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人类已进入大数据和人工智能时代,其成果已惠及千家万户。然而,大数据和人工智能技术在科学研究领域的应用却相形见绌,还未真正得到重视。大数据和人工智能是一种方法,一种思路,它不同于传统的科学研究方法和思路。在科学研究中,什么是大数据研究呢?符合大数据3个技术取向的是大数据研究,采用全数据模式的是大数据研究,从数据出发的是大数据研究。文中介绍了我们利用全球数据库数据厘定的玄武岩、安山岩、大陆边缘弧玄武岩(CAB)构造环境判别图,其中安山岩判别图填补了学术界的空白。玄武岩(MORB、OIB、IAB)判别图也不同于学术界早先熟知的判别图,是根据元素之间的相关关系厘定的。文中还讨论了大数据研究带来的一些可能很有意义的科学问题。如:1.在判别图研究中发现了许多效果较好的图解,主要依赖的是主元素、过渡元素和金属元素之间的关系,上述关系有什么意义,为什么会起到判别的作用?2.数据挖掘发现,全球大洋中脊中酸性岩极度匮乏,是否说明上地幔严重缺水?3.研究发现,中新世是全球岩浆活动最发育的时期,这一时期全球还出现了许多重大地质事件,二者之间是否存在关联?4.中新世全球埃达克岩最发育,按照埃达克岩的出露,发现从青藏高原到喀尔巴阡可能存在一个巨型的欧亚高原;5.根据对新生代苦橄岩全球时空分布研究,提出了一个如何认识全球热点问题等。文中还提出了下一步研究的建议并强调指出,科学已经进入大数据和人工智能时代,在大数据和人工智能时代,科学划分的标准发生了变化:凡是能够用数据化表述的学科才称之为科学,而不能用数据化表述的学科就不是科学,看来,能否被数据化是科学与非科学的分水岭。在大数据和人工智能时代,地质学和矿床学遭遇了空前的危机。按照我们的预测,在可以预见的未来,地球物理学将远超地质学,空间科学将异军突起,而在地质学领域内地球化学一花独放的局面还将维系很长一段时间。文中最后还探讨了今后找矿靠什么的问题,认为物化探和钻探测试技术的进步非常重要,同时,发展人工智能技术也已迫在眉睫。 相似文献
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本文提供一个试验性工作的初步总结。通过数据驱动方式对黔东北地区“大塘坡式”锰矿找矿过程进行“复盘”,一方面找到了构建相关知识图谱的办法,另一方面找到了优化实际找矿过程的途径。在此基础上,把基于地质学和矿床学基础知识的“有模型”预测,与基于第四范式的“无模型”预测结合起来,进而组织大数据集和大数据链,便可建立数据-模型联合驱动的锰矿综合预测模式。基于数据-模型联合驱动的成矿预测,涉及地质、物探、化探、遥感数据的广度聚联和深度挖掘,是一项复杂的系统工程,应当着重加强整体逻辑过程研究及其数据链组织;同时需要有地矿勘查工作数字化转型的配合,应当研发并应用基于大数据的数字勘查和成矿预测技术体系,以及相应的大数据采集、管理和融合的基础设施。 相似文献
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论地质研究中的因果关系和相关关系——大数据研究的启示 总被引：4，自引：3，他引：1
我们对大数据两年多来的研究表明,大数据是一个非常有效的方法。一直以来,人们都是通过因果关系来认识世界的;而大数据不是,大数据是从数据出发,挖掘数据之间的相关关系,从而提升数据的价值。例如在矿床学研究中,人们往往过分关注矿床的成因,关注成矿与岩浆、流体与岩体之间的因果关系。实际上,流体与岩体、矿床与岩浆之间主要不是因果关系而是相关关系。早先的玄武岩构造环境判别图几乎都是按照因果关系的思路设计的,虽然取得了一定的效果但并不完美。我们采用大数据方法对全球全体玄武岩和安山岩的数据进行挖掘,取得了极佳的效果,主要依据的是元素之间的相关关系而非因果关系。多少年来,人们在科学研究的实践活动中习惯于对因果关系的追求。现在,科学的发展要求我们更加重视数据之间的相关关系,从对因果关系的追求转变为对相关关系的追求。实践表明,追求因果关系不可避免人为因素的干扰,而大数据方法挖掘数据之间的相关关系,在很大程度上避免了人为因素的干扰,因此,大数据的结果是真实可靠的。 相似文献
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地球系统科学与成矿学研究 总被引：24，自引：6，他引：24
在简述地球系统科学的基础上 ,文中提出了由地球系统科学引发的成矿学研究 3个观点 :(1 )成矿系统是一个特色的地质系统 ;(2 )成矿系统与其它系统的关联 ;(3)地质突发事件具有灾害和资源的两重性。针对地球系统科学要求和矿床学学科发展进程 ,提出了 5个亟待加强的研究领域或课题 :(1 )深部过程、浅表环境与成矿系统 ;(2 )重大事件与成矿 ;(3)生命活动与成矿 ;(4 )物理成矿作用和(5 )海洋成矿作用。在结语中 ,作者强调要从地球系统的大背景来研究成矿环境、成矿过程和成矿动力学 ,也即将传统的矿床成因研究提高到地球系统科学的层次 ,为矿床学的发展提供新的广阔的理论基础。 相似文献
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成矿模式研究的几个问题 总被引：4，自引：1，他引：4
成矿模式是当代矿床学研究的重要内容和发展方向，是矿床地质科学在描述性基础上发展到高度理论性的必然产物。成矿模式是在区域成矿学研究和典型矿床研究的基础上建立的，它不仅有助于人们深化对矿床特征和矿床成因的认识，而且对矿产预测和勘查工作具有日益重要的指导作用。作者根据成矿模式的概念和研究成果，提出了新的矿床分类设想，并就成矿模式与成矿系列的关系等问题进行了有益的探讨。 相似文献
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近十年是科学研究从问题驱动向数据驱动转变的转折时期,科学研究的第四范武—数据密集型科学发现应势而生.这期间,大数据与人工智能算法的引入使数学地球科学实现跨越式发展,并正在改变地质学.机器学习是使计算机具有智能的根本途径.深度学习,即多层神经网络的方法,是一种实现机器学习的技术,是过去几年大数据与数学地球科学研究的最重要的热点.贝叶斯网络是贝叶斯公式和图论结合的产物,可用来建立矿床地质的成因网络,进而理解矿床成因.地质大图形问题可以转化为大型的复杂网络空间问题和社区结构问题,社区分析技术可用于地震预报、地质网络分析、特殊地质现象识别、矿床预测.关联规则和推荐系统算法在地质研究中已有成功的应用实例.化探数据及其异常经常包含复杂和非线性模式,深度学习在智能识别与提取复杂地质条件下地球化学异常具有优异的能力,卷积神经网络、堆叠自编码机等是较为常用和有效的方法.非线性矿产资源预测、基于GIS和三维地质建模的三维成矿预测及相应的软件系统得到持续改进.三维虚拟仿真建模技术的应用实现了多模态、跨尺度地学虚拟现实与多维交互,地质过程数值模拟等已有创新性进展.区块链技术以及OneGeology、玻璃地球、深时数字地球等大地质科学计划,将在整合全球地质大数据、共享全球地学知识、推动数学地球科学学科发展方面起到重大的推动作用. 相似文献
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实验矿床学是通过高温高压实验手段对成矿元素在矿物?熔体?流体体系的地球化学行为开展研究. 在揭示成矿的“源?运?聚?储”复杂过程中,它是反演和追踪成矿元素“运?聚”机制的重要手段,因而在精细刻画成矿过程,揭示关键控矿因素方面具有不可替代的优势. 实验矿床学是随着实验技术的发展而发展的,为矿床学的发展提供了重要的基础数据,弥补了通过天然样品研究复杂成矿过程的不足,极大地推动了成矿理论的发展. 回顾了实验矿床学的发展历史、研究现状,讨论了相关的科学问题,提出未来应当重点关注两个方面:（1）加强实验平台建设,发展可视化在线观测实验技术;（2）聚焦以国家目标（如关键金属成矿）为导向的科学前沿研究. 相似文献
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本文针对目前国内大数据研究的现状,着重分析了在地球科学领域大数据研究落后的原因,指出大数据正在引发地球科学领域一场深刻的革命,大数据的关键不在于数据的大,而且在于思维的新;从数据出发,让数据说话,依靠人工智能方法,让机器学习、深度学习、可视分析等大数据技术逐步成为必需。利用大数据方法研究玄武岩构造环境判别图以及中新世岩浆事件的意义所取得的成果即是极佳的研究范例。文中指出,面向未来,大数据对于地球科学界来说,决不是可有可无的,它将创造奇迹。大数据作为第四科学范式的研究领域十分宽广,它将改变地球科学家的思维方式,从逻辑思维方式转变为由数据驱动的关联思维方式,文中呼吁科学界对大数据给予更多的关注和支持。 相似文献
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初论造山带成矿学 总被引：2，自引：0，他引：2
造山带成矿学是研究造山带矿床形成环境、条件、机理及分布规律的科学,是地球物质科学新的生长点。造山带具有矿床类型多、矿产种类多、大型-超大型矿床发育、成矿地间跨度大、成矿多期次和多旋回发育等特点,区域成矿的多样性、继承性、新生性和叠加性明显,成矿具分带性和不均匀性,大规模成矿与重大构造热事件相关。造山带成矿学的研究内容应主要包括：造山带类型及其构造演化,主要矿床类型、成矿系列和成矿模式,成矿环境与控矿要素,成矿物质、流体与成矿机制,构造、成岩、成矿年代学,矿床形成后的变化与保存,造山带中成矿规律以及区域矿产资源潜力评价等。造册带成矿学研究需要多学科理论与方法技术的融合,以揭示造山带矿床形成和分布规律。造山带成矿学概念与框架的提出,将有助于造山带矿床形成与分布规律的研究,为指导矿产资源勘查评价工作取得新突破做出贡献。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2017,(6)
<正>近年来,人类为可持续地求得更多的金属矿产资源,对金属矿床学及其成矿理论发展趋势与展望的研究,已成为当代地球科学界的热门课题,成矿新理论、新学说如雨后春笋般地涌现,如:动力矿床学、环境矿床学、模式矿床学、海底热液地幔柱大陆成矿学、区域矿床学、隐伏矿床学、纳米矿床学,等等;有关矿床学及其成矿理论的著述日趋繁多,近年,国际科学理事会还制定了《未来地球计划》(Fature Earth,2013-2020),强调以动态地球为中心,将更有力地推动地球科学理论的发展。 相似文献
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基于大数据和人工智能技术的数据驱动科学范式推动地球科学研究发生了变革。作为地球科学的重要分支,现代矿床学经历了百余年的发展,已经积累了海量的数据资料,这些数据的流通和共享是发挥其资源价值的关键。文章介绍了中国“地质云”与全球矿产资源储量动态评估数据库、澳大利亚深部地球探测计划AuScope、美国矿产资源在线空间数据库、国际经济地质学家学会(SEG)Geofacets数据库、美国标准普尔公司SNL Metals&Mining数据库等国际主要矿床数据库的情况;同时,列举了应用大数据思维和人工智能方法在区域成矿规律、矿床成因机制、矿床类型判别、资源潜力评价、战略咨询等方面取得的若干重要进展。文章提出,未来在深时数字地球国际大科学计划的平台下,整合全球海量矿床数据,建设开放、共享、统一的矿床大数据平台势在必行。 相似文献
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《矿床地质》是中国报道矿产资源最新研究成果的代表性刊物，同时也是汇集矿床学领域重要研究进展及成果的学术交流平台，对其载文热点追踪及期刊量化评价有助于梳理国内矿床学领域的研究进展，探究未来发展趋势，并为学科相关研究人员提供借鉴和参考。文章基于文献计量学研究、借助大数据和机器学习等手段，分析了1982~2022年《矿床地质》刊载论文的内容与信息，揭示矿床学40年的研究热点及主题演化情况，并通过与国际同领域知名期刊的对比，系统性地总结和讨论其展现的研究领域的进展和发展趋势。该刊主要聚焦于地球科学领域，热点关键词主要包括：流体包裹体、成矿作用、矿床成因、成矿流体和地质特征等。历年刊文可归纳为5个研究主题，包括区域成矿规律、成矿背景与构造环境、成矿流体和矿化特征、成岩成矿年龄和岩浆热液成矿作用以及元素富集成矿。热门地区主要是内蒙古、新疆和西藏等中西部省区。未来矿床学研究将会更加注重新技术和新方法的宏观和微观应用、多学科交叉融合对矿床成因机制和成矿规律的揭示，以及矿产勘查的综合指导等方面。 相似文献
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基于地质大数据理念的模型驱动矿产资源定量预测 总被引：4，自引：2，他引：2
在大数据科学成为新的科学范式的背景下,基于地质大数据理念,提出了模型驱动的矿产资源定量预测评价的新方法,以及模型流程建模技术贯穿整个矿产资源预测评价过程的新思路,以地质理论指导地质大数据分析和计算机技术实现地质大数据挖掘2条主线展开研究,实现了面向地质大数据的数据挖掘与矿产资源的定量预测评价。结合青海祁漫塔格铁铜多金属矿床、山东焦家金矿床、云南个旧锡铜多金属矿床等不同地区、不同成矿类型和矿种开展了应用研究,完成了找矿模型工作流的设计与实现,进行了有利成矿信息的挖掘,取得了较好的效果,为大数据时代数字地质研究提供了新的思路。 相似文献
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地壳厚度对中国金矿床空间分布规律的制约 总被引：1，自引：1，他引：0
圈定成矿远景区并进行矿产勘查,是新一轮找矿突破的重要内容。在当前大数据和深部地球的背景下,文章根据金矿床空间分布对所在的地壳厚度和地表高程进行了空间连接和相关统计分析,并初步圈定了金矿床的成矿远景区。研究结果表明,地壳厚度为35 km和高程为200 m左右的区域,是金矿床产出的有利区域,并且金矿床的地壳厚度极值和频率呈现分形关系,为金矿床靶区的预测,提供了基本的非线性深部矿产资源预测数学模型;根据金矿床和地壳厚度、高程等的关系,对金矿床的优势成矿远景区进行了预测。预测结果显示,松嫩盆地周边,济南-郑州-武汉-长沙-南宁沿线及周边,是金矿床产出的有利远景区域。 相似文献
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地球系统、成矿系统到勘查系统 总被引：20，自引：2，他引：20
面对21世纪,矿床学和矿业发展有两大趋势(1)全球化;(2)矿产开发和环境保护的协调发展。矿床研究要扩展到全球背景。在简述地球系统和地球系统科学的基础上,提出了地质突发事件具有灾害和资源的两重性的观点。强调要从地球系统的大背景来研究成矿环境和成矿过程,也即将矿床成因和成矿系统研究提高到地球系统科学的层次,这是新世纪中矿床学发展的一个显著特点。成矿系统是一个有特色的地质系统,文中提出成矿系统论的5个要点(1)根据构造动力体制划分成矿系统大类;(2)多因耦合、临界转换的基本成矿机制;(3)矿床系列和地质-物探-化探-遥感异常系列共同构成的矿化网络;(4)矿床形成—变化—保存的全过程;(5)成矿系统的资源-环境双重效应。成矿系统论对于指导矿产勘查有重要意义。文中提出了成矿系统研究向勘查系统转化的原则和方法。通过对成矿系统的整体分析、空间分析、时间分析和历史分析,有助于明确找矿方向和目标。西藏朱诺斑岩铜矿的实践表明,勘查选区的核心问题是对找矿信息的分析、理解和把握。要将筛选关键找矿信息与分析成矿地质环境、控矿因素二者有机结合,赋予各种信息以客观、准确的地质内涵,是勘查选区成功的必要条件。最后,用“三环图”表示了地球系统、成矿系统和勘查系统的辩证关系。 相似文献
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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
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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-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-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间,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。 相似文献
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矿床的环境质量———一个新的地学研究领域 总被引：8，自引：0，他引：8
摘 要 为了人类社会的可持续发展需要实行矿业开发和环境保护的协调发展。矿床的环
境质量就是适应这一需要而正在形成的边缘研究领域它的目的是为改善环境而进行的矿床
学研究。主要任务是：① 研究矿床的环境质量包括矿床类型、物质成分 （主要是有害组
分）、矿体产状、矿床构造及矿床的表生变化过程;② 按环境影响程度对矿床作分类建立
矿床的地质 环境模型;③ 进行矿床的地质 环境评价;④ 研究和找寻经济 环境综合效益好
的矿床新类型。面向21世纪矿床地质工作者应更新观念开拓新的研究领域将矿床学研
究单纯为找矿、采选冶服务转变为矿业开发与环境保护的协调发展服务。 相似文献
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新疆乌恰县乌拉根超大型铅锌矿是中国发现的首个产于陆相红层盆地中的红层型铅锌矿床,对其成矿作用及成因有多种不同认识,但都将其归入现有的一些矿床类型,如喷流沉积型、砂岩型等,却均不能反映其独特的成矿环境与成矿作用。为此,在广泛收集和研究全国陆相红层盆地及其矿产的地质资料基础上,通过区域地质构造背景、含矿建造、矿床特征、控矿因素、成矿物质来源、成矿流体等方面对比分析,认为乌拉根铅锌矿与中国大量产于陆相盆地内红色建造中的红层铜矿,在矿床特征、控矿条件、矿床成因等方面具有高度的一致性,均为陆相红层盆地热卤水作用的结果,是同一类型的矿床。红层型矿床是地洼区的特有矿产,是地球地质演化到地洼阶段才出现的新的矿床类型,陆相红层盆地热卤水作用是一个完全独立的成矿系统,因此将其作为一个单独的矿床类型——红层型矿床是合理的,既具有重要理论意义,也具有重要的实践意义,为铅锌矿找矿开辟了新的方向和领域。 相似文献