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非线性成矿预测理论: 多重分形奇异性-广义自相似性-分形谱系模型与方法 总被引：24，自引：0，他引：24
介绍了“奇异性-广义自相似性-分形谱系”(“3S”: Singularity-generalized self-Similarity-fractal Spectrum)为核心的多重分形现代成矿预测理论与模型(Multifractal Mineralization Prediction Theory and Models)的基本内容和前沿研究方向.讨论了作为非线性、复杂性理论的重要领域之一, 多重分形理论所提供的“奇异性-广义自相似性-分形谱系”等概念和相关的模型.这些新概念和模型不仅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GeoDASGIS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, 表明对开展矿产资源勘查和评价是有效和可行的. 相似文献
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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
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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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成矿预测和矿产资源勘查与评价不仅需要了解矿床形成的机理,建立合理的成矿模式,确定准确的找矿标志,而且需要采取有效的评价技术获取充分的找矿信息.如何将成矿理论与矿产勘查技术有机结合是开展成床预测和矿产资源勘查与评价的关键.传统的矿床学研究根侧重于矿床成因机制、成矿环境、成矿条件开展研究,所建立了的各种成矿模型为认识矿床的成因和发生的环境提供了有用的知识,并且为矿产资源预测提供了理论指导,然而,目前大家所熟悉的成矿模型在矿床空间分布模式或矿床场不均匀性方面的研究还相对较簿弱.对矿床形成的空间分布和频率分布等基本性质还不能够完全予以解释,比如矿床规模与矿床个数应该服从何种分布规律?矿床为什么呈空间聚类分布? 相似文献
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斑岩型矿床——非传统矿产资源研究的重要对象 总被引：2，自引：0，他引：2
多年来, 斑岩型矿床在传统意义上被认为是铜和钼的主要来源.然而, 斑岩型矿床成岩成矿地质条件复杂, 矿化类型丰富, 尤其是对一些大型-超大型斑岩矿床, 均为多元素综合性的巨型矿床, 除传统意义上的铜、钼等矿产外, 非传统矿产的成矿-找矿潜力巨大, 包括: 金、银、锡、钨、铋、铅、锌、铼、铀、钴、硫、硒、碲、铂族元素、磁铁矿等, 金红石和稀有金属如钽、铌等也值得关注.开展斑岩型矿床成岩成矿地质背景、矿床地质特征与非传统矿产矿化富集分布规律研究, 总结斑岩型矿床非传统矿产资源潜力预测评价标志, 指导找矿预测与资源潜力评价, 具有重要的理论价值和现实意义. 相似文献
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成矿环境空间结构的模糊建模 总被引：3，自引：0，他引：3
为了提高矿产预测的精度和可靠性, 必须分析和利用与矿床有关的空间结构信息.提出了一种用模糊集建立成矿环境空间结构模型的方法.成矿环境空间结构是地质变量在矿床周围的分布, 可用变量与空间点之间的模糊关系来描述.同一地区的同类矿床, 其空间结构具有一定相似性, 通过这种相似性的极大化可对结构模型进行优化.优化的结构模型是一种包含了方向和距离关系的特殊的空间关联规则集, 也是模糊推理矿产预测的推理规则库.通过模糊推理进行结构相似性的比较, 可对任意点上的找矿有利性进行预测.以云南东川地区铜矿预测的实例说明了该方法具有良好的应用效果. 相似文献
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全国重要矿产预测评价 总被引：2，自引：0，他引：2
全国重要矿产预测评价在借鉴国内外矿产预测经验基础上,运用成矿系列理论、成矿动力学理论和综合信息矿产定量预测理论为支撑的矿床模型综合地质信息矿产预测方法,以成矿系列矿产预测类型为纲,在系统编制建造构造预测底图的基础上,建立矿床综合信息预测模型。通过运用成矿地质体参数法,在矿产资源评价系统(MRAS)的辅助下,估算我国铁、铝、铜、铅、锌、金、锑、钨、锰、锡、钼、镍、银、稀土、铬铁矿、菱镁矿、锂、硼、硫、萤石、钾、重晶石、磷23种矿产地下2 km预测资源量,并在此基础上圈定全国层次的3级预测区。科学评价了我国矿产资源的潜力,为国家政府机构和矿产勘查机构提供技术支撑。 相似文献
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安徽省兆吉口铅锌矿床成矿地球化学机制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
自20世纪30年代起, 勘查地球化学就在矿产资源勘查领域发挥着重要作用。目前, 矿业界对勘查地球化学回归到基础勘查理论研究有着明确的需要。多维异常体系应用基础理论的提出是我国学者在该领域的积极响应。多维异常体系定义为“在特定的成矿地质时期, 成矿系统中存在的空间有序共存、成因机理各异、成矿指示递进的多属性异常体系”。其中, 多属性异常的形成机制及其在成矿空间中的结构关系, 是探讨矿床成矿地球化学机制和指导矿产勘查的基础, 同时也是勘查地球化学研究的前沿方向。本论文以位于安徽省东至县的兆吉口浅成低温热液型铅锌矿床为研究对象, 通过元素质量迁移定量计算, 研究典型剖面上元素活动规律, 构建矿致异常结构模式, 揭示矿床成矿地球化学机制; 利用图示方法展现不同水平断面上元素异常分布形态, 为深部成矿预测指明方向; 利用分形模型和基于成分数据理论的主成分分析、因子分析等方法, 研究地表岩屑中元素分布特征及影响因素, 指导研究区外围矿床地球化学勘查。 相似文献
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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
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围绕覆盖区矿产综合预测的基本思路和关键方法问题,讨论了非线性矿产预测理论和方法如何在覆盖区矿产综合预测中发挥作用,重点介绍了成矿奇异性理论与非线性矿产预测方法在覆盖区矿产预测“弱信息”提取、“复合叠加信息”分解、“缺失和不完整信息”融合等关键问题中的应用.结合正在实施的中国地质调查局“覆盖区矿产综合预测”计划项目,介绍了三方面的研究进展:(1)覆盖层中地球化学元素迁移机理与覆盖层对地表地球化学异常的屏蔽和衰减作用;(2)如何识别由于覆盖层影响而造成的“弱”且“复杂”的地球化学异常;(3)如何综合具有缺失或不完整的多元勘查信息以达到提高覆盖区矿产综合预测精度、降低预测不确定性的目的.以东天山戈壁沙漠覆盖区海相火山岩型铁矿、大兴安岭南部草原覆盖区铁多金属矿、武夷山层控矽卡岩型铁矿等矿床预测为例,介绍了综合预测方法的应用过程和应用效果.研究结果表明,奇异性理论和分析方法可以有效地用于提取水系沉积物地球化学和地球物理(重、磁)弱异常,合理分解复合叠加异常,在此基础上,采用地球化学和地球物理异常的数据融合技术,分别建立了推断铁镁质火山岩、中酸性侵入岩、矽卡岩和热液蚀变等成矿或控矿地质要素的综合信息模型,以及基于综合预测要素建立的覆盖区矿产预测后验概率证据权模型和模糊逻辑模型.应用结果显示,介绍的预测方法不仅可以在出露区圈定成矿远景区,而且在戈壁沙漠覆盖区及第三、第四系松散沉积物覆盖区等均可圈出具有重要资源潜力的远景区,这些远景区往往会被传统的预测方法所遗漏. 相似文献
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综合信息成矿预测是复杂高维非线性系统的建模与评价过程,通过识别和提取地、物、化、遥等多源地学观测数据中的综合致矿地质异常信息,并以此为依据进行成矿预测。成矿预测是在科学预测理论的指导下,应用地质成矿理论和数理统计方法对地质、物探、化探、遥感等信息进行充分挖掘,剖析成矿地质条件,总结成矿规律,建立综合信息成矿模型并应用于成矿预测,从而圈定和评价成矿远景区,为区域找矿工作部署和矿产资源开发利用的统筹规划提供科学依据。本次研究将证据加权模型引入到成矿预测研究中,通过建立和评价地质信息、化探信息、遥感蚀变信息、遥感线环形构造密度信息与已知矿化点的关系,然后用贝叶斯公式计算成矿后验概率,推出研究区成矿预测结果。研究结果表明:综合信息成矿模型预测结果符合研究区地质成矿规律,和已知成矿点吻合率达71.4%。 相似文献
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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
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我国积累的大量高质量、多元素、多尺度的地球化学数据,为矿产勘查与环境评价提供了有效的数据支撑。如何对这些数据进行二次开发和再利用,提取有价值的地球化学异常信息并带动找矿突破,是缓解当前矿产资源短缺的重要途径之一。在覆盖区和深部的找矿实践中,由于矿体埋深和覆盖层的影响,往往在表生介质中形成弱小的地球化学异常,识别和评价弱小地球化学异常是当前勘查地球化学数据处理的重要方向之一。本文围绕地球化学异常信息的提取和评价,主要从以下几个方面讨论了相关的国内外研究进展和发展趋势:勘查地球化学数据处理与异常识别方法和模型,勘查地球化学数据闭合效应的影响及其解决方案,基于大数据和机器学习的勘查地球化学数据处理以及弱小地球化学异常的识别和评价。研究发现,在地质环境的约束下,基于大数据思维和机器学习相结合的方法,注重地球化学空间分布模式与已发现矿床的相关关系,同时使用所有地球化学变量能有效刻画具有非线性特征的地球化学空间分布模式,可识别出传统方法无法识别的异常,为开展地球化学空间模式识别与异常提取提供了新的途径。 相似文献
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《Chemie der Erde / Geochemistry》2016,76(4):491-499
Separation of geochemical anomalies from background are one of the important steps in mineral exploration. The Khooni mineral district (Central Iran) has complex geochemical surface expression due to a complex geological background. This region was chosen as a study area for recognition of the spatial distribution of geochemical elements and separating anomalies from background using stream sediment geochemical data. In the past decades, geochemical anomalies have been identified by means of various methods. Some of these separation methods include: statistical analysis methods, spatial statistical methods and fractal and multi-fractal methods. In this article, two efficient methods, i.e. U-statistics and the fractal concentration-area for separation and detection of anomalous areas of the background were used. The U spatial statistic method is a weighted mean, which considers sampling point positions and their spatial relation in the estimation of anomaly location. Also, fractal and multi-fractal models have also been applied to separate anomalies from background values. In this paper, the concentration–area model (C–A) was suggested to separate the anomaly of background. For this purpose, about 256 stream sediment samples were collected and analyzed. Then anomaly maps of elements were generated based on U spatial statistics and the C-A fractal methods for Au, As and Sb elements. According to obtained results, the U-statistics method performed better than C-A method. Because the comparisons of the known deposits and occurrences against the anomalous area created using thresholds from U-statistics and C-A method show that the spatial U-statistics method hits all of 3 known deposits and occurrences, the C-A fractal method hits 1 and fails 2. In addition, the results showed that these methods with regard to spatial distribution and variability within neighboring samples, in addition to concentration value frequency distributions and correlation coefficients, have more accurate results than the traditional approaches. 相似文献
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The spatial distribution of ore-forming elements is the result of interaction and influence among multiple factors in the process of mineralization, and is the specific embodiment of non-linearity and coupling of mineralization. The fractal theory has such functions as to characterize non-lineariry and coupling, and can find out the deterministic law from the complicated coupling process. The primary geochemical fractal distribution of metallogenic elements such as Cu and Au possesses the characteristics of multi-fractal distribution in the Dehelongwa copper-gold deposit. Copper follows 2-d fractal distribution, and Au follows 3- or 4-d fractal distribution. The primary geo- chemical fractal distribution has a certain similarity on the same prospecting line, and this similarity is not obvious among different prospecting lines. The secondary geochemical fractal distribution of Cu and Au is higher in similar- ity, and simpler than the primary geochemical fractal distribution. These results show that the mineralization of Cu and Au is out of sync and also is inconsistent in this deposit, and the mineralization of Cu mainly experienced two mineralization stages, while the mineralization of Au experienced three to four mineralization stages. Besides the mineralization of Cu and Au shows a certain direction and along the strike of vertical orebodies it is relatively bal- anced. While along the strike of the ore bodies the mineralization of Cu and Au shows a significant difference. The hypergenic geologic process has a certain effect on the balance of spatial distribution of Cu and Au. From these it can be seen that the mineralization process of this deposit is well characterized by the geochemical fractal distribu- tion of Cu and Au. 相似文献
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分散矿化的识别对提高地质找矿工作效率、适量控制资金投入具有重要意义．但是有关这方面的试验研究工作很不系统。文章以内蒙古垦山地区经钻孔验证未见矿的多元素组合异常为例,通过原生异常特征、矿石矿物化学计量关系、贫化元素指示作用等方面的综合分析,对识别分散矿化的地球化学勘查方法进行了探讨。结果表明,原生异常分带及元素组合特征是... 相似文献