定量地学方法及应用PDF电子书下载

前言 1

第一章 绪论 1

第一节 20世纪定量地学的主要成就 1

一、学科体系的建立和新学科的形成 1

目录 1

二、定量地学研究的方法不断发展、理论探索不断深入 2

三、应用领域不断拓宽、解决实际问题的能力不断提高 4

四、国内外学术交流促进了定量地学研究的发展 5

第二节 对21世纪定量地学研究的展望 6

一、全球地学数据库、全球变化及对比模型与全球性地物化遥综合异常研究 6

二、深层次地学信息提取及高精度预测模型建立 6

五、高性能计算与通讯及多媒体技术的地质应用 7

三、非线性地质学 7

四、资源—环境联合预测及定量评价 7

六、各类数学模型的进一步完善与定量化、智能化、可视化及精确化发展 8

七、地质假说及理论的可检验性及可证明性的逐步实现 8

八、地质概念和定义的精确化、惟一化及其数学表达 9

九、地质专家知识模型的普及和专家系统的进一步发展 9

十、定量地质制图新技术 9

参考文献 10

第二章 地质变量 11

第一节 地质数据的预处理 11

第二节 地质变量的类型 16

二、乘积变量 17

一、观测变量 17

四、伪变量 18

第三节 地质变量的选择 18

三、综合变量 18

一、点图法 19

二、相关系数法 20

三、信息量计算法 23

四、秩和检验法 24

五、地质特征向量长度分析法 24

六、相关频数比值法 27

第四节 地质变量的取值和综合变量的构置 28

第五节 地质变量的变换 30

三、均匀化变换（又称均值计量变换） 31

一、标准化变换 31

二、极差变换（又称规格化或正规化变换） 31

四、反正弦和反余弦变换（又称角变换） 32

五、平方根变换 32

六、对数变换 32

七、几种常用的化直变换 33

参考文献 35

第三章 地学数据分析 36

第一节 基础概率统计分析 36

一、概率论基础 36

二、随机变量及其概率分布 40

三、随机变量的数字特征 43

四、大数定理和中心极限定理 45

五、统计推断基础 46

第二节 多元统计分析 51

一、多元线性回归分析 51

二、趋势面分析 54

三、聚类分析 57

四、判别分析 60

五、主成分分析 62

六、对应分析 64

第三节 随机过程 68

一、状态的转移概率及置换分析 69

二、沉积过程的随机模型及地层剖面的数学模拟 76

第四节 地质统计学分析 78

一、地质统计学的若干基本假设与理论 78

二、结构分析 82

三、克立格估计 84

四、时空域中的普通克立格法（STOK） 84

五、时空域中的泛克立格法（STUK） 87

六、时空域中的协同克立格法（STCOK） 90

七、时空域中的指示克立格法（STIK） 93

八、应用实例 97

第五节 模糊数学分析 100

一、模糊集合 100

二、模糊矩阵与模糊关系 103

三、模糊模式识别 105

四、模糊聚类分析 108

五、模糊综合评判 112

六、模糊规划 116

第六节 灰色系统分析 119

一、灰色关联分析 120

二、灰色动态模型 124

三、灰色系统预测 127

四、灰色局势决策 132

五、灰色评估 134

六、灰色规划与灰色五步建模 139

一、分形概述 140

第七节 非线性理论分析 140

二、自相似分形 141

三、自仿射分形 144

四、混沌概述 145

五、重整化群方法 146

六、自组织临界性 149

第八节 数量化理论预测 151

一、数量化理论Ⅰ 151

二、数量化理论Ⅱ 154

三、数量化理论Ⅲ 155

四、数量化理论Ⅳ 157

第九节 人工神经网络分析 158

一、单层前向神经网络 159

二、多层前向神经网络 163

三、竞争学习神经网络与反馈型神经网络 166

参考文献 167

第四章 数学模型的地学应用 169

第一节 模型类型 169

一、模型的概念 169

二、模型的分类 170

三、数学模型的建立 173

第二节 确定性数学模型的地学应用 180

一、确定性数学模型 180

二、理论模型和经验模型 181

三、模型的最优化 182

四、模型的评价 184

五、模型在地层分析中的应用 185

第三节 随机性数学模型的地学应用 193

一、随机性数学模型 193

二、简单随机走动 194

三、用层形成模型描述的随机走动 198

四、柯尔莫果洛夫层形成模型 199

五、随机模型在地层学中的应用 201

第四节 数学模型与预测问题 202

一、预测问题与数学模型的关系 202

二、蒙特卡罗法数学模型的建立和实际应用 204

一、数学模型与分类问题之间的关系 210

第五节 数学模型与分类问题 210

二、矿床勘探类型灰色聚类数学模型 212

三、大数据集的聚类分析数学模型分析应用 216

第六节 数学模型与判别问题 230

一、判别问题与数学模型的关系 230

二、火成岩岩石定名的判别数学模型 231

第七节 数学模型与成因问题 235

一、成因问题与数学模型的关系 235

二、砂岩粒度分布成因数学模型及其应用 236

第八节 数学模型与决策制定 242

一、决策制定与数学模型的关系 242

二、矿区生产规模优化数学模型及其决策应用 243

三、石油勘探的决策分析 247

第九节 数学模型与实验设计 253

一、实验设计与数学模型的关系 253

二、三维地质构造数学模型及模拟实验研究 253

三、银矿调查数学模型法及其实验研究 260

第十节 数学模型与评价问题 270

一、评价问题与数学模型的关系 270

二、矿产资源经济评价问题的模糊综合数学模型 273

第十一节 数学模型与地质异常单元找矿分析 279

一、理论基础 279

二、地质异常单元的基本特点 281

三、划分方法 283

四、应用分析 287

参考文献 288

第五章 地质体及地质过程数学模拟 292

第一节 地学定量模拟研究 292

一、地质过程的数学模拟 292

二、地质体的数学模拟 293

第二节 地质体数学特征及数学模型 299

一、单变量地质体数学特征 299

二、多变量地质体分析数学模型 300

三、多变量地化数据的空间因子分析研究 302

第三节 矿体地质、技术、经济参数模拟 309

一、生长经济模型 309

二、海底结核沉积物的生长经济模拟研究 311

第四节 岩浆过程数学模拟 314

一、热动力岩浆演化数学模型 315

二、岩浆房微量元素分布开放体系模型 327

三、岩浆演变过程模拟研究——COMGMAT原地分异正演模拟 329

第五节 成矿过程数学模拟 332

一、铅锌矿成矿过程的数学模型 332

二、铅锌矿成矿过程的数值模拟实例分析 335

第六节 天然卤水活动过程数学模拟 340

一、热动力溶解度数学模型 341

二、地下天然卤水中石盐、石膏和硬石膏的溶解度预测 346

第七节 变质过程数学模拟 349

一、通用物质平衡坐标系统数学模型 350

二、蚀变过程数学模型的实例分析 352

第八节 扩散过程数学模拟 356

一、稳定颗粒边界模型数学模型 357

二、模型实例分析 362

第九节 构造过程数学模拟 365

一、构造变形过程的二维数学模型 366

二、构造变形过程的三维数学模型 372

三、弯曲平缓法数学模型 375

参考文献 379

第六章 沉积盆地地质过程数学模拟 381

第一节 沉积过程数学模拟 381

一、沉积过程的随机性数学模拟 382

二、沉积过程的确定性数学模拟 383

三、沉积过程数学模拟实例分析 404

第二节 侵蚀过程数学模拟 418

一、动态侵蚀作用三维定量模型 420

二、模型实验的敏感性分析 422

第三节 搬运过程数学模拟 433

一、气候动力搬运过程模型 435

二、气候动力搬运数学模拟的实例研究 446

三、气候动力搬运过程模型发展 452

第四节 沉积岩压实过程数学模拟 454

一、沉积岩压实过程数学模型 454

二、计算方法 458

三、沉积岩压实过程的数值模拟实例分析 459

参考文献 463