隐伏矿弱缓异常识别与奇异性地质统计学建模

Prediction of mineral resources in the covered areas and the deep curst has become an inevitable trend. The singular mineralization theory is one of the new international research areas in the earth sciences, which involved in the multifractals theory, the self-organized critical theory, the ore-forming dynamics, etc.. It applies the local singularity analysis to measure the heterogeneity of the spatial patterns in a metallogenic domain. This method can reveal the rules the non-linear metallogenic processes, the spatial distributions of the anomaly geological bodies and the enrichment of the metallogenic materials. This research will select the area of Tuwo-Yamansu in Xinjing province and Gejiu area in Yunn province as the study areas where provide sound pe-research basis for the prediction of buried mineral deposits. We will employ local singularity analysis to investigate the weak anomalies from various anomalous geobodies, take Cheng-Agterberg semi-variogram model as the mathematical tool for spatial struct analysis, and develop de Wijs model for the complex systems to achieve the conditional simulation. Therefore, The singularity geostatistics framework and its methods and techniques will be built. This research will promote the effective identification and depiction of the weak anomaly of the concealed deposit, be helpful to reveal the positioning mechanism and spatial distribution law of the concealed deposit. It is anticipated that combination of the singularity principle and geostatistics principle introduced in this research will become a new powerful tool applicable for quantitative prediction of buried mineral deposits in covered terrain.

找矿预测工作向覆盖区、向深部探索已成必然趋势。基于多重分形、自组织临界性理论、成矿作用动力学等理论发展起来的成矿奇异性理论是国际新兴研究方向，对揭示成矿作用非线性过程、地质异常体的空间聚散分布规律、成矿物质富集规律等方面具有独到作用。以研究基础较好东天山土屋-雅满苏地区和云南个旧矿集区为示范研究区，采用以局部奇异性分析方法为主导的多重场的弱缓异常识别方法，以Cheng-Agterberg模型为新一代的空间结构分析手段，以复杂系统的de Wijs模型为特色的异常场条件模拟方法，从而构建奇异性地质统计学理论体系框架及其方法技术，通过多学科的交叉融合及软件技术研发应用，探讨隐伏矿弱缓异常的有效识别与刻画、隐伏矿空间定位机理及定位规律的厘定与表征方法，进而初步构建隐伏矿空间定位预测的方法技术体系。奇异性理论与地质统计学理论的结合及其方法技术的进一步研究和实践有望为隐伏矿预测提供新的理论和实用方法。

找矿预测工作向覆盖区、向深部探索已成必然趋势。基于多重分形、自组织临界性理论、成矿作用动力学等理论发展起来的成矿奇异性理论是国际新兴研究方向，对揭示成矿作用非线性过程、地质异常体的空间聚散分布规律、成矿物质富集规律等方面具有独到作用。本项目是一项集非线性理论、空间信息技术、勘查地球化学、成矿学、矿产资源定量预测与评价等多学科交叉的研究，在结合前人研究成果的基础上，经过四年研究，在方法技术研发及示范应用中得到了一些改进与发现，包括：（1）提出了批量滑动窗口优选奇异性指数来改进局部奇异性模型,它能更加批量窗口参数自动搜索最佳的尺度窗口参数，其结果比常规奇异性模型更准确；（2）Cheng-Agterberg多重分形模型变差函数模型比常规的变差函数模型具有更好的普适性；（3）实现了奇异性地质统计学核心算法，开发5个软件与模块，为地学数据的快速分析提供有力支持；（4）以局部奇异性分析和多重分形变差函数为核心手段，在云南个旧地区、云南兰坪地区、新疆雅山地区、福建大排ZK2001钻孔以及江西省彭泽县大浩山-利山地区开展了弱缓异常识别和空间结构性分析，说明了技术手段的有效性。（4）在新疆雅山戈壁覆盖区、江西省大浩山-利山地区开展了定量预测，分别圈定3找矿远景区和4个找矿远景区，以及预测了兆吉沟矿段可能存在隐伏矿体。本项目探讨了隐伏矿弱缓异常有效识别与空间变异性表征的有效方法与技术，这些方法也有助于揭示成矿元素迁移机理，隐伏矿空间定位及其分布规律。奇异性理论与地质统计学理论的结合及其方法技术的进一步研究和实践有望为隐伏矿预测提供新的理论和实用方法。