Development and future prospects of quantitative mineral assessment in China

Mineral potential assessment at the Earth’s surface has been an important research for geoscientists around the world in the past five decades. The fundamental aspects of mineral assessment at different scales can be associated with the following tasks, e.g., mineral potential mapping and estimation of mineral resources. This paper summarized the history and development in terms of theories, methods technologies and software platforms for quantitative assessment of mineral resources in China, e.g. comprehensive information methodology, geological anomaly, three-component quantitative prediction method, 5P orefinding area, integrated information assessment method, nonlinear process modeling and fractals, three dimensional mineral potential mapping, etc. At last, to discuss the future of quantitative mineral assessment in an era of big data including platform for 3D visualization, analysis and sharing, new methods and protocols for data cleaning, information enhancement, information integration, and uncertainties and multiple explanations of multi-information.

3S技术在地质矿产工程测绘中的深度应用

地质矿产工程测绘是矿山开发利用的基础工作,也是保障开采工作顺利开展的基本前提,这就需要重视测绘工作的开展质量,对提升矿产资源开采效率和经济效益带来重大影响。3S技术主要包括全球定位系统技术(GPS)、地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS),本文着重说明北斗导航系统的应用(BDS),因其具有测量精度高、测量范围大、测绘效率高等优点,受到地质矿产工程测绘人员的高度关注,也增大了3S技术的使用频率。为更好发挥3S技术在地质矿产工程测绘的价值,本文结合具体的测绘工程,实现了3S技术的深度应用,以此为测绘行业提供参考价值。

金属矿山深部资源三维智能预测理论与方法

当前,中国主要矿产大多面临后备资源不足问题,在大中型矿山深部寻找可接替资源已成为保障主要矿产的战略措施。然而,金属矿山深部找矿预测面临着矿床深部结构不清、深部控矿规律隐蔽、深部矿体空间定位难度大等关键问题,亟须建立适应矿山真三维空间要求的矿产资源预测与评价新理论并取得关键技术突破。针对这些问题,自20世纪80年代开始,笔者通过持续的探索和研究创新,先后提出隐伏矿体立体定量预测、深部资源三维可视化预测,最终提出并建立深部资源三维智能预测理论与方法,实现了矿床深部三维结构重建的自动化与精细化、深部控矿规律表征的定量化与透明化、深部成矿空间矿体定位的精准化与智能化。该理论与方法主要包括成矿系统分析与找矿概念模型构建、矿床深部结构贝叶斯数据同化三维精细重建、矿床深部地质结构三维几何-物质分析与成矿信息提取、深部矿体空间定位规律深度学习与三维预测等重要方法与关键技术。该理论与方法先后在山东胶西北金矿集区、甘肃金川铜镍矿等地取得成功应用,在矿区深部探获厚度大、高品位矿体,取得深部找矿突破。

大数据找矿信息平台建设及其在新一轮找矿突破战略行动中的应用

充分利用信息化手段支撑地质工作是地学研究的前沿领域.随着新一轮找矿突破战略行动的逐步展开,大数据信息技术对于开展地质找矿工作、构建地质信息数据库有重要意义.本文探讨了大数据在地质找矿行动中的作用与优势,并总结归纳了数据平台建设研究方法.大数据找矿信息平台的建设将为进一步找矿工作提供科学依据.借助大数据、云计算等现代信息技术为新一轮找矿突破战略行动赋能,这为找矿工作数据库体系的智能化建设提供了全新的思路.

基于重磁电震综合解释的三维地质建模——以南陵—宣城矿集区为例

南陵—宣城矿集区近年来逐步发展为长江中下游成矿带内的第八个重要矿集区。由于地表覆盖层较厚,深部地质结构的研究相对薄弱,复杂的断裂系统和隐伏岩体尚未得到系统的三维建模与分析,严重制约了成矿规律的认识和深部找矿工作的推进。为揭示该区深部地质结构,综合利用重力、磁法、电磁法及地震等多源地球物理数据,结合钻孔和岩矿石物性等先验信息,优化隐式三维地质-地球物理建模方法,通过多源数据的联合反演和综合建模,建立了南陵—宣城矿集区的三维地质结构模型,详细刻画了区域内断裂网络、隐伏岩体及控矿地层的空间分布特征。多重先验信息约束和钻孔信息进一步提高了模型的精度和可靠性,显著提升了对深部地质结构及成矿系统的解析能力。研究结果揭示了该区控矿要素的空间分布规律,并识别出潜在有利的成矿区段,分析显示,南陵—宣城矿集区内深部岩浆活动与主要构造系统之间具有密切的成矿耦合关系,模型中识别的多个隐伏岩体和控矿地层的接触部位具有良好的找矿潜力,研究成果可为深部找矿工作提供有效的技术支撑。

基于特征定量化预测的矿产资源勘查技术研究

为了提取矿产资源形成特征信息、定量分析矿产资源分布情况以实现矿产勘查和预测,提出了一种基于特征定量化预测的矿产资源勘查技术。从研究区域基本地质情况出发,参考该地域已有的勘查数据与钻孔资料,使用Surpac软件构建地质结构的三维模型,利用该模型定量化分析矿产资源形成特征信息,并提取形成特征信息;使用Flac3D有限元软件构建研究区域的数值模型,定量化分析断裂缓冲区域的矿产资源构造特征信息,提取该构造信息特征,同时使用矿产资源勘查特征定量预测模型,确定矿产资源有利区划,实现矿产资源勘查。结果表明,辉绿岩最佳缓冲距离为0~55m,断裂缓冲区最优缓冲距离为55~105m,由此提取出矿产资源运移特征有利信息;该方法能够获得矿产资源定量特征的信息量,经叠加计算勘查出研究区域的矿产资源分布情况。

多源地质信息融合技术在深部找矿中的应用研究

矿产资源是“工业粮食”,能源资源安全乃“国之大者”。能源资源保障和安全事关国计民生,须臾不可忽视。在寻求提高地下矿产资源勘查效率的过程中,本文全面探讨了多源地质信息融合技术在深部找矿中的应用路径,涉及数据获取与初步整合、特征提取与高级分析、3D建模与可视化、地质解释与资源评估、钻探验证与调整以及持续优化与迭代等方面。这些关键路径的落实,可促使多源地质信息融合技术显著提高勘探的精度和效率,深化对地质过程的理解,并优化资源评估和勘探决策过程。

利用组件式GIS开发地质矿产数据库

给出了地理信息系统的几种开发模式,重点介绍了目前越来越受到人们重视的组件式GIS(ComGIS)的特点,对建立在对象链接与嵌入技术基础上的OCX控件MapX的特性及功能作一简单概括,并通过具体的应用———用MapX开发基于GIS的地质矿产数据库,来揭示组件式GIS应用在数据库中的一般方法。

地质矿产点源数据库系统的模型库及其分类体系

机助软件工程模型库及其分类体系在地质矿产点源数据库系统（ＧＭＰＤＢＳ）的设计、开发和运行中起着重要的作用．模型库是各个软件设计阶段的程序集成器和信息传递转换器，模型库分类体系的建立使全部模型库中错综复杂的属性、关系和结构信息条理化、程序化，使整个系统脱离混乱状态而变得有序，实现了开发—运行—维护一体化．机助软件工程模型库及其分类体系的应用，是系统结构、系统功能、模型结构和应用模型等实现参数化的方法基础，也是建立地矿点源数据库管理系统机助软件工程（ＧＤＣＡＳＥ）的技术基础．论述了机助软件工程模型库及其分类体系的内涵、功能、结构组成、设计思路与方法，以及它在地矿点源数据库系统（ＧＭＰＤＢＳ）中的地位．这一技术成果在其他ＭＩＳ的开发中。

全球地质矿产数据库质量控制体系建立与应用

全球地质矿产建库数据资料涉及众多来源、多种存储格式、不同语种和多级尺度,保证建库数据质量是提供优质信息服务能力的关键。在全面分析国外地质矿产数据与资料特点的基础上,系统阐述了全球地质矿产数据库建设流程、建库标准规范、质量控制机制和质量检查方法。通过应用表明,全球地质矿产数据库建设的质量控制体系具有较强的实用性和广泛的推广性,在国外地质矿产数据库建设中具有一定的借鉴意义和推广价值。

地矿勘查信息化与地矿信息科技学科建设

“地矿勘查信息化”是指采用信息系统对传统的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, 数据在各道工序间流转顺畅、充分共享。“地矿信息科技”学科的形成和发展, 既是地矿勘查的信息化和地质学定量化发展的需要, 也是地球信息科学和地理信息科学学科形成发展的推动。为满足地矿勘查的信息化和地质学定量化进程, 适应地球信息科学发展的形势, 应当在重视并加强地矿勘查工作信息化的理论研究和技术开发的同时, 不失时机地创办“地矿信息科技”本科专业, 并加紧进行这一学科体系建设、专业建设和人才培养。

遥感地质解译及矿化蚀变信息提取在矿产资源评价中的应用研究

选取Landsat7ETM+和ASTER为遥感信息提取的数据源,基于ETM+数据进行信息提取,结合ASTER数据处理结果进行对比验证,对非洲某铜矿勘查区进行遥感资源评价.通过遥感影像预处理、地质解译标志建立、影像目视解译获取区内岩性与构造解译图、遥感蚀变信息的提取、圈定找矿靶区等步骤,预测了3个成矿远景区,为后续找矿奠定了基础.

地质矿产术语分类代码在地矿点源信息系统中的应用

论述了如何利用地质矿产术语分类代码来建立有关数据字典，如何在数据模式设计以及地质数据描述上采用这套代码，实现地质信息共享.

WorldView-2高分辨率卫星数据在西昆仑塔什库尔干地区遥感地质调查中的应用

在西昆仑成矿带塔什库尔干地区,利用WorldView-2高分辨率卫星数据开展了遥感地质综合调查研究,采用最佳指数法选择适于本区遥感解译及信息提取的8-4-3波段组合,利用波段比值、主成分变换等方法增强岩性、构造和矿化信息并进行地质解译;结果表明,波段比值可识别闪长岩、大理岩、片岩等多套岩性并突出岩性之间的界线,主成分变换能增强黑云石英片岩与白色花岗岩体间界线,并能对不同片岩因矿物含量差异而呈现的不同色调、明暗程度有较好的反映。岩矿波谱测试及岩性反演和遥感矿化异常信息提取研究工作表明,大理岩等单矿物岩石波谱反演效果较好,对B1,B4,B8,B6等4个波段进行主成分变换及铁矿化信息的提取结果表明,PC3分量是铁染异常的特征主分量。利用WorldView-2数据在西部裸露地区进行矿产地质遥感综合调查,既有高地面分辨率的光学特征,又具有一定的波谱识别能力,不仅能提取大范围的矿化蚀变信息,还可以识别局部的矿体露头,应用效果较好,值得推广。

用ASTER数据提取植被覆盖区遥感铁矿化蚀变信息

以植被覆盖度较大的山东省兰陵县凤凰山铁矿区为例,选取覆盖该区的ASTER数据作为遥感数据源,首先进行了几何精纠正、大气校正和水体、阴影等干扰去除;然后在充分了解岩石波谱特征和ASTER数据波段特征的基础上选择了提取矿物蚀变信息的最优波段组合,采用主成分分析(Principal component analysis,PCA)法对研究区的铁染蚀变和羟基蚀变信息进行了提取,并对蚀变异常强度进行了标准化等级划分;最后通过分析蚀变信息与已知矿床的关系圈定了遥感异常区,并在矿化蚀变较强的地段选取8处铁染蚀变异常点和6处羟基蚀变异常点,通过布设踏勘路线进行了采样和验证。结果表明:从ASTER数据中提取的铁染和羟基蚀变信息的分布与实际情况吻合较好,其高值区分别对应着铁矿化和高岭土化强烈的地区,验证精度分别达到87.5%、83.3%。可见,在植被覆盖度较大的地区,ASTER数据的短波红外波段内仍包含丰富的矿物蚀变信息,可为地质找矿提供重要依据。

全国铀矿资源潜力评价预测方法

"全国铀矿资源潜力评价"采用矿床模型综合地质信息法在全国各铀矿预测工作区开展潜力评价工作,汇总形成全国铀矿资源潜力定量评价成果。该方法是在典型矿床建模和成矿规律研究总结的基础上,充分利用地质、矿产和物化遥资料信息进行综合预测评价的技术方法体系。文章主要介绍了潜力评价工作在成矿预测阶段所涉及的预测区圈定和资源量估算方法。

地学信息三维定量化提取与集成——以河南栾川钼矿区为例

三维地质建模与找矿靶区优选是当前国际地学研究的热点和难点。利用三维可视化技术和数学建模方法,通过自主研发GeoCube三维矿产资源预测与评价软件,实现了栾川钼矿区三维地学信息定量化提取与集成。在此基础上,开展多种数学建模方法集成对比及其网格单元划分的不确定性分析,认为证据权法具有稳健的三维空间集成分析特征,其三维环境中的预测远景靶区为该区深部找矿定位、定量研究提供了科学依据。研究成果为中国老矿山深部成矿定量预测技术方法研究提供借鉴。

资源勘查信息系统中参数化图形设计方法的应用框架研究

传统CAD技术的某些不足 ,影响了计算机辅助资源图件编绘系统的设计效率和在不同部门和不同使用对象中的广泛深入应用 .针对这种情况 ,提出了新的参数化图形设计方法解决方案 .在分析了系统特点和参数化设计理论的基础上 ,指出了参数化设计方法在资源图件编绘系统中模型建立与复用、图形自适应性和参数化图库等几方面的应用途径和实现参数化设计系统的难点和方法 .参数化设计方法的实现和应用将显著提高图件编绘系统的灵活性和适应性 .

加权信息量模型在矿山地质环境影响评价中的应用——以四川省为例

矿山地质调查与评价模型的可靠度对矿山地质环境评价结果质量起着关键作用。本文将加权信息量模型应用于矿山地质环境影评价中,采用判断矩阵间接给出法与层次分析法综合确定指标权重,基于ILWIS软件应用模型进行四川省矿山地质环境影响评价,利用核查矿山对该模型评价结果进行校验,可靠性较高。

地质矿产预测信息化相关问题的探讨

在矿产资源决策分析领域,GIS不仅提供了在计算机辅助下对多源地学信息进行集成管理的能力、灵活的查询检索能力,而且可在经验与模型的指导下,通过各种空间分析方法对与成矿有关的各种空间信息进行综合分析解释,确定成矿的有利地区。文章探讨了有关地质矿产预测信息化若干问题,包括元数据概念及其重要性、地质科学的数字化、定量化、模型化,地质科学领域的数据特点,综合信息矿产资源预测中的数据分析方法。