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一、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的概述

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是1962年，法國(guó)著名統(tǒng)計(jì)學(xué)家G.Matheron在Traitédegéostatistiqueappliquée一文最早提出的，之后其他科學(xué)家大量理論研究的基礎(chǔ)上逐漸形成的一門新的統(tǒng)計(jì)學(xué)與地質(zhì)學(xué)的交叉學(xué)科。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)所利用的是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)因?yàn)榫哂锌臻g的分布特點(diǎn)，而且是利用區(qū)域變量理論作為理論基礎(chǔ)，因此地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在礦產(chǎn)開發(fā)、資源開發(fā)、動(dòng)植物研究、地質(zhì)地貌方面都有著很突出的作用。之所以將它稱作地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是因?yàn)椋钤缰皇菓?yīng)用在地理科學(xué)當(dāng)中。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的創(chuàng)立最初是由G.Matheron創(chuàng)造的，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的改造與發(fā)展，現(xiàn)在的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)已經(jīng)成為一門非常完善的數(shù)學(xué)工具了，而且它的應(yīng)用也變得越來越廣泛，由最初單純的地理研究，發(fā)展到今天在地球物理、地質(zhì)、生態(tài)、土壤等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

二、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在礦山儲(chǔ)量分析當(dāng)中的應(yīng)用

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是以研究區(qū)域化變量為基礎(chǔ)的,以變異函數(shù)為研究工具,研究在空間上具有隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)性的自然現(xiàn)象的科學(xué)。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在礦山儲(chǔ)量分析當(dāng)中的應(yīng)用中的原理大致分為以下幾種：1.區(qū)域化變量區(qū)域化變量是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論體系的核心基礎(chǔ),在實(shí)踐中,鉆孔的位置。在絕大多數(shù)情況下是不隨機(jī)的。當(dāng)兩個(gè)樣品在空間的距離很小時(shí),樣品間會(huì)存在較強(qiáng)的相似性,而當(dāng)距離很大時(shí),相似性就會(huì)減弱或不存在。也就是說,樣品之間存在著某種聯(lián)系,這種聯(lián)系的強(qiáng)弱是與樣品的相對(duì)位置有關(guān)的,樣品之間的聯(lián)系在空間上既具有隨機(jī)性又具有位置之間的聯(lián)系。2.半變異函數(shù)的數(shù)學(xué)模型通常情況下樣品由于取樣、化驗(yàn)誤差和礦化作用在短距離內(nèi)的變化,在絕大多數(shù)情況下半變異函數(shù)在原點(diǎn)不等于零。也就是會(huì)存在塊金效應(yīng)。但是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在礦山儲(chǔ)量分析當(dāng)中的應(yīng)用在實(shí)際工作中區(qū)域化變量的變化性很復(fù)雜,通常要計(jì)算幾個(gè)具有代表性的方向,然后通過結(jié)構(gòu)分析,得到一個(gè)能代表其空間變異性的模型函數(shù),由于區(qū)域化變量往往存在各向異性,不同方向上的半變異函數(shù)具有不同的變程,影響范圍是一橢球體,即各向異性橢球體。在確定空間搜索橢球體時(shí),不僅需要指出塊金常數(shù)、基臺(tái)、變程,還需要指定一些參數(shù):圓錐體的容差角、容差限、滯后距等,各個(gè)參數(shù)的意義用幾何圖形表示。當(dāng)然應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法對(duì)礦山儲(chǔ)量分析，被大部分人認(rèn)為是一種較好的品位估值方法,尤其適用于品位變化大,礦巖界線由品位控制的礦床。在估值計(jì)算過程中,當(dāng)有了足夠的地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)礦床進(jìn)行正式可行性評(píng)價(jià)時(shí),選用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法是一種較好的方法,而在對(duì)礦床進(jìn)行初步評(píng)價(jià)或是數(shù)據(jù)量不足時(shí),就要首選較簡(jiǎn)單的方法。基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和礦體三維可視化建模技術(shù)的DIMINE礦業(yè)軟件,實(shí)現(xiàn)了按照不同的邊界品位動(dòng)態(tài)圈定礦體,能夠以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為向?qū)?快速計(jì)算出礦體范圍內(nèi)的礦石量,并進(jìn)行儲(chǔ)量分級(jí),在此過程中所得到的各中間參數(shù),可以為投資決策和日常管理提供必要的參考依據(jù)。

三、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在勘探網(wǎng)度優(yōu)化方面的應(yīng)用

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在勘探網(wǎng)度優(yōu)化中的應(yīng)用主要要注意以下的兩個(gè)個(gè)因素，其一是：構(gòu)造復(fù)雜程度；二是煤層的穩(wěn)定性。當(dāng)勘探區(qū)的構(gòu)造已經(jīng)經(jīng)過，詳細(xì)的勘探，構(gòu)造問題基本解決之后，勘探網(wǎng)度優(yōu)化主要的問題就是煤層的穩(wěn)定性。當(dāng)一個(gè)煤田有兩種或者是兩種以上的煤層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)、應(yīng)該按照儲(chǔ)量和厚度占有優(yōu)勢(shì)的那一個(gè)煤層類型選擇勘探網(wǎng)度的優(yōu)化。應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)露天的在勘探網(wǎng)度進(jìn)行優(yōu)化，主要要分為兩個(gè)步驟：其一是建立地質(zhì)變量的最佳理論變差函數(shù)；其二是應(yīng)用地質(zhì)變量的估計(jì)方差評(píng)價(jià)勘探過程對(duì)礦床的控制程度。

四、結(jié)語

本文詳細(xì)論述了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的概述、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在礦山儲(chǔ)量分析當(dāng)中的應(yīng)用、以及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在勘探網(wǎng)度優(yōu)化方面的應(yīng)用，通過對(duì)以上問題的論述，我們更加清晰的認(rèn)清了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)以及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在固體礦山中的應(yīng)用。就目前的情況而言，我國(guó)對(duì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的認(rèn)識(shí)還是不夠充分的，大多數(shù)都將地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)看做一門非常復(fù)雜的科目，所以沒有去進(jìn)行深入的研究，所以，我國(guó)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)還處在一個(gè)非常初級(jí)的階段，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的作用也難以在我國(guó)發(fā)揮出來。由于我國(guó)的地質(zhì)狀況非常復(fù)雜，與外國(guó)的地質(zhì)狀況非常不同，主要體現(xiàn)在：地質(zhì)類型多、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多高山、少平原、礦產(chǎn)資源豐富。因此地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在我國(guó)的發(fā)展既有機(jī)遇同時(shí)也存在著挑戰(zhàn)。總而言之，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在我國(guó)的研究是非常有意義的，但是因?yàn)楦鞣N條件的限制，我國(guó)在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)上的發(fā)展還是不夠完善，而且現(xiàn)在的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用不單單只限于地理科學(xué)方面的研究，它在各個(gè)領(lǐng)域都是有所涉及的，如環(huán)境科學(xué)、農(nóng)田水利、氣象、林業(yè)、海洋等領(lǐng)域均已涉及，因此，發(fā)展我國(guó)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是現(xiàn)在非常重要的任務(wù)，因?yàn)榈刭|(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的高速發(fā)展有利于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也有利于解決我國(guó)資源緊缺的問題。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大和方法本身的不斷完善，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)已逐步方展成一個(gè)通用的工具性科學(xué)。也希望我國(guó)能夠通過地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)固體礦山中的應(yīng)用中有很大的進(jìn)步。

作者：馮艷娟 單位：河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)