基于分形與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的礦床建模技術(shù)研究及實(shí)踐.pdf

1、本文以分形及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)礦山的具體實(shí)際，圍繞地形建模、巖性建模、品位建模等有關(guān)礦床建模的技術(shù)問題開展研究。 將非線性科學(xué)分形引入到礦床建模中來。介紹了分形的產(chǎn)生及其研究對(duì)象。論述了分形的基本理論以及分維數(shù)的定義與計(jì)算。通過一些實(shí)際現(xiàn)象及國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的綜合分析，得出了許多礦床具有分形結(jié)構(gòu)，可用分形理論來研究礦體的空間分布及各類礦化信息的結(jié)論。研究了分形成礦富集模型，得出了可用分形與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合進(jìn)行礦石品位和

2、儲(chǔ)量計(jì)算的結(jié)論。 介紹了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的產(chǎn)生背景、研究?jī)?nèi)容及其相對(duì)于傳統(tǒng)的儲(chǔ)量計(jì)算方法和經(jīng)典概率統(tǒng)計(jì)方法的優(yōu)越性。論述了區(qū)域化變量、變異函數(shù)及其理論模型、變異曲線、結(jié)構(gòu)分析等地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的一些基本概念。并且對(duì)普通克立格法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 按照礦床建模的一般程序提出了礦床建模的系統(tǒng)模式。研究了模型定位及模型單元塊構(gòu)造、樣品組合、數(shù)據(jù)搜索等問題，并且給出了樣品組合及數(shù)據(jù)搜索的一些方法。研究了地形建模方法，給出了用趨勢(shì)面法、距離冪反

3、比法和克立格法進(jìn)行地形建模的計(jì)算公式。針對(duì)傳統(tǒng)地形建模方法所存在的缺陷，引入了兩種基于分維布朗運(yùn)動(dòng)(fBm)的三維地形建模實(shí)用算法——中點(diǎn)移位法以及空間多面體變形插值算法。討論了巖性建模的方法及其過程，提出了用巖性信息及經(jīng)驗(yàn)解釋相結(jié)合進(jìn)行巖性建模的方法。研究了多邊形法、距離冪反比法以及克立格法三種品位建模方法，并且給出了三種建模方法的計(jì)算公式。對(duì)于目前用的最普遍的克立格法，從試驗(yàn)變異函數(shù)的計(jì)算、理論變異函數(shù)的擬合、變異函數(shù)參數(shù)的交叉驗(yàn)證

4、、克立格估值這幾方面進(jìn)行了詳細(xì)的論述。 在理論研究的基礎(chǔ)上，利用DMS和Surpac Vision軟件對(duì)某礦山進(jìn)行了礦床建模實(shí)踐。建立了該礦山的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中共有147個(gè)鉆孔，8799件樣品，TFe、V<,2>O<,5>、S、P、FeO、FeCO<,3>、Fe<,3>O<,4>七個(gè)元素，礦山可隨時(shí)進(jìn)行檢索、更新和調(diào)用，有利于礦山生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)管理。利用距離冪反比法加分形插值算法建立了地形模型。根據(jù)建立的巖性模型，對(duì)礦體進(jìn)行了圈

5、定，并作出了礦體的實(shí)體模型圖。對(duì)鐵元素(TFe)進(jìn)行了變異函數(shù)分析，確定了變異函數(shù)參數(shù)。并對(duì)變異函數(shù)參數(shù)進(jìn)行了交叉驗(yàn)證，數(shù)據(jù)表明對(duì)組合樣的估值是無偏的，計(jì)算的變異函數(shù)參數(shù)可用于建立品位模型。用克立格法對(duì)鐵元素進(jìn)行了品位建模，并根據(jù)建立的模型繪制了模型統(tǒng)計(jì)分析圖、分層平面圖、縱剖面圖、行剖面圖以及按不同品位范圍劃分的塊體模型圖。最后根據(jù)建立的礦床模型對(duì)儲(chǔ)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并給出了儲(chǔ)量計(jì)算報(bào)表，計(jì)算結(jié)果與地質(zhì)勘探報(bào)告上提供的數(shù)據(jù)相比，基本相符。