Kohonen人工神经网络在新疆_省略_山地区斑岩型钼矿资源预测中的应用_王中
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地球化学定量预测法在区域矿产调查中的应用——以新疆比勒提地区为例张辉;马庆;宋贺民;王占彬;王兵;牛学瑶【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2018(042)005【摘要】新疆比勒提地区地处西南天山,是金和有色金属矿产的重要成矿远景区.通过该区1∶5万区域地质矿产调查和水系沉积物测量,研究了该区成矿地质背景,总结分析了元素地球化学特征,圈定了3处找矿远景区;采用地球化学定量预测法(面金属量法),选取研究区内的典型矿床布隆金矿和萨喀尔得铜矿为参考对象,对喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区进行了Au和Cu资源潜力评价,估算得出Au潜在资源量309 kg,Cu潜在资源量38168t,表明该区具备一定的找矿潜力.【总页数】9页(P857-865)【作者】张辉;马庆;宋贺民;王占彬;王兵;牛学瑶【作者单位】武警黄金第七支队,山东烟台 264000;武警黄金第六支队,青海西宁810000;武警黄金第七支队,山东烟台 264000;武警黄金第七支队,山东烟台264000;武警黄金第七支队,山东烟台 264000;武警黄金第七支队,山东烟台264000;中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】P632【相关文献】1.新疆西昆仑地区阿勒玛勒克岩体岩石地球化学特征及构造环境分析 [J], 朱余银;杨恒书2.新疆比勒提地区地球化学场多重分形及异常解释 [J], 王占彬;宋贺民;许鲁宁;陈熹卓;高增寿3.地球化学定量预测法在武夷成矿带铜资源潜力评价中的应用 [J], 湛龙;黄正清;龚鹏4.区域地质矿产调查化探样品分析中Excel的新应用——以甘肃中寨-十里铺地区水系沉积物为例 [J], 沈平; 门倩妮5.新疆西天山哈勒尕提铁铜矿床同位素地球化学特征及成矿物质来源 [J], 王新利;顾雪祥;彭义伟;章永梅;章幼惠;高虎;何格;周超因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大庆石油地质与开发Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing2023 年 10 月第 42 卷第 5 期Oct. ,2023Vol. 42 No. 5DOI :10.19597/J.ISSN.1000-3754.202208029基于人工神经网络的页岩油藏产量预测定量表征模型周玉辉1,2龚杰1 盛广龙1 赵辉1 黄罗义1 石晨阳1 徐云峰1,2(1.长江大学石油工程学院,湖北 武汉430100;2.油气钻采工程湖北省重点实验室,湖北 武汉430100)摘要: 页岩油藏开采过程通常包括压裂、闷井、返排,较常规油藏其流体渗流机理复杂,采用传统产量预测模型难以描述其复杂生产变化特征。
传统定量表征模型虽可以描述页岩油藏产量变化特征,但其需要根据实际生产数据人工提取特征参数,无法适用于新井产量预测。
通过收集现场实际生产数据建立样本库,运用人工神经网络建立产量主控因素与定量表征模型特征参数关系模型,形成了一种基于人工神经网络的定量表征产量预测新方法。
训练后模型预测值与实际值相关性较好,通过输入压裂施工、油层品质、生产因素等参数即可预测新井全周期生产动态及不同施工措施下的产量变化规律。
研究成果对页岩油开发技术政策研究具有重要的指导作用。
关键词:页岩油藏;定量表征模型;人工神经网络;产量预测中图分类号:TE328 文献标识码:A 文章编号:1000-3754(2023)05-0147-07Quantitative characterization model of shale reservoir productionprediction based on artificial neural networkZHOU Yuhui 1,2,GONG Jie 1,SHENG Guanglong 1,ZHAO Hui 1,HUANG Luoyi 1,SHI Chenyang 1,XU Yunfeng 1,2(1.School of Petroleum Engineering ,Yangtze University ,Wuhan 430100,China ;2.Key Laboratory ofDrilling and Production Engineering for Oil and Gas ,Wuhan 430100,China )Abstract :Production process of shale reservoir usually includes fracturing, soaking and flowback, with more com‑plex flowing mechanism than conventional oil reservoir, causing challenge to describe its complex production varia‑tion characteristics using traditional productivity prediction model. Although traditional quantitative characteriza‑tion model can describe productivity variation characteristics of shale reservoir, it needs to manually extract charac‑teristics parameters according to actual production data, and is not applicable to productivity prediction of new wells. By collecting actual field production data to establish sample database and using artificial neural network toestablish relationship model between controlling factors of productivity and characteristics parameters of quantita‑收稿日期:2022-08-12 改回日期:2022-11-22基金项目:国家自然科学基金项目“基于无网格法的缝洞型油藏动态模拟新技术”(52274030);国家自然科学基金青年基金项目“页岩气藏水平井压裂缝网流动表征及反演优化方法研究”(52004033);国家自然科学基金优秀青年科学基金项目“油气藏智能开发生产优化新方法”(51922007)。
高寒山区矿化蚀变信息提取的应用研究陈劲松;韩玲;王书青;汪帮耀【摘要】从遥感影像中准确地提取矿化蚀变信息有着重要的理论和现实意义.本文中,作者利用ETM+多光谱数据,针对新疆西天山地区特殊的高寒山区特点,提出了一种改进的光谱角分类法——定量光谱角分类法来进行矿化蚀变信息提取.通过试验研究表明,该方法能够有效地提取矿化蚀变信息,具有一定的理论参考价值.%Accurate extraction of mineralized alteration from remote sensing image has an important theoretical and realistic significance. In this paper,using ETM+ multispectral data,the author develops an improved spectral angle mapper------Quantitative Spectral Angle Mapper to extract mineralized alteration in high and cold mountain area of west Tianshan, Xinjiang. The test shows that Quantitative Spectral Angle Mapper can extract effectively mineralized alteration and the method has a certain theoretical reference value.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P77-80)【关键词】遥感;蚀变;主成分分析;波谱角制图【作者】陈劲松;韩玲;王书青;汪帮耀【作者单位】长安大学地测学院,西安710054;云南农业大学水利水电与建筑学院,昆明650201;长安大学地测学院,西安710054;长安大学地测学院,西安710054;长安大学资源学院,西安710054【正文语种】中文【中图分类】TP791 引言随着人类进入21世纪信息化时代,人们对空间信息的需求空前的增长。
矿床地质新疆哈密白山钼矿的深部定位预测 卢鸿飞1,王志福1,王恒1,2,路魏魏1殷长江1 ,马腊梅1,杨永强2,安敬国3(1 新疆地质矿产勘查局第六地质大队,新疆哈密839000;2 中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083;3 保定华北工程勘测设计研究院,河北保定071051)新疆哈密白山钼矿床是新疆地矿局第六地质大队1987年在检查20万化探异常时发现的,之后对其开展了初步普查评价,认为矿床属斑岩型钼矿(邓刚等,2004;张达玉等,2009),斑岩在勘探中并未被发现,仅是推测而已。
笔者2010年参加深部找矿项目应用可控源音频大地电磁(CSAMT)测深和重力勘探的技术方法,通过深钻对物探异常进行验证,在深部发现了含浸染状金属硫化物的酸性侵入体,证实了白山钼矿为斑岩型钼矿的地质推断,为白山钼矿的进一步勘查和远景评价提供了有效的地球物理找矿模式。
1 矿床地质特征白山钼矿位于哈萨克斯坦-准噶尔板块南缘觉罗塔格晚古生代沟弧带内,规模巨大的深大断裂不仅控制着岩浆侵入活动,石炭纪-三叠纪岩浆活动与成矿作用关系密切。
该带岩浆活动主要是华力西期中晚期,晚石炭世至早二叠世为闭合-褶皱回返造山期,岩浆侵入活动和断裂构造活动强烈,形成了一系列的基性-超基性岩浆型铜镍矿、斑岩型铜钼矿等(冯京等,2010)。
矿区出露地层主要为下石炭统干墩组(C1g),岩性为区域变质作用形成的一套微晶片岩、细碧质绿片岩、热变质角岩。
该岩性段(C1g2):分布于矿区中部偏南侧,近东西向横贯全区,组成白山向斜核部偏南翼地层。
地层倾向北,倾角70°。
地层构造裂隙发育,石英网脉十分发育。
岩层普遍受到较强的热变质作用。
该段岩性主要为黑云母长英质角岩,其间夹有堇青石二云母长英质角岩、黑云母微晶片岩、阳起绿帘片岩。
白山钼矿产于该段角岩地层中。
该段与第一岩性段为渐变过渡关系。
区域性干墩深大断裂在矿区北3 km处通过。
受其影响在其南侧矿区范围内,形成次一级相互平行的断层、破碎带以及褶皱构造。
矿床地质MINERAL DEPOSITS2023年4月April ,2023第42卷第2期42(2):366~380*本文得到中国地质调查局地质调查二级项目“重点含盐盆地锂钾资源调查评价(编号:DD20221913)”资助第一作者简介徐其辉,男,1996年生,硕士研究生,矿物学、岩石学、矿床学专业。
Email:*******************通讯作者苗忠英,男,1982年生,副研究员,主要研究方向为油气、钾盐等沉积矿产资源的成因机理和分布规律。
Email:*******************收稿日期2022-07-27;改回日期2023-03-03。
孟秋熠编辑。
文章编号:0258-7106(2023)02-0366-15Doi:10.16111/j.0258-7106.2023.02.008北羌塘坳陷中侏罗统夏里组蒸发岩硫同位素特征及其钾盐成矿意义*徐其辉1,2,苗忠英2**,娄鹏程1,2,郑绵平2,陈文西2(1中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083;2中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室,北京100037)摘要羌塘盆地是一个资源丰富的含蒸发岩盆地。
为进一步探讨盆地内蒸发岩原始物源、沉积环境以及钾盐资源的成矿潜力,文章分析了北羌塘坳陷QY-1井37件中侏罗统夏里组硬石膏岩样品的硫同位素特征。
结果表明:①QY-1井硬石膏岩的硫同位素值介于11.76‰~15.96‰,主峰值区间为15.0‰~16.0‰,平均值为15.16‰,与中侏罗世海水相比偏小,相对较低的硫同位素值指示存在陆源淡水补给蒸发盆地;②硫同位素值分布范围非常集中,98%的样品硫同位素值介于14.0‰~16.0‰。
稳定的硫同位素值指示硬石膏沉积期及成岩后未遭受微生物的改造,沉积和成岩环境的氧化还原电位较高;③北羌塘坳陷地表盐泉水具有与夏里组硬石膏岩相一致的硫同位素特征,这表明盐泉水在地下运移时可能溶解了地层中的石膏沉积。
第39卷第2期2015年6月地质学刊Journal of Geology Vol.39No.2June 2015doi :10.3969/j.issn.1674-3636.2015.02.231Kohonen 人工神经网络在新疆东天山地区斑岩型钼矿资源预测中的应用王中1,肖克炎2,丁建华2(1.安徽省地质调查院,安徽合肥230001;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037)摘要:采用多源信息找矿模型,结合Kohonen 人工神经网络对新疆东天山地区斑岩型钼矿进行了成矿预测。
通过该地区已有斑岩型钼矿的成矿、控矿规律,确定了5类预测变量。
由于东天山钼矿床已知样本较少,使用非线性的Kohonen 人工神经网络法进行少模型预测。
此方法不依赖预测区域的样本数量,实行非监督分类。
分类结果显示:东天山地区2个典型钼矿床皆落入A 类成矿有利区域,证明分类效果较为可信。
实验结果表明,该方法操作简便,是一种较为快捷、有效的预测方法。
关键词:Kohonen 人工神经网络;钼矿;预测;新疆东天山中图分类号:P612;P618.65文献标识码:A文章编号:1674-3636(2015)02-0231-05收稿日期:2015-03-01;修回日期:2015-03-12;编辑:侯鹏飞基金项目:中国地质调查局项目“全国重要成矿区带矿产区划部署综合研究”(12120114051401)、“重点成矿区带矿产资源综合评价与区划”(12120113092700)联合资助作者简介:王中(1980—),男,工程师,博士,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事数学地质方面的研究工作,E-mail :zhong_w@sina.cn 0引言在有一定的地质工作基础、有多年采矿历史、具有一定资料积累、成矿系统复杂、找矿难度突出的地区开展有效的矿产预测工作,需开展新理论、新方法、新手段、新技术、新数据、新系统等应用和研究(成秋明等,2009)。
其中,非线性数学方法与潜力评价技术的结合是未来成矿预测方法研究的热点,特别是对找矿勘查工作具有重要的理论和现实意义。
我国西部地区矿产资源潜力巨大。
通过定位预测方法的研究,同时结合定量预测(Wang et al ,2012),可以总结出一套符合西部地区成矿地质条件实际情况、可靠而有效的评价方法。
从新疆东天山地区的成矿条件来看,以该地区作为西部地区成矿预测新技术的实验研究区域,具备较好的条件。
(1)东天山地区是我国固体矿产资源16个重点成矿区带之一;是我国有色金属、贵金属的重要成矿带;也是我国西部的重要成矿区带。
(2)从地质特征上来看,东天山地区地层分布较齐全、沉积建造类型多样、地质构造环境复杂、岩浆活动较频繁、变质变形作用较明显,因此该地区成矿地质条件较优越。
(3)从工作程度上来看,近年来,国土资源大调查工作在该区不断有新的突破,发现了一些新的矿床,如土屋延东铜矿床、坡北铜镍硫化物矿床、东戈壁钼矿床等。
(4)前人对东天山地区成矿地质特征的研究积累了一定的基础,较适合于方法试验(丁建华,2007)。
基于以上几点,通过非线性统计方法对新疆东天山地区斑岩型钼矿资源的预测进行探讨。
1研究区地质背景及矿产资源从构造特征来看,东天山地区具有多期和复杂的地质构造运动特征,从而导致该地区构造发育。
其中断裂构造系统复杂,这些断裂系统包含深大断裂和一般性断裂,并且这些断裂将分割出不同的地质构造单元,这些地质构造单元具有不同的地质建造特征(图1)。
从地层分布来看,古生代—第四纪各个不同地质时期形成的地层在东天山地区皆有出露,其中东天山南部及其毗邻地区的火山岩较为发育。
从资源232地质学刊2015年图1东天山大地构造略图(据丁建华等,2007修改)Fig.1Tectonic sketch map of East Tian Shan(modified from Ding et al ,2007)禀赋情况来看,内生金属矿产主要有铜、金、镍、铁、铅锌、银、钒、钼矿等,其中铜、金、铁、铅锌、银、钼矿是东天山的优势矿种。
在空间分布上,北部(康古尔断裂两侧)以铜矿为主,自西向东有小热泉子铜矿、土屋—延东铜矿、三岔口铜矿和黄山铜镍矿等;中部(康古尔断裂与阿其克库都克断裂之间)以金矿和铁矿为主,其次是铜矿和银矿等,尤其是金矿集中分布于石英滩—康古尔塔格一带,如石英滩、康古尔、马头滩等金矿;南部(阿其克库都克断裂与卡瓦布拉克断裂之间)以铁、铅锌、钼、金、银矿为主,尤其是阿其克库都克断裂南侧分布有天湖铁矿、彩霞山铅锌矿、白山钼矿、东戈壁钼矿、吉源铜银矿、马庄山金矿、玉西银矿、沙泉子铅锌矿、维权银多金属矿等(图2)。
图2东天山及邻区金属矿床分布图(据王京彬等,2006修改)①-康古尔断裂;②-雅满苏断裂;③-阿齐克库都克大断裂1-中新生代沉积盖层;2-二叠纪陆相火山-沉积岩系;3-石炭纪火山-沉积岩系;4-奥陶—泥盆纪火山-沉积岩系;5-前寒武纪变质岩;6-花岗岩类;7-金矿床;8-铜矿床;9-铜镍硫化物矿床;10-铁矿床;11-铁铜矿床;12-铅锌矿床;13-银多金属矿床;14-多金属矿床;15-剪切带;16-板块缝合带Fig.2Map showing distribution of metallic deposits in East Tian Shan and its adjacent areas(modified from Wang et al ,2006)2非线性预测方法及远景区评价2.1Kohonen 人工神经网络模型法矿产资源区域预测方法有信息量法、BP 神经网络法、特征分析法、证据权法等。
但这些方法的基本前提是样本的充足性。
由于以上数学模型中的样本数量要大于变量数量才能保证方程非病态,因此通常认为当一个研究区内的同类型矿床数量≥5个时,采用以上模型会产生较好的预测效果,否则会影响预测精度。
而东天山已探明的斑岩型钼矿数量较少,应用以上统计方法不符合定位预测的基本要求,也无法保证精度。
针对无模型或少模型预测,不少学者在进行此项研究工作和有益尝试,这些方法包第39卷第2期王中等:Kohonen人工神经网络在新疆东天山地区斑岩型钼矿资源预测中的应用233括动态聚类分析、数量化理论III、数量化理论IV和ART1神经网络4种无监督分类统计数学模型预测法(朱裕生等,1997;肖克炎等,2006),本次研究尝试一种新的非线性无监督分类方法———Kohonen人工神经网络模型法,通过VC++平台来实现,并集成在矿产资源评价系统(MRAS)中,据此进行远景区圈定。
Kohonen人工神经网络亦称“自组织特征影射人工神经网络”(Kohonen,1984),它模拟人类大脑神经系统的功能分区和自组织特征影射功能,是一种无监督模式识别方法,可用于矿产资源的定位预测。
该网络由输入层和竞争层组成。
输入层的神经元个数为N,竞争层的神经元个数为M=RC,M个神经元可以构成1个二维平面阵列或1个一维阵列(R=1)。
输入层和竞争层之间实现全互连接(图3)。
在网络学习过程中,当输入一个已知样品时,竞争层中的各神经元相互竞争,最后仅有1个神经元获胜,并修改那些与这个获胜神经元有关的各连接权系数,使得网络向更有利于获胜神经元的方向调整。
当所有样品都具有确定的获胜神经元时,竞争结束。
图3Kohonen人工神经网络结构Fig.3Structure of Kohonen artificial neural networks2.2算法及实现2.2.1Kohonen权值学习总体算法(1)输入参数X[N][P]。
(2)构造权值矩阵:①由X[N][P]求中间值X mid[N]。
②由X mid[N]构造权值矩阵W[M][N]。
(3)构造竞争层:①求竞争层神经元数M;②求邻域距离矩阵D[M][N];③求D[M][N]的最大值D max。
(4)训练参数初始化。
(5)学习权值矩阵:①更新参数:学习速率(lr),邻域距离(nd);共分2个阶段:(a)粗调阶段更新;(b)细调阶段更新。
②求输入模式X[N][P]在竞争层的获胜神经元WIN[P]:(a)求X[N][P]与W[M][N]的欧氏距离dm;(b)按距离dm最短,求输入模式X[N][P]在竞争层的获胜神经元WIN[P]。
③求输入模式X[N][P]在竞争层的获胜神经元WIN[P]及其在邻域距离nd内的神经元Y[M][P]。
④求输入模式X[N][P]在竞争层的获胜神经元WIN[P]及其在邻域距离nd内的神经元的权值修正值ΔW[M][N]。
⑤权值修正W[M][N]=W[M][N]+ΔW[M][N]。
⑥学习结束条件:(a)学习循环到MAX-STEP次;(b)学习速率lr达到用户制定的最低速率lr-MIN;(c)学习时间time达到用户制定的最短时间time-LIM。
⑦输出:(a)学习得到的权值矩阵W[M][N];(b)邻域距离矩阵D[M][N]。
⑧结束。
2.2.2Kohonen预测总体算法(1)输入需分类数据X[N][P],邻域距离矩阵D[M][N]。
(2)求输入模式X[N][P]在竞争层的获胜神经元WIN[P]:(a)求X[N][P]与W[M][N]的欧氏距离dm;(b)按距离dm最短,求输入模式X[N][P]在竞争层的获胜神经元WIN[P]。
(3)求获胜神经元WIN[P]在竞争层排列的行列位置。
(4)输出与输入数据适应的获胜神经元WIN [P]在竞争层排列的行列位置,作为分类结果。
234地质学刊2015年(5)结束。
在VC++平台上,对以上算法进行了实现并集成在MRAS系统中。
2.3综合预测模型构建中国钼矿床赋矿围岩较为多样化,对全国120个钼矿床的地质特征统计结果表明:在地质时期发育广泛的中酸性侵入岩系均存在钼矿化的发育(罗铭玖等,1991)。
同时,根据对研究区内该类型钼矿床的分析及各类信息之间的相关关系来看,矿体全部赋存在中酸性岩体中。
因此,远景区圈定的一个要素是中酸性岩体。
在地球化学上,该地区Mo、Cu共生、伴生现象普遍,所以提取Mo、Cu的化探元素异常。
在控矿构造上,走滑断裂构造系统控制着含矿斑岩岩浆快速上升和浅成侵位的主要构造系统(侯增谦,2004),且走滑断裂系统所引起的浅部构造变形租用形成的局部拉张和应力释放环境,是成矿岩浆流体分凝的必要条件。
因此,识别走滑断裂构造系统是寻找该类型矿床的关键,该类型矿床的成矿必要条件为中酸性富碱岩浆岩条件与走滑断裂及次级断裂构造条件。
依据前述该类矿床条件与找矿标志分析,结合现有资料,以综合信息矿产资源预测理论(王世称等,2000)为依托,以矿床模型综合地质信息预测方法(叶天竺等,2007)为基本技术方法,总结出该类矿床预测评价模型(表1)圈定成矿远景区。