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《基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的義縣螢石成礦預測new》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、http://www.paper.edu.cn基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的義縣螢石成礦預測孫祥,楊子榮,趙忠英遼寧工程技術(shù)大學資源與環(huán)境工程學院,阜新(123000)E-mail:zhaozhongying_zzy@163.com摘要:成礦預測是一個多因素影響的復雜系統(tǒng),本文針對模糊綜合評判方法對于評價因素權(quán)重的確定帶有很大人為因素的缺陷,提出了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的方法。該方法可以建立在無模型基礎上,自動獲取輸入與輸出的關(guān)系,在專家確定的權(quán)重初始值的情況下,通過網(wǎng)絡訓練確定出最優(yōu)權(quán)重值,這在一定程度上緩解了人為因素的影響。應用該方法對義縣螢石成礦遠景區(qū)進行了評價,其評價結(jié)果與實際一致。
2、結(jié)果表明該方法正確,可推廣到其它區(qū)域其它礦種的預測,但是應結(jié)合該區(qū)的實際情況建立控礦因素集和相應的隸屬度函數(shù)。關(guān)鍵詞:螢石,成礦預測,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡,義縣,遼寧1.引言遼寧省義縣一帶螢石礦資源豐富,區(qū)內(nèi)成礦條件良好,歷經(jīng)多年普查和勘探,積累了豐富的地質(zhì)、物化探資料,已有中小型礦產(chǎn)地多處,但也和全國其他重要成礦區(qū)一樣,易于發(fā)現(xiàn)的露頭礦、淺部礦和已知礦日趨減少,找礦難度不斷加大。在老礦山深部及外圍尋找礦體是國內(nèi)外大力推行的一種行之有效的做法,既充分利用已有的地質(zhì)、物化探和遙感資料,原有礦山已建成的大量輔助設施和外部設施,又有利于所在地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。所以,在礦區(qū)深部及外圍進
3、行隱伏礦定位預測具有十分重要的理論研究價值和現(xiàn)實意義。[1-3]在成礦預測方面,目前有許多傳統(tǒng)數(shù)學地質(zhì)方法,雖然這些方法也取得了一定的效果并被廣泛應用,但因其存在固有的缺點(如對成礦預測的各項指標采用二態(tài)指標、三態(tài)指標等只能用1、0、-1表示),在一定程度上降低了成礦預測的準確性和可信度;其后又有[4]學者提出了模糊評判方法,該方法對影響成礦預測的各項指標采用隸屬度函數(shù)表示,提高了預測的準確性和可靠度,但由于模糊綜合評判方法對于評價因素權(quán)重的確定帶有很大的人[5]為因素,又有學者提出了神經(jīng)網(wǎng)絡方法,該方法著眼于人腦的微觀網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),是一種透過學習、自組織化和非線性動力學理
4、論形成的并行分析方法,在處理與解決問題時不需要建立精確數(shù)學模型,適合于表現(xiàn)多影響因子的非線性復雜因果規(guī)律。本文提出的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)在建立對象輸入輸出關(guān)系時與傳統(tǒng)數(shù)學方法不一樣,即它可以建立在無模型基礎上,并利用其較強的學習訓練特性,自動獲取對象的輸入輸出關(guān)系表達,還可以將專家的評價語言作為系統(tǒng)的干擾項引入,這在一定程度上緩解了人為因素對預測結(jié)果的影響。本文即是探討模糊神經(jīng)網(wǎng)絡方法在成礦預測中的應用。[6-8]2.模糊神經(jīng)網(wǎng)絡方法模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型根據(jù)隱伏礦預測理論、方法和發(fā)展趨勢,考慮成礦往往是受多種因素的控制和影響,并且成礦與其多因素之間是不確定的、復雜的非線性關(guān)系等
5、特點,綜合利用模糊數(shù)學中模糊綜合評判理論及神經(jīng)網(wǎng)絡方法,針對義縣螢石礦深部礦體的成礦因素及特點,建立的隱伏礦定位預測模型。該方法充分發(fā)揮了專家及模糊綜合評判、神經(jīng)網(wǎng)絡在處理尋找隱伏礦床中所遇到的模糊現(xiàn)象、非線性復雜行為的優(yōu)勢,對研究區(qū)的礦化程度或成礦有利度的優(yōu)劣進行評價,評判條件是與成礦密切相關(guān)的多個控礦因素,如斷裂因素、地層因素、地球物理因素、地球化學因素等。其具體建模步驟如下:(1)研究區(qū)域典型礦床,確定控礦因素集合U(含m個元素)和成礦遠景區(qū)集合V(含n-1-http://www.paper.edu.cn個級別)(2)構(gòu)造評價矩陣Rmn。首先對控礦因素集合U的單因
6、素ui作單因素評價,確定ui對礦床級別集合vj的隸屬度rij,這樣就得出第i個因素ui的單因素評判集ri={ri1,ri2,…,rin}。它是評語集V上的模糊子集。這樣m個評價因素的評判集就構(gòu)成了一個總的評價矩陣R。(3)確定控礦因素的權(quán)重集合A(含m個元素)??氐V因素的權(quán)重是衡量控礦因素集中某一子因素對總評價影響程度相對大小的量,權(quán)重越大,則意味著該因素對成礦預測的影響越大,反之則小。本文首先通過專家確定權(quán)重初始值,在通過神經(jīng)網(wǎng)絡確定出最優(yōu)值。(4)根據(jù)模糊集合理論,由B=A·R確定綜合評價集合B(含n個元素),再根據(jù)最大隸屬度原則對預測區(qū)進行評價。3.義縣螢石礦礦區(qū)
7、地質(zhì)特征礦區(qū)位于義縣構(gòu)造盆地西部,區(qū)內(nèi)上侏羅統(tǒng)義縣組火山巖大面積出露,長城系大紅峪組、高于莊組及薊縣系霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r局部出露,螢石礦即位于大紅峪組、高于莊組和霧迷山組中。本區(qū)斷裂構(gòu)造主要有NE、NW、EW三個方向,依據(jù)區(qū)域構(gòu)造特點和斷裂所切割的地層可知,它們形成于中生代,屬燕山運動的產(chǎn)物,礦區(qū)為一“S”型背斜構(gòu)造,西翼巖層傾向225~260°,傾角25~50°,東翼巖層傾向60~70°,傾角36~40°。褶皺構(gòu)造核部成礦最好,常構(gòu)成鞍狀礦體;斷裂帶附近也可見螢石礦體,系由成礦熱液沿斷裂構(gòu)造活動,在有利的層間脆弱帶部位形成。巖漿活動可以