矿床模型向预测模型转化的不确定性因素分析

Mineral resource quantitative prediction and assessment is one of the hottest topics in the field of mathematical geosciences, but also is one of the main interests in the ongoing program of national mineral resource exploration. The ongoing NFSC program finds out the main sources of uncertainty in mineral resource quantitative prediction and assessment for porphyry-type copper deposits in the Gangdese belt, and provides important clues for the next step of mineral resource exploration in this belt. A total number of international SCI-indexed 10 papers are published and 12 students are cultivated with the support of this program. As a consequence, the applicant is elected as the associate editor for Journal of Natural Resource Research and acts as the chief guest editor for the special issue “Fractal/multifractal modelling of geochemical data” devoted to Journal of Geochemical Exploration. However, the uncertainty linked with translating the mineral deposit model into predictive model is not well addressed due to insufficient geological work in the Gangdese belt in the current NSFC program. Therefore, the current proposal will explore the uncertainty in translating the mineral deposit model into predictive model for iron polymetallic deposits in southwest Fujian Province. The aims of this proposal are to look for the main sources of uncertainty in translating the mineral deposit model into predictive model, to provide approaches for reducing the uncertainty in mineral resource exploration, and to support the ongoing program of mineral resource exploration in China.

评价矿产资源定量预测的不确定性是数学地球科学研究的热点和前沿，也是我国正在实施的找矿突破战略行动的重要研究内容。青年基金查明了西藏冈底斯斑岩铜矿定量预测的不确定性并圈定了多处找矿靶区，为在该区进一步开展铜多金属勘查提供了依据。研究成果以第一作者/通讯作者在国际知名期刊上发表了10篇SCI收录论文并得到了国内外学者的关注，申请人受邀担任国际《Natural Resource Research》的副主编和《Journal of Geochemical Exploration》专辑的主编。然而，由于西藏冈底斯成矿带研究程度较低，使得青年基金在矿床模型向预测模型转化的研究较薄弱。该申请拟选择研究程度较高的闽西南铁多金属成矿带，开展矿床模型向预测模型转化过程的不确定性分析，查明转化过程中的不确定性因素并圈定铁多金属矿的找矿靶区，为减小该区矿产预测的不确定性和进一步开展铁多金属勘查提供依据。

该项目以闽西南铁多金属矿成矿区为研究区，针对矿产资源定量预测与评价中的矿床模型转化成预测模型的不确定性开展研究，主要研究内容包括闽西南铁多金属矿的矿床模型和预测模型的构建，矿床模型向预测模型的转化及其不确定性评价等内容。经过4年的工作，取得了如下主要成果:(1)建立了闽西南铁多金属矿产预测空间数据库;(2)构建了闽西南矽卡岩型铁多金属矿的矿床模型;(3)揭示了闽西南铁多金属矿床空间分布规律，提出了度量控矿要素与矿床空间分布关系的新方法;(4)揭示了与闽西南铁多金属矿有关地球化学元素的空间分布特征;(5)构建了闽西南矽卡岩型铁多金属矿的预测模型，评价了由于缺少证据图层引起的矿产预测不确定性;(6)评价了不同分类错误代价对矿产资源定量预测结果的影响。这些研究为如何将矿床模型转化成预测模型，以及如何评价转化过程中的不确定性提供了研究实例，可为其他地区开展同类型的工作提供借鉴；研发的度量控矿要素权重的新方法具有普适性，可用于其他类型矿床的预测与评价；圈定的预测远景区为在闽西南进一步开展矿产预测提供了科学依据。上述成果在International Journal of Earth Sciences, Ore Geology Reviews等期刊上发表第一或通讯作者SCI论文14篇，申请了1项发明专利。项目负责人在该项目的资助下获得国家优秀青年基金，当选为国际应用地球化学家学会理事和Fellow（2017），以及国际经济地质学家学会Fellow（2017）；担任Computers & Geosciences（C&G）和Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis（GEEA）等国际SCI收录期刊的副主编，获得国际地球化学学会Kharaka奖（2015）。