分形理论在富钴结壳资源量评价方面的应用研究.pdfVIP

维普资讯 第40卷 第6期 地 质 与 勘 探 Vo1．40 No．6 2004年 11月 GE0I0GY AND PR0SPECTING November，2004 分形理论在富钴结壳资源量评价方面的应用研究 杨克红 ，章伟艳 ，胡光道 ，初凤友 ，张富元 (I．国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海底科学重点实验室，杭州 310012； 2．中国地质大学数学地质与遥感地质研究昕，武汉 430074) 【摘 要]总结了已有富钴结壳资源量评价方法，分析了这些方法存在的问题，在此基础上提 出将 分形理论应用于富钴结壳资源量评价方面一根据我国太平洋海山的数据，研究了富钴结壳的丰度、厚度 和金属等量品位(指钴等量品位，CEG)与水深、坡度、坡 向的分形特征，结果显示富钴结壳的丰度、厚度 和金属等量品位的多阶累计和呈多重分形分布 这一结果可以用在资源量评价时地质块段的划分上， 为地质块段 的划分提供定量依据。 [关键词]分形 资源量 评价 富钴结壳 [中图分类号]P628 [文献标识码]A [文章编号]0495—533l(2004)06—006l一04 富钴结壳是一类与火山成因的海山有关的海底 几种：算术平均法、加权平均法、地质块段法、最近区 矿产，一般产于海 山平顶周 围及海 山斜坡上 ¨，是 域法、克里格法和分形方法。 铁与锰在水中被氧化固结，由结壳作用或集合作用 分形理论是近些年来才出现的一种具有强大生 而形成的 。与大洋锰结核相比，富钴结壳含有丰 命力的新工具。分形分布满足下面的关系式： 富的钴元素，其中co的品位是锰结核矿中的2．5倍 N ：Cr一。 以上，一般都大于0．5％，并且赋存水深较浅，一般 式中：r为特征尺度；N为与特征尺度r有关的 为 300～3500m，广泛分布于各海洋国家200海里专 物体数 目；C为常数；D为分维数。 属经济区内，覆盖率高，储量巨大，据不完全统计，仅 地质现象具有分形结构已经是公认的事实，各 太平洋西部火山构造隆起带上，富钴结壳矿潜在储 种矿床的资源量满足分形分布已被证实，但是 由于 量即达到数亿吨，钴金属含量达数百万吨 。 对富钴结壳的研究程度不高，无法利用分形理论对 富钴结壳的资源量进行预测评价，但是运用分形理 1 富钴结壳的资源量评价方法 论对富钴结壳资源量评价的有关参数进行分析研 与富钴结壳资源量评价有关的主要参数有丰 究，对资源量评价将具有重要意义，下面将重点阐 度、结壳厚度、金属品位 (指钴等量品位 CEG，一F 述 同)、覆盖率、含水率、分布面积、赋存水深、坡度及 2 分形理论在富钴结壳资源量评价方面的 坡向等 。这些参数中，丰度、结壳厚度、金属品 应用过程 位、覆盖率、含水率、分布面积、坡度等参数在富钴结 壳资源量评价计算时直接使用的，而结壳赋存水深、 前面已经简单阐述了分形理论，自从它被创建 坡度和坡 向则仅用于富钴结壳资源量评价。 以来到今天已经发展为强大的科学方法论。分形理 富钴结壳矿床是一种二维分布的海底沉积矿 论在资源量研究上的应用主要是在陆地矿产资源 床，结壳在海底的分布规律不是很明显，加上 目前对 上，研究的内容集中在某一大范围内资源量规模的 富钴结壳的勘查程度较低，富钴结壳的连续性也比 分形特征研究 ，某一范围内资源量空问分布的 较差，这些都为富钴结壳的资源量评价带来了难度。 分形特征研究 娟j，