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1.
应用复杂性-非线性理论开展成矿预测——奇异性理论-广义自相似性-分形谱系多重分形理论与应用 总被引：1，自引：0，他引：1
本文应用 “奇异性-广义自相似性-分形谱系”为核心的多重分形现代成矿预测理论与模型开展了云南兰坪、个旧等地区的成矿过程模拟与矿产资源定量评价。文中介绍了作为非线性、复杂性理论的重要领域之一的多重分形理论如何应用与矿产资源定量评价中，所涉及的“奇异性-广义自相似性-分形谱系”等概念和相关的模型能够合理地描述成矿系统、成矿过程、成矿富集规律、矿产资源时空分布，还提供了定量模拟和识别成矿异常（地质、地球物理、地球化学、遥感异常）的有效模型和实用方法。将多重分形原理与成矿过程、矿产资源分布规律、矿产资源信息获取研究相结合，可形成具有良好应用前景的现代成矿预测理论与模型。采用该多重分形矿产资源预测理论和在此基础上所开发的专用地学非线性空间信息GeoDAS GIS技术，对国内外多个金属成矿区带进行了矿产资源勘查与评价,均取得了较理想的预测效果。文中将以该理论方法在云南省多个地区开展矿产品定量预测的实例来说明该理论体系和方法技术的有效性和可行性。 相似文献
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成矿过程奇异性与矿床多重分形分布 总被引：5，自引：0，他引：5
成秋明 《矿物岩石地球化学通报》2008,27(3)
本文将成矿过程与地震、火山、滑坡、洪水、暴雨、森林火灾等一系列非线性地球系统过程称之为奇异性过程（Singular Processes）。奇异性过程的基本特征是在相对很小的时间间隔或者空间范围中产生巨大能量释放或者物质超常富集或堆积。探讨了奇异性过程的“资源”与“灾害”双重效应;从地幔对流、板块构造等自组织临界性系统探讨了成矿过程的奇异性以及成矿结果服从多重分形分布规律,如矿床规模与个数、矿床品位与个数等;介绍了可以刻画成矿域空间结构的不均匀性、尺度独立性和白组织临界性的多重分形模型,如度量元素富集强度的局部奇异性模型,度量成矿域结构各向异性的广义自相似性模型,以及度量分形结构序次的分形谱系模型。这些非线性模型为矿产资源定量预测提供了新的思路和工具。 相似文献
3.
成矿过程奇异性与矿产预测定量化的新理论与新方法 总被引：5，自引：0，他引：5
在分析地震、滑坡、洪水、暴雨、森林火灾等一系列非线性地球系统过程共同特征的基础上,笔者提出了成矿过程作为奇异性过程的命题。探讨了成矿过程奇异性、广义自相似性、自组织临界性等基本非线性特征的内在联系。从多重分形理论出发给出了:(1)度量成矿域空间结构不均匀性的局部奇异性分析模型;(2)度量成矿多样性与自相似性关系的系列广义自相似性度量模型;(3)首次给出了奇异性指标作为度量控矿要素与矿床分布相关关系的非线性模型,提出了从奇异性出发计算成矿后验概率的新的对数概率模型;(4)介绍了成矿奇异性的动力学模拟过程。详细介绍了非线性矿产资源预测理论和方法的基本内容和模型。 相似文献
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非线性矿床模型与非常规矿产资源评价 总被引：14，自引：6，他引：8
探讨了建立非线性矿床模型对难识别的非常规矿产资源评价的可能性.首先评述了非线性理论在成矿动力学和矿产勘查中的应用, 以及非常规矿床与非常规矿产资源评价的研究现状.然后引进了以岩浆结晶分异成矿作用为例的多维分形非线性成矿系统模型.在此基础上揭示了非线性成矿系统必然导致元素富集和聚集的奇异分布及矿床分布的广义自相似性规律.广义自相似性刻画了成矿的外在多样性和内在相似性.介绍了2种最新研究的“奇异分析”和“广义自相似性”异常分解方法.采用文中所建议的非线性矿床模型方法对加拿大北部Gowganda地区的热液型Co, Ni, Ag, As, Pb 5种元素矿产进行了预测和评价.结果表明, 以“广义自相似性”和“奇异分析”为基础的非线性矿床模型及GIS信息综合技术对非常规难识别矿产资源评价是有效的. 相似文献
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多重分形与地质统计学方法 用于勘查地球化学异常空间结构和奇异性分析 总被引：20，自引：4，他引：20
勘查地球化学和地球物理场的局部空间结构变化性应包括空间自相关性以及奇异性 .前者可通过地质统计学中常用的变异函数来实现 ;后者可用多重分形模型进行刻划 .具有自相似性或统计自相似性的多重分形分布 (multifractaldistributions)的奇异性 (α)可以反映地球化学元素在岩石等介质中的局部富集和贫化规律 .而多重分形插值和估计方法可以同时度量以上两种局部结构性质 (空间自相关性以及奇异性 ) ,因而 ,它不仅能够进行空间数据插值 ,同时还能保持和增强数据的局部结构信息 ,这对于地球化学和地球物理异常分析和识别是有益的 .应用该方法处理加拿大NovaScotia省西南部湖泊沉积物地球化学砷等元素数据表明 ,地球化学数据的局部奇异性在该区能够反映局部金和钨 -锡 -铀矿化蚀变带或岩相变化以及构造交汇等局部成矿有利部位 . 相似文献
6.
圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,"密度-面积"分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。 相似文献
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新疆塔尔巴哈台-萨吾尔地区多重分形地球化学异常提取及成矿预测 总被引：2，自引：2，他引：0
塔尔巴哈台-萨吾尔地区位于中国新疆西北部,目前已发现若干处铜、金矿床,具有很好的成矿潜力。成矿定量预测方法常被用于综合成矿标志信息,进行成矿远景区的定量预测和评价。本文首先结合多重分形理论-奇异性指数模型进行地球化学异常提取,之后通过对区域成矿条件进行综合分析,基于地球化学异常以及构造、岩浆岩、地层与矿化的相关关系构建了塔尔巴哈台-萨吾尔地区铜-金成矿预测模型;研究进一步基于新近的找矿成果,以已知矿床和新近发现的矿化点信息作为依据,利用证据权重方法对研究区铜-金矿化的远景区进行了定量预测。预测结果显示出塔尔巴哈台-萨吾尔地区具有良好的找矿前景,区内存在多个新的成矿远景区,可作为新的找矿勘探的目标,开展进一步找矿勘查工作。 相似文献
8.
奇异性理论在个旧锡铜矿产资源预测中的应用: 成矿弱信息提取和复合信息分解 总被引：21，自引：4，他引：17
本研究的目的是应用非线性理论和高新信息处理技术获取矿产资源预测综合信息, 开展以有色金属和贵金属矿产资源潜力评价和预测靶区圈定, 提交个旧及周边地区矿产资源潜力分布图.围绕该研究任务, 重点开展了如何应用奇异性理论和方法, 对比个旧东西矿区的异同.由于区域构造和岩体分布等空间变化性, 导致东西区成矿背景存在较大差异, 受出露地表或近地表矿体分布和矿山开采的影响, 东西区的成矿异常强度和大小都存在较大差异, 东区总体呈高背景而西区为低背景, 因而, 对东西区的成矿信息对比研究和异常圈定相对困难.采用局部奇异性分析方法从地球化学分形密度的角度圈定了局部异常, 在东西区均较好地反映了致矿地球化学异常的分布, 同时采用广义自相似分析方法分解了综合地球化学异常和背景.结果表明, 东西区地球化学背景差异悬殊, 而局部异常具有显著的自相似性.据此在东西区同时圈定的局部异常具有内在的相似性和表现形式上的多样性, 以此为依据所圈定的靶区均具有找矿意义. 相似文献
9.
基于“元素含量-面积”模型方法的地球化学场的多重分形模式分析 总被引：1，自引：0，他引：1
从多重分形理论出发，在赤峰地区的2个区域应用“元素含量-面积（C—A）”模型方法。对“元素含量-面积”双对数图的形态进行分析，将地球化学异常多重分形特征模式分为3种类型：模式Ⅰ为可拟合为2条直线段的简单多重分形模式，具有该模式的元素在研究区内没有成矿富集的趋势，不存在实质性的致矿异常；模式Ⅱ为可以拟合为3条直线段的高富集多重分形模式，它在模式Ⅰ的基础上叠加有高含量的异常场，具有该模式的元素在研究区内存在较强的局部富集，成矿的可能性很大：模式Ⅲ为可拟合成3条直线段的低富集多重分形模式，它在模式Ⅰ的基础上叠加的是较弱的异常场，具有该模式的元素在研究区内有较弱的矿化作用。在此基础上，分析了元素的成矿富集规律和空间分布特征，确定了区域异常和局部异常的异常下限，划分了地球化学背景、区域异常和局部异常。 相似文献
10.
空间模式的广义自相似性分析与矿产资源评价 总被引：20，自引：3，他引：17
尺度不变性(scale invariance)包括自相似性(各向同性)、自仿射性(成层结构)、广义自相似性(各向异性标度不变性),是由各种地质过程和地质事件所产生的地质特征和模式的本质属性．尺度不变性可用分形和多重分形模型来表征．这些尺度特征的定量化可为刻画地质空问模式和模式识别提供有力的工具．例如。热液矿床的群聚现象可以用局部分形特征(局部奇异性)来刻画．通过在特征空问中(如频率空问)识别空问模式的广义自相似性．可以将空间混合模式进行分解或异常的识别．介绍了几种相关的分形模型和方法。包括度量空问模式广义尺度独立性(GSI)的线性模型;基于广义尺度独立性的异常分解S—A方法;度量空问模式的局部奇异性方法;以及如何利用分形特征预测未发现矿床的2种方法．有些方法已应用于许多矿产资源评价实例中．给出了对加拿大Nova Scotia省西南部湖泊沉积物样品中的4种元素As、Pb、Zn和Cu的地球化学数据处理分析结果。证明了局部奇异性分析和S—A异常分解方法对地球化学异常的增强和分离的有效性．研究表明：由S—A方法分解的异常往往具有多重分形的特点,而且普遍具有局部奇异性．研究区内具有明显奇异性的地区(元素含量富集区)是金矿异常区域。它们与金矿成矿作用和已知矿床的赋存密切相关． 相似文献
11.
Non-Linear Theory and Power-Law Models for Information Integration and Mineral Resources Quantitative Assessments 总被引：7，自引：0，他引：7
Qiuming Cheng 《Mathematical Geosciences》2008,40(5):503-532
Singular physical or chemical processes may result in anomalous amounts of energy release or mass accumulation that, generally,
are confined to narrow intervals in space or time. Singularity is a property of different types of non-linear natural processes
including cloud formation, rainfall, hurricanes, flooding, landslides, earthquakes, wildfires, and mineralization. The end
products of these non-linear processes can be modeled as fractals or multifractals. Hydrothermal processes in the Earth’s
crust can result in ore deposits characterized by high concentrations of metals with fractal or multifractal properties. Here
we show that the non-linear properties of the end products of singular mineralization processes can be applied for prediction
of undiscovered mineral deposits and for quantitative mineral resource assessment, whether for mineral exploration or for
regional, national and global planning for mineral resource utilization. In addition to the general theory and framework for
the non-linear mineral resources assessment, this paper focuses on several power-law models proposed for characterizing non-linear
properties of mineralization and for geoinformation extraction and integration. The theories, methods, and computer system
discussed in this paper were validated using a case study dealing with hydrothermal Au mineral potential in southern Nova
Scotia, Canada. 相似文献
12.
In this paper,we show that geo-anomalies can be delineated for mineral deposit prediction according to singularity theories developed to characterize nonlinear mineralization processes.Associating singularity and geo-anomalies makes it possible to quantitatively study geo-anomalies with modern nonlinear theories and methods.This paper introduces a newly developed singularity analysis of nonlinear mineralization processes and nonlinear methods for characterizing and mapping geo-anomalies for mineral depos... 相似文献
13.
奇异性理论在个旧锡铜矿产资源预测中的应用: 综合信息集成与靶区圈定 总被引：13，自引：5，他引：8
在致矿弱异常提取和复合异常分解的基础上, 进行多元信息综合和集成, 绘制成矿后验概率图是矿床资源预测的基本过程.以个旧锡矿为例, 介绍一种新的信息集成模型和后验概率图的应用方法.结果表明, 个旧锡铜矿床分布受多个控矿要素控制, 包括地球化学异常、岩体、有利岩性以及构造条件等.通过证据权所提供的空间相关性统计量可以定量确定控矿要素的最佳控矿距离, 并以此为依据形成二态信息图层.对每个图层的叠加可看作一次找矿信息的累积和更新, 因此整个信息图层的集成过程可以看作多次信息叠加过程(multiplicative cascade process).由此绘制的后验概率图具有自相似性、奇异性和分形谱系, 空间分布服从多重分形统计分布.因此, 后验概率图的绘制可以作为致矿地质异常圈定的信息综合和集成方法. 相似文献
14.
基于GIS技术的三江北段铜多金属成矿预测与评价 总被引：5，自引：0，他引：5
基于地质、地球物理、地球化学和遥感等多元地学信息的成矿预测与评价,能够优选和圈定成矿远景区,并为区域矿产资源量的估算提供依据,是国内外定量地学研究的重点和热点之一。文中选取西南三江北段为研究区,针对研究区铜多金属矿床具有海拔高、坡度大、近地表出露和矿区剥蚀环境发育等特征,在以往国内外学者普遍认同的控矿因素进行区域预测与评价的基础上,结合区域矿床的变化和保存条件研究内容,提出兼顾区域控矿、变化-改造、保存因素的成矿预测评价新认识。为了检验新认识,文中根据研究区成矿地质背景和已查明的24个铜多金属矿床,利用GIS技术提取铜多金属矿床赋存相关的29种多元信息,选取了证据权重法,开展基于控矿因素的20个因子和基于控矿、变化-改造和保存因素的29个因子两种区域铜多金属成矿预测与评价,编制成矿后验概率图,结合已知矿点和野外验证分析,认为基于控矿、变化-改造、保存因素的成矿预测结果优于单一的控矿因素预测结果:一方面剔除了冰川、水蚀或风化等近地表营力作用产生的非成矿异常区,另一方面提取了近地表赋存矿体的地层和岩体相关的成矿远景区。 相似文献
15.
区域多目标矿产预测评价理论与实践探讨——以滇西北地区喜马拉雅期富碱斑岩相关矿产为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以矿产系统勘查为目的,提出了"多目标矿产预测评价"新理念,根据矿产勘查不同阶段、不同比例尺的任务要求,划分出成矿区(带)、矿区(带)、矿田、矿床和矿体5类多目标矿产预测评价。前三者统称为区域多目标矿产预测评价。以滇西北地区喜马拉雅期富碱斑岩相关矿产预测评价为例,在"三联式"成矿预测理论指导下,较系统地开展了区域多目标矿产预测评价的理论探索与方法实践。研究认为,在区域多目标矿产预测评价中的关键问题是致矿地质异常解析、成矿多样性及其与地质多样性的关联分析、成矿谱系建立以及多目标矿产(矿床)定量预测评价模型研究。 相似文献
16.
单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。 相似文献
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Quantitative Prediction for Deep Mineral Exploration 总被引：5，自引：0，他引：5
On reviewing the characteristics of deep mineral exploration, this article elaborates on the necessity of employing quantitative prediction to reduce uncertainty. This is caused by complexity of mineral deposit formational environments and mineralization systems as increase of exploration depth and incompleteness of geo-information from limited direct observation. The authors wish to share the idea of "seeking difference" principle in addition to the "similar analogy" principle in deep mineral exploration, especially the focus is on the new ores in depth either in an area with discovered shallow mineral deposits or in new areas where there are no sufficient mineral deposit models to be compared. An on-going research project, involving Sn and Cu mineral deposit quantitative prediction in the Gejiu (个旧) area of Yunnan (云南) Province, China, was briefly introduced to demonstrate how the "three-component" (geoanomaly-mineralization diversity-mineral deposit spectrum) theory and non-linear methods series in conjunction with advanced GIS technology, can be applied in multi-scale and multi-task deep mineral prospecting and quantitative mineral resource assessment. 相似文献