成秋明郑州报告课件

中国地质大学（北京）成秋明大数据挖掘与深部资源评价BigDataMiningandEarthResourcesAssessment2017.2.29qiuming.cheng@中国地质大学（北京）成秋明大数据挖掘与深部资源评价2017.国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价123报告提纲大数据地质智能与资源-环境预测评价隐伏矿预测（覆盖区与深部资源评价）4国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价12IUGS-RFGthelargestscientificunionssupporting120nationsandamilliongeoscientists国际地科联成立于1961年，非政府性学术组织，国际科学联合会理事会(ICSU)成员，现有121个成员国和58个附属国际地球科学学会。IUGS-RFGthelargestscientificMatterssince35thIGC35thIGCinCapeTown136thIGCInDelhi,India37thIGCInBusan,Korea4thIUGS-IGCCouncilMeetingRFG2018,Vancouver,CanadaMatterssince35thIGC35thIMatterssince35thIGCElectionandhandoverthenewEC1Matterssince35thIGCElectiFirstExecutiveCommitteeMeetingFirstIUGSECmeetingandIGCP&GeoparkCouncilmeetingheldinUNESCOheadquater,Paris2017年2月15-18日，国际地科联(IUGS)年度执行委员会会议在联合国教科文组织巴黎总部召开FirstExecutiveCommitteeMeetRFGIUGS-RS国际地科联主导或合作的科学计划国际地质对比计划世界地质公园一张地质图计划未来资源保障计划遥感技术应用计划ForensicGeology

法律地质Internationalstandards;Geoscienceeducation;Geoscienceinformation;Resources

andenergy；

Environmentalmanagement；

Hazards.国际标准制定地质教育与普及地学数据与信息资源与能源环境评价与管理灾害预防与管理Chem-Earth

化学地球RFGIUGS-RS国际地科联主导或合作的科学计划国际地质对国际地球科学体系联合国教科文组织国际科学委员会国际社会科学委员会国际专业领域联合会国际地球科学体系联合国教科文组织国际科学委员会国际社会科学委国际地学联盟科学计划灾害风险研究与评价地球科学与未来地球极端自然灾害与社会影响灾害和风险管理中的信息价值国际全球认知年国际地学联盟科学计划灾害风险研究与评价地球科学与未来地球极端国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价123报告提纲大数据地质智能与资源-环境预测评价隐伏矿预测（覆盖区与深部资源评价）4国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价12多尺度“天-地-深一体化”数字地球深空、深海、深地、深时测试、模拟、观测、探测多尺度“天-地-深一体化”数字地球深空、深海、深地、深时测ICSU+ISSC﹥ICSAninternationalaccord(2015)国际大科学计划新机遇国际科学与社科委员会合并新的科学委员会数据开放与大数据协议人文社科工程“解决方案”为导向的科技创新自然科学ICSU+ISSC﹥ICSAninternationBigDataMiningDecisionSupport大数据挖掘与资源环境决策支撑KnowledgeBaseSystemSmartFutureEarth大数据－云环境－物联网+GIS智能未来地球：

数据-信息-知识-决策系统复杂数据集成与知识挖掘BigDataMiningKnowledgeBaseBigdataandcloudsInternetAssessmentandBigDataMiningData–Information-Knowledge–Decision大数据挖掘与资源环境决策支撑大数据云环境互联网预测评价与决策支撑全球-免费-开放-共享-服务BigdataandcloudsInternetAssIUGSActiveMemberIUGSInactiveMemberOtherNationsorRegionsConvergingplatemarginsLargeearthquakes(>6.5)Criticalproblemse.g.hazardsthreateningunderrepresentedcountriesalongconvergingplatemargins板块汇聚与资源-环境-灾害效应

“一带一路”计划、

“南-南”合作

IUGSActiveMemberIUGSInactiv国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价123报告提纲大数据地质智能与资源-环境预测评价隐伏矿预测（覆盖区与深部资源评价）4国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价12地幔对流地壳重建Heatflow 洋中脊热流Magmatism 岩浆事件Slabbreak 板片断离Earthquakes地震Landslides滑坡Volcanoes火山Floods 洪水Hurricanes飓风Tsunamis海啸Mineralization成矿

MantleConvectionvs.platetectonics(地幔对流与板块运动)Singularity、Anisotropy、Self-similarityandSelf-organizedcriticality复杂性理论与非线性过程地幔对流地壳重建Heatflow 洋中脊热流Mantle奇异性理论与极端事件预测评价洋中脊热流地震地震岩浆活动与成矿奇异性理论与极端事件预测评价洋中脊热流地震地震岩浆活动MountSt.HelensEarthquakes:November2007LocationsofEarthquakes NumberofEventandEnergyReleaseMountSt.HelensVolcano火山诱发的地震能量释放与时间MountSt.HelensEarthquakes:SubmarineearthquakescangeneratetsunamisVolcanoandEarthquakecancausetsunamis火山或地震诱发的海啸SubmarineearthquakescangeneMineralizationformsmineraldeposits-mines成矿作用造成矿物质超常富集MineralizationformsmineraldMatterDensitySpace（A）location（r）1minEnergyTime

Time（A）Density（r）MineralizationMultifractaldensitymodel地震、成矿等从表象上看都是极端事件，往往表现出随机性和奇异性特征，但深入研究后发现，可以采用多重分形模型定量研究多尺度奇异性及其内在的自相似性，这一发现为定量模拟奇异性（异常）提供了理论基础。物质聚集空间（A）空间位置1分钟能量释放时间时间（A）

成矿地震极端事件多重分形模型MatterSpace（A）location1minEn传统密度概念

Unit:g/cm3,kg/m3..Quartz Gold2.66g19.3g传统密度概念

Unit:g/cm3,kg/m3..QFractaldensityc(unit:g/cm,kg/m):Fractaldensity-fractaldimensionofdensityece分形密度Fractaldensityc(unit:g/cmOrdinarydensityFractaldensity分形密度正常密度Degree

ofsingularity?正常vs.异常？

OrdinarydensityFractaldensFractaldensity:implicationonearthdynamicssystems?Singularfields?Singularphysics?奇异性数学-物理新概念和公式更新传统地球动力学理论和公式物理变量物理参数Fractaldensity:implicationo大洋中脊热流动力学研究板块热对流模型GDH1-GlobalDepthandHeatmodel(GDH1)

PSM-ParsonsandSclatermodelHS-Halfspacemodel大洋中脊热流动力学研究GDH1-GlobalDeptha大洋中脊热流动力学研究板块热对流模型大约4万热流测量数据空间分布大洋中脊热流动力学研究大约4万热流测量数据空间分布q(t)=166.49t-0.241

分形密度取代传统岩石圏密度不仅改善了模型对观测数据的拟合效果，同时为计算热能损失提出了新的课题和可能的方法。分形密度和洋中脊板块热对流模型奇异性分析(Cheng,2015,ScientificReports)q(t)=166.49t-0.241分形密度取代传统岩超大陆形成地壳增生和地壳循环岩浆或碎屑锆石U-Pb年龄与其它同位素数据结合研究超大陆的“幕式”形成过程和地壳增生与循环演化。超大陆形成地壳增生和地壳循环岩浆或碎屑锆石U-Pb年龄与其它分形密度分析超大陆导致地壳增生和循环的奇异性对来源于5个研究团队的近25万个碎屑锆石U-Pb年龄数据进行详细的定量对比分析，不仅首次发现年龄峰值具有奇异性，说明，岩浆岩的形成可能受到板块碰触、板片断离、地幔柱等事件影响，而且，奇异性强度随时间降低，可能反应地球变冷造成岩浆活动强度降低，据此可以预测未来2.8GA板块构造将结束活动。（Cheng，submittedtoGeology)分形密度分析超大陆导致地壳增生和循环的奇异性对来源于5个研究分形密度和分布在不同大地构造单元中地震概率-规模模型奇异性分析发生在1964-2015年大于5级的17万个深成地震分布图分形密度和分布在不同大地构造单元中地震概率-规模模型奇异性分分形密度和分布在不同大地构造单元中地震概率-规模模型奇异性分析发生概率小-释放能量大具有奇异性奇异性强度依次：碰触带-俯冲带-洋中脊相关的地震分形密度和分布在不同大地构造单元中地震概率-规模模型奇异性分SingularityanalysisofearthquakefrequencydistributionSingularityanalysisofearthqInabout200yearsthesingularitywilldisappear?Rivermorphologychangesthroughtimeduetoweathering.Singularityanalysisoffloods(EastHumberRiver,Toronto)Inabout200yearsthesingula普雄米甲冲P普雄M米甲冲Delineated13anomaliesincluding6inthewestdistrict.AmongtheseanomaliestwonewPb/Znmineraldeposits(MandP)havebeendiscovered.EASTWESTGeochemicalmapSingularitymapGeologymapofGejiuDistrictSingularitymappingformineraldepositpredictionGejiuSnmineraldepositmodel普雄米甲冲普雄米甲冲P普雄M米甲冲Delineated13an国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价123报告提纲大数据地质智能与资源-环境预测评价隐伏矿预测（覆盖区与深部资源评价）4国际地学体系与大科学研究计划奇异性理论方法与极端事件评价12非线性矿产预测理论方法覆盖区矿产综合预测中国地质大学(北京）成秋明地质调查局计划项目资助2010-2019非线性矿产预测理论方法中国地质大学(北京）成秋明地质调查局计深部资源、隐伏资源、覆盖区资源精细模型建立、先进勘探技术研发、大数据有效利用国际地科联未来资源重大研究计划一、问题提出与研究目标深部资源、隐伏资源、覆盖区资源国际地科联未来资源重大研究计划美国未来面临的关键挑战和机遇之一尚无有效的方案已经开始覆盖层下的矿产预测与评价方法攻关，如深穿透地球化学、高精度地球物理、空间信息综合与决策技术如何发现覆盖层下和深部矿产资源？《能源和矿产资源科学战略》报告（2013-2023年）一、问题提出与研究目标美国未来面临的关键挑战和机遇之一如何发现覆盖层下和深部矿产资UndiscoveredresourcesliebeneathcoversResourcingFutureGenerationUndiscoveredresourceslieben成秋明郑州报告ppt课件成秋明郑州报告ppt课件成秋明郑州报告ppt课件成秋明郑州报告ppt课件成秋明郑州报告ppt课件成秋明郑州报告ppt课件普雄米甲冲东区西区原始地球化学异常图成矿弱信息地球化学异常图个旧矿集区地质图分形密度圈定深部弱异常-弱信息提取技术应用实例成矿模式示意图普雄米甲冲东区西区原始地球化学异常图成矿弱信息地球化学异常图成秋明郑州报告ppt课件成秋明郑州报告ppt课件锌地球化学异常图ZnAnomaliesS-AFilteringZninstreamsediments采用多重分形自相似异常分解技术，在云南三江地区新圈出等距性异常，找到了新的矿床锌地球化学异常图ZnAnomaliesS-AFilter成秋明郑州报告ppt课件成秋明郑州报告ppt课件二、主要科学技术创新三项技术原始数据成矿信息遥感化探物探弱信息提取复杂信息分解综合信息集成二、主要科学技术创新三项技术原始数据成矿信息遥感化探物探弱信1.以接触交代型铁铜矿为主攻矿床类型2.以斑岩型铜钼矿和海相火山岩型铁矿为主攻矿床类型3.以岩浆熔离型铜镍矿为主攻矿床类型4.以斑岩型和似斑岩型铜钼矿为主攻矿床类型5.以矽卡岩型铁铅锌多金属矿为主攻矿床6.以矽卡岩型铁铅锌多金属矿为主攻矿床类型）7.以火山-次火山热液型铜金矿、斑岩型铜钼矿为主攻矿床类型8.以层控矽卡岩型铁铅锌矿为主攻矿床类型9.克拉通背景以斑岩型和似斑岩型钼-铜-铅锌矿为主攻矿床类型10.三江及周边岩浆热液型锡-铜-铅锌为主攻矿床类型1.以接触交代型铁铜矿为主攻矿床类型2.以斑岩型铜钼矿和海相主要预测矿床类型和预测模型闽西南矽卡岩型铁多金属矿床朝不愣矽卡岩型铁多金属矿床乌日尼图式似斑岩型钨钼矿床雅满苏铁矿床海相火山型早石炭火山岩喷流与燕山期岩体改造燕山期岩体与石炭二叠系碳酸盐岩燕山期岩体与碳酸盐岩燕山期岩体与其它地层主要预测矿床类型和预测模型闽西南矽卡岩型铁多金属矿床朝不愣矽预测模型与综合异常圈定推断地层及隐伏岩体接触交代带热液蚀变带成矿组合元素富集带推断岩体及隐伏岩体推断构造及隐伏构造知识驱动与数据驱动模型预测模型与综合异常圈定推断地层及隐伏岩体接触交代带热液蚀变带PCAscoreofAg,As,Cu,Zn,Sb,W,Mo,FeinstreamsedimentsMaskeffectofQ+NsedimentsongeochemicalanomaliesinstreamsedimentsAbout5,549evenlydistributedstreamsedimentsamplesindensityofonesampleper4km2.Totalstudyareaisabout22,200km2

PCAscoreofAg,As,Cu,Zn,S处理前原始水系沉积物地球化学组合元素分布图多重分形滤波技术获得的地球化学组合元素异常图第三系覆盖层出露区第三系覆盖层中圈定的预测区

S-A方法根据不同自相似性分解背