胶东三山岛金矿带构造几何特征控矿作用：来自数值模拟的启示

胶东半岛三山岛金矿带矿体形态、规模及产出空间与断裂关系紧密。基于三山岛金矿带地质模型,利用FLAC^3D数值模拟软件,开展力—热—流耦合的数值模拟分析,探讨断裂构造几何特征对矿体就位的控制作用。模拟结果表明：在走向上,三山岛断裂拐弯处容易积累更大的剪切应变和正体积应变（张性）,形成扩容空间,使断裂拐弯处形成局部的厚大金矿体;在倾向上,断裂带由陡倾向缓倾转换的部位及倾角平缓部位形成扩容空间,而陡倾部位挤压效果明显,形成压缩区,这种不同坡度部位的差异性应变分布控制了矿体沿倾向间断分布的特征。根据新立地区与三山岛、西岭地区的模拟流体方向差异推测,新立地区SE向深部、三山岛和西岭地区NE向深部具有较大成矿潜力。     

基于二维数据的加权非线性共轭梯度三维反演

针对当前电阻率数据的解释仍以二维反演为主,而地下为三维结构的情况,研究起伏地形条件下三维源二维采集方式获取的多条测线测深数据的三维反演问题。正演算法采用三棱柱剖分的有限单元法,可以模拟起伏地形下的复杂模型;在求解大型线性方程组时采用了不完全乔利斯基分解回代技术,大大提高了三维多点电源的正演计算速度;在计算偏导数矩阵过程中,依据互换原理,只需有效组合正演时每个点电源所对应的节点电位便可得到偏导数矩阵,节约大量计算时间。其次三维反演算法采用加权正则化共轭梯度法,抑制了严重病态的非线性问题。模型计算结果表明:加权非线性共轭梯度反演算法既保证了反演稳定收敛,又能适合起伏地形反演,达到了满意的效果。     

基于钻孔数据的复杂轮廓线三角面片的重构

阐述了基于钻孔数据的复杂轮廓线的三维重构,针对三维重构中存在的轮廓线的质心计算、对轮廓线方向性一致操作、分支问题以及如何得到较优的三维曲面等关键技术,提出具体的解决方法,并给出了最终的试验数据,验证了此三维建模方法的可行性。     

综合地质空间数据管理及其组件开发

针对地质数据种类繁多、数量庞大、数据格式复杂等特点,将这些数据从表现形式上抽象为图件、文档、表格、报告以及分类五种类型。通过转换将文档和表格类型数据以BLOB格式或文件索引格式导入到Oracle数据库中;通过预处理将矢量数据以及遥感影像等栅格数据与综合地质数据库关联。并设计和开发了综合地质空间数据管理组件GeodbSM,实现了对地质空间数据的管理、查看以及信息查询等功能。     

攀枝花铁矿地测自动成图系统（GDPS）的研究和开发

通过对自动成图数学模型“挂接模拟实验”、“空白区”数据自动插补等研究，研制出了一套完整的地测图件的自动生成、切割、修绘及ＣＡＤ处理系统，该系统首次实现了计算机对地测图件的自动生成与处理。     

基于面-体布尔运算的断层切割矿体三维模型

针对矿体被断层面切割的地质现象，目前三维地质体建模往往是通过相邻地质剖面上的地质体轮廓线按三角网直线方式连接实现，断层面切割矿体的空间形态关系难以正确反映在三维可视化模型中。基于三角网格模型，提出了一种断层面切割矿体三维模型的面-体布尔运算算法。首先对矿体和切割矿体的断层面三角网格进行检测，构建拓扑关系；然后基于相交测试求得交线环；最后提取结果域多边形并进行三角剖分。针对断层面切割矿体形态进行了定量研究，分别定义了“获取断层面上的矿体”和“获取断层面下的矿体”两种切割算子，通过切割组合得到最终的切割结果，该算法避免了传统布尔运算中交线跟踪连接成环和点与多边形的包含测试等运算量较大的操作。以贵州省水银洞金矿床为例，结合地质解译和三维地质建模方法，采用该算法对矿床中与断层相交的矿体进行了切割运算。研究表明：基于布尔运算的断层切割矿体三维模型能够正确反映矿体与断层面之间的吻合关系，为研究断裂与矿化分布之间的定量关系提供了可靠依据。     

金厂峪金矿矿床成矿模式及深部找矿方向预测

金厂峪金矿近年采资源濒临枯竭，急需寻找新的储量。从矿区构造与成矿关系入手，综合分析矿区大量勘探线剖面图、中段地质图等地质及工程资料，在此基础上利用Vulcan系统对矿体进行三维模拟，得到了矿体的三维模型；综合分析了矿床的成矿模式，从而推断出矿区深边部的局部矿化富集规律，并圈出4个成矿预测区。     

金川铜镍矿床I矿区地质体三维建模与矿化空间分析

文章利用三维建模技术对金川铜镍矿床I矿区进行建模,在此基础上分析了矿体的矿化结构。根据钻孔柱状图和各时期地质勘探报告中相关数据建立了地质数据库,利用ArcGIS,GOCAD,Datamine 软件建立了金川铜镍矿床I矿区矿体的三维实体模型、矿体块体模型、地层模型和断层模型;运用地质统计学原理,在Surpac中对Cu、Ni品位空间变化结构进行了分析,得到空间变异椭球体模型,实现了金川I矿区Cu、Ni品位变化形态的空间分布展示;得出矿化空间分布规律。     

基于非均衡数据的ADASYN-CatBoost测井岩性智能识别——以胶西北招贤金矿床为例

快速准确地识别覆盖区下伏地层与岩体，对于金属矿山地质找矿工作具有重要意义。针对矿床地层与岩体中复杂岩性分布的多样性和非均衡性，考虑测井响应特征与岩性之间的强非线性关系，提出了一种基于ADASYN非均衡数据处理和CatBoost机器学习的测井岩性智能识别方法。首先，利用ADASYN算法处理非均衡测井样本数据，根据小类样本加权分布生成合成样本；然后，采用CatBoost算法结合网格搜索以及十折交叉验证建立最优岩性识别模型；最后，通过模型输出的特征重要性及部分依赖图对岩性分类结果进行解译。以胶西北招贤金矿床实例测井数据为基础，针对10类岩性进行识别和解译分析，模型评价结果表明：测试集上的精确率、召回率和F1分数分别达到98.21%、98.20%和98.20%。将CatBoost岩性分类与GBDT、LightGBM算法进行对比，结果表明CatBoost分类效果最优，且均优于样本数据未均衡化处理的岩性识别效果。通过与实例录井剖面岩芯岩性进行对比，验证了模型分类结果的有效性。