9第九章-礦產(chǎn)資源定量預(yù)測

1、第九章 礦產(chǎn)資源定量預(yù)測,礦產(chǎn)資源評價(jià),,,,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測概念,,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測模型,定量預(yù)測基本概念,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測特征與任務(wù)礦產(chǎn)資源潛力的分析研究礦產(chǎn)資源定位與定量預(yù)測關(guān)系數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用與分類計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測：應(yīng)用數(shù)學(xué)方法對礦種（一種或多種）的地質(zhì)特征作出定量估計(jì)以及對礦種的經(jīng)濟(jì)特征作出論證工作。礦產(chǎn)資源定量預(yù)測是在一個(gè)較大區(qū)域內(nèi)，對某種礦產(chǎn)資源的總量進(jìn)行估算，并結(jié)合礦物原料的

2、經(jīng)濟(jì)因素，對其近、中、長期的供應(yīng)保證程度作出評價(jià)的工作。礦產(chǎn)資源定量預(yù)測包括總和式估算、非總和式估算兩類?？偤褪降V產(chǎn)資源估算形式能夠較迅速的確定大區(qū)域礦產(chǎn)資源潛力。非總和式估算做到“四定”：即定礦產(chǎn)資源體的個(gè)數(shù)、定礦產(chǎn)資源體的位置、定礦產(chǎn)資源體的質(zhì)量和數(shù)量。,定量預(yù)測基本概念,我國礦產(chǎn)預(yù)測的特點(diǎn)是以局部地區(qū)大、中比例尺的非總和式資源總量預(yù)測為主。這是因?yàn)槲覈刭|(zhì)工作研究程度較高，發(fā)展比較平衡。通過分析研究區(qū)域的資源潛在能力，不僅為國家

3、制定資源政策提供依據(jù)，而且可以為各省地礦局、地質(zhì)隊(duì)礦床探測提供新的基地或依據(jù)。礦產(chǎn)預(yù)測工作是建立在綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測圖和綜合信息找礦模型的基礎(chǔ)上。礦床地質(zhì)研究比較深入，區(qū)域地質(zhì)資料相對詳細(xì)和可靠，因而分析類比具有比較可靠的基礎(chǔ)，在這種情況下礦產(chǎn)預(yù)測工作就可深入地研究礦產(chǎn)資源的空間分布規(guī)律、指明成礦活動(dòng)有利區(qū)段或者具體確定礦產(chǎn)資源可能的位置。為普查找礦工作部署提供靶區(qū)。對礦床、礦田、礦床密集區(qū)范圍的礦產(chǎn)資源分別進(jìn)行預(yù)測。注意了資源類型和

4、級別的劃分以及不同級別資源條件的研究。例如，,定量預(yù)測特征與任務(wù),資源潛力的分析研究,在礦產(chǎn)勘查中，大型礦床往往首先發(fā)現(xiàn)，而尋找大型礦床外圍的中小型礦床和姐妹礦床可能是礦產(chǎn)資源潛力的源泉之一。在礦田或礦床密集區(qū)中，礦床規(guī)模與礦床個(gè)數(shù)之間有明顯的反消長關(guān)系，即礦床的規(guī)模越大個(gè)數(shù)就越少，而規(guī)模越小個(gè)數(shù)就越多。隨著人們對礦床研究程度的提高，有些礦床規(guī)模有由小變大的可能，即礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)可變?yōu)橛泄I(yè)價(jià)值的礦床，小型礦床可以變?yōu)榇?、中型礦床，這是

5、礦產(chǎn)資源潛力的另一源泉。礦田和礦床密集區(qū)不是孤立存在的，通常受一定地質(zhì)條件的控制，而呈現(xiàn)某種規(guī)律性。我們可以利用礦田或礦床密集區(qū)的空間分布選擇并結(jié)合物探、化探、遙感等綜合信息推斷盲礦床、盲礦田，這是資源潛力第三個(gè)源泉。對綜合信息異常進(jìn)行類型劃分，在已知礦床的直接信息和間接信息關(guān)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)新的類型異常是資源潛力的第四個(gè)源泉。在資源潛力的來源分析的基礎(chǔ)上，探索新類型劃分和資源潛力的估算問題。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法綜述,礦產(chǎn)資源

6、定量預(yù)測方法綜述卡基爾和克拉克最早提出的六種礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法： 區(qū)域價(jià)值估計(jì)法：將有代表性的單位面積內(nèi)礦產(chǎn)資源估計(jì)價(jià)值外推到感興趣的區(qū)域。體積估計(jì)法：將單位體積某種資源的平均含量外推到感興趣的那一部分體積。豐度法：由一合理的平均豐度，通過某種經(jīng)驗(yàn)函數(shù)，來估計(jì)某種礦產(chǎn)資源總量。德爾菲法：根據(jù)不同專家的意見進(jìn)行綜合，最后得出一致性的結(jié)論。礦床模型法：根據(jù)某種地質(zhì)環(huán)境中已知礦床的特征分析，來估計(jì)相似地質(zhì)環(huán)境中的礦產(chǎn)資源。綜合

7、方法：根據(jù)上述方法中的兩種或多種方法組合對礦產(chǎn)資源進(jìn)行估算。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,D·A·辛格、D·L·莫西爾（1981）將評價(jià)方法分成了外推法和類比法兩大類。外推法通常適用于數(shù)據(jù)以外輸入變量，象礦石品位和未來價(jià)格等都是隱式的；類比法則要依賴于內(nèi)推法，輸出、輸入變量通常都是顯式的；包括15種主要方法。時(shí)率法：應(yīng)用儲量、產(chǎn)量、累積年發(fā)現(xiàn)量或發(fā)現(xiàn)率與累積鉆探量之間關(guān)系進(jìn)行資源估算的方法。 地殼豐

8、度法：應(yīng)用對數(shù)正態(tài)、二項(xiàng)分布或線性回歸使地殼豐度與品位、礦床噸位或儲量之間發(fā)生關(guān)系的方法。 累積噸位與品位關(guān)系法：應(yīng)用累積噸位的對數(shù)與已各礦床品位或品位對數(shù)間的關(guān)系可以預(yù)測較低品位資源量（品位-噸位法）。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,簡單主觀法：根據(jù)一人或多人的經(jīng)驗(yàn)和知識直接進(jìn)行估計(jì)的方法。復(fù)雜主觀法：根據(jù)專家意見進(jìn)行推斷的方法。專家意見論及到礦床類型和地質(zhì)綜合規(guī)律。 貝葉斯法：根據(jù)獲得的最新資料對地質(zhì)事件的估計(jì)概率進(jìn)行修

9、改的方法。 頻率法：用勘探較好地區(qū)的一種或多種指標(biāo)的頻率分布作為未勘探區(qū)或部分勘探區(qū)模型的方法。趨勢法：指用空間模式的延伸與實(shí)際形態(tài)的偏差，推測礦床位置的方法。 幾何概率法：利用礦床的幾何特征來估計(jì)預(yù)測礦床被發(fā)現(xiàn)的概率。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,多元回歸法:應(yīng)用多個(gè)自變量對因變量的回歸方方程，對預(yù)測區(qū)的資源進(jìn)行估計(jì)。 判別分析：按著某種準(zhǔn)則和若干個(gè)總體的地質(zhì)特征建立起總體間的判別函數(shù)，用此來決定未知樣本的

10、歸屬。 主成分分析：將原始變量綜合成少數(shù)新的、獨(dú)立的變量，使之更易于理解和處理。 多元邏輯斯蒂法：這是一種非線性回歸分析法，它可以用來估計(jì)一次事件的概率。 聚類分析：是用多元分類技術(shù)對未知樣本進(jìn)行分類的方法。 模擬法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)和體系的聯(lián)合分布特征等性質(zhì)，建立數(shù)學(xué)模型與檢驗(yàn)方法。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,潘恩沛、朱裕生等(1982)根據(jù)是否進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境分析，以及分析所依賴的數(shù)據(jù)的完善和客觀程度

11、將資源評價(jià)方法分成了四大類： 不涉及地質(zhì)環(huán)境分析的礦產(chǎn)資源總量估算方法基于主觀判斷的礦產(chǎn)資源總量估算方法基于地質(zhì)環(huán)境對比的礦產(chǎn)資源總量估算方法基于地質(zhì)環(huán)境與成礦標(biāo)志分析的礦床模型化法王世稱教授等根據(jù)評價(jià)方法的假設(shè)前提是否以地質(zhì)分析為基礎(chǔ)，將資源評價(jià)方法分成兩大類：非地質(zhì)評價(jià)方法類地質(zhì)評價(jià)方法類,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,非地質(zhì)評價(jià)方法類 資源評價(jià)方法: 時(shí)率法、累積噸位與品位關(guān)系法、頻率法、祁普夫法、幾何概率法和利用各種

12、分布擬合礦床數(shù)分布的方法。該類的特點(diǎn)：方法的假設(shè)不是地質(zhì)前提，而是以人類的行為對資源量的影響為前提。 例如，累積噸位和品位關(guān)系法的前提是：一個(gè)礦種的開采品位總是逐年下降的，且隨著開采品位的下降，礦石的噸位將隨之增大。拉斯基把品位和噸位間關(guān)系用一元線性回歸方程給予表示：G=a+b·logT0 T0-礦石噸位，包括已生產(chǎn)的加上估計(jì)的儲量；G -相應(yīng)噸位的加權(quán)平均品位；a和b是礦床的待定系數(shù)。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)

13、測方法,用這一方程即可以對成批礦床，又可以對單個(gè)礦床進(jìn)行資源分析。很顯然，人類對資源利用的技術(shù)，影響了礦產(chǎn)的資源特征；可利用的品位愈低，礦石的累積噸位愈大。這類方法是比較粗糙的估計(jì)方法，方法簡單，易于掌握，但這種成果難于從地質(zhì)角度加以論證。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,地質(zhì)評價(jià)方法類 評價(jià)方法：以某種地質(zhì)理論為其假設(shè)前提。例如相似類比理論，在相類似的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中，有相似的礦產(chǎn)資源產(chǎn)出，即是體積法和礦床模型法的地質(zhì)理論依據(jù)。方法優(yōu)點(diǎn)：

14、利用該類方法對礦產(chǎn)資源進(jìn)行預(yù)測，均要對礦產(chǎn)資源產(chǎn)出的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境做不同程度的論證，論證地質(zhì)條件對資源特征的影響，論證預(yù)測區(qū)和模型區(qū)的地質(zhì)環(huán)境的相似程度、可比性。成果可靠性：該類方法的成果較易為地質(zhì)工作者所接受，成果的可靠性和精度與數(shù)學(xué)方法原理、使用的資料、數(shù)據(jù)質(zhì)量等有關(guān)。根據(jù)評價(jià)數(shù)據(jù)來源，進(jìn)一步將該類方法分為：主觀判斷礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法和客觀地質(zhì)環(huán)境分析的礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,主觀判斷的資源評價(jià)方法基于有

15、經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)學(xué)家的主觀判斷：與直覺在評價(jià)礦產(chǎn)資源中起著非常重要的作用這樣一種認(rèn)識。具體如德爾菲法、簡單主觀概率法和復(fù)雜主觀概率法均屬此類。方法的特點(diǎn)：直接以若干地質(zhì)學(xué)家對同一地區(qū)的資源特征的主觀估計(jì)為原始數(shù)據(jù)。這類方法在國內(nèi)外均被廣泛地應(yīng)用。在對墨西哥石油資源的評價(jià)中就使用了德爾菲方法，并取得了較好效果。優(yōu)點(diǎn)：簡便易行，需用的資料不受限制，工作周期短，實(shí)用性較強(qiáng)，在地質(zhì)工作程度高、低地區(qū)均可使用。缺點(diǎn)：人為因素對成果的影響較大，精度

16、相對較低，適用于大區(qū)域的粗略估計(jì)。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,客觀的地質(zhì)環(huán)境分析的資源評價(jià)方法 以地質(zhì)環(huán)境的分析為基礎(chǔ)：評價(jià)所需的數(shù)據(jù)來源于對地質(zhì)現(xiàn)象的直接或間接觀測結(jié)果，數(shù)據(jù)的客觀性較強(qiáng)。區(qū)域價(jià)值估計(jì)法、豐度估計(jì)法、體積估計(jì)法和礦床模型法是這類方法中的常用方法。優(yōu)點(diǎn)：地質(zhì)依據(jù)充分，人為的干擾因素較小，成果易于解釋和接受。例如應(yīng)用礦床模型法進(jìn)行資源評價(jià)時(shí)，所使用的定量評價(jià)模型具體地反映了資源量與地質(zhì)條件之間的相依關(guān)系。在地質(zhì)條件類比基礎(chǔ)

17、上將定量模型外推到預(yù)測區(qū)。預(yù)測精度：由于各種評價(jià)方法的假設(shè)前提和所用數(shù)據(jù)不同，其精度也不盡相同。一般來說，要求的數(shù)據(jù)水平愈高，則其精度愈高。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,近年的實(shí)踐表明，非總和式礦產(chǎn)資源估算，適于選用思路模型；主要有礦床模型法、體積估計(jì)法和豐度估算法。豐度法：適用于化探數(shù)據(jù)水平較高的地區(qū)。由于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中化探數(shù)據(jù)水平總體比較低，尤其原生暈資料有限，因此豐度法對某些礦種和地區(qū)的應(yīng)用受到了數(shù)據(jù)水平的限制。 體積估計(jì)法：對層

18、狀沉積礦床和沉積變質(zhì)礦床有效的非總和式資源估算方法。該方法是通過沉積建造格局分布規(guī)律的研究、含礦層位定量地層對比、含礦巖相的熵分析等方法確定礦產(chǎn)資源估算的方法。,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,礦床模型法：一種重要的非總和式礦產(chǎn)資源估算方法。要求對某種類型礦床或礦化系列建立綜合信息找礦模型，并在此基礎(chǔ)上，建立礦產(chǎn)資源與地質(zhì)條件之間的關(guān)系，然后利用這種關(guān)系評價(jià)未知地區(qū)的礦產(chǎn)資源。估算礦產(chǎn)資源量、礦產(chǎn)質(zhì)量、礦床個(gè)數(shù)以及空間位置；使礦產(chǎn)資源估算達(dá)到

19、“四定”的目的。特點(diǎn)是比較實(shí)用，應(yīng)用廣泛的一種非總和式礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法。,礦產(chǎn)定位與定量預(yù)測關(guān)系,礦產(chǎn)資源評價(jià)工作不只是估算礦產(chǎn)資源的數(shù)量，而且要求對礦產(chǎn)資源的濃集因素進(jìn)行分析，確定礦產(chǎn)資源的位置，這使礦產(chǎn)預(yù)測工作進(jìn)一步定量化，使礦產(chǎn)區(qū)域調(diào)查工作進(jìn)一步科學(xué)化。由于非總和式資源評價(jià)工作的發(fā)展，要求對礦產(chǎn)資源總量估算工作作到“四定”。這樣使礦產(chǎn)資源定位預(yù)測和礦產(chǎn)資源定量預(yù)測工作有了相互結(jié)合的基礎(chǔ)。非總和式礦產(chǎn)資源估算工作，使礦產(chǎn)資

20、源靶區(qū)確定工作和靶區(qū)的資源潛力估算工作緊密結(jié)合起來，有利于指導(dǎo)進(jìn)一步普查找礦工作和加強(qiáng)成礦區(qū)成礦規(guī)律的研究，同時(shí)也減少不必要的重復(fù)計(jì)算工作。通常使用一套地質(zhì)、物探、化探數(shù)據(jù)同時(shí)達(dá)到兩個(gè)目的。,礦產(chǎn)定位與定量預(yù)測關(guān)系,根據(jù)非總和式礦產(chǎn)資源估算的“四定”要求，解決不同問題的數(shù)學(xué)模型有所不同，一般可以劃分如下幾類：①標(biāo)準(zhǔn)單元選擇數(shù)學(xué)模型②變量賦值與篩選數(shù)學(xué)模型③礦產(chǎn)資源定位預(yù)測數(shù)學(xué)模型④礦產(chǎn)資源定量預(yù)測數(shù)學(xué)模型⑤成果表達(dá)數(shù)學(xué)模型,

21、礦產(chǎn)定位與定量預(yù)測關(guān)系,選擇模型單元的數(shù)學(xué)模型：選擇模型單元是以地質(zhì)體為統(tǒng)計(jì)單元所出現(xiàn)的一個(gè)新問題，這種情況下，識別標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)單元顯得十分重要，必須用定量化手段來參與這一問題的研究。通過數(shù)學(xué)模型選擇出那些地質(zhì)控礦因素變化同單元資源量變化有對應(yīng)關(guān)系的單元作為模型單元。通常模型單元本身是沒有礦產(chǎn)資源潛力的。有已知儲量，但不能做為模型單元的單元是資源潛力來源的主要對象之一。,礦產(chǎn)定位與定量預(yù)測關(guān)系,變量賦值與篩選的數(shù)學(xué)模型：主要解決通過

22、單元對比來篩選變量和對變量客觀賦值問題。地質(zhì)變量可以劃分為確定性地質(zhì)條件和統(tǒng)計(jì)性的地質(zhì)變量。統(tǒng)計(jì)性的地質(zhì)變量是礦產(chǎn)資源預(yù)測的地質(zhì)變量。礦產(chǎn)資源定位預(yù)測和礦產(chǎn)資源定量預(yù)測所用的某些數(shù)學(xué)模型沒有明確的界線，而很重要的因素是取決于變量的賦值問題。,礦產(chǎn)定位與定量預(yù)測關(guān)系,礦產(chǎn)資源定位預(yù)測的數(shù)學(xué)模型，礦產(chǎn)資源定位問題是非總和式資源估算的一個(gè)組成部分。它所利用的地質(zhì)變量，主要應(yīng)從地質(zhì)條件是否存在的角度進(jìn)行賦值。從礦產(chǎn)預(yù)測角度分析，各種統(tǒng)計(jì)方

23、法計(jì)算所獲得的單元得分，是對預(yù)測單元成礦有利程度的一種定量化的度量，非總和式礦產(chǎn)預(yù)測，把礦產(chǎn)資源定位預(yù)測工作，看作為礦產(chǎn)預(yù)測的一個(gè)不可缺少的步驟?；蛘哒f是計(jì)算過程中的中間結(jié)果。應(yīng)當(dāng)指出，礦產(chǎn)資源定位預(yù)測有它自己的獨(dú)立性，因?yàn)橛行┭芯砍潭容^低的地區(qū)只能進(jìn)行礦產(chǎn)資源定位預(yù)測，而不具備礦產(chǎn)資源定量預(yù)測的條件。,數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用與分類,以地質(zhì)體為單元的非總和式資源預(yù)測遇到一個(gè)新的問題是，在地球上有工業(yè)價(jià)值的礦床、礦田的個(gè)數(shù)特別是在一個(gè)國家和地區(qū)

24、地質(zhì)體的個(gè)數(shù)是有限的，往往受到限制，因此，有些統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型的使用受到了限制，下面根據(jù)幾個(gè)實(shí)例探討這方面問題。 ①大中礦床個(gè)數(shù)少，礦床總數(shù)也少的礦帶。 ②大中型礦床數(shù)少，礦床的總數(shù)略多的礦田或礦帶 ③大中型礦床數(shù)少，但總礦床個(gè)數(shù)多的礦田或礦帶 ④大、中礦床個(gè)數(shù)多，礦床總數(shù)也多的礦田或礦帶,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測工作是把礦產(chǎn)預(yù)測、統(tǒng)計(jì)預(yù)測和礦產(chǎn)資源總量估算三者統(tǒng)一起來，把地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)多種成礦信息在以地質(zhì)體為單元的

25、前提下有機(jī)結(jié)合起來。需要處理大量的地質(zhì)、物探、化探數(shù)據(jù)；其計(jì)算工作量是相當(dāng)大的。這就必須在評價(jià)工作中，充分發(fā)揮電子計(jì)算機(jī)容量大、運(yùn)算速度快的特長，完成礦產(chǎn)資源定量預(yù)測任務(wù)。應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性進(jìn)行工作：,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,(1)物探、化探、遙感資料的數(shù)據(jù)予處理及圖系的自動(dòng)成圖。(2)數(shù)學(xué)方法選擇模型單元。(3)變量賦值研究。(4)礦產(chǎn)資源定位預(yù)測計(jì)算模型的試算及建立。(5)礦產(chǎn)資源定量預(yù)測的計(jì)算模型的試算及建立。(6)地質(zhì)

26、、物探、化探綜合信息數(shù)據(jù)庫的建立及資料存儲和提取的自動(dòng)化。(7)綜合信息成礦預(yù)測圖編制、靶區(qū)分布圖及其它評價(jià)成果圖件的自動(dòng)化輸出。,礦產(chǎn)資源評價(jià),,,,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測概念,,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測模型,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,豐度估計(jì)法體積估計(jì)法礦床模型法,定量預(yù)測的基本方法,豐度估計(jì)法原理：較高的豐度往往伴隨著較豐富的資源——某種礦產(chǎn)儲量與該元素在該地區(qū)的豐度（克拉克值）有一定的關(guān)系。在地球化學(xué)找礦中，研究這

27、種關(guān)系也是研究區(qū)域性成礦規(guī)律的主要內(nèi)容。在局部地區(qū)或全球性的研究工作中，基本弄清了元素的地殼豐度（克拉克值）與礦產(chǎn)儲量的關(guān)系，建立經(jīng)驗(yàn)公式，得出了大體一致的結(jié)論。從非總和式礦產(chǎn)資源估算角度，豐度估算法主要是解決局部地區(qū)的資源估算問題。因此，主要是用原生暈、次生暈和水系沉積物解決礦產(chǎn)資源量的估算問題。,豐度估算法,豐度模型的建立和應(yīng)用 由已知地區(qū)求出成礦元素的富集系數(shù)；外推到地質(zhì)環(huán)境相類似的未知地區(qū)；求出預(yù)測資源量。

28、 富集系數(shù)：在地殼單位體積內(nèi)某元素成礦部分占元素總量的比例。反映元素在一定地質(zhì)環(huán)境中富集成礦的能力。富集系數(shù)的計(jì)算公式為： rR-成礦元素或成礦元素組合（R）的富集系數(shù);TR-成礦元素或成礦元素組合（R）的金屬儲量（噸）;CR-模型區(qū)的面積(km2) ;D-已知區(qū)地殼深度(km)，一般按當(dāng)前的開采勘探技術(shù)條件確定; CA-成礦元素的地殼豐度（10-6）; SG-成礦元素組成礦石的體重; 103是將體重G和豐度A的單位統(tǒng)

29、一用km3和噸表示的換算常數(shù)。,,豐度估算法,對于未知區(qū)內(nèi)的資源總量估算公式，是將上式進(jìn)行變換。公式為 ： ETR—未知區(qū)（預(yù)測區(qū)）內(nèi)的資源總量（噸）； RA—未知區(qū)面積(km2)； A—未知區(qū)的地殼豐度（10-6）； D—地殼深度(估算深度，km)； SG—未知區(qū)礦石體重 （噸/m3） 。當(dāng)rR為已知時(shí)，可根據(jù)未知區(qū)取得的RA、A、D、SG等參數(shù)

30、進(jìn)行礦產(chǎn)資源估算，這就是資源預(yù)測的豐度模型。,,豐度估算法,1:20萬地球化學(xué)測量資料應(yīng)用(選自墨西哥會(huì)議材料) 根據(jù)1∶20萬金屬量測量中測得的銅元素濃度，求得已知銅的豐度為: CA=19.55×10-6已知面積 CR=12072km2 （全區(qū)面積共21312km2，扣去水域和第四紀(jì)分布區(qū)9240km2 的實(shí)際取樣面積）。區(qū)內(nèi)巖石加權(quán)平均比重為:SG=3.5勘查獲得銅資源總量

31、為 TR=2,973,628噸。計(jì)算富集系數(shù),豐度估算法,預(yù)測區(qū)銅金屬蘊(yùn)藏量（資源量）預(yù)測： 銅的豐度CA=32.68×10-6 預(yù)測面積RA=2632km2 巖石比重為SG=3.5將富集系數(shù)rR=0.003587用于這個(gè)預(yù)測區(qū)，于是計(jì)算預(yù)測區(qū)的銅資源量為: 據(jù)了解，在資源預(yù)測之后，新證實(shí)的蘊(yùn)藏量已達(dá)40萬噸以上，這是一次成功的驗(yàn)證。,,,豐度估算法,地球化學(xué)異常評

32、價(jià) ：介紹的是索洛沃夫提出的方法。 根據(jù)礦體的次生分散暈對礦體定量評價(jià)的方法是以暈的擴(kuò)散模式為依據(jù)；在使用次生暈結(jié)果并結(jié)合地質(zhì)資料圈定次生分散暈的條件下，通常研究某一水平截面（或平行于斜坡的截面）上，所含的成礦元素的金屬量與當(dāng)初在這一水平上的礦體中所包含金屬量之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行資源估算。線金屬量法（米％）和面金屬量法（平方米％）是沿測線（沿平面或沿剖面）在地球化學(xué)異常范圍內(nèi)研究超出背景的金屬量。在數(shù)學(xué)意義上相當(dāng)于沿直線（或按面積

33、）的積分。,,豐度估算法,在實(shí)際計(jì)算中，次生暈的異常金屬量可以利用下列公式計(jì)算： P-某成礦元素的金屬量； ΔS-普查網(wǎng)的方格的面積； CX-取樣點(diǎn)上測得的金屬元素的濃度； S-異常范圍 ； -圈定異常范圍的元素濃度的平均值 ； -地區(qū)性的地球化學(xué)背景值；一般礦體金屬量和暈的金屬量之間的比例關(guān)系為 P=K Pu Pu-礦體面

34、金屬量，P-次生分散暈的面金屬量,,,,豐度估算法,對于深部礦體的金屬儲量可用下式計(jì)算。 P-暈的面金屬量，單位為米2 ％；K-是次生富集系數(shù)（K≥1 ），由成礦元素的地球化學(xué)性質(zhì)決定，且隨著侵蝕截面的加深而趨于數(shù)值1。H-適當(dāng)?shù)挠?jì)算深度，單位為米。除以40則是將儲量單位用噸表示的換算常數(shù)。?-統(tǒng)計(jì)的表外礦在總量中所占的比例系數(shù)（?＜1 ）。索沃洛夫認(rèn)為按這個(gè)公式算得的儲量屬D 級（相當(dāng)于334級）,,,,

35、豐度估算法,地球化學(xué)異常是由水系沉積物測量所圈定，則預(yù)測礦床儲量可采用如下方法。 設(shè)水系中任一點(diǎn)的金屬含量為 P-礦化區(qū)的面金屬量，單位為米2 ％，S-匯水盆地面積，單位為米2。K′-當(dāng)?shù)貤l件的比例系數(shù)CΦ′-水系中金屬元素背景值。若令P′=K′P，則P′=S(CX′—CΦ′)，P′是水系中的面金屬量根據(jù)水系沉積物中的金屬量,可求出面金屬量,,,豐度估算法,根據(jù)土壤的面金屬量，若求原巖中金屬量，根據(jù)前面

36、的討論，有 于是估計(jì)原巖中金屬量的公式為 如果水系數(shù)目為m。估計(jì)總金屬量用公式,,,,體積估算法,體積估計(jì)法是礦產(chǎn)資源預(yù)測中的一種簡便易行的方法。在美國、加拿大、墨西哥、委內(nèi)瑞拉等國都采用這種方法進(jìn)行資源評價(jià)。從礦產(chǎn)種類來說，石油、煤、磷灰石、鉀鹽、沉積鐵礦等層狀礦產(chǎn)都能應(yīng)用體積法進(jìn)行評價(jià)。,體積估算法,體積估計(jì)法的基本實(shí)質(zhì)：將某種礦產(chǎn)的平均含量的估計(jì)值，外推到預(yù)測區(qū)的體積中。它包含了兩個(gè)主要步

37、驟： 根據(jù)已有的資料，建立合理的地質(zhì)論據(jù)，確定某種礦產(chǎn)資源在地殼單位體積內(nèi)的平均含量。根據(jù)相似類比原理，將已知區(qū)的某種礦產(chǎn)的平均含量外推到預(yù)測區(qū)，確定預(yù)測區(qū)的含礦建造體積，從而估算出礦產(chǎn)資源的數(shù)量。預(yù)測區(qū)與已知區(qū)地質(zhì)成礦條件的相近性可能是粗略，或是比較細(xì)致的，根據(jù)所掌握資料的水平確定。,體積估算法,體積估算法基于相似類比原理：①在一定的地質(zhì)建造中賦存著某種礦產(chǎn)資源的潛力，是與該建造的體積成正比的；②地質(zhì)環(huán)境類似的建造中，有賦存同類

38、礦產(chǎn)資源的潛力。這些假設(shè)是應(yīng)用體積法的前提 。方法的計(jì)算步驟 以石油資源預(yù)測為例。資料收集 收集模型區(qū)以下方面的資料： 過去的產(chǎn)量(PP)； 探明儲量(Pr)推定儲量(Lgr)； 推斷儲量(Ir)； 根據(jù)未見油氣的鉆孔圈定盆地內(nèi)無油氣的體積(Vx)； 采取率(?g)； 有遠(yuǎn)景巖層的體積(Vf)。,體積估算法,計(jì)算模型區(qū)資源平均含量。模型區(qū)的礦產(chǎn)資源平均含量計(jì)算公式為 計(jì)算預(yù)

39、測區(qū)賦存礦產(chǎn)的地質(zhì)建造的體積。對石油來說，從地質(zhì)圖上測定沉積盆地面積，再乘以沉積中含油建造的厚度，這樣就得到所求的體積Vu。計(jì)算資源量 計(jì)算公式為 PS=Mc×Vc 即為預(yù)測區(qū)的資源量預(yù)測結(jié)果。隨著礦產(chǎn)資源估算工作的深入，體積估算方法也要向非總和式估算方法發(fā)展。,,體積估算法,應(yīng)用實(shí)例 張光前在湖北宜昌磷礦資源量估算研究中，應(yīng)用馬爾柯夫鏈綜合分析研究磷礦的有利沉積旋回；應(yīng)用百分熵研究磷礦的有利巖相的變化

40、規(guī)律；應(yīng)用系統(tǒng)熵分析研究磷礦的富集規(guī)律。其研究成果為非總和式體積估算方法提供了礦產(chǎn)資源估算的地質(zhì)基礎(chǔ)。 湖北宜昌磷礦資源估算的具體步驟如下：通過沉積格局的分析，從沉積建造、沉積旋回分析入手，劃分總和式估算的區(qū)域。把宜昌與荊襄磷礦分為兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行資源估算。應(yīng)用馬爾柯夫鏈的綜合分析，進(jìn)行含磷巖系的旋回劃分及層位對比，明確不同區(qū)域主要的資源層位。應(yīng)用百分熵進(jìn)行巖相分析，在不同旋回劃分巖相的基礎(chǔ)上，確定不同區(qū)域里含磷的主要巖

41、相類型及其空間分布規(guī)律，從而確定預(yù)測方向及靶區(qū)。,體積估算法,應(yīng)用系統(tǒng)熵研究磷礦的富集規(guī)律，進(jìn)一步建立系統(tǒng)熵與線性儲量之間的回歸分析模型。根據(jù)含磷旋回，含磷巖相以及系統(tǒng)熵的變化規(guī)律，確定預(yù)測遠(yuǎn)景區(qū)范圍。把典型實(shí)測剖面的線面儲量計(jì)算作為基礎(chǔ)模型，在靶區(qū)范圍進(jìn)行資源估算。通過以上六步，使所估算出的資源量有一定層位、一定巖相、一定富集規(guī)律和一定空間位置。這樣可以把礦產(chǎn)靶區(qū)預(yù)測與資源量估算緊密結(jié)合起來。,體積估算法,應(yīng)用馬爾柯夫鏈進(jìn)行含磷

42、層位的旋回劃分 通過宜昌九個(gè)剖面和荊襄六個(gè)剖面的馬爾柯夫鏈綜合分析，宜昌礦區(qū)劃分為三個(gè)旋回。各旋回特點(diǎn)如表。各旋回概況表,體積估算法,應(yīng)用百分熵進(jìn)行巖相分析。采用下列公式計(jì)算百分熵 100Hr—系統(tǒng)的相對熵；Hm—系統(tǒng)的最大熵值； Pi—第i組分所占厚度百分比。 在旋回劃分的基礎(chǔ)上，通過百分熵研究各個(gè)旋回的巖相。各巖相的主要特征如表所示。 磷礦的形成一般在熵值大于60的

43、巖相區(qū)，如D、E、G相，其次為F相。 根據(jù)巖相的劃分及P2O5的平均含量，可見磷質(zhì)在G、E、D相有明顯的濃聚，其它巖相磷質(zhì)則相對分散，故確定G、E、D為含礦巖相，其它為非礦巖相。,,體積估算法,表 各巖相特征表,體積估算法,應(yīng)用系統(tǒng)熵研究磷礦的富集規(guī)律。 上升洋流攜帶大量富磷溶液，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中磷酸鹽沉積下來形成礦源層，再經(jīng)多次反復(fù)的機(jī)械簸選作用，磷質(zhì)進(jìn)一步富集成礦。系統(tǒng)熵的大小反映了磷礦是否進(jìn)一步富集的巖

44、石共生組合的特點(diǎn)，故“系統(tǒng)熵”與磷的富集存在著一定的關(guān)系。通過十五個(gè)剖面各個(gè)旋回系統(tǒng)熵與線儲量的計(jì)算，將結(jié)果進(jìn)行單變量回歸分析，得到主要含礦旋回的回歸方程及相關(guān)系數(shù)如下： 可見系統(tǒng)熵與線儲量之間存在著密切的正相關(guān)關(guān)系，由此可根據(jù)旋回系統(tǒng)熵值，間接推斷磷礦的富集規(guī)律。,,體積估算法,根據(jù)巖相分析與系統(tǒng)熵的分析提出預(yù)測方向宜昌磷礦的I1，I2，II旋回中的巖相變化向北東方向分別為E、G或D相。這三種巖相是最有希望賦存

45、磷礦的巖相。 系統(tǒng)熵與線儲量在宜昌礦區(qū)北及北東方向上仍然有繼續(xù)升高與增長的趨勢。特別是Ⅱ旋回中的磷礦層在栗西礦區(qū)明顯增厚。荊襄礦區(qū)Ⅲ旋回中，巖相變化從北向南為D→G→D →G，由放馬山礦向南有持續(xù)G相或變成D相的趨勢。荊襄礦區(qū)Ⅰ、Ⅲ兩個(gè)含礦旋回的線儲量與系統(tǒng)熵，在放馬山礦并無明顯的減少與降低，仍以較高的值向南延續(xù)。 根據(jù)上述分析，推測宜昌磷礦的北及北東部、荊襄磷礦放馬山礦的南部為有希望發(fā)現(xiàn)新的磷礦遠(yuǎn)景預(yù)測區(qū)。,第一節(jié)

46、 礦產(chǎn)資源定量預(yù)測,通過典型剖面對靶區(qū)進(jìn)行資源量估算 采用G、E、D含礦巖相的平均厚度，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)資料，圈定靶區(qū)的分布面積，以此來確定該地區(qū)具有一定經(jīng)濟(jì)意義的有效體積。根據(jù)上述對有效體積范圍的確定，以及當(dāng)前對具有工業(yè)意義的儲量的規(guī)定公式 資源量=有效體積×平均品位×體重 計(jì)算出該地區(qū)磷礦總的資源量(包括經(jīng)濟(jì)與非經(jīng)濟(jì)資源)與具工業(yè)意義的經(jīng)濟(jì)資源，其結(jié)果如表所示。,體積

47、估算法,由此得出結(jié)論：宜昌磷礦的北、北東部，即自果園、栗西、丁家河、桃坪河等以北或北東8000米范圍內(nèi)為大有希望發(fā)現(xiàn)新的磷礦的遠(yuǎn)景靶區(qū)，總資源潛力約為34億噸，具工業(yè)意義的經(jīng)濟(jì)資源可達(dá)近10億噸，這是今后工作的重點(diǎn)地區(qū)。荊襄磷礦放馬山以南6000米，沿巖層傾向方向4000米范圍內(nèi)為遠(yuǎn)景靶區(qū)，總資源潛力為34億噸。放馬山以南3000米以內(nèi)具工業(yè)意義的經(jīng)濟(jì)資源約0.6億噸。故這個(gè)地區(qū)值得今后重視。其它地段也有待進(jìn)一步的工作。,礦床模

48、型法,礦床模型法又稱礦床模擬化法：依據(jù)某一類礦床或礦床系列特征建立所的模型，應(yīng)用到預(yù)測區(qū)；找出與模型區(qū)的地質(zhì)環(huán)境最接近或最相似的靶區(qū)，并對其資源潛力作出估算。礦床模型法應(yīng)用前提：“相似的地質(zhì)條件，產(chǎn)出相似的礦產(chǎn)資源，某些地質(zhì)條件的變化，將會(huì)引起礦產(chǎn)資源量的變化”（相似類比原理）；實(shí)質(zhì)是普查評價(jià)工作的系統(tǒng)化、理論化和定量化。礦床模型法屬于非總和式資源估算最重要估算方法。,礦床模型法,方法改進(jìn)和應(yīng)用地質(zhì)資料的不統(tǒng)一性和物化探成果的多解

49、性問題：在地質(zhì)的先驗(yàn)前提下，對物探、化探、重砂、遙感等信息進(jìn)行綜合解譯，改進(jìn)資料搜集和整理的工作方法。 成礦單元與評價(jià)單元對應(yīng)關(guān)系：地質(zhì)體是有等級的，礦產(chǎn)資源預(yù)測的單元也是有等級的，資源也以此作為類型劃分的依據(jù)。根據(jù)礦產(chǎn)資源潛力的分析，以地質(zhì)體為單元，劃分礦床單元、礦田單元，使單元的劃分和礦產(chǎn)資源潛力有明確的對應(yīng)關(guān)系，并應(yīng)用數(shù)學(xué)模型檢驗(yàn)這種的對應(yīng)關(guān)系的可靠性，使單元的選擇有相對客觀的標(biāo)準(zhǔn)。,礦床模型法,以地質(zhì)體為單元進(jìn)行地質(zhì)變量的選

50、取與賦值：在單元的對比中，提取統(tǒng)計(jì)性地質(zhì)變量作為礦產(chǎn)資源預(yù)測研究的地質(zhì)變量，根據(jù)預(yù)測類型（或組合）的礦產(chǎn)資源，選用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型定量賦值（賦值標(biāo)準(zhǔn)的客觀性）。 進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換：根據(jù)模型區(qū)和預(yù)測區(qū)的地質(zhì)研究程度，加強(qiáng)直接信息與間接信息有機(jī)關(guān)聯(lián)，進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換，應(yīng)用間接信息進(jìn)行預(yù)測單元的礦產(chǎn)資源量估算。模型選?。焊鶕?jù)礦床類型、單元特征以及不同等級單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)V產(chǎn)資源估算的數(shù)學(xué)模型。強(qiáng)調(diào)以地質(zhì)體為單元，把礦產(chǎn)統(tǒng)計(jì)預(yù)測和礦產(chǎn)資源預(yù)

51、測有機(jī)結(jié)合起來進(jìn)行，以達(dá)到“四定”的要求。,礦床模型法,礦床模擬法實(shí)施的步驟如下： 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 為了建立綜合信息找礦模型，首先需要對預(yù)測的礦種類型的已知礦床地質(zhì)、物探、化探、重砂、遙感等資料進(jìn)行系統(tǒng)收集；按類型建立控礦因素的直接信息和間接信息的關(guān)聯(lián)。通過同類礦床的統(tǒng)計(jì)對比分析建立綜合信息找礦模型。在綜合信息找礦模型建立的基礎(chǔ)上，應(yīng)用不同類型綜合信息找礦模型，編制不同類型的綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測圖。并按不同類型礦床間接信息的特征預(yù)測礦

52、產(chǎn)資源靶區(qū)。,礦床模型法,單元?jiǎng)澐趾湍Ｐ蛦卧x取 以地質(zhì)體為單元。通過綜合信息方法確定地質(zhì)單元存在的控制條件、分布范圍。根據(jù)已知資料，可以劃分為礦床單元和礦田單元。利用間接信息對未知區(qū)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?。一般說，選擇單元主要考慮兩點(diǎn)：需要對單元進(jìn)行類型劃分，同一母體、同一級別的單元才能建立模型；同類型、同一等級的單元根據(jù)礦產(chǎn)資源量與統(tǒng)計(jì)性地質(zhì)變量的關(guān)系，選擇代表不同規(guī)模（礦床）、礦田的模型單元才能建立礦產(chǎn)資源預(yù)測模型。,礦床模型法,預(yù)

53、測模型和簡化模型研究建立礦產(chǎn)資源預(yù)測模型：根據(jù)不同等級、不同母體的單元特征建立礦產(chǎn)資源預(yù)測模型。根據(jù)單元的個(gè)數(shù)或單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換：根據(jù)地質(zhì)工作研究程度的不平衡性，對礦產(chǎn)資源預(yù)測模型進(jìn)行簡化或信息轉(zhuǎn)換，使建立的礦產(chǎn)資源模型適用于預(yù)測區(qū)。變量賦值：變量在模型中的作用有正反兩種表現(xiàn)，通過變量權(quán)（系數(shù)）符號區(qū)分；變量作用的大小用權(quán)的絕對值衡量。預(yù)測模型中保留那些重要的變量，剔除無用變量。,礦床模型法,變量轉(zhuǎn)換

54、（直接信息—間接信息轉(zhuǎn)換）：研究變量間的關(guān)系，分析確定相關(guān)變量，進(jìn)行變量互換（預(yù)測區(qū)主要是通過間接信息進(jìn)行預(yù)測）。區(qū)分不同勘查階段的變量：資源評價(jià)主要應(yīng)用普查階段獲得的變量進(jìn)行預(yù)測。用這種變量建立的模型稱之為簡化模型。簡化模型的方案可以不同，但要同原預(yù)測模型的預(yù)測效果相對比，找出不超過某種允許范圍的簡化模型，即可認(rèn)為二者預(yù)測結(jié)果基本相同。這種選定的簡化模型中的變量，即是普查階段不可缺少的地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容，故可稱為普查評價(jià)準(zhǔn)則。,礦床模型法

55、,根據(jù)非總和式礦產(chǎn)資源估算要求，預(yù)測模型從目的上可以劃分為兩類：定位預(yù)測和定量預(yù)測。前者是確定礦產(chǎn)資源體的空間位置，而后者是確定資源的數(shù)量。定位模型和定量模型主要取決于變量的賦值方法。從模型單元和預(yù)測單元之間相似程度角度進(jìn)行預(yù)測是屬于定位預(yù)測范疇。如在特征分析中研究預(yù)測單元成礦條件的有利程度；在判別分析中研究它是屬于哪一類樣品的界限；在概率回歸中研究樣品屬于那一類的概率，這均屬于定位預(yù)測。如果根據(jù)不同等級單元及其所對應(yīng)的相同等

56、級地質(zhì)變量，研究地質(zhì)變量和礦產(chǎn)資源量的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，用上述數(shù)學(xué)模型則可達(dá)到礦產(chǎn)資源定量預(yù)測的目的。,礦床模型法,建立礦產(chǎn)資源參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析模型通常用蒙特卡洛方法建立礦產(chǎn)資源預(yù)測統(tǒng)計(jì)分布模型。建立模型礦床參數(shù)分布模型：對模型區(qū)的礦床（或礦田）單元的已知參數(shù)如礦石量T、礦床品位C和金屬儲量M，建立它們的理論分布，用來估算預(yù)測區(qū)的資源量。首先建立資源參數(shù)C和T的概率分布：根據(jù)樣本的統(tǒng)計(jì)直方圖峰度、偏度等特征，用形狀相似的已知分布來擬合或用函

57、數(shù)逼近方法建立起理論分布模型。在模型的各項(xiàng)參數(shù)都已建立概率分布的基礎(chǔ)上，接下來的工作是使用隨機(jī)數(shù)在這些分布中抽樣，形成隨機(jī)變量的概率分布。,礦床模型法,預(yù)測模型的應(yīng)用：以預(yù)測對象的資源量服從相似類比理論。預(yù)測區(qū)的成礦條件與模型區(qū)不同時(shí)，不能直接用該模型進(jìn)行預(yù)測。確定類比系數(shù)：為了使預(yù)測對象適合模型使用條件，需要建立兩者的關(guān)聯(lián)，故將預(yù)測單元乘上一個(gè)表示見礦可能性的有利系數(shù)，即類比系數(shù)L。模型應(yīng)用條件修正：在資源預(yù)測模型中起到聯(lián)系礦床

58、模型和預(yù)測對象的作用，是對模型應(yīng)用條件的修正，使礦床模型成為實(shí)用預(yù)測模型。,礦產(chǎn)資源評價(jià),,,,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測概念,,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測模型,礦產(chǎn)資源定量預(yù)測方法,蒙特卡洛方法邏輯信息法三權(quán)法,定量預(yù)測常用數(shù)學(xué)模型,資源定量預(yù)測的實(shí)質(zhì)是對研究區(qū)內(nèi)蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源的數(shù)量等作出定量的估計(jì)。資源定量預(yù)測有兩種形式：一種是“總和式”，另一種是“非總和式”。總和式資源定量預(yù)測：對預(yù)測區(qū)內(nèi)資源總體的規(guī)模作出估計(jì)，而不研究單

59、個(gè)礦產(chǎn)資源體的資源數(shù)量?？偤褪劫Y源預(yù)測的統(tǒng)計(jì)模型主要用蒙特卡洛法；非總和式資源預(yù)測：統(tǒng)計(jì)估算研究區(qū)內(nèi)每一個(gè)礦產(chǎn)資源體的可能的資源規(guī)模，然后，將它們累加起來得出研究區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源的總量。非總和式資源預(yù)測常用數(shù)學(xué)模型有：邏輯信息法、三權(quán)法。,蒙特卡洛方法,蒙特卡洛方法也稱統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方法：根據(jù)統(tǒng)計(jì)抽樣理論，對隨機(jī)變量函數(shù)的概率分布進(jìn)行抽樣模擬，建立起概率意義下的資源量分布模型，依據(jù)該模型估算某一概率下的資源量。該方法能得到許多復(fù)雜隨機(jī)變量近似

60、的概率分布模型，因此在統(tǒng)計(jì)學(xué)中具有重要意義。地質(zhì)事件及其所產(chǎn)生的地質(zhì)體無論作為地質(zhì)過程中的產(chǎn)物還是作為地質(zhì)觀測的結(jié)果，都具有隨機(jī)性。資源在特定地質(zhì)環(huán)境中的富集作用也是一種隨機(jī)事件，因此資源可在一定概率意義下進(jìn)行估計(jì)。,蒙特卡洛方法,資源量具有質(zhì)量和數(shù)量兩種特征質(zhì)量特征用品位表示，表示資源數(shù)量特征的參數(shù)有資源個(gè)數(shù)、礦石量和金屬量等；這些特征參數(shù)都是隨機(jī)變量；資源量是這些參數(shù)的函數(shù)。蒙特卡洛方法在資源量估算中的應(yīng)用，是通過統(tǒng)計(jì)抽樣

61、模擬資源參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布，進(jìn)而求出資源量的概率分布，根據(jù)資源量的概率分布對預(yù)測區(qū)的資源量進(jìn)行估算。,蒙特卡洛方法,資源量估算過程建立概率模型：根據(jù)資源預(yù)測對不同礦種的不同要求，建立資源與參數(shù)的關(guān)系，例如：金屬量M與礦石量T和品位C的關(guān)系是 M=T×C 建立參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布：不同參數(shù)有不同的分布，可通過樣本觀察值的統(tǒng)計(jì)和模擬求得參數(shù)分布。隨機(jī)抽樣，模擬資源量分布。研究預(yù)測區(qū)和模型區(qū)的關(guān)系：通過類比建立預(yù)測區(qū)資源量的概率

62、分布，用資源量概率分布估計(jì)預(yù)測區(qū)的資源量。,建立概率模型,蒙特卡洛方法是一種模擬隨機(jī)變量分布函數(shù)的一種方法。它應(yīng)用于資源估算中，主要用于資源量概率分布模型的建立。不同的概率分布模型具有不同的地質(zhì)意義，資源量預(yù)測的一般模型是： M為統(tǒng)計(jì)單元資源量，它是隨機(jī)變量。令Cj (j = 1, 2, …, m)為資源特征參數(shù)，例如品位C、礦石量T等，它們也是隨機(jī)變量。資源量M是這些參數(shù)的函數(shù)，表示為M=f(C1,C2,…,Cm)

63、不同的函數(shù)將形成不同的資源量分布模型。,蒙特卡洛方法,隨機(jī)變量分類：資源量預(yù)測中常用的概率分布模型： ①隨機(jī)變量乘積模型；②隨機(jī)變量和的模型；③隨機(jī)變量混合模型。隨機(jī)變量乘積模型：由于不同模型中具有不同的隨機(jī)變量（參數(shù)），而且有不同的關(guān)系，不同模型反映了不同地質(zhì)內(nèi)容。譬如為了研究某類礦床、礦田等單元資源量分布，可以通常礦石量、品位等參數(shù)求得 :M=T·C 資源量為T和C兩隨機(jī)變量的乘積，屬于第一種模型。,蒙特卡洛方法

64、,隨機(jī)變量和的模型：如果研究兩個(gè)不同研究區(qū)的資源量預(yù)測問題，由于兩個(gè)區(qū)的資源參數(shù)具有不同的分布，為求得兩個(gè)區(qū)的資源總量或礦石總量或礦床個(gè)數(shù)總量，則可采取隨機(jī)變量和的模型：M=M1+M2 N=N1+N2T=T1+T2 其中，M1、N1、T1分別表示其中第一個(gè)區(qū)的資源量、礦床數(shù)、礦石量參數(shù)，M2、N2、T2表示第二個(gè)區(qū)的相應(yīng)參數(shù)。,蒙特卡洛方法,混合模型：此例中研究兩個(gè)區(qū)的資源量還可表示為 M=T1C1+T2C2

65、 以上模型中既有隨機(jī)變量的乘積，又有隨機(jī)變量的和，是一種混合模型。它由兩個(gè)乘積模型與一個(gè)和模型組成。一個(gè)復(fù)雜的模型一定是由一系列簡單模型組成的，因此，可按分解后的簡單模型研究各種參數(shù)之間的關(guān)系。,蒙特卡洛方法,按資源參數(shù)的維數(shù)分類一維預(yù)測模型：只含一個(gè)資源參數(shù)的預(yù)測模型稱為一維預(yù)測模型。有時(shí)由于某種礦產(chǎn)資源品位變化，使原來礦石量發(fā)生相應(yīng)的變化，為求新的礦石量T的分布可采用一維模型；T1*=f(T)。譬如

66、 T*=aT或T*=aTc f-根據(jù)品位變化對礦石量影響所確定的函數(shù)關(guān)系。再比如進(jìn)行大區(qū)域資源量預(yù)測，由于資料水平和精度要求，可采取如下模型預(yù)測資源總量： M*=NM M-預(yù)測區(qū)資源量，N-總的資源數(shù)目，一個(gè)常數(shù)。,蒙特卡洛方法,二維預(yù)測模型：含二個(gè)資源參數(shù)的模型稱為二維模型。由二個(gè)獨(dú)立隨機(jī)變量做參數(shù)的模型。資源量特征中最基本

67、的特征是礦石量和品位，為了研究資源量分布規(guī)律，對與模型類似的地區(qū)預(yù)測資源量，可采用如下的模型： M=T·C T為礦石量，C為品位，M為資源量。,蒙特卡洛方法,三維預(yù)測模型：含三個(gè)資源參數(shù)的模型稱為三維模型。如進(jìn)行外推預(yù)測時(shí)，預(yù)測區(qū)單元成礦具有一定概率性，因此整個(gè)統(tǒng)計(jì)單元資源母體中，反映成礦可能性的量L為隨機(jī)變量。母體的資源量將與礦石量T，品位C及成礦概率L有

68、關(guān)，它們之間滿足如下的關(guān)系： M=T·C·L 在資源量預(yù)測中，特別是以地質(zhì)體為單元的資源總量預(yù)測，通常估算預(yù)測區(qū)的資源量時(shí)均采用這種模型。一般礦床級預(yù)測以礦床單元為統(tǒng)計(jì)樣品、礦田級預(yù)測以礦田單元為統(tǒng)計(jì)樣品。,蒙特卡洛方法,四維預(yù)測模型：四維預(yù)測模型是指含有四個(gè)獨(dú)立的參數(shù)。比如有資源個(gè)數(shù)N、礦石量T、 品位C及成礦概率L。

69、 M=N·T·C·L 這種模型對于網(wǎng)格化單元的資源預(yù)測是常用的。由于網(wǎng)格單元與礦床沒有確定的對應(yīng)關(guān)系，而單元中礦床數(shù)N是隨機(jī)變量，因此，作為網(wǎng)格單元的資源量應(yīng)與礦床數(shù)呈正相關(guān)。如要采用地質(zhì)體為單元，一般不采用該模型。 以上是對模型的一種分類。構(gòu)造模型的方法很多，根據(jù)問題的性質(zhì)、任務(wù)的要求以及資料水平的不同，可構(gòu)造出不同的模型。比如礦床預(yù)測模型、礦田