数学地质学论文

数学地质在矿产地质工作中的应用姓名：钱开兴学号：201210106103班级：资环121摘要：随着数学与计算机技术的进一步发展，近几年来，数学与地质学的结合更加的紧密，诸如数学统计分析，地质过程的模拟等技术使得矿产地质工作的效率大大提高，这意味这数学地质在不断的进步与革新，同时数学地质的进步也促进了数学地质在矿产地质工作中应用的深入，今天，在矿产地质工作的各个阶段都有着数学地质的身影。关键词：数学地质矿产地质（一）什么是数学地质？数学地质（mathematicalgeology），地质学分支学科，是六十年代以来迅速形成的一门边缘学科。它是地质学与数学及电子计算机相结合的产物，目的是从量的方面研究和解决地质科学问题。它的出现反映地质学从定性的描述阶段向着定量研究发展的新趋势，为地质学开辟了新的发展途径。数学地质方法的应用范围是极其广泛的，几乎渗透到地质学的各个领域。数学地质以地质学为基础，数学为工具，电子计算机为技术手段，以解决地质问题为目的。（二）数学地质的概念。①广义上的数学地质：数学地质以地质学为基础，数学为工具，电子计算机为技术手段，以解决地质问题为目的。②狭义上的数学地质：狭义的指建立、检验和解释地质过程概念的随机模型的总称。（三）数学地质的发展史数学地质的发展是一个综合的发展过程，其发展与数学，地质学，计算机技术的发展紧密结合。数学地质萌芽于19世纪初叶，1833年英国的C.莱伊尔首次用统计分析方法划分了巴黎盆地的第三系地层。至1920年以前，沉积学家和古生物学家应用描述统计学总结和解释其数据。20世纪30年代以后，单变量和双变量统计分析的应用领域扩展到矿业及地质勘探等方面。50年代以来，电子计算机和多元统计方法开始引入地质学。1949年B.H.伯马发表论文《多元分析──地质学和古生物学中的一种新型分析工具》。1956年美国W.C.克伦宾把岩石成分作为n维空间中的一个点或向量进行统计处理，应用多元分析方法研究岩石的矿物、岩性和化学成分。1958年克伦宾与L.L.斯洛斯合作发表第一个计算机地质应用程序。60年代初期，法国G.马特龙在南非D.G.克里格工作的基础上提出区域化变量理论，创立了地质统计学。1964年计算机地质应用论文超过年100篇。1967年国际地质科学联合会(ICSU)设立了地质数据存储、自动处理及检索委员会(COGEODATA)，1968年成立了国际数学地质协会(IAMG)。70年代以来，国际上对矿产资源评价问题倾注了很大注意力。国际地质对比计划(IGCP)设置了矿产资源评价中计算机应用标准化专题,总结推广了6种定量预测方法。此后出版了一系列数学地质专著,如G.S.Jr.科克与R.F.林克著《地质数据统计分析》，F.P.阿格特伯格著《地质数学》，赵鹏大等著《矿床统计预测》。至1978年，数学地质论文超过年1000篇，这说明数学地质正在迅速发展。（四）数学地质在矿产地质工作中的应用随着数学地质的发展，数学方法和电子计算机在矿产地质工作中的应用日益广泛深人，不断解决愈来愈多的矿产地质实践问题和理论问题。这种应用大体上可归纳为下三个方面：(1)数学方法和电子计算机应用于矿产地质工作的每一个阶段。由矿产的普查勘探、详查评价、储量计算直至矿产开发，每一个阶段的矿产地质问题都能用数学方法和电子计算机帮助解决，以提高每一个阶段中矿产地质工作的速度和质量。(2)矿产地质工作自动化。应用电子计算机建立数据库并配备专用程序，自动储存、索取和处理数据，自动绘制各种矿产地质图件，在有的国家中正在研究矿产普查勘探的自动控制系统，向矿产地质工作高度自动化的目标前进。(3)研究成矿作用、矿床成因等理论问题。利用电子计算机模拟成矿作用，分析矿产地质数据，阐明矿床成因，充分发挥电子计算机内存大、速度快的特点，可以较快地改变模拟实验参数，重复实验过程，缩短研究周期，促进理论研究的进展。下面列举了一些数学地质在实际中的应用：1.学地质在石油地质勘探开发中的应用（1）多元统计分析的应用大庆油田研究院应用趋势面分析成功地解释了三肇凹陷和古龙地区的油气分布规律，指出小幅度的局部隆起构造，即趋势剩余图中的正剩余圈闭区，基本上控制了油气分布，而且剩余曲面的几何形态对油气聚集起了重要作用，这一结论通过新的钻井和试油资料证明，三肇和古龙凹陷共统计19口井，与预测相符的有17口井，符合率达89．5％。胜利油田研究院应用趋势面分析对利津等地区石油资源行了评价，取得满意的效果心’。我们应用干酪根光学鉴定、元素分析、生油岩热解分析三类资料的九个指标，进行了多元统计分析，建立了南海地区干酪根类型的判别函数，通过了多种方法的分析，最后选出两个指标，判别函数的分类与常规的分类比较，符合率达83．3％。（2）蒙特卡洛法的应用四川石油管理局研究院应用蒙特卡洛法对四川盆地某层天然气资源潜力，进行了预测，结论为：①该气藏的资源潜力最小不地狱15．13亿立方米。②最高期望不大于91．61亿立方米。石油物探局应用蒙特卡洛法对二连地区额合宝力格凹陷资料进行了评价，对二连的早期石油勘探提供了可靠的资料。（3）地质程序库、数据库、计算机绘制地质图件方面的应用。石油总公司已经在全国范围内建立了大型石油勘探开发数据库。数据库作为系统的核心组成部分，由一系列相互关联的专业数据库组成，它包括钻井、录井、试油、测井、物探、储量、圈闭、分析化验，科研等专业子库及模型，方法，知识等辅助子库。数据库结构严格遵循数据库设计原理以及中油股份勘探生产分公司企业标准。（4）质过程的数学模拟。近年来除了在资源评价上进行蒙特卡洛模拟外，在其它地质分支学科的数学模拟也取得了可喜的进展。如：石油大学用有限元法模拟冀鲁帚状构造体系的构造应力场。大庆油田科学研究院对湖泊三角洲进行了数学模拟。（6）质人工智能专家系统。层专家系统，资源评价专家系统。除此之外，模糊数学、系统分析、决策分析也正在引到石油地质勘探与开发工作中。当然，数学地质在矿产地质工作中的应用十分的广泛，在找在矿产预测，款产普查/详查，矿产开采方面，还有各个工程地质学科中都有应用，具体到数学建模，计算机模拟，计算机数据分析等都有广泛的应用。未来，数学地质也会越来越完善，我们对未来的发展做出了预测，将来数学地质发展的趋势是：1.是地质学中的数学模型将进一步得到优化和发展，如地质统计学法、稳健统计学法、非参数统计法、逻辑信息法等；2.是数学方法将在诸方面得到更合理有效的应用。如矿床统计预测、定量地层学、定量沉积学等；3.是计算机将更广泛深入地应用于地质学领域，如计算机地质制图、地质数据库、地质专家系统等。除此之外，我们也期待着一个更加智能化，更加人性化。