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上篇 矿产资源综合定量评价方法技术3

1 绪论3

1.1 地学基础空间数据库建设3

1.1.1 数据管理的基础——关系数据库4

1.1.2 空间数据模型5

1.1.3 异构的GIS平台6

1.1.4 MapGIS数据在空间数据库中的无损存取6

1.1.5 数据支持6

1.1.6 数据字典技术6

1.2 致矿信息提取与集成6

1.3 矿产综合定量勘查与评价9

1.4 矿产资源评价预测系统11

1.4.1 系统结构与功能11

1.4.2 专用型空间致矿信息提取与集成分析模块12

2 基于GIS矿产资源潜力定量评价技术13

2.1 概念模型13

2.2 空间数据结构与数据模型14

2.2.1 空间数据结构14

2.2.2 空间数据模型16

2.2.3 空间数据的特性16

2.2.4 数据信息场16

2.2.5 空间信息与空间知识18

2.3 空间数据分析与模拟19

2.3.1 Buffer分析19

2.3.2 图模拟20

2.3.3 空间数据分析20

2.4 矿产资源潜力评价23

2.4.1 矿物资源潜力区的概念23

2.4.2 矿产资源评价中的地学信息24

2.4.3 信息关联和转换26

2.4.4 信息量化与集成27

2.4.5 矿产资源潜力评价27

3 地质异常矿产资源定量评价技术30

3.1 概述30

3.2 地质异常体和矿产资源体31

3.3 地质异常体和矿产资源体的基本属性31

3.4 不同尺度找矿地段圈定的地质异常原理32

3.5 不同尺度找矿地段圈定的地质异常方法33

3.6 不同尺度找矿地段的定量圈定和评价34

3.6.1 金矿找矿有利地段的圈定和评价34

3.6.2 金矿产资源体潜在地段定量圈定和评价37

3.6.3 金矿体远景地段定量圈定和评价40

4 成矿系列综合信息定量评价技术43

4.1 成矿系列与矿化系列43

4.1.1 成矿系列及基本类型43

4.1.2 矿化系列及基本类型44

4.2 成矿系列综合信息预测与评价的基本原理45

4.2.1 成矿学原理45

4.2.2 地球化学原理45

4.2.3 成矿系列综合信息预测的地球物理和遥感地质基础48

4.3 成矿系列综合信息预测的基本方法49

4.3.1 基本原则49

4.3.2 综合信息找矿模型50

4.4 单元划分和变量提取、赋值、筛选及分级54

4.4.1 单元划分和变量提取54

4.4.2 变量赋值、筛选及分级55

4.5 成矿系列综合信息定位预测56

4.5.1 数学模型56

4.5.2 模型单元的选择与扩充58

4.5.3 成矿系列定位预测及靶区评价59

5 “三部式”矿产资源定量评价技术60

5.1 基本概念60

5.1.1 矿床模型60

5.1.2 找矿靶区圈定62

5.1.3 品位和吨位63

5.1.4 未发现矿床数65

5.1.5 小结66

5.2 评价案例——Alaska Seward半岛的未发现脉状锡矿资源评价66

5.2.1 未发现矿产资源评价67

5.2.2 未发现矿产资源潜力估计70

5.2.3 讨论71

5.2.4 未来的挑战72

中篇 矿产资源综合定量评价系统开发75

6 矿产资源评价基础空间数据库设计75

6.1 实体模型设计75

6.2 概念模型设计76

6.2.1 数据模型结构分析概述76

6.2.2 综合管理数据模式的建立78

6.2.3 元数据模型79

6.3 数据模型结构及数据项编码描述标准化83

6.3.1 参考标准及成矿带基础数据库信息编码现状84

6.3.2 地学领域数据模型标准化设计的重要性84

6.3.3 利用国家标准术语和辅助设计技术来进行数据模型标准化设计85

6.4 空间数据库编码体系85

6.4.1 数据库各数据实体编码85

6.4.2 基础数据库文件命名编码及MapGIS源数据图层编码设计86

6.4.3 RDBMS中数据图层编码86

6.4.4 图元编码88

6.4.5 重要成矿带空间数据库建设的总体框架88

6.5 系统数据文件的组织形式88

6.5.1 MapGIS和ArcGIS数据文件夹组织89

6.5.2 基于ArcSDE的面向对象数据组织89

6.6 数据字典设计92

6.6.1 数据字典的分类93

6.6.2 建立数据字典的功能与意义93

6.6.3 标准化及智能建模技术数据字典体系95

6.6.4 数据字典的应用设计97

7 数据库系统功能设计与环境配置109

7.1 数据库建设的目的109

7.2 系统总体构架与系统目标109

7.2.1 研究路线与设计思想109

7.2.2 总体功能目标110

7.3 各功能模块设计111

7.3.1 后台数据库的选择与维护111

7.3.2 客户端数据应用软件112

7.4 系统软硬件环境配置115

7.4.1 系统硬件配置115

7.4.2 系统软件配置115

8 数据库系统开发与功能实现118

8.1 系统开发概述118

8.2 软件功能界面简介119

8.2.1 连接服务器119

8.2.2 文档管理120

8.2.3 数据检查121

8.2.4 数据入库122

8.2.5 数据检索123

8.2.6 数据处理123

8.2.7 数据导出125

8.2.8 数据转换125

8.2.9 数据维护125

8.2.10 系统帮助127

8.3 系统实现中的关键技术128

8.3.1 基于Clinet/Server模式的软件结构128

8.3.2 对象-关系型数据库统管空间数据和属性数据129

8.3.3 大对象（LOB）数据的数据库管理技术130

8.3.4 MapGIS格式数据和ArcGIS格式数据集成管理131

8.3.5 MapGIS数据在数据库中的无损存取131

8.3.6 COM技术在客户端软件中的应用132

8.3.7 基于数据字典数据检查技术134

8.4 数据库的安全机制134

9 矿产资源评价预测系统总体设计136

9.1 金属矿产资源评价预测系统的设计目标136

9.2 多元地学数据类型及数据格式137

9.3 矿产资源评价预测系统总体结构137

9.4 矿产资源评价预测系统的主要功能137

9.5 MORPAS系统开发策略139

10 常规物化探空间分析方法技术实现140

10.1 物化探资料数据处理概述140

10.1.1 物探数据处理任务140

10.1.2 化探数据处理任务141

10.2 物化探资料数据处理子系统功能142

10.2.1 物化探数据处理子系统设计142

10.2.2 数据预处理模型144

10.2.3 位场转换与异常分离146

10.2.4 定量解释模型148

10.2.5 多元统计分析148

10.2.6 单变量化探数据处理149

10.2.7 化探元素间的累乘、累加及比值运算149

10.2.8 图形显示功能150

11 地质统计学分析技术实现152

11.1 地质统计学基本理论152

11.1.1 区域化变量理论152

11.1.2 平稳假设和内蕴假设152

11.1.3 变差函数153

11.1.4 结构分析155

11.1.5 克立金估值与克立金方差156

11.2 地质统计软件的实现与操作158

11.2.1 计算实验变差函数158

11.2.2 结构分析158

11.2.3 结构套合159

11.2.4 克立金估值方法选择与参数设置159

11.2.5 交叉检验161

11.2.6 克立金估值与方差计算161

12 分形滤波和空间主成分分析技术实现162

12.1 分形滤波技术162

12.1.1 分形滤波模型162

12.1.2 分形滤波器的构造163

12.1.3 分形滤波模块程序流程图和模块主要功能图163

12.2 空间主成分分析方法164

12.2.1 主成分分析方法的基本原理165

12.2.2 空间主成分分析模块166

13 小波分析信息提取技术实现170

13.1 小波分析的基本理论170

13.1.1 小波分析170

13.1.2 连续小波变换171

13.1.3 离散小波变换172

13.1.4 多分辨分析172

13.1.5 常用小波函数173

13.2 地球化学数据小波分析处理方法的探讨175

13.2.1 小波分析地球化学数据理论基础175

13.2.2 分解层数与异常的关系176

13.2.3 小波基的优选178

13.3 云南个旧地区化探数据小波分析应用实例179

14 矿产资源综合定量评价技术实现181

14.1 矿产资源综合定量评价子系统功能181

14.1.1 矿产资源综合定量评价子系统设计中若干要素181

14.1.2 系统主要功能及用户界面182

14.2 文件输入输出184

14.2.1 规则网格数据（包括图像数据）184

14.2.2 不规则数据184

14.2.3 矢量图形数据遵从MapGIS格式185

14.3 单元划分185

14.3.1 规则网格单元划分与ROI功能186

14.3.2 地质体单元划分187

14.3.3 汇水盆地单元划分189

14.4 地质信息的定量化提取190

14.4.1 用空间叠加与查询的方法将图形信息定量化190

14.4.2 构造新的地质变量190

14.4.3 地学信息定量提取191

14.4.4 地质因素与成矿关系分析192

14.5 信息综合方法模型194

14.5.1 证据权法194

14.5.2 找矿信息量法196

14.5.3 BP神经网络197

14.5.4 ART网络198

14.5.5 特征分析198

14.6 变量转换与变量筛选199

14.7 多图层列表查询200

14.8 属性重分类201

下篇 矿产资源综合定量评价系统应用205

15 西南“三江”南段成矿地质背景和成矿地质异常事件205

15.1 成矿地质背景205

15.1.1 区域构造格架基本特征205

15.1.2 块体（带）划分及其物质组成特征207

15.1.3 区域大地构造格局的演化特征209

15.2 致矿地质异常事件及其特征210

15.2.1 构造地质异常事件与成矿210

15.2.2 火山地质异常事件与成矿212

15.2.3 花岗岩浆侵入地质异常事件与成矿214

15.2.4 沉积作用地质异常事件与成矿215

15.2.5 与地下热水活动有关的地质异常事件与成矿215

15.3 地质成矿作用及其演化215

16 西南“三江”南段金属成矿系列与成矿谱系218

16.1 成矿区带划分218

16.1.1 扬子地块西缘成矿带（Ⅰ）218

16.1.2 中甸铜、钼、铅、锌、银、金成矿（亚）带（Ⅱ）219

16.1.3 昌都-兰坪-思茅成矿带（Ⅲ）222

16.1.4 冈底斯-念青唐古拉成矿带（Ⅳ）222

16.2 主要矿床类型和特征223

16.2.1 铜矿床类型和特征223

16.2.2 铅锌矿床类型和特征225

16.2.3 金、铂-钯矿床类型和特征226

16.2.4 银矿床类型和特征227

16.2.5 锡矿床类型和特征228

16.3 矿床成矿系列与成矿谱系229

16.3.1 成矿系列229

16.3.2 成矿谱系234

17 西南“三江”南段矿产资源综合定量评价238

17.1 重磁异常信息提取238

17.1.1 重力异常特征238

17.1.2 航磁异常特征238

17.1.3 重磁致矿信息提取与重磁构造模式240

17.2 遥感异常致矿信息提取及其异常模式243

17.2.1 遥感影像异常特征243

17.2.2 遥感影像控矿地质模式245

17.3 成矿元素地球化学致矿信息提取及其异常模式245

17.3.1 铜地球化学异常提取245

17.3.2 锌地球化学异常提取247

17.3.3 金地球化学异常提取247

17.4 控矿因素定量分析247

17.4.1 地层含矿性分析247

17.4.2 岩性多样性分析249

17.4.3 成矿有利地层组合熵（Hr）分析250

17.4.4 构造控矿性分析250

17.4.5 岩体控矿性分析251

17.4.6 地球化学控矿性分析252

17.5 矿产资源潜力综合定量评价252

17.5.1 变量选择252

17.5.2 定量评价数学模型252

17.5.3 找矿靶区圈定与评价254

18 陕甘相邻区矿产资源综合定量评价257

18.1 成矿地质条件分析257

18.1.1 华北地块南缘成矿带（Ⅲ1）259

18.1.2 北秦岭成矿带（Ⅲ2）259

18.1.3 南秦岭成矿带（Ⅲ3）259

18.1.4 诺尔盖成矿带（Ⅲ4）259

18.1.5 摩天岭成矿带（Ⅲ5）259

18.1.6 米仓山-大巴山成矿带（Ⅲ6）259

18.2 区域地球物理特征260

18.3 区域地球化学特征260

18.4 主要矿床（矿化）类型261

18.4.1 金矿主要类型261

18.4.2 铅锌矿主要类型261

18.4.3 铜矿主要类型261

18.5 致矿信息提取及控矿因素分析261

18.5.1 主要控矿因素分析261

18.5.2 综合致矿信息提取262

18.5.3 找矿概念模型建立263

18.6 找矿远景区圈定及评价266

18.6.1 金铜成矿远景区预测与评价266

18.6.2 铅锌银找矿远景区预测与评价268

19 东天山成矿带矿产资源综合定量评价271

19.1 成矿地质条件分析271

19.2 区域地球物理特征273

19.3 区域地球化学特征273

19.4 主要矿床（矿化）类型与成矿规律274

19.4.1 主要矿床（矿化）类型274

19.4.2 成矿区带划分275

19.4.3 区域矿产时空分布规律277

19.5 控矿因素分析及致矿信息提取277

19.5.1 区域成矿规律277

19.5.2 控矿因素分析278

19.5.3 致矿信息提取278

19.5.4 资源评价概念模型279

19.6 找矿靶区圈定及评价279

19.6.1 建立证据权定量评价模型280

19.6.2 找矿靶区圈定280

19.6.3 靶区主要特征及资源潜力评价281

20 结论与展望285

20.1 综合成矿预测致矿地质异常概念模型研究285

20.2 致矿地质异常信息提取非线性统计模型研究285

20.3 综合定量成矿预测评价模型研究286

20.4 初步开发研制基于ArcGIS专用GIS资源评价系统286

参考文献287