网络技术来解决单元体之间的油气运移方向、运移速率和运移量等问题。利用所编制的软件对珠三凹陷的油气二次运移和聚集进行了动态模拟 ,有效地揭示油气运聚的复杂机理和过程。

论中国“玻璃国土”建设

"玻璃国土"是在一个国家范围内对"玻璃地球"的称谓。这是一个地质信息和地理信息相结合并存储于计算机网络上的、可供多用户访问和开展决策分析的三维可视化虚拟浅层地壳。其目的是便于矿产资源的发现和评价,同时揭示地质灾害孕育背景和机理并实现预警和减灾。"玻璃国土"建设不仅涉及理论、方法论和高功能三维地质信息系统的研发,还涉及获取深部探测新资料能力、新资料综合和解译能力的建设,以及矿产资源勘探、工程地质勘察和地质灾害预警等模式的建立,核心是地质信息科学和技术。"玻璃国土"建设的目标与各地质矿产部门所进行的信息化建设目标一致,但更系统、更完整、更完善,需要多部门联合行动。

先锋盆地超厚优质煤层的异地成因模式

云南先锋盆地赋存有超厚的优质褐煤。煤层中发育有着丰富的异地成因的沉积学标志。这些成因标志揭示了一种新的异地堆积亚模式,即“腐植型植物碎屑河流远源搬运→植物碎屑扇三角洲沉积+湖滨泥炭沼泽植物碎屑沉积+泥质碎屑沉积→洪水或水下重力流的混合和搬运作用→有机碎屑与无机碎屑的机械分异和再沉积”,简称为“湖相植屑扇三角洲-水下重力流二次堆积”,或者“先锋亚模式”。这种亚模式补充了作者原先所建立的中国中、新生代内陆断陷盆地超厚煤层的成因模式———“阜新亚模式”和“抚顺亚模式”,可以统称为“异地-微异地湖泊二次复合堆积模式”。

论油气系统与油气系统动力学

“油气系统”实际上就是油气成藏动力学系统 .这个概念是石油天然气地质学与系统科学相结合的产物 ,是石油地质学家从系统科学角度所看到的、研究对象与抽象模型相复合的、具有层次结构的新型地质实体 .因此 ,它应当适合于整个油气地质单元序列 ,而不应当被局限于某一个层次的单元中 .“油气系统”的研究方法 ,应当是定性与定量相结合的系统方法 .考虑到油气成藏过程存在非线性特点 ,以及当前盆地模拟和油气成藏模拟普遍存在的缺陷 ,尝试引进系统动力学的思路与方法 ,提出油气系统动力学的概念 ,并阐述了它的基本原理 ,初步建立了油气系统动力学的方法体系 .系统动力学模拟的结果可提供对盆地和凹陷进行资源预测、评价的依据 .

陆相断陷盆地超厚煤层异地堆积的新模式

在云南先锋盆地和小龙潭盆地的超厚煤层中 ,有丰富的异地成因的沉积学标志 .这些成因标志揭示了 2种新的异地堆积亚模式 ,即“先锋亚模式”和“小龙潭亚模式” .其中 ,“先锋亚模式”可归纳为“湖相植物碎屑扇三角洲 -水下重力流二次堆积” ;“小龙潭亚模式”可归纳为“湖相植物碎屑三角洲 -水下重力流二次堆积” .综合这 2种亚模式及笔者原先所建立的“阜新亚模式”和“抚顺亚模式” ,可以进一步概括出完整的中国中、新生代内陆断陷盆地超厚煤层的“异地 -微异地二次湖泊复合堆积模式” ,即“腐植型植物碎屑河流远源搬运→植物碎屑扇三角洲或植物碎屑三角洲沉积 +湖泊漂浮异地植物碎屑沉积 +湖滨沼泽泥炭微异地堆积 +湖泊原地藻类泥炭原地堆积 +泥质碎屑或砂质碎屑或生物壳屑沉积→洪水、弱风暴流或水下重力流的混合和搬运作用→植物碎屑与无机碎屑的机械分异和再沉积” .

三峡库区地质灾害勘察点源信息系统的研发

针对三峡库区地质灾害勘察数据具有显著的多源、多类、多量、多维、多时态和多主题特征,采用地矿点源信息系统研发思想与方法,研发出了以GeoView为基础平台的地质灾害勘察信息系统(GeoHazard)。该系统围绕主题式点源勘察数据库(属性和空间),将野外数据采集模块与室内图件编绘模块及三维可视化分析模块连为一体,同时采用Web方式,按C/S与B/S结合模式,初步实现了地质灾害勘察的野外数据采集和室内综合整理、编图的全程计算机辅助化。该系统具有支持地质灾害勘察应用的专业性、面向地质灾害勘察工作全过程的完整性、术语代码和图式图例的标准化、属性数据、空间数据和文档管理的一体化、数据分析和计算结果表达的三维可视化等特点。

三维油气成藏动力学建模与软件开发

根据系统工程学的理论与方法 ,油气成藏动力学模拟的系统工程模型构建思路可概括为 :将动力学模拟与非动力学模拟结合起来 ,用非动力学模拟再造油气生排运聚散过程的物质空间 ;将常规动力学模拟与系统动力学模拟结合起来 ,用系统动力学模拟描述系统整体的非线性过程 ;将数值模拟与人工智能模拟结合起来 ,用人工智能模拟解决油气运聚等局部过程的非线性问题。需要解决的关键技术包括 :三维数字地质体的空间插值与矢量剪切技术 ,盆地构造史、沉降史的三维回剥与平衡技术 ,盆地构造应力场的动态模拟技术 ,多热源多阶段叠加变质作用模拟技术 ,真三维的常规油气生成、排放动力学模拟技术 ,油气运移和聚集的人工智能模拟技术 ,油气成藏的系统动力学模拟技术 ,以及系统动态连接与集成化技术。作者探讨这些理论难题并取得关键技术上的一系列突破 ,初步建立了一个三维油气成藏动力学模拟评价系统 ,并成功地用于实践中去。

煤变质作用热动力学分析的原理与方法

从地下热流状态平衡与破坏的角度，将深成地热流与附加地热流的分析结合起来，将煤的深成变质作用与区域岩浆热变质作用的分析结合起来，可建立简化的煤变质作用多阶段、多热源叠加概念模型和数学模型；查明地壳热结构影响因素及盆地内热传递方式之后，采用古地壳热结构分析方法为盆地内部的深成地热场模拟提供基底热流数值，采用双重回归方法来建立煤变质作用的Ｔ－ｔ－Ｒｏ经验公式，进而可实现盆地古地热场演化及煤的多热源、多阶段叠加煤变质作用模拟．

鄂尔多斯古构造应力场与中部大气田的联系

各原型盆地的地层顶面高程趋势面剩余分析，与相应的沉积基底形态分析结果证实，鄂尔多斯盆地中部加里东期侵蚀面附近存在大型平缓隆起。将盆地基底的同沉积构造变形史分析和区域大地构造运动史分析结合起来，拟定了早、晚燕山期的盆地构造应力作用方式和方向；然后利用有限单元法分别模拟了盆地这两个演化阶段的古构造应力场和应变场特征，进而探讨它们与盆地中部大型平缓隆起及大气田的成因联系。可能是下古生界的泥岩和膏盐层在挤压应力场中的垂向膨胀，促成盆地中部的加里东期侵蚀面附近出现大型平缓构造圈闭；低挤压应力与其他因素的叠合，导致低压、负压环境的出现，使中部隆起区既成为天然气运移指向区也成为天然气藏封存箱。

盆地模拟的系统观与方法论

盆地模拟是近年来在盆地分析领域中迅速发展着的一项仿真技术,本文客观地分析了盆地模拟技术的现状和缺陷,指出了改进的途径,即引入盆地系统的概念,应用系统论(包括耗散结构理论)、信息论和控制论(包括灰色系统控制论)的原则与方法,具体地对模拟对象进行系统分析,建立合乎实际的各种地质作用的概念模型;根据选择论的基本原理,将确定性数学模型和随机性数学模型有机地结合起来,并且在处理模糊现象和灰色系统时尽量采用模糊数学模型和灰色数学模型。

盆地地热场模拟的若干问题探讨

本文探讨了盆地地热场模拟所面临的诸多难题的解决途径和方法。作者从地下热流状态平衡与破坏的角度出发，用正常地热场的概念来描述常规上地幔热流对地热场的贡献，而用附加地热场的概念来描述岩浆侵入等事件对地热场的贡献；讨论了采用地壳热结构分析来获取盆地基底热流数值的方法，以及根据重力补偿地区的盆地基底与莫霍面的倒影关系所建立的莫霍面埋深经验公式的有效性；以Ｕｎｇｅｒｅｒ等提供的岩石热导率与岩性、地温之间的关系曲线为基础，采用双重回归方法建立了岩石热导率的经验公式。这些方法在一些盆地的地热场模拟中取得了成效。