知识-数据联合驱动的可解释智能矿产预测研究:以四川可尔因矿集区为例

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作者 李楠 尹世滔 +4 位作者 柳炳利 肖克炎 王成辉 代鸿章 宋相龙 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期60-77,共18页

随着人工智能和大数据技术的迅速发展,基于机器学习的矿产资源智能预测已成为当前研究热点。然而,部分机器学习模型嵌套的复杂非线性网络结构和抽象表达,具有高度不透明的黑盒属性,导致智能预测结果与成矿作用之间缺乏相关解释,降低了... 随着人工智能和大数据技术的迅速发展,基于机器学习的矿产资源智能预测已成为当前研究热点。然而,部分机器学习模型嵌套的复杂非线性网络结构和抽象表达,具有高度不透明的黑盒属性,导致智能预测结果与成矿作用之间缺乏相关解释,降低了预测模型的泛化能力和预测结果的可靠程度。为解决以上问题,本研究提出了知识-数据联合驱动的可解释矿产资源智能预测方法。首先,采用最佳-最差法(BWM)建立了融合先验地质特征权重的集成学习智能预测模型,以强化模型预测效果。之后,使用从全局到局部,从特征到样本的多尺度多维度可解释性方法,解构预测结果,定量评价预测指标重要程度。最后,结合野外验证后的专家指导校正,实现地质找矿知识更新迭代,形成矿床知识嵌入和矿床知识发现完整闭环,进而提升矿产资源智能预测决策过程的透明性和预测结果的可靠性。以四川可尔因矿集区为例进行实验,圈定A类高潜力靶区8处,占总面积的6.58%,其中84%的矿床样本位于高潜力靶区,表明预测方法的稳定性。钠长石频谱、Na_(2)O+K_(2)O、环形构造、Li/La和二云母花岗岩依次成为关键预测特征,呈现出明显的有序性,经野外验证,证实其与可尔因伟晶岩型锂矿找矿模型密切相关。 展开更多

关键词 矿产资源定量预测 可尔因矿集区 知识嵌入 集成学习 可解释性 野外验证

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矿产资源定量预测软件(MRQP)在WINDOWS下混合编程的实现 被引量：2

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作者 王岩 申维 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期241-248,共8页

以矿产资源定量预测中常用的7种方法为研究对象,结合Fortran 90与Visual Basic 6.0各自的特点,使用混合编程的方法,开发了矿产资源定量预测软件(MRQP软件)。MRQP软件是目前国内唯一使用数量化理论等进行矿产资源定量预测的方法,脱离DOS... 以矿产资源定量预测中常用的7种方法为研究对象,结合Fortran 90与Visual Basic 6.0各自的特点,使用混合编程的方法,开发了矿产资源定量预测软件(MRQP软件)。MRQP软件是目前国内唯一使用数量化理论等进行矿产资源定量预测的方法,脱离DOS环境,不依赖于MAPGIS、ARCINFO等软件的二次开发,在Windows平台下直接运行的软件。详述了运用Microsoft Visual Basic 6.0软件建立一个可视化图形用户界面、运用Compaq Visual Fortran 6.5软件实现矿产资源定量预测运算和如何将矿产资源定量预测的核心代码在Windows GUI上直接调用。最后以新疆阿尔泰地区的地质背景为前提,以大型、超大型金矿床组成的矿床密集区为模型单元,以金矿异常密集区为预测单元,开展定量预测,验证该软件所达到的预期效果。 展开更多

关键词 矿产资源定量预测软件(MRqp) WINDOWS FORTRAN VISUAL BaSic

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全国重要矿产资源潜力评价一些基本预测理论方法的进展 被引量：28

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作者 肖克炎 娄德波 +2 位作者 孙莉 李景朝 叶天竺 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1073-1082,共10页

全国25种重要矿产资源潜力评价工作是迄今为止投入最多的矿产预测评价工作,采用的技术方法是基于矿床模型的综合地质信息预测方法。预测工作针对矿产预测的基本问题,如地质工作的不平衡性、三维预测、定量预测与定性预测结合、地物化遥... 全国25种重要矿产资源潜力评价工作是迄今为止投入最多的矿产预测评价工作,采用的技术方法是基于矿床模型的综合地质信息预测方法。预测工作针对矿产预测的基本问题,如地质工作的不平衡性、三维预测、定量预测与定性预测结合、地物化遥综合预测等问题进行有益探索,提出了新的解决方案。以矿产预测类型为纲,开展建造构造编图,将建造与成矿环境结合;通过矿产预测类型的成矿模式、预测要素研究构建定量预测模型;通过成矿地质体地质参数法预测实现二维到三维的定量预测。 展开更多

关键词 预测问题 矿床模型 三维预测 地质参数 定量预测 矿产资源

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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 被引量：40

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作者 于萍萍 陈建平 +3 位作者 柴福山 郑啸 于淼 徐彬 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1333-1343,共11页

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... 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。 展开更多

关键词 地质大数据 模型驱动 工作流 矿产资源定量预测 数据挖掘 数字地质

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基于GIS技术的西南三江北段矿产资源定量预测与评价 被引量：56

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作者 陈建平 王功文 +1 位作者 侯昌波 唐菊兴 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期15-24,共10页

在已经建立的中国三江北段地质矿产数据库的基础上,运用加拿大数学地质学家Agterberg提出的证据权重法,并基于MAPGIS技术平台和数理统计分析方法,以及ArcView中的证据权模块,对西南三江北段地区进行矿产资源定量预测与评价,为区域矿产... 在已经建立的中国三江北段地质矿产数据库的基础上,运用加拿大数学地质学家Agterberg提出的证据权重法,并基于MAPGIS技术平台和数理统计分析方法,以及ArcView中的证据权模块,对西南三江北段地区进行矿产资源定量预测与评价,为区域矿产资源的勘测与开发提供科学依据。 展开更多

关键词 地质学 GIS 资源定量预测与评价 西南三江北段

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区域地球化学定量预测方法技术在矿产资源潜力评价中的应用 被引量：8

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作者 龚鹏 李娟 +2 位作者 胡小梅 刘修国 马振东 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1101-1109,共9页

为科学评估我国重要矿产资源的潜力,本文首先客观地分析了当前矿产资源预测领域的现状,回顾并评述了三种地球化学定量预测方法(丰度法、面金属量法和地球化学块体法)。其次通过整理、吸纳前人研究成果,在GIS技术平台上集成了以基础地质... 为科学评估我国重要矿产资源的潜力,本文首先客观地分析了当前矿产资源预测领域的现状,回顾并评述了三种地球化学定量预测方法(丰度法、面金属量法和地球化学块体法)。其次通过整理、吸纳前人研究成果,在GIS技术平台上集成了以基础地质、成岩成矿机制、理论地球化学和勘查地球化学为一体的研究思路,概要论述了在III级成矿带中开展地质、地球化学找矿模型建立、地球化学定量预测区优选和资源量估算的方法技术。最后总结了地球化学定量预测的几点认识和探索了进一步发展的方向。 展开更多

关键词 找矿模型 定量预测方法技术 矿产资源潜力评价 剥蚀系数 相似系数

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成矿定量预测与深部找矿 被引量：150

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作者 赵鹏大 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1-10,共10页

成矿预测是在不确定条件下制定最优决策的工作。成矿预测作为一种地质系统,与其他技术、经济系统存在重要区别。由于矿床类型的多样性,矿床成因的复杂性,控矿因素的隐蔽性和找矿信息的多解性,成矿预测结果具有不确定性并常常因人而异。... 成矿预测是在不确定条件下制定最优决策的工作。成矿预测作为一种地质系统,与其他技术、经济系统存在重要区别。由于矿床类型的多样性,矿床成因的复杂性,控矿因素的隐蔽性和找矿信息的多解性,成矿预测结果具有不确定性并常常因人而异。探索成矿预测过程客观化、定量化和精确化一直是成矿预测学的前沿课题。文中以个旧锡矿为例展示致矿地质异常与矿体空间产出及分布的密切关系,强调以"求异"准则为指导的成矿定量预测的重要性。当今地质勘查工作面临深部找矿问题,论文从深部找矿的概念、类型、目标、效益等方面简要介绍了国外理论研究和找矿实践概况。强调深部找矿中要加强地壳深部结构的研究,要重视深部找矿的经济"回报率"和勘查项目的"转化率"的重要性。 展开更多

关键词 矿产资源 定量预测 深部找矿

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基于数据科学的矿产资源定量预测的理论与方法探索 被引量：28

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作者 左仁广 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期49-55,共7页

矿产资源预测已从定性走向了定量,从数据稀疏型走向了数据密集型,亟须数据科学支撑。本文在前人研究基础上,讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法,该方法的理论基础为相关性理论与异常理论,前者采用监督的机器学习方法挖掘... 矿产资源预测已从定性走向了定量,从数据稀疏型走向了数据密集型,亟须数据科学支撑。本文在前人研究基础上,讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法,该方法的理论基础为相关性理论与异常理论,前者采用监督的机器学习方法挖掘地质找矿大数据与矿床的相关性为预测未发现矿床提供了理论基础;后者采用非监督的机器学习方法识别地质找矿大数据蕴含的地质异常为预测矿床提供了理论依据。该理论与方法强调地质找矿大数据和机器学习的重要性,其中,数据种类的多样性及数据精度和质量会影响预测结果的好坏,机器学习可提高特征提取与信息集成融合效率。此外,本文讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法的技术框架、特征提取、数据集成融合方法,以及该理论与方法引入的不确定性。 展开更多

关键词 数据科学 矿产资源定量预测 地质找矿大数据 机器学习 不确定性

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基于卷积自编码网络的夏河-合作地区金矿定量预测 被引量：2

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作者 柳炳利 谢淼 +3 位作者 孔韫辉 唐瑞 余正波 罗德江 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期877-886,共10页

甘肃夏河—合作地区属西秦岭成矿带,区域地质构造复杂、矿产资源丰富。该地区已发现一定数量的金多金属矿床(点),且在矿集区及周边地区仍存在良好的金多金属矿找矿潜力。本文以夏河—合作地区为研究区,基于成分数据分析定量提取了成矿... 甘肃夏河—合作地区属西秦岭成矿带,区域地质构造复杂、矿产资源丰富。该地区已发现一定数量的金多金属矿床(点),且在矿集区及周边地区仍存在良好的金多金属矿找矿潜力。本文以夏河—合作地区为研究区,基于成分数据分析定量提取了成矿元素组合,集成了以构造-地球化学异常为基础的多元信息综合找矿模型,基于卷积自编码网络(Convolutional Auto-Encode,CAE)模型进行区域金矿产资源定量预测。结果表明CAE模型在该区的预测具有良好的性能(AUC=0.90),以此为依据确定的7个预远景区值得进一步开展勘查工作。 展开更多

关键词 深度学习 卷积自编码 成分数据分析 定量矿产预测

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矿产资源定量预测方法综述 被引量：8

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作者 李建威 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第4期57-64,共8页

对国内近二十年来所发展的矿产资源定量预测方法进行了较为全面的论述。主要包括矿床统计预测方法、灰色系统方法、模糊数学方法、分形几何方法、地质统计学方法、模式识别方法和地理信息系统等，并简述和评价了某些方法的基本应用。

关键词 矿产资源 定量预测 灰色系统理论 地质统计学

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基于地质异常的内蒙古新达来草原覆盖区钼铜多金属矿产定量预测 被引量：4

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作者 夏庆霖 赵梦余 +3 位作者 王孝臣 冷帅 李童斐 熊双才 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期56-66,共11页

内蒙古新达来草原覆盖区位于古亚洲成矿域的二连—东乌旗钼铜多金属成矿带西段,分布有乌兰德勒、准苏吉花等与中酸性侵入体有关的内生金属矿床,成矿地质条件优越。然而,因受牧草和第四系大面积覆盖的影响,该区各种成矿/示矿信息具有间... 内蒙古新达来草原覆盖区位于古亚洲成矿域的二连—东乌旗钼铜多金属成矿带西段,分布有乌兰德勒、准苏吉花等与中酸性侵入体有关的内生金属矿床,成矿地质条件优越。然而,因受牧草和第四系大面积覆盖的影响,该区各种成矿/示矿信息具有间接、叠加、隐蔽、微弱、不完整等特点,给找矿勘查带来更大的不确定性和风险。因此,必须加强矿产定量预测研究,为覆盖区找矿工作指明方向。本文以赵鹏大院士等提出的地质异常理论为指导,分析新达来草原覆盖区及邻区成矿多样性,总结矿化垂向分布规律,进而通过S-A多重分形滤波模型降低覆盖层对土壤地球化学测量数据和地面高精度地磁数据的干扰,识别和提取深部源引起的弱异常,并将提取的断层、侏罗纪中酸性岩体、岩脉、岩体与围岩接触带、PC1和PC2元素组合异常、高精度磁异常,以及成矿单元与非成矿单元的地理位置X-Y坐标作为随机森林模型的输入预测变量。本文采用SMOTE采样技术克服覆盖区矿床(点)数量少所造成的训练样本不足的缺陷,通过500次随机森林模拟来定量表征与成矿关系密切的综合地质异常,模拟结果的平均袋外误差为2.26%,AUC值达到0.972,且成矿有利度≥0.783的地质异常中分布有88.46%的已知矿床和矿点,说明该方法的有效性。为了进一步降低勘查风险,本文进行了风险与回报分析,发现除1个矿化点外,其余25个矿床和矿点均分布在回报值的正值区域,另有3个矿点和矿化点位于风险值的中高等级区域。在此基础上,利用处于低风险-高回报区的地质异常成矿有利度重新作图,最终圈定出找矿有利地段。 展开更多

关键词 地质异常 矿产定量预测 风险与回报分析 新达来草原覆盖区

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基于GIS的单元簇遗传建模及其在区域矿产预测中的应用 被引量：3

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作者 张振飞 高凤亮 +1 位作者 马智民 姬金生 《西安工程学院学报》 2001年第3期15-19,25,共6页

论述一种GIS支持下的基于“单元簇”概念和遗传建模的多源地学信息综合分析方法及在多目标矿产预测中的应用。在以往矿产定量预测中 ,根据随机抽样思想进行单元划分 ,对空间信息利用不够充分。用单元的空间组合 (“单元簇”)代替单元作... 论述一种GIS支持下的基于“单元簇”概念和遗传建模的多源地学信息综合分析方法及在多目标矿产预测中的应用。在以往矿产定量预测中 ,根据随机抽样思想进行单元划分 ,对空间信息利用不够充分。用单元的空间组合 (“单元簇”)代替单元作为定量类比的基本单位 ,从而能较好实现地质变量值及其所反映的局部地质空间结构的定量类比 ;将单元作为GIS区图元 ,利用GIS空间分析功能实现对单元及单元簇的管理和操作 ;以已知样品判对率最大为适应值计算准则 ,用遗传算法建立线性判别函数 ,可快速有效地实现多目标矿产定位预测。 展开更多

关键词 矿产预测 多目标预测 单元簇 遗传算法 GIS 新疆 地理信息系统

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基于GOCAD软件的沙子江铀矿床三维定量预测 被引量：7

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作者 耿瑞瑞 范洪海 +4 位作者 孙远强 夏宗强 孙雨鑫 俞嘉嘉 陈东欢 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1078-1090,共13页

文章采用GOCAD软件构建了沙子江铀矿床的三维地质模型,包括岩体模型、构造模型以及矿体模型等,利用其强大的空间分析模块进行地质体、构造、不同岩性接触界面、地球物理场等三维空间属性的统计分析及成矿信息提取,并通过序贯高斯模拟的... 文章采用GOCAD软件构建了沙子江铀矿床的三维地质模型,包括岩体模型、构造模型以及矿体模型等,利用其强大的空间分析模块进行地质体、构造、不同岩性接触界面、地球物理场等三维空间属性的统计分析及成矿信息提取,并通过序贯高斯模拟的插值方法建立了沙子江铀矿床矿体品位的三维属性模型,进而揭示铀矿化的空间分布规律。通过对成矿地质条件、控矿要素以及地球物理异常特征识别标志等铀成矿有利信息的提取,建立了沙子江铀矿床的定量预测模型。基于三维信息量法成矿预测方法,计算各预测要素的成矿有利区间,圈定7片找矿有利靶区,为将来的钻探工程部署及深部铀矿找矿突破提供依据。 展开更多

关键词 地质学 GOCAD软件地质学 多元铀成矿信息提取 三维地质建模 铀成矿定量预测 沙子江铀矿床

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基于贝叶斯推理的LS-SVM矿产资源定量预测 被引量：4

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作者 韩创益 王恩德 +1 位作者 夏建明 崔顺哲 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1633-1636,共4页

针对矿产资源定量预测过程中最小二乘支持向量机(LS-SVM)的参数选择具有主观性和随意性,提出了一种与贝叶斯推理相结合的LS-SVM资源定量预测方法,并将其与证据权法(Wof E)进行了对比.在训练过程中采用贝叶斯推理方法对LS-SVM的参数选择... 针对矿产资源定量预测过程中最小二乘支持向量机(LS-SVM)的参数选择具有主观性和随意性,提出了一种与贝叶斯推理相结合的LS-SVM资源定量预测方法,并将其与证据权法(Wof E)进行了对比.在训练过程中采用贝叶斯推理方法对LS-SVM的参数选择进行优化,进而构建矿产资源定量预测优化模型.研究表明,该方法不但克服了参数选择的局限性,而且以后验概率形式输出预测结果,从而可提高预测精度. 展开更多

关键词 贝叶斯推理 LS-SVM 矿产资源 定量预测 证据权法

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印度尼西亚苏门答腊岛浅成低温热液型金(银)矿产资源总量预测 被引量：4

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作者 赵风顺 华杉 +3 位作者 吴昊 张晓军 杨森林 魏译文 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期119-131,共13页

苏门答腊岛位于印度尼西亚西缘,是环太平洋成矿带的重要组成部分,拥有丰富的铜、金、铅、锌等金属矿产资源,对其资源总量进行评价可以为国家“一带一路”倡议决策提供基础数据。在对该区进行野外调查和1∶100万低密度地球化学调查的基础... 苏门答腊岛位于印度尼西亚西缘,是环太平洋成矿带的重要组成部分,拥有丰富的铜、金、铅、锌等金属矿产资源,对其资源总量进行评价可以为国家“一带一路”倡议决策提供基础数据。在对该区进行野外调查和1∶100万低密度地球化学调查的基础上,分析了小比例尺尺度下浅成低温热液型金(银)矿床的地质特征、关键控矿因素和找矿标志,构建了该类金(银)矿床的预测模型;认为该区NW向苏门答腊大断裂及其次级断裂与新生代岛弧岩浆岩具有密切的时空耦合关系,该断裂系统和新生代岩浆岩共同控制浅成低温热液型金(银)矿床的产出;已知金(银)矿床点和1∶100万低密度地球化学异常可以作为快速圈定研究区有利找矿地段的标志;并据此圈定成矿远景区5个,其中A级成矿远景区3处,B级成矿远景区2处;然后,利用通用密度模型预测了不同概率下的各远景区未知矿床数,并运用蒙特卡罗模拟预测了苏门答腊岛浅成低温热液型金(银)矿产在不同概率下的金(银)资源量。 展开更多

关键词 资源总量预测 浅成低温热液型金(银)矿床 “三步式”评价方法 苏门答腊岛 印度尼西亚

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