甘肃西秦岭矿床成矿系列及其量化评价

本文以中国矿产地质志项目规定的矿种为基本因素,厘定甘肃西秦岭矿床成矿系列及其各种归并形式,并通过量化评价结果反映其找矿意义。基于39种既有矿产的分布特征,按照矿床成矿系列厘定原则,在甘肃西秦岭厘定了21个矿床成矿系列和84个矿床式。根据矿床成矿系列对应的成矿作用、成矿地质环境和构造旋回,将该区域的矿床成矿系列归并为5个矿床成矿系列组合、12个矿床成矿系列类型和4个矿床成矿系列组;针对华力西—燕山期构造旋回中存在构造亚旋回的特点,在其中划分出了矿床成矿系列亚组;探讨了矿床成矿系列在构造旋回中的演化规律。提出了资源当量和当量密度概念,结合其他成矿广度指数和成矿强度指数,有效地进行了矿床成矿系列及其3种归并形式的量化评价。结果表明:矿床成矿系列的成矿多样性与中酸性岩浆活动强度正相关;优势矿床成矿系列是中秦岭华力西—印支期岩浆相关矿床成矿系列、中秦岭晚古生代沉积矿床成矿系列、中秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列、南秦岭印支—燕山期岩浆相关矿床成矿系列、南秦岭古生代—三叠纪沉积矿床成矿系列和南秦岭华力西—印支期含矿流体矿床成矿系列;优势矿床成矿系列类型是前陆盆地叠加后碰撞矿床成矿系列类型和岩浆弧叠加后碰撞矿床成矿系列类型。

弱透水层瞬态水力参数的地质统计反演识别研究

弱透水层释水变形伴随着水力参数(渗透系数K和贮水率Ss)的瞬态变化,传统的“移动窗口”式反演方法假定每个反演窗口的初始状态是静态的,这与弱透水层释水变形存在明显滞后效应的实际情况不符。本文提出了在高维参数反演优化情境下,时间域上模型参数的动态变化可与空间域上模型参数的一维非均质性等价,因而可用地质统计反演方法可用于识别弱透水层瞬态K和Ss的新思路,实现了该方法在水文地质领域的创新性应用。以上海越流含水层系统为例,运用似线性地质统计反演算法,高精度地拟合了F16分层标处的长观变形数据,获取了原位透镜体状弱透水层K和Ss的瞬态特征。反演结果显示,观测时段内K的变幅为1.02×10^(-5)~5.89×10^(-4)m/a,平均值为1.38×10^(-4)m/a,Ss的变幅为4.34×10^(-4)~6.02×10^(-3)m^(-1),平均值为2.65×10^(-3)m^(-1)。基于反演所得参数瞬态特征,分析原位弱透水层在1994年前后分别以弹性和塑性变形为主,弱透水层K呈现与含水层水位相反的季节性变化特征,该现象可能与渗流力作用下细粒物质在含水层与弱透水层透镜体交界面附近的对孔隙的阻塞和疏通作用有关。该方法可获取完整观测时段内水文地质参数的动态变化轨迹,在计算评价地表水-地下水交互领域的河床渗透性、原位修复领域的渗透反应墙渗透性等的动态演化特征方面具有潜在的应用价值,并可作为构建水文地质领域、岩土工程等领域有关本构模型的有效辅助手段。

矿物组分识别与智能解释在不同岩性之间的信息共享与迁移学习

在地球科学领域,岩石微观观测数据的采集过程繁琐且效率低下,这不仅增加了研究成本,降低了可靠性,同时也限制了数据的开源共享。此外,由于岩性的多样性和观测手段的差异,单一数据集的规模通常较小,这对于依赖大规模数据集的深度学习框架而言是一大挑战。为此,本研究探索迁移学习如何促进不同岩性间的信息共享,并通过此机制提高矿物组分识别与智能解释任务的模型性能。通过采集不同区域、岩性、矿物组分和偏光模式下的铸体薄片样本,本文深入研究了深度学习模型在不同观测对象和手段下的迁移学习机制,并聚焦于探索地质信息的深层表征。研究成果不但揭示了迁移学习在促进地质学领域信息共享与模型性能提升中的关键作用,还为自动化和智能化地质认识融合奠定了基础。实验结果显示,通过迁移学习,本文模型在智能解释任务中的准确率显著提高,从53.3%提高至98.73%,而在矿物组分识别任务中,准确率也实现了近10%的提升。这些成果证明了迁移学习在地质学领域内解决实际问题和提高模型泛化能力、性能和稳定性方面的巨大潜力。

沉积模拟实验信息系统的设计与实现

多年来,国内外地质学家在沉积模拟实验研究中积累了海量的实验数据和资料,但目前缺少对此类信息进行规范化管理和共享应用的软件系统。对此,提出浏览器/服务器(B/S)模式的沉积模拟实验信息系统,实现了沉积模拟实验的实验设计方案、实验观测数据、实验结果等信息的集成管理、高效检索和可视化分析等功能,从而为沉积模拟实验的网上信息化管理与分析应用提供可行方案。最后,以某油田辫状河储层沉积模拟实验为例,介绍了系统中实验项目检索、实验详情浏览、砂体测量数据的统计分析等功能的应用效果,说明了本系统的实用性。本系统的研发与应用可极大地方便沉积模拟实验数据的管理、分享及分析工作。

指示克里格矿产资源量三维估算方法应用研究——以安徽省某斑岩型铜金矿床为例

文章以安徽省某大型斑岩型铜金矿床为研究对象,基于指示克里格方法对矿床Cu资源量进行估算研究,并将估算结果与传统几何法和普通克里格方法估算结果进行对比分析,以评价指示克里格法的适用性与合理性。研究结果表明:指示克里格估算结果与其他两种方法相比虽有一定偏差,但均在误差范围内,表明指示克里格法适用于斑岩型铜金矿的资源量估算工作;指示克里格法由于考虑了品位数据的空间分布特征及特异值的影响,相比传统几何法、普通克里格法,估算结果中的平均品位和金属量均偏高;指示克里格方法更适用于品位分布连续性较差、特异值具有较高价值和意义的金属矿床。

基于模型驱动和自动演进理论的矿集区找矿预测数据模型应用软件开发

本文旨在构建一个系统而全面支持矿集区找矿预测数据模型应用的软件体系架构。采用模型驱动和自动演进的软件研发理论,服务和支持矿集区找矿预测数据模型应用。研发工作主要集中在3类核心应用软件的研发:数据模型管理类软件、数据模型使用类软件和数据质量控制类软件,推出这些软件将有效地管理数据模型,提高矿集区找矿效率,并确保数据质量可靠性和准确性。提出了一个包含9个层次且完备的支持软件体系架构,全面覆盖数据模型从需求、设计到实际应用和用户层面各个环节。通过构建和研发支持矿集区找矿预测数据模型应用的软件体系架构及一套核心应用软件,成功为矿集区找矿预测提供了有效信息技术支持。这项工作不仅提高了找矿预测理论方法研究层次,还显著提升了软件技术应用水平,并可推广使用,具有重要的找矿指导意义。

面向地质图的知识图谱构建及智能问答应用

海量地质图件蕴含着丰富的地学基础知识及专家经验知识。地质图主要表达了通过区域地质调查、矿产地质调查所获取的地球表面的地质知识(如地层单元、岩体、断裂等)。如何快速地从矢量地质图件中抽取地质知识并形成知识服务是目前地学知识图谱及知识服务研究的前沿。由于传统的地质图知识抽取主要依赖人工方式进行综合分析,本文聚焦于矢量地质图件知识表达与抽取研究,提出了一种地质图知识表达框架,提取地质图中所包含的地质实体及关系,将地质图信息以知识图谱的形式表达,并开展了基于地质矢量知识图谱的智能问答应用。最后以江西省于都县银坑幅矢量数据集为例开展实验验证分析,结果表明,本文方法能够较为全面地获取地质图中各个地质对象的信息,提高了地质图语义表达的效果,同时也可以提高地质学习人员对地质图的理解和认识,让计算机能够大规模获取地质图的知识内容。

基于大数据关联规则算法的卡林型金矿床元素富集规律及找矿方法研究

大数据时代的到来,为卡林型金矿床开拓了新的找矿思路。本研究应用关联规则算法,挖掘滇黔桂“金三角”卡林型金矿床内微量元素与金矿化海量数据之间的关联性,提取元素异常组合,分析控制因素,定量构建找矿标志。结果显示矿床内元素异常组合分为4组:(1)强正关联显著富集元素(As、Sb、Hg、Tl、Ag、W和Rb),显示硫化和黏土化作用;(2)较强正关联略富集元素I(Zr、Th、Ta、Nb和Hf)和强负关联强迁出元素(Li和Sr),显示去碳酸盐化作用;(3)较强正关联略富集元素II(Sn、Zn、Ni、V、Co和Cu),显示硫化作用;(4)弱关联基本无富集元素(Cd、Pb、Ba、Bi、U和Mo),与成矿无显著关联。从大数据角度获取的元素异常组合,与学界关于Au主要在去碳酸盐化、硫化和黏土化条件下形成的认识一致。通过关联规则算法分别对与硫化和去碳酸盐化相关的元素建立定量找矿标志。硫化找矿标志:样品中As、Hg、Sb、Tl、W、Ag和Rb等元素内中高含量项数≥1、≥2、≥3、≥4和≥5时,对应的Au矿化分别为≥4.5×10^(-9)、≥47.0×10^(-9)、≥150×10^(-9)、≥500×10^(-9)和≥1000×10^(-9);样品内高含量项数≥1、≥2和≥3时,对应的Au矿化分别为≥150×10^(-9)、≥500×10^(-9)和≥1000×10^(-9);找矿过程中两组指标配合使用,确保不漏矿,高效圈矿。去碳酸盐化找矿标志:样品中Zr、Th、Ta、Nb和Hf含量任意两项出现正异常,认为样品经历过去碳酸盐化作用。定量识别的硫化和去碳酸盐化找矿标志可望在卡林型金矿找矿预测中发挥重要作用。本研究基于关联规则算法分析矿床元素富集规律、控制因素和定量构建找矿标志的方法,也可为其他类型矿床开展类似研究提供新思路。

基于本体的三稀矿产知识图谱构建

长期以来,我国地质工作者开展了大量的三稀矿产调查研究工作,积累了海量的地质勘查资料,其中蕴含了极为丰富的三稀矿产矿床地质特征、矿床成因、矿床地质环境、构造背景等相关知识。如何集中管理这些数据,并且使用一种形式化的方式进行表达以支持地学知识的计算和推理,成为当前地学人工智能领域的热点问题。本文引入知识工程中知识抽取、知识表示技术,基于三稀矿产有关的非结构化数据,开展知识图谱构建。首先,明确了三稀矿产的概念、实体、关系,建立了三稀矿产的知识体系,并以此建立三稀矿产本体;其次,根据建立的三稀矿产本体使用深度学习的方式抽取知识,建立三稀矿产知识图谱;最后,为了直观表达实体之间的关系,以及矿床本体的属性集合,使用Neo4j图数据库存储三元组,将知识图谱可视化。本文的研究成果可提供三稀矿产科研、管理、三稀矿产知识获取、三稀矿产知识分析、三稀矿产知识可视化等功能,为三稀矿产领域知识图谱构建提供一个应用范例,也为后续基于知识图谱的地学知识推理、识别和管理矿产资源、成矿预测等应用提供支持。

河南围山城金银矿集区三维地质建模与成矿预测

三维建模与成矿预测已成为当前国内外十分流行且较成熟的技术方法。通过研究银洞坡金矿和破山银矿成矿地质特征,对围山城矿集区开展三维可视化模型构建及深部成矿预测。利用82条地质剖面建立了地质体(地层、岩体、矿体)、构造模型,利用1∶5万重磁数据和63条电测深数据建立了密度、磁化率、电阻率等地球物理模型,利用52条岩石剖面、614个钻孔、117个探槽、56个浅井及94个平硐数据建立了地球化学模型,实现了地、物、化数据的综合集成。以“三位一体”找矿预测理论为指导,建立了研究区岩浆热液型Au、Ag矿床三维定量预测模型,确定了Au、Ag矿床成矿有利信息变量;采用证据权法提取了预测变量的权重值和相关程度,选择合适的变量进行成矿预测,利用C-V分形确定阈值,圈定了6个找矿靶区,选择新庄预测靶区(A 1)进行钻孔验证,发现金矿体6条,充分证明了利用证据权法进行三维成矿预测具有可行性与科学性,圈定的靶区对矿山进行深边部隐伏矿体找矿具有重要的实践意义。

基于人工智能的地质矿产勘查软件系统开发与应用

矿产资源作为国家经济发展的重要基础,其不可再生性和有限性决定了高效、科学勘查和利用的必要性。随着我国工业化和城市化进程加速,对矿产资源的需求日益增长,传统勘查方法已无法满足需求。同时,新一轮找矿突破战略行动的推进,以及保障国家能源安全的需求,对地质勘查领域的软件提出了更高要求。在此背景下,本文总结了大数据挖掘技术在地质矿产勘查中的应用,以及相关软件系统的研究现状,并以“探矿者”地质矿产勘查软件系统为例进行了详细介绍。该软件旨在通过集成人工智能技术为地质工作者提供高效准确工具,提升勘查效率和精度,推动我国矿产勘查工作智能化发展。软件系统采用了模块化设计,涵盖空间数据管理、地质勘查计算机制图、三维地质建模、资源量估算和三维立体预测五个功能模块。空间数据管理模块支持多源数据处理和可视化;地质勘查计算机制图模块可生成标准地质图件并支持自动化制图;三维地质建模模块能对复杂地质体建模展示;资源量估算模块集成多种方法科学评价资源量;三维立体预测模块提供三维空间预测矿产资源工具。五个功能模块协同工作,提升地质工作者效率和矿产资源评价准确性,为勘查工作提供支持。在开发过程中,探矿者软件充分借鉴了国内外现有软件的优点,并通过集成人工智能技术,实现了关键突破。特别是智能预测模块引入了卷积神经网络(CNN),能够挖掘多源地质数据的非线性特征,提供高效且精准的资源潜力预测;结合先进的可视化技术,支持实时交互和动态更新,为用户提供更加直观和便捷的操作体验。在实际工作中,探矿者软件已在全国多地开展了广泛应用,如在内蒙古浩尧尔忽洞金矿,使用探矿者软件构建了矿体、断裂、蚀变矿物、地球化学元素等三维模型30余个,圈定了多个深部预测靶区和外围找矿靶区。经钻探验证,发现金矿体单钻孔揭露矿体累计真厚度达40~51 m,平均品位为0.53~0.82 g/t,找矿效果显著。未来,随着科技的持续进步,地质矿产勘查软件系统将继续朝着智能化方向发展,进一步提升性能,为地质工作者提供更加高效、准确的工具,推动地质勘查领域的智能化变革,为保障国家能源安全和实现找矿突破战略行动目标奠定更加坚实的基础。

基于贝叶斯方法的地壳厚度定量估算

大陆地壳一直以来都扮演着记录过去40亿年地球演化历史的重要角色。现代板块汇聚边界形成的岩浆岩地球化学特征与岩浆活动时的地壳厚度高度相关,因此,一系列地球化学指标可作为地壳厚度的优秀示踪剂。然而,由于岩浆岩地球化学组成的复杂性,准确量化过去地质时期地壳厚度一直是一项具有挑战性的任务。本文基于地球化学大数据,运用贝叶斯方法,建立了一个利用多种地化指标(CaO、K_(2)O、MnO、Dy、Ho、Lu、Y、Sr/Y、Ce/Y、La/Yb、Sm/Yb、Dy/Yb)定量估算地壳厚度的贝叶斯模型。利用中新世以来(<15 Ma)的全球数据验证表明,与传统的单指标方法相比,贝叶斯模型对现今地壳厚度提供了更准确的估计。利用该模型重建了新生代拉萨地块地壳厚度变化,重建结果表明,拉萨地块在50~30 Ma经历了多阶段地壳增厚,最终形成如今的巨厚地壳。

旅游资源普查GIS空间数据库设计与实现

在广东省潮州市旅游资源普查试点工作中,形成了丰富的文字、图片和视频资料,使用SQL Server关系型数据库管理系统设计属性数据库并结构化管理海量旅游资源数据,使用ArcGIS空间数据库平台按需求条件图形化表达旅游资源特征,制作旅游专题地图,提高了项目管理与科研效率,缩短了工作时间,节约了工作成本。空间数据库技术提高了数据的准确性、时效性和共享性,便于查询、统计和空间分析,灵活快捷地展示、形成各类旅游资源图件,及时呈现空间性旅游资源分析结果,在今后的旅游资源调查中可以推广使用。

基于耦合马尔科夫链的砂岩型铀矿岩性模拟

为了更好地服务于砂岩型铀矿的找矿和开采,人们开始寻找能够揭露隐伏地质情况的方法,近年来,岩性模拟被越来越多的学者所关注。结合前人的研究,文章提出了一种基于耦合强度系数的改进耦合马尔科夫链模型岩性模拟的方法。基于砂岩型铀矿成矿原理,通过调节马尔科夫链模型耦合过程中的耦合强度系数,使模拟结果更接近真实地层状态。选取鄂尔多斯盆地塔然高勒矿床为例,应用改进的耦合马尔科夫链模型还原了研究区的部分地层岩性,验证该方法的可行性。结果显示,该方法不仅可以精确地模拟地层岩性的真实性,并且在一定程度上解决了以往方法对钻孔数量过度依赖的问题。

矿产资源立体化管理研究与应用——以“透视山东”为例

针对矿产资源管理方式的单一化和平面化,在“透视山东”项目数据的基础上,利用三维体块、倾斜摄影、三维钻孔建模和地质体建模等多种建模技术,建立矿业权、露天矿山、矿产钻孔和矿产地的三维模型,通过构建统一的地上地下一体化三维场景,服务于露天矿山监管、矿产钻孔分析应用和重大工程选址应用场景,打造矿产资源立体化管理新模式。

控矿断裂模拟找矿预测系统(OPIS)简介

控矿断裂模拟找矿预测系统,简称OPIS,是在Windows平台上开发的一款矿体定位预测软件,主要适用于大型脉状矿床的深部盲矿体定位预测。系统由"数据准备、图形制作、模拟计算、系统帮助"4部分12个模块构成。文中简要介绍了预测方法原理和主要模块功能,并介绍了模拟计算等关键环节的应用要点。

基于加权信息量模型的川西高原地热潜力预测

川西高原是中国重要的高温地热资源富集区,地热资源十分丰富,开发潜力大。但目前对于川西高原地热潜力分布认识仍较为匮乏。基于川西高原公开可获得地热点(温泉)、断裂、花岗岩、地表温度、布格重力异常、航磁异常、地震等影响因子数据,建立川西高原加权信息量模型。地热点与影响因子的空间分析结果表明,地热点与到断裂和花岗岩距离呈负相关,与较高的地表温度、较低的航磁异常、较高的布格重力异常和较低的古登堡-里克特b值存在明显的空间相关性。模型预测结果显示,川西高原康定、理塘、巴塘等地具有较高的地热潜力,川西高原地热资源勘探开发应重点围绕上述地区开展。而甘孜、白玉、新龙、炉霍、道孚、得荣和丹巴等地区也表现出一定的地热潜力,在今后的地热勘探中应予以重视。

地质大数据资产化管理探索与实践

地质大数据是国家重要的战略资源,地质数据是社会经济活动重要的组成要素,具有资产属性,是国有资产的重要组成部分。对地质大数据进行资产化管理,是规范地质大数据管理、发挥地质大数据经济价值、保证国有资产保值增值的必然途径。系统研究了美国国家地理空间数据资产组合管理实践和国内企业数据资产化管理取得的成果,分析了中国地质调查局地质大数据资产管理现状和存在的问题,勾画出地质大数据资产化管理策略,明确了地质大数据资产化管理的对象和主要要素,初步构建了数据价值评估体系,提出了地质大数据资产化管理的方式和加强数据资产产权保护的建议,并介绍了中国地质调查局已开展的地质大数据资产化管理实践和数据资产登记工作。

地质统计学在藏北波龙铜矿床资源量估算中的应用

藏北波龙铜矿床是产于班公湖—怒江缝合带北缘多龙矿集区的超大型斑岩型铜矿。目前,矿床资源量已突破400×10^(4)t。文章以3D Mine Plus软件作为资源量估算平台,通过地质数据库建设,搭建矿体实体模型,分析处理特异值,选定样品等长度组合,确定块体模型、变异函数模型、搜索椭球体等参数和块体品位插值,资源量估算等步骤,对波龙矿体的资源量进行了比较准确的估算,并以距离反比法等方法进行验证。结果表明,应用该估算方法相对误差较小,符合客观实际,为该矿床的资源开发和后续找矿工作提供科学依据。

中南矿产资源潜力评价成果数据管理系统设计与实现

中南地区矿产资源潜力评价成果的入库数据复杂,包括基础编图、成果数据、专题汇总和综合成果数据等等。本文通过研究这些入库数据的数量、类别和组成关系,分析成果数据的表达方式、组织结构,应用GIS技术、数据库技术建立了大型地调专项数据的数据库管理系统,明确系统架构、流程、接口、技术指标以及模块的流程及性能指标。提出能够实现大数据量多类型的地调成果数据的数据库运行管理的系统建设技术方案。