宁芜盆地白象山铁矿床成矿作用过程数值模拟

白象山铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田中典型的玢岩型铁矿床,主矿体赋存于闪长岩和黄马青组砂页岩接触带部位的内带-正带,呈似层状产出。本文采用数值模拟的方法研究探讨白象山铁矿床成矿过程的动力学机制以及汇流容矿空间的形成。在建立白象山矿床典型剖面以及三维实体模型的基础上,选取典型剖面,基于FLAC 3D系统,对白象山铁矿床的充填过程进行数值模拟。模拟结果显示,白象山铁矿床存在容矿汇流空间,其形成受力-热-流体的耦合作用制约;扩容空间的形成可为矿质的沉淀以及交代作用提供有利的成矿空间,并为流体的汇聚提供有利场所,也表明白象山铁矿床的成矿过程与力学作用密切相关。本文的模拟研究充分揭示了白象山铁矿床成矿过程中的物理过程,岩石不同的力学性质以及接触带的形态是控矿的重要因素,这为进一步的找矿工作提供了依据。

基于多源数据约束的成矿动力学模拟——以宁芜盆地钟姑矿田典型矿床为例

数据驱动是大数据分析的特点之一。成矿过程的数值模拟即采用数据驱动方式，在基本的物理化学方程及地质模型基础上，通过定量的手段，模拟不同阶段、不同条件下成矿系统的演化过程，从而能够更深入、直观的讨论各种地质要素对成矿系统的影响，验证已有的成矿理论，获得新的认识。姑山铁矿床和杨庄铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田内的典型矿床。前人研究显示，杨庄铁矿床为典型的充填一接触交代型热液矿床，而姑山铁矿床目前在成因上仍存在争议，存在岩浆成因和热液成因等多种观点。为了更好的对比和了解姑山铁矿床和杨庄铁矿床的成因及成矿过程，本文基于多源数据的综合解译剖面，采用力一热耦合数值模拟方法对与热液矿床密切相关的扩容空间的形成机制和特点开展研究。模拟结果显示，姑山铁矿床和杨庄铁矿床可能分属不同的成因类型；随着岩体的逐渐冷却，杨庄铁矿床内岩体和地层接触带会出现明显的扩容空间，可为成矿流体的汇聚及矿质的沉淀提供良好的条件，有利于热液矿床的形成；而姑山铁矿床内岩体和地层接触带只有局部区域出现扩容空问，同时体应变数值较小且形态变化大，并不利于大规模的流体汇聚及矿质的沉淀，姑山铁矿床可能主要为岩浆成因，并受少量热液的叠加改造。

基于实体模型的泥河铁矿床三维建模及蚀变研究

泥河铁矿床是长江中下游成矿带新发现的玢岩型铁矿床,该矿床的蚀变自上而下可分为浅色蚀变带、叠加蚀变带、深色蚀变带,深色蚀变带又可进一步分为两个亚带,即上部的膏辉岩化带和下部的碱性长石化带。本文拟在矿床三维建模技术的基础上,采用改进的实体模型,探讨基于钻孔数据的地层提取和解译,

长江中下游地区玢岩型铁矿床资源储量估算研究

玢岩型铁矿床是长江中下游的一种典型矿床类型,矿床空间特征复杂,矿体形态多样,规模大小不一,对资源储量估算工作带来一定的难度。本文对长江中下游玢岩型铁矿床进行了资源储量估算研究,实现先进的三维矿业软件Surpac和传统地质研究方法的结合,在收集整理矿床地质综合资料的基础上,建立了矿体三维模型、脉岩三维模型、夹石三维模型等。并依照国家标准,以传统可靠性程度分类为依据划分资源储量类别,以建立块段约束体模型的方法,进行玢岩型铁矿床三维储量估算工作。实现了三维空间解译、搜索椭球参数的确定、资源储量的可靠程度分类、储量估算的全过程,并对传统可靠程度分类和Surpac软件提供的可靠程度分类的结果进行了对比分析,证明该方法完全满足我国资源储量估算工作的相关标准,可为提交地质勘探报告服务。本项成果在长江中下游玢岩型铁矿床及类似的复杂固体矿床储量快速、精确计算方面具有重要的实践意义和推广价值。

典型矿区非正态分布土壤元素数据的正态变换方法对比研究

对于铜陵矿区这类变异性强、偏度大、不符合正态分布的土壤元素样品数据,直接进行空间变异及插值分析会产生较大误差,需首先选择合适的正态变换方法进行稳健处理。该文以铜陵矿区表层土壤中的Pb元素数据为例,采用不同的正态变换方法进行数据正态变换,并通过变异函数对其变换效果进行分析。对比研究显示:对数变换无法使铜陵矿区土壤元素数据服从正态分布;Box-Cox变换虽使数据的正偏度有所减少,但仍难以通过K-S正态检验;而Johnson变换结果最优,其通过了K-S检验,对于异常数据的处理效果更优。Johnson变换与Box-Cox变换均可使变异函数表现出更好的形态,其中Johnson变换具有更强的正态变换能力,对于研究区土壤元素的变异函数稳定形态具有一定优势,是数据变异性强的成矿区地统计学数据正态变换的理想工具。

宁芜盆地白象山矿区人工神经网络三维成矿定位预测研究

本文基于三维地质环境,综合白象山矿区积累的地质资料和物探成果,首先开展三维地质建模工作,详细刻画了白象山矿区的三维地质结构;在三维地质模型基础上,利用三维空间分析手段对三维控矿因素进行定量挖掘,提取了多种三维控矿因素;最后采用人工神经网络方法进行三维成矿定位预测。预测结果显示,人工神经网络三维成矿定位预测能很好的定位出已知矿体,同时显示,在已知矿体北部及东部的深边部具有较高的成矿概率,可作为开展进一步找矿勘探的靶区。因此,人工神经网络三维成矿定位预测对于白象山矿区的应用是有效的,可服务于新老矿区的深边部三维成矿定位预测,同时可为隐伏矿、盲矿的成矿预测和优选靶区提供定量、定位新的方法和途径。

基于Surpac的垂直断面资源储量估算方法研究与实现

结合传统资源储量估算方法——垂直断面方法的实际特点,以Surpac三维地质软件为基础,建立和实现了三维软件环境下垂直断面资源储量估算方法的流程和相关程序,并以安徽省某铁矿床为例进行了应用研究。研究结果表明:本次建立的流程和相关程序可以充分利用高精度三维地质环境进行传统方法资源储量估算,提高估值精度;同时估值结果可用于对三维统计学储量估算方法进行对比验证,具有十分显著的实用性和应用前景。

基于地统计学插值方法的局部奇异性指数计算比较研究

以铜陵矿集区土壤Pb元素为例,研究稀疏采样条件下地统计学克里格方法,序贯高斯模拟方法对奇异性指数计算的影响。研究结果表明,序贯高斯模拟方法强调了短距离范围内的空间不确定性,弥补了克里格方法平滑效应的不足,对于精细重建土壤元素的空间分布特征具有更好的效果。对于稀疏采样的数据集,较之原始数据和克里格方法,基于序贯高斯模拟方法获取的奇异性指数能够更精细的刻画局部空间结构,更好的应用于土壤地球化学异常的提取和识别。

基于多维分形模型与指示克里格方法的地球化学异常识别研究

指示克里格方法是一种不依赖于分布假设条件的非参数估值方法,对于异常值和偏态分布都具有良好的稳健能力,因此可以作为地球化学异常研究的理想工具。阈值作为指示克里格方法最重要的参数,对于插值结果具有很大影响。该文从多维分形理论出发,利用浓度-面积(C-A)模型计算地球化学异常下限值,并将其作为阈值参与指示克里格法插值计算。为了解决多维分形测度时的不确定性,利用Voronoi图的唯一性对C-A模型进行了改进,并通过安徽省某铜矿区大比例尺化探Cu元素地球化学数据对上述方法进行了实例研究。结果显示,较之反距离加权插值法、普通克里格插值法,指示克里格法获取的最高累计概率范围与已知矿体的空间吻合程度更高,具有更好的地球化学异常识别能力。对于地球化学数据空间变异性强烈的地区,指示克里格方法在稳定变异函数形状和高值信息重建能力方面具有很大的优势。

三维成矿定量预测系统设计与应用实例研究

摘要隐伏矿体三维成矿定量预澳0是以多元地学大数据为基础的矿产预测新技术与方法。本文基于隐伏矿体三维成矿定量预测的实际需要及相关方法步骤，采用集成二次开发的方式，设计实现了一套可在三维环境下基于大数据开展定量化成矿预测工作的软件系统。本文阐述了系统的总体架构及开发方式，并对系统中各个功能模块的设计及实现过程进行详细阐述。系统融合了当前三维成矿定量预测研究的最新方法及成果，内含数据库管理、三维地球物理正演、三维空间分析以及三维预测评价等功能模块，能够对多元地学大数据进行集成和分析预测。为了验证系统的适用性和有效性，该系统被应用于长江中下游成矿带钟姑矿田三维成矿定量预测研究，相关成果表明系统的建立不但能够深化和发展三维成矿预测理论，也为新时期基于大数据的隐伏矿体找矿勘探工作提供了新方法及有力工具。

热液矿床成矿作用研究新途径:数值模拟

热液矿床是最具有工业价值的矿床类型之一,传统矿床学研究在成岩成矿作用、成矿机制和成矿规律等方面已有丰硕成果.但仍存在一些尚无法有效回答的科学问题。近年来,数值模拟方法逐步应用于热液矿床的研究,已成为成矿过程定量研究的新手段。本文系统总结了近年来热液矿床成矿过程数值模拟研究的成果和进展,并对存在问题和发展趋势进行了分析和展望,以期进一步推动这一交叉学科领域的研究.

基于土壤地球化学数据的资源与环境评价信息系统设计与实现

基于应用土壤地球化学数据进行环境评价和资源预测的需求,本文独立开发了基于土壤地球化学数据的资源与环境评价信息系统。系统融合了反距离加权插值模型以及具有稳健变异函数的地统计学克里格插值模型,并在此基础上引入了非线性的多维分形插值模型;同时,系统结合资源与环境预测和评价的实际需求,集成了单因子指数、地累积指数、环境地球化学基线等环境评价模型以及C-A,V-N等成矿异常识别模型。系统的建立将为已有的海量土壤地球化学数据提供一套整合的管理、分析处理工具,为提升土壤环境评价和资源预测水平提供有力的支持。

沙溪斑岩铜矿三维建模及铜品位空间变异研究

本文针对沙溪斑岩铜矿床,首先构建了主矿体的三维实体模型,之后以此作为约束对主矿体内部的铜品位数值开展空间变异研究分析。运用地质统计学方法,分别对主矿体走向、倾斜和厚度方向上的实验变异函数进行了理论模型拟合。拟合结果显示,铜品位在矿体走向方向上具有最好的连续性,较高的块金常数则显示出铜品位在较小范围内有很大的随机性,进而建议矿山提高矿区的勘探密度,进一步对矿体及品位的分布进行控制。

三维地质模拟在深部找矿勘探中的应用

我国矿产资源形势严峻,使深部找矿勘探工作的重要性大大提高。三维地质模拟作为一种新型有效技术,利用立体建模的方式建立矿床三维模型,可定量定位地表达各种地质信息,有效地恢复矿区的深部与浅部的构造形态,这些地质信息共同存在于相同的三维空间中,受钻孔等直接信息数据的约束,更接近现实世界。本文论述了三维地质模拟在深部找矿工作中的广泛应用,包括深部矿床等地质体建模、综合分析、多种图件的自动绘制等,可为矿床储量估算、成矿规律总结、深部成矿预测和矿山生产等工作提供直观、快速的数据和技术支持。

基于Surpac系统的地质勘查自动化制图应用研究

实现地质图件自动化绘制是地质制图领域的重要目标。Surpac作为应用广泛的三维矿业软件,其绘制图件规范与我国地质勘查规范存在较大差异。本文以某金属矿山为例,针对岩性图案、钻孔结构、样沟、样号等多种地质信息的绘制提出了相应的解决方法。实践证明,利用地质数据库,通过Surpac软件可以快速准确、批量化的绘制符合我国地质勘查规范的钻孔柱状图、勘探线剖面图和块体模型剖面图等地质图件,极大的发展了适应我国标准的地质图件自动绘制技术。

三维成矿预测多源地学空间数据库建设——以宁芜盆地钟姑矿田为例

摘要大数据是海量、高增长率和多样化的信息资产，是未来找矿靶区预测的不可或缺的技术。大数据一三维成矿预测研究面临机遇与挑战，其涉及的地学大数据除了数据来源众多、比例尺不同、数据量大、非结构化管理、时效性强、空间数据与非空间数据协同管理等复杂特点外，还必须具有适应进行三维建模及空间分析的数据结构。本文分析了地学空间大数据的特点，对多源地学综合信息的管理需求进行研究，参考国家及行业标准，建立了可满足三维成矿预测需求的多源地学空间数据库模型，并依据实际划分为勘查控制钻孔地质数据库、空间属性数据库和地球物理数据库，各数据库可在多源地学空间索引库的支持下协同工作。本文以大数据应用的典型实例——钟姑矿田作为研究对象，系统收集了矿田内勘查成果资料，建立了钟姑矿田多源地学空间数据库，并在此基础上进行了控矿要素的有效提取，可进一步支持三维成矿预测。研究结果表明，本文提出的多源地学空间数据库可有效管理地学空间大数据，是大数据一三维成矿预测的重要解决方案，是进行三维成矿预测的重要数据支持。

基于Surpac的铜陵新桥矿床露天开采境界优化

选取SURPAC三维地质矿业软件系统,结合铜陵新桥矿床的实际需求,基于三维数字矿山模型,使用L-G算法规范的数学逻辑结构对露天采场进行境界优化,为扩大经济效益提供了详实的数据基础,并为新桥矿床开展更为合理的开采生产安排提出了合理化建议。

基于GIS和证据权重法的钟姑铁矿成矿预测

文章应用GIS空间分析和证据权重法相结合的方式进行钟姑铁矿田的成矿预测。为了不受软件平台的限制,基于ArcGIS Engine平台进行GIS空间分析功能和证据权重法功能的编程实现。依据钟姑铁矿田的地质背景和成矿规律,分析控矿因素并提取地层、岩浆岩、断裂等与成矿有关的11个证据因子。利用证据权重法对钟姑铁矿远景区进行圈定,圈定3个Ⅰ级成矿远景区、5个Ⅱ级成矿远景区和2个Ⅲ级成矿远景区。

基于AutoCAD的钻孔柱状图自动绘制

钻孔柱状图是最基础的地质图件,上世纪八十年代之前,传统的地质图件主要依靠手工绘制,工作量巨大,成图质量不高。随着工业技术的完善,对勘察工作的速度和地质图件的精度提出了更高的要求,高效准确又省时省力的自动制图方法成为必然的趋势(方世明等,2004)。九十年代以来,国内外出现了大量的钻孔柱状图的自动成图软件,如ARC/INFO、Surpac、AutoCAD、MapGIS、SuperMap等。

基于Surpac的铜陵新桥矿床露天开采境界优化

矿床的境界优化就是要设计一个最为接近理想状态的模型,使矿山企业利润最大化,在满足经济和边坡角几何约束的条件下,设计一个最终开采境界。基于三维地质矿业软件,可以将三维可视化技术与矿床的后期开采、生产进度编排进行紧密的结合,完成矿体形态与工程实体的衔接,其不同于传统境界优化的方法,可以在三维空间内进行境界优化的应用和研究。本研究选取SURPAC三维地质矿业软件系统,结合铜陵新桥矿床的实际需求,基于三维数字矿山模型,使用L-G算法规范的数学逻辑结构对露天采场进行境界优化。其结果可以为扩大经济效益提供详实的数据基础,并为新桥矿床开展更为合理的开采生产安排提出合理化建议。