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Space-associated domain adaptation for three-dimensional mineral prospectivity modeling

International Journal of Digital Earth 2023年第1期16卷 2885-2911页

作者： Yang Zheng Hao Deng Jingjie Wu Ruisheng Wang Zhankun Liu Lixin Wu xiancheng mao Jing Chen School of Geosciences and Info-Physics Central South UniversityChangsh1People’s Republic of China Department of Geomatics Engineering University of CalgaryCalgaryCanada

Geographical information systems(GIS)are essential tools for mineral prospectivity modeling(MPM).Three-dimensional(3D)MPM is able to learn the association between geological evidence and mineralization in shallow zones and thereby build a prospectivity model for deep zones,making it a desirable technique to target deep-seated orebodies.However,existing 3D MPM methods directly generalize the model learned in shallow zones to the deep zones without attention to model transferability caused by the different metallogenic mechanisms between the two zones.In this study,we aim to robustly transfer the prospectivity model learned from shallow zones to deep zones.We cast the 3D MPM as a domain adaptation problem,which is an important realm of transfer learning.Because the metallogenic mechanism can be closely associated with spatial locations,we specifically focus on domain adaption concerning the spatial locations that are ignored by conventional domain adaptation methods.To measure the spatial-associated domain discrepancy,we propose a novel spatial-associated maximum mean discrepancy(SAMMD),which compares the joint distributions of features and spatial locations across domains.Based on the SAMMD criterion,a deep neural network,referred to as the spatial-associated domain adaptation network,is devised to learn cross-domain but mineralization-indicative features for building prospectivity model that is transferable to deep zones.A case study of the world-class Sanshandao gold deposit,in eastern China,was carried out to validate the effectiveness of the proposed methods.The results show that compared with other leading MPM methods and other domain adaption variants,the proposed method has superior prediction accuracy and targeting efficiency,demonstrating the effectiveness and robustness of the proposed method in targeting deep-seated orebodies in areas with different metallogenic mechanisms and no labeled data.

关键词： Mineral prospectivity modeling domain adaptation spatial factor feature dissimilarity kernel learning

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Multi-Source Spatial Data Distribution Model and System Implementation

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Communications and Network 2013年第1期5卷 93-98页

作者： Jing Liu xiancheng mao MOE Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Non Ferrous Metals Central South University Changsha China School of Geosciences and Info-Physics Central South University Changsha China

The Multi-source spatial data distribution is based on WebGIS, and it is an important part of multi-source geographic information management system. a new multi-source spatial data distribution model is proposed on the basis of multisource data storage model and by combining existing map distribution technology, The author developed a multi-source spatial data distribution system which based on MapGIS K9 by using this model and taking full advantage of interfacecode separating thinking and high efficiency characteristic of .net, so high-speed distribution of multi-source spatial data realized.

关键词： Multi-Source Spatial Data Distribution Model WebGIS MapGIS K9

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COMPUTER SYSTEM FOR GEOMETRIC MODELING OF GEOLOGIC BODIES AND APPLICATIONS

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中国有色金属学会会刊：英文版 1998年第4期8卷 179-184页

作者： Dai, Tagen mao, xiancheng Central South Univ of Technology Changsha China

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｍｏｄｅｌｓｏｆｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃｂｏｄｉｅｓｂｅａｒｇｅｏｍｅｔｒｉｃ，ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄａｔｔｒｉｂｕｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ［１... 详细信息

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｍｏｄｅｌｓｏｆｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃｂｏｄｉｅｓｂｅａｒｇｅｏｍｅｔｒｉｃ，ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄａｔｔｒｉｂｕｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ［１］．Ｂｙｍｅａｎｓｏｆｃｏｍｐｕｔ...

关键词： geologic body data structure mathematical model automatic plotting

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Fast and dynamic generation of linear octrees for geological bodies under hardware acceleration

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Science China Earth Sciences 2010年第1期53卷 113-119页

作者： DENG Hao ZHANG LiQiang mao xiancheng MA JingTao KANG ZhiZhong PENG JunHuan RUI XiaoPing LIU Liu State Key Laboratory of Remote Sensing Science Beijing Normal UniversityBeijing 100875China School of Geoscience and Environmental Engineering Central South UniversityChangsha 410083China PTV America Inc.1145 Broadway Plaza Ste 605TacomaWA 98407USA Department of Geodesy and Geomatics School of Land Science and TechnologyChina University of GeosciencesBeijing 100083China College of Resources and Environment Graduate University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

In the application of 3D Geoscience Modeling,we often need to generate the volumetric representations of geological bodies from their surface representations.Linear octree,as an efficient and easily operated volumetric model,is widely used in 3D Geoscience Modeling.This paper proposes an algorithm for fast and dynamic generation of linear octrees of geological bodies from their surface models under hardware acceleration.The Z-buffers are used to determine the attributes of octants and voxels in a fast way,and a divide-and-conquer strategy is adopted.A stack structure is exploited to record the subdivision,which allows generating linear octrees dynamically.The algorithm avoids large-scale sorting process and bypasses the compression in linear octrees generation.Experimental results indicate its high efficiency in generating linear octrees for large-scale geologic bodies.

关键词： 3D Geoscience Modeling octree geological body hardware acceleration

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阿拉善龙首山地区古元古代晚期变质‒深熔事件及其地质意义

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地球科学 2023年第11期48卷 4034-4052页

作者：关燕鹤曾认宇赖健清毛先成苏惠东华理工大学水资源与环境工程学院江西南昌330013 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 杜伦大学地球科学学部杜伦DH13LE

阿拉善地块位于华北克拉通的西南缘,其早前寒武纪地质演化及构造归属存在争议,这严重制约了华北克拉通构造格局和演化的研究.龙首山杂岩为阿拉善地块少有的早前寒武纪变质基底,记录了古元古代多期变质事件,可为解决上述争议提供依据.以... 详细信息

阿拉善地块位于华北克拉通的西南缘,其早前寒武纪地质演化及构造归属存在争议,这严重制约了华北克拉通构造格局和演化的研究.龙首山杂岩为阿拉善地块少有的早前寒武纪变质基底,记录了古元古代多期变质事件,可为解决上述争议提供依据.以龙首山地区中部金川矿区内、龙首山杂岩中的花岗伟晶岩和黝帘斜长角闪岩为研究对象,系统开展岩相学、锆石和全岩的元素地球化学,以及锆石U-Pb年代学的研究.花岗伟晶岩的SiO_(2)介于69.70%~73.08%,属于弱过铝质、钾玄岩的范畴,为混合岩化过程中地壳岩石低程度部分熔融的产物.在花岗伟晶岩中锆石核部获得了1892±7 Ma(MSWD=0.76)的上交点年龄,代表花岗伟晶岩的形成年龄.黝帘斜长角闪岩的SiO_(2)介于41.51%~48.92%,其原岩为拉斑玄武质的辉绿岩.黝帘斜长角闪岩中的锆石均为变质锆石,所获得的1830±8 Ma(MSWD=0.61)加权平均年龄代表了一期角闪岩相变质事件的时间.结合前人的研究,龙首山地区在古元古代晚期存在强烈的变质/深熔事件,可能与碰撞造山事件有关.而通过构造热事件的对比,认为阿拉善地块与华北克拉通的孔兹岩带在早前寒武纪具有亲缘关系.

关键词：华北克拉通阿拉善地块龙首山地区变质/深熔事件锆石工程地质

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胶东焦家金矿床成矿过程热液蚀变化学反应数值模拟

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大地构造与成矿学 2023年第5期47卷 1158-1172页

作者：邹艳红张武桥毛先成刘占坤中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

焦家金矿床是胶东金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,存在明显的蚀变分带特征,然而,热液蚀变分带的形成条件及金沉淀化学反应的空间位置尚不够明确。本文利用TOUGHREACT软件对焦家金矿床含矿热液与围岩化学反应进行了模拟,旨在定量... 详细信息

焦家金矿床是胶东金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,存在明显的蚀变分带特征,然而,热液蚀变分带的形成条件及金沉淀化学反应的空间位置尚不够明确。本文利用TOUGHREACT软件对焦家金矿床含矿热液与围岩化学反应进行了模拟,旨在定量探讨该矿床热液蚀变过程。通过分析含矿热液与围岩发生的化学反应,构建热液蚀变成矿概念模型,模拟计算不同温压条件下成矿流体组分化学平衡浓度以及pH值的变化,研究成矿过程热液蚀变矿物的溶解与沉淀机制。模拟结果显示, Au+的化学平衡浓度在温度从280℃降至180℃的过程中呈明显下降趋势, Fe2+化学平衡浓度与Au+呈现相似的变化趋势,表明金矿物最佳成矿温度范围为180~280℃,成矿流体中Fe2+与[Au(HS)2]-络合物发生置换还原反应,促使金沉淀析出;不同温度和压力条件对成矿元素化学平衡浓度变化的影响表明,温度是控制金沉淀化学反应的关键因素,压力影响相对较小;而pH值模拟结果表明,热液蚀变反应过程中成矿流体pH值升高,成矿环境从酸性逐渐转变为中性、碱性,与传统地质手段分析结果一致,验证了模拟结果的有效性。上述研究结果表明,在温度驱动力作用下,成矿流体沿断裂侧向运移与围岩持续叠加的蚀变作用,形成了蚀变分带;在紧靠断裂带下盘的黄铁绢英岩化带,由于易发生多种蚀变的叠加以及成矿温度、pH值的变化,有利于金的沉淀富集。

关键词：数值模拟焦家金矿床化学反应热液蚀变 TOUGHREACT

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面向构造分析的赤平投影的计算机实现与应用

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地质学刊 2022年第2期46卷 165-172页

作者：赵其辉毛先成陈进有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410006 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410006

地壳中的矿产分布受一定的地质构造控制,正确认识区域构造与矿床构造特征,有助于对矿产资源进行科学预测与评价。在地质构造分析中,赤平投影是经常使用的分析方法,能定量计算节理的优势方位,直观、形象地展示节理的几何形态。运用构造... 详细信息

地壳中的矿产分布受一定的地质构造控制,正确认识区域构造与矿床构造特征,有助于对矿产资源进行科学预测与评价。在地质构造分析中,赤平投影是经常使用的分析方法,能定量计算节理的优势方位,直观、形象地展示节理的几何形态。运用构造分析理论,系统介绍通过吴氏网绘制节理赤平投影弧、通过施氏网计算节理优势方位的方法。使用C++语言实现了绘制赤平投影的程序,运用该程序处理胶西北多个金矿床的地质体产状数据,计算得到的优势方位走向符合实际区域地质构造。与Dips软件的处理结果进行比较,优势方位的误差在±2°以内,符合实际精度需求,验证了程序的正确性和实用性。

关键词：构造分析极射赤平投影优势方位金矿矿集区胶西北

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顾及构造改造的胶西北大尹格庄金矿床三维成矿预测

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西北地质 2023年第5期56卷 72-84页

作者：毛先成王春锬刘占坤陈进邓浩王金利中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中南大学有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室湖南长沙410083

矿床在形成后常被构造改造,但现有三维成矿预测中对其关注较少。笔者选择胶东半岛大尹格庄构造蚀变岩型金矿为研究对象,采用基于不规则三角网(TIN)的构造复原方法还原被断裂错断的矿体与控矿断裂的三维结构,开展复原前后的矿化空间/控... 详细信息

矿床在形成后常被构造改造,但现有三维成矿预测中对其关注较少。笔者选择胶东半岛大尹格庄构造蚀变岩型金矿为研究对象,采用基于不规则三角网(TIN)的构造复原方法还原被断裂错断的矿体与控矿断裂的三维结构,开展复原前后的矿化空间/控矿因素对比分析并实现深边部三维成矿预测。结果表明,构造复原方法消除了断裂和矿体被错断产生的空间距离及倾角变化;复原后的矿化分布具有更强的空间自相关性,被错断区域的矿化分布由分散变为连续。此外,相同参数下,复原后的预测模型比复原前模型具有更高的性能,说明对复原后的矿化分布和控矿指标之间的关联关系表达更加显著。因此,顾及构造改造的三维成矿预测有利于预测结果的准确性,可为大尹格庄矿床深部找矿工作提供可靠参考。

关键词：不规则三角网构造复原三维成矿预测大尹格庄金矿床

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矿化结构分析的变异椭球体构造及应用

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第9期45卷 3076-3084页

作者：毛先成曹芳邹艳红赵莹中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

针对目前矿化结构分析中变异椭球体的构造仅考虑地质体走向、倾向、垂向上矿化结构的问题,提出一种以椭球体模型为基础,以变异函数为工具,综合考虑矿体的形态产状和品位的三维空间变异特征来构造变异椭球体的新方法。该方法通过计算铅... 详细信息

针对目前矿化结构分析中变异椭球体的构造仅考虑地质体走向、倾向、垂向上矿化结构的问题,提出一种以椭球体模型为基础,以变异函数为工具,综合考虑矿体的形态产状和品位的三维空间变异特征来构造变异椭球体的新方法。该方法通过计算铅、锌品位在空间中各个方位上的实验变异函数,绘制矿体走向倾斜面上的实验变异函数等值线图,研究矿体走向倾斜面上的铅、锌品位分布,确定变异椭球体的长轴方向,进而绘制与长轴相垂直平面上的实验变异函数等值线图,确定变异椭球体的次长轴和短轴方向;然后,分别用理论模型拟合这3个方向上的实验变异函数,得到其变程作为三轴的长度。将该方法应用于青海虎头崖矿床,构造矿床铅、锌品位的变异椭球体,并将其作为搜索椭球体来限制品位插值过程中已知样品点的搜索范围。研究结果表明:采用该方法构造的变异椭球体,不仅考虑了矿体形态对矿化空间分布的影响,而且有效地反映了铅、锌品位在空间中的分布及变异情况,为隐伏矿体定量预测提供了依据。

关键词：地质统计学变异函数变异椭球体倾伏向倾伏角旋转矩阵

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PRELIMINARY STUDY ON GEOMETRIC MODELING OF GEOLOGIC BODY

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中国有色金属学会会刊：英文版 1998年第2期8卷 174-177页

作者： mao xiancheng and Dai TagenCollege of Resource, Environment and Civil Engineering,Central South University of Technology, Changsha 410083, P. R. China

ＰＲＥＬＩＭＩＮＡＲＹＳＴＵＤＹＯＮＧＥＯＭＥＴＲＩＣＭＯＤＥＬＩＮＧＯＦＧＥＯＬＯＧＩＣＢＯＤＹ①ＭａｏＸｉａｎｃｈｅｎｇａｎｄＤａｉＴａｇｅｎＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅ，ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＣｉｖｉ... 详细信息

ＰＲＥＬＩＭＩＮＡＲＹＳＴＵＤＹＯＮＧＥＯＭＥＴＲＩＣＭＯＤＥＬＩＮＧＯＦＧＥＯＬＯＧＩＣＢＯＤＹ①ＭａｏＸｉａｎｃｈｅｎｇａｎｄＤａｉＴａｇｅｎＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅ，ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒ...

关键词： geologic body geometeric modeling computeraided design

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