Комплексная прогнозо-металлогеническая оценка территорий на базе компьютерных технологий на примере Республики Ангола и Южного Приуралья России

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Комплексная прогнозо-металлогеническая оценка территорий на базе компьютерных технологий на примере Республики Ангола и Южного Приуралья России (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

1. Анализ современного состояния использования 7 информационно-аналитических систем при мониторинге минеральных ресурсов в России и за рубежом
- 1. 1. Типизация современных И АС
- 1. 2. Системы используемые при мониторинге мине- 12 ральных ресурсов и прогнозе полезных ископаемых
  - 1. 2. 1. Системы-векторизаторы
  - 1. 2. 2. Системы-вьюверы
  - 1. 2. 3. Прикладные системы для обработки изображений
  - 1. 2. 4. Географо-информационные системы
  - 1. 2. 5. Специализированные (гибридные) системы
- 1. 3. Тенденции развития ИАС применительно к задачам ттглл’рттл’зттл-иатоттттлт^лттттатултт лттлтт"|"л ^а""1гтл"мтт! npwi I1V7. J11 1^IIHIWCIWH V714VI1iC p p Fi 1 W p FI FI
2. Концепция и методология прогнозно-металлогенической 26 оценке территорий на базе компьютерных технологий
- 2. 1. Основные понятия и термины
- 2. 2. Компьютерная технология прогнозно-металлоге- 29 нической оценке территорий
  - 2. 2. 1. Ввод и создание баз данных
  - 2. 2. 2. Анализ и формирование прогнозно-поисковых 36 моделей
  - 2. 2. 3. Прогнозная оценка территорий
  - 2. 2. 4. Оценка прогнозных ресурсов
3. Прогнозно-металлогеническая оценка территории 41 Анголы с использованием компьютерной технологии
Map/Info
- 3. 1. Геодинамические обстановки и вещественные 42 комплексы Анголы
- 3. 2. Полезные ископаемые Анголы
  - 3. 2. 1. Железные руды
  - 3. 2. 2. Алмазы
  - 3. 2. 3. Золото
  - 3. 2. 4. Медь
  - 3. 2. 5. Медь, никель, платина
  - 3. 2. 6. Редкие металлы
- 3. 3. Прогнозно-металлогеническое районирование 59 территории Анголы
  - 3. 3. 1. Алмазоносные кимберлитоконтролирующие 63 зоны
  - 3. 3. 2. Золотоносные прогнозно-металлогенические
  - 3. 3. 3. Меденосные прогнозно-металлогенические
  - 3. 3. 4. Никеленосные прогнозно-металлогенические 70 зоны л
4. Прогнозная оценка Южного Приуралья на выявление месторождений медистых песчаников с использованием компьютерной технологии ПАРК
- 4. 1. Особенности геологического строения южной части 72 Предуральского краевого прогиба
- 4. 2. Полезные ископаемые и месторождения медистых 84 песчаников
- 4. 3. Прогнозно-металлогеническая оценка Предураль- 86 ского краевого прогиба на выявление медистых песчаников с использованием компьютерных технологий

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук выполнена в Российском Университете Дружбы Народов и межрегиональном геолого-картографическом центре «ГЕОКАРТ» и явилась результатом обобщения авторских идей и разработок по материалам прогнозно-металлогенических исследований за период с 1975 по 1998 годы, которыми автор руководил или, в которых принимал непосредственное участие.

Одной из характерных тенденций развития мировой геологии является ее информатизация (развитие информационных систем и компьютерных технологий)" а также повышение за счет этого прогностических свойств итоговых карт и достоверности поисковых результатов. Прогноз и поиски всех видов полезных ископаемых базируются на выявлении объективных закономерностей их образования и размещения. До появления компьютерных технологий в прогнозных оценках всегда был заложен большой процент субъективности, присущий в целом методу экспертных оценок. Вместе с тем весь тот огромный фактический материал, накопленный и собранный российскими га/лпАгоили т-тгсь иооА^итмлил л^л^тттпть гт^гч^/лг^л ли тг" тттттГтя ЛТПЛ71ЛГХ г? ат^ ^р-з.

1 Ч/Ч^ли! йШС1- у и^'У/Ш,"! I и, 1 и 11 VI р¹ и ЧУхО использрвания компьютерных технологий (КТ) и информационноаналитических систем (ИАС). Многолетние работы, проведенные автором по изучению эффективности использования компьютерных технологий при прогнозно-металлогенических исследованиях показали, что альтернативы этому направлению нет. Практически во всех случаях использование КТ повышает достоверность и обеспечивает многовариантность прогноза, ведет к пересмотру устоявшихся ранее взглядов на перспективность территорий на тот или иной вид сырья. В России, в условиях сложившейся экономической ситуации и сокращении объемов финансирования геологической отрасли, КТ служат огромным резервом повышения эффективности геологоразведочных работ.

Цель работы — создание общей методологии комплексной прогнозно-металлогенической оценки территорий на базе компьютерных технологий и информационно-аналитических систем с целью повышения достоверности и поисковой эффективности прогнозных исследований.

В соответствии с поставленной целью поэтапно решались следующие задачи: анализ существующих географо-информационных и экспертных систем с целью выбора возможных направлений использования применительно к задачам прогноза и поиска полезных ископаемыхразработка структуры и наполнение баз данных по минеральным ресурсам различных видов полезных ископаемых (алмазы, золото, медь, никель) России, Анголы, Намибииформирование экспертных и компьютерных прогнозно-поисковых моделей известных алмазоносных и металлоносных объектов, включающих наиболее устойчивые и информативные признаки, выявленные при компьютерном анализе всего объема геолого-геофизической и поисковой информациисоздание технологии прогнознометалло геническо й оценки территории на базе компьютерных технологий и информационно-аналитических систем и апробация ее эффективности при прогнозной оценке отдельных районов России и Анголы на алмазы и золотое, медное, медно-никелевое оруденение.

В результате работ на первом этапе на основе проведенного анализа существующих систем и технологий, экспертной оценки тенденций их развития выбор был остановлен на концепции развития отечественной компьютерной технологии гибридного типа, сочетающей в себе свойства геоинформационных, экспертных и аналитических систем [ 20 ]. На втором этапе проводилась разработка структуры и наполнение баз данных по различным типам месторождений полезных ископаемых, который был практически реализован в первой компьютерной карте «Полезные ископаемые России и сопредельных государств масштаба 1: 5 000 000» .

Параллельно с этим этапом велось формирование библиотек типовых экспертных и компьютерных прогнозно-поисковых моделей металлогенических объектов различного ранга для отдельных горнорудных районов России. На следующем этапе в рамках опытно-методических проектов проводилась адаптация технологии МарШо и создавалась технология прогнозно-металлогенической оценки территорий на базе российской программной разработке ПАРК (авторы: Белобородое М. А., Локшин Б Б. и другие) и апробация их эффективности на примере отдельных районов России (Южное Приуралье, Хабаровский край, Горный Алтай) и Мира (Ангола, Гвинея и др.). Заключительным этапом работы явилось внедрение данной технологии в базовые геологосъемочные организации МПР России.

Сегодня с использованием данной технологии проводятся прогнозно-металлогенические и геологосъемочные работы разных масштабов в 56 организациях и научно-исследовательских институтах МПР России.

Базой для выполнения работы послужили :

1) собранный и обобщенный геолого-геофизический и иной материал по месторождениям полезных ископаемых отдельных горнорудных районов России (Норильский, Печенгский, Южно-Уральский и Восточно-Забайкальский) и Мира с последующим использованием для типизации информационных массивов, проведенный большим коллективом геологов Специализированной Космоаэрогеологической экспедицией ГШ 111 «Аэрогеология» при участии или под руководством автора в 1975;93 г. г.;

2) базы данных по месторождениям полезных ископаемых и цифровые картографические материалы созданные в рамках совместных проектов в АО ВЗГ с использованием программных пакетов Wingis, Maplnfo, ПАРК в период с 1994 по 1997 годы [17,21]. С различной степенью детальности в базу данных введена и структурирована информация по рудным объектам различного таксонометрического ранга (от провинции до месторождений), проведена их типизация и построены электронные кадастровые и прогнозно-металлогенические карты на различные виды полезных ископаемых (золото, алмазы, полиметаллы, медь, никель) по регионам их распространения (Россия, Южная Африка, ЮгоВосточная Азия).

Диссертация является одной из первых работ в России, в которой делается попытка с использованием компьютерных технологий обобщить ранее накопленный материал по минерально-сырьевой базе Мира, разработать методологию прогноза полезных ископаемых на основе компьютерных технологий и информационно-аналитической системы мониторинга минерально-сырьевой базы и на этой научно-методической базе создать технологию прогнозно-металлогенической оценки территорий. Ее новизна заключается в том, что: впервые разработаны принципы формализации информации и компьютерная технология прогнозно-металлогенической оценки территорийвпервые сформулированы и реализованы в конкретных картографических проектах (Карта прогнозно-минерагенического районирования Республики Ангола и др.) принципы генерализации геологической информациивпервые на базе компьютерных технологий и информационных систем составлены прогнозно-металлогенические карты на широкий круг полезных ископаемых для территорий России и Республики Ангола.

Практическая значимость работы заключается в создании информационной основы мониторинга минерально-сырьевых ресурсов и технологии прогнозно-металлогенической оценки регионов России на базе компьютерной системы ПАРК с целью динамичной интеграции России в мировой информационный рынок и повышения эффективности прогнозных построений. Разработка структуры ИАС «Минеральные ресурсы Мира» первоначально велась по заказу Министерства Геологии СССР с целью прогноза развития минерально-сырьевой базы стратегически важных для страны видов сырья. В дальнейшем работа по данному направлению велась в АО ВЗГ как по заказам Министерства природных ресурсов РФ, так и по контрактам ведущих российских горнорудных компаний. Использование разработанной технологии прогнозно-металлогенической оценки территорий при государственном геологическом картировании масштаба 1: 200 000 в 56 организациях МПР России позволили пересмотреть закономерности размещения полезных ископаемых и прогнозный потенциал отдельных видов полезных ископаемых в некоторых районах России (Забайкалье, Южный Урал, Хабаровский край и др.) и отдельных стран (Ангола).

Основные положения диссертации докладывались автором на различных геологических совещаниях в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Новокузнецке. Результаты исследований изложены в 10 научно-производственных и тематических отчетах, получено 2 авторских свидетельства на изобретения, опубликовано двадцать восемь научных работ, в т. ч. четырнадцать непосредственно по теме диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения общим объемом. 102. страницы и .20. иллюстраций.

Список литературы

включает 55 работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренные в диссертационной работе вопросы применения компьютерных технологий при прогнозно-металлогенических исследованиях на комплекс полезных ископаемых являются крайне актуальными, повышают достоверность и экспрессность прогноза при значительном сокращении материальных затрат.

К числу основных выводов, к которым пришел автор в результате проведенной работы, можно отнести следующие:

1. На современном уровне научно-технического прогресса компьютерные технологии на базе специализированных информационно-аналитических систем (типа ПАРК, ИНТЕГРО) являются составной частью прогнозно-металлогенических исследований территорий любой сложности геологического строения, степени изученности и разнообразии полезных ископаемых[13]. В основе прогноза — расчетно-логическая фильтрация из созданных баз данных тех факторов, которые описывают типовую или оптимальную модели прогнозируемых объектов.

2. Технологические решения и схемы прогноза на базе компьютерных технологий, использованные в работе опирались на принципы подобия, при этом выделяя и ранжируя по степени значимости совокупность только тех признаков, которые отличают потенциально рудоносную площадь от безрудной с той или иной степенью вероятности. Технология на базе системы ПАРК позволила выявить наиболее устойчивые и информативные признаки рудных объектов из сформированных баз данных, построить по ним ряд типовых прогнозных моделей, которые использовались затем при прогнозно-металлогенических оценках территорий Республики Ангола и Южного Приуралья России на комплекс полезных ископаемых.

3. Использование в программной среде ПАРК многочисленных методов методов агрегирования дает возможность пользователям минимизировать многозначность интерпретации и ненадежность выводов, явлений свойственных для трудно формализуемых знаний, к которым безусловно относится и прогноз в геологии.

Введение

в компьютерную технологию эмпирических правил, основанных на опыте эксперта, и системы коэффициентов, отражающих степень уверенности эксперта в правильности выбранного им прогнозного решения, позволили в значительной степени преодолеть данные ограничения.

4. Использование компьютерной технологии на базе МарЫЬ позволило отразить средствами компьютерной картографии рудные объекты в ранге рудных зон и узлов, перспективных на обнаружение алмазоносных кимберлитов, золотого и медно-никелевого с платиной оруденения в Республике Ангола. Впервые составленная на геодинамической основе прогнозно-металлогеническая карта Анголы масштаба 1:1 000 000 подготовило научно обоснованную металлогеническую основу для планомерных поисковых работ в этой стране.

5. Прогнозно-металлогеническая оценка на медное стратиформное оруденение южной части Предуральского краевого прогиба с использованием технологии ПАРК продемонстрировала работоспособность и эффективность системы, подтвердив высокий ресурсный потенциал региона на данный вид сырья, а сформированная типовая прогнозная модель медистых песчаников позволила с высокой степенью корректности выделить несколько перспективных участков в ранге потенциальных рудных полей и проследить развитие продуктивной толщи верхнепермских отложений татарского яруса по площади исследований.

Показать весь текст

Список литературы

Бугаец А.Н., Вострокнутов Е. П., Вострокнутова А. И., — Система представления знаний для решения прогнозных геологических задач, — Сб. «Научно-технический прогресс в геологии», — М., СЭВ.-1987.-с.80−85.
Бугаец А.Н., Вострокнутов Е. П., Вострокнутова А. И. Применение экспертных систем в геологическом прогнозировании — М., ВИЭМС.-1986.-с.60.
Введение в ГИС. Под. Редакцией Берлянта А. М. М.- Дата +. — 1997.
Войновский A.C., Галецкий Л. С., Мануэл Ж. В. Роль структуры фундамента вминерагении кимберлитов и ультраосновных щелочных пород и карбонатитов Анголы.-Тезисы докл. Международной конференции «Глубинное строение литосферы», — Киев,-1996.-С.88−90.
Войновский A.C., Галецкий Л. С., Мануэл Ж. В. Рудоносность анортозит-рапакиви-гранитной формации плутона Кунене.// Геол. Журнал — 1996, — № 3−4, — с. 129−131.
Геодинамика и металлогения Урала.// под ред. В. А. Коротеева, — Свердловск, — Уро АН СССР, — 1991.
Геоинформационные системы. Обзорная информация,-М.-ЦНИИГАиК, — 1992.
Дюков A.B., Яковлев В. И. Общие поиски стратиформных месторождений меди в Предуральском краевом прогибе — Оренбург, — 1989.
Карпузов А.Ф., Котельников Е. И., Мецнер Д. Б. ГИС ПАРК глазами геологов.// Информ. Бюллетень ГИС-Ассоциации, — 1997- № 3, — с. 31, 47.
Карпузов А.Ф., Серакуров Ю. Н., Ставцев А. Л., Мурахин A.A. Технология выделения перспективных площадей по данным космического зондирования. А. С. № 331 762 зарегистрировано в Госреестре изобретений СССР 1 ноября 1991 года .
Карпузов АФ, Морозов А. Ф., Москаленко З. Д., Жуков Р.А.-Региональные геологические данные информационно-логическая основа ГБ ЦГИ. //Разведка и охрана недр, — 1995, — № 10,-с, 33−35.
Карпузов А.Ф., Морозов А. Ф. -Геологическое картирование и географические информационные системы.// Отечественная геология, — 1995, — № 11, — с.3−7.
Карпузов А.Ф., Черемисина E.H. Прикладные информационные системы при решении задач геокартирования и прогноза полезных ископаемых.// Разведка и охрана недр, — 1997, — № 6, — с. 23−24.
Карпузов А.Ф., Костяков B.C., Рыбалкина Н.И.- Система государственного информационного обеспечения недропользования. В сб." Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Бизнес." — М., — ГИС — Ассоциация, — 1997.
Карпузов А.Ф., Костяков B.C., Морозов А. Ф., Ротфельд И.С.- Геологическое картирование, цифровые базы данных и компьютерные технологии составные звенья единой информационной системы недропользования России. — М., — ГИС-Обозрение,-1997,-№ 2, — с. 60−61.
Karpuzov A., Morozov A., Putinsev V., Strelnicov S., Starchenko V, — Organization structure and strategy of geological mapping in Russia. 18 International Cartographic Conference.-Stockholm. Sweden, — 1997, — p.227−230.
Карпузов А.Ф., Морозов А. Ф., Кочетков М. В. Стратегия современного развития геологического картографирования. //Разведка и охрана недр, — 1998, — № 6, — с. 5−7.
Карпузов А.Ф. Компьютерная картография в региональном изучении недр — Тезисы докл. в сб. «5 Всероссийское Совещание по компьютерным технологиям» -Ессентуки, — 1998, — с.7−13.
Кривцов А.И., Нарсеев В.А, — Геологоразведочный процесс и прогнозно-поисковые комплексы.// Сов. Геология, — 1987, — № 1, с. 17−27.
Критерии прогнозной оценки территорий на твердые полезные ископаемые.-Л.,-Недра,-1986.
Козлов Е.И., Хохода Т. А. Отчет по результатам поисков месторождений медистых песчаников, проведенных Каргалинской партией в 1962−63 г.г.- Оренбург, — 1964.
Кулева Г. В. Верхнеказанские и татарские континентальные отложения южной части Предуральского краевого прогиба, — Саратов, — СГУ,-1975.
Кулева Г. В. Континентальные казанские отложения восточной части Предуральского краевого прогиба в пределах Оренбургского Приуралья.- Вопросы геологии Южного Урала.- 1974,-вып.29,-ч.1
Камалетдинов М.А. Покровные структуры Урала, — М., — Наука, — 1974.
Марченко В.В., Межеловский Н. В., Немировский Э. А. -Компьютерный прогноз месторождений полезных ископаемых, — М., — Недра, — 1990.
Наркелюн Л.Ф., Салихов В. С., Трубачев А. И. Медистые песчаники и сланцы Мира. -М.,-Недра, — 1983. о2
Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта — М., — Радио и Связь,-1985.
Объяснительная записка к стратиграфическим схемам Урала.- 1У Уральское межведомственное стратиграфическое Совещание, — Свердловск,-1990/ Екатеринбург,-1994. ^
Пнев ВП, Полозова А. Н. Опорные разрезы и стратотипы основных подразделений нижней перми Южного Урала — Л.,-1970.
Попов Э.В. Экспертные системы: решение неформальных задач в диалоге с ЭВМ -М., — Наука, — 1987.
Построение экспертных систем, — под ред. Ф. Хейеса-Рота, Д. Уотермана, Д.Лената.-М., — Мир, — 1987.
Распознование образов: состояние и перспективы, — под ред. К. Верхагена, Р. Дейн, Ф.Гун.- М., — Радио и Связь, — 1985.
Пучков В.Н., Иванов К.С.- Новые данные по тектонике Урала// Геотектоника, — 1987,-№ 2,-с.24−34.
Руженцев В.Е. Нижнепермские аммониты Южного Урала, — М., — ПИН, — 1956, — т.60.
Руженцев В.Е. Ассельский ярус Пермской системы // Докл. АН СССР, — 1954,-№ 6,-т.99.
Рудные месторождения и физические поля Урала Ред. К. К. Золоева, — Екатеринбург, -1996.
Рундквист Д.В., Рундквист И К «Металлогения на рубеже столетия.// Вестник
РАН, — 1994, — т.64, № 7,-с.588−605.
Скрипченко Н.С. Прогнозирование месторождений цветных металлов в осадочных породах, — М., — Недра, — 1989.
Стратифицированные месторождения меди СССР, — Л.,-Недра, — 1973.
Термины и понятия, используемые при прогнозно-металлогенических исследованиях, — под ред. Кривцова А. И., Терентьева В.М.- С.-Петербург,-ВСЕГЕИ,-1991. 50. Овчинников Л. Н. Полезные ископаемые и металлогения Урала, — М.,-Геоинформмарк, — 1998.
Щеглов А.Д. Основные проблемы современной металлогении. Вопросы теории и практики, — Л.,-Недра,-1987.
Харькив А.Д., Зинчук Н. Н., Зуев В.М.- История алмаза, — М., — Недра, — 1997.
Хоггер К Введение в логическое программирование — М.,-Мир, — 1988. if
Hawthorne I B. Model of Kimberlite pipe — Phys.Chem.Earth,-1975, — № 9,-p. 1−15.

Заполнить форму текущей работой