EJ T 909.3-1994 铀矿资源评价方法.成矿成功树法.pdf
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1、E 核国和共民人华中EJ/T 909. 3-94 铀矿资源评价方法成矿成功树法199牛10-24发布”5-01-01实施中国核工业总公司发布中华人民共和国核行业标准铀矿资源评价方法成矿成功树法本标准同EJ/T551和EJ/T909.1配套使用1 主题内容与适用范围EJ/T”.3-94 本标准给出了成矿成功树法的原理和实施步骤,规定了应用它的条件和必须遵循的准则。本标准适用于不同比例尺、不同类型的铀矿资源评价2 引用标准EJ/T 551 铀矿资源评价规班EJ/T 909. l 铀矿资源评价方法3 基本准则铀矿资源评价是通过应用适当的数学方法完成铀矿资摞的定量预测铀矿资源评价方法必须具备科学处理各
2、种地学信息及专家主观认识的功能,最终提供精度、可靠性均较高的预测成果,以满足指导找矿和制定长远规划的需要。4 成矿成功树法4.1 成矿成功树法的基本原理本方法的理论基础是系统工程中的可靠性理论在系统工程中可靠性理论广泛用于工程的安全分析和对各种风险作出定量估计在将此方法引入成矿预测时,已将“工程故障树”改为它们对立的事件一一“成矿成功图1基本事件树”并将故障树中的逻羁门作适当的改造,如将原故障树中的“与门”关系改为或门关系,原为或门的改为与门,结果事件和中间事件改为相对应的对立事件4.1.1 “成矿成功树”的构成成功树由各种事件和连结事件的逻羁门困3中间事件中国核工业总公司1”令10-24批准
3、图2未探明事件 I 圄4顶事件直”5-01-01实施1 EJ/T剑”.3-94所组成,它是一种特殊的树状逻辑因果关系图,即用事件和逻辑门的形式描述系统中各事件之间的因果或成因联系4.1.1.1 事件及其符号底事件z是位于成功树底端的事件,它包括基本事件与未探明事件,基本事件是已探明其发生原因的事件,用圆形符号表示(图。未探明事件是指可以探明但尚未探明的事件,用菱形符号表示图2).结果事件z是由基本事件或事件组合所导致的事件,用长方形符号表示结果事件又可分为中间事件(图3)和顶事件(图4),顶事件乃是成功树分析中希望出现的事件,中间事件是位于顶事件和底事件之间的事件团5或门图6与门条件事件z它表
4、明逻辑门起作用的条件或限制,符号表示如图8.4.1.1. 2 逻罄门及其符号逻辑门是成功树中联系各事件的桥梁,它用于说明各事件之间的因果关系或门它的逻辑代数表示为X1VX2=C意思是zX1,X2两个不同事件至少有一个发生就能导致C的发生,符号如图5.与门z它的逻辑代数表示为X1JX2 =C 意思是事件X1、X2须同时发生,事件C才能且必然发生,与门的符号如图6.图7非门图8顺序与门非门z它的逻辑代表数图9表决门图10异或门描述为,如果觅取值为I,则必有X1=0,意思是表示与命题的意义相反如X1表示事件发生,则立1表示事件X1不发生,反之亦然其符号如图7.顺序与门s它表示仅当事件按规定的顺序发生
5、时,才能导致结果事件的发生,其符号如图8.2 EJ/T”.3-94 表决门z表示当n个事件中有r个事件发生时,才能导致结果事件的发生,其符号如图9. 异或门z当X1,X2两个事件中任何一个发生都可能引起C发生二但是X1和X2不能同时发生,这种关系称为逻辑“异或门”关系其相应的逻辑代数式为zX1巳VX1X2=C其符号如固10.4.1. 2 成功树的计算方法在计算成功树中顶事件的概率值时,有两种方法可供选择s一种是统计独立计算法,另一种是分离标准型开关函数法4.1. 2. 1 统计独立计算法它的基础是将所有事件(包括同样的事件出现在不同的位置都视为统计独立。按成功树的逻罄结构反复运用各种概率计算公
6、式计算出顶事件发生概率的近似值,其基本公式是za. 与门概率p = II P(X;) . (1) b. 或门概率p = 1-II l - P(X,)“. c. 非门概率p = II 1 - p (X;) J .“”. (3) d. 顺序与门概率当事件按规定的顺序发生时概率为P = JTJP XJ J“.”.” 否则P=O e. 异或门概率p = 1 - II 1 - P(X;) - IIP(X;)”“. (5) r. 复合结构概率a型复合结构图11)p = IT l - II l-P(X.1)“”. ( 6) 1-I K=I 3 EJ/T”.3-94 图11a型复合结构j=l ,2, . m1
7、k=l ,2, . n b型复合结构图12)P = 1 - I1 1 - flP(X,) .”.的图12b型复合结构j=l ,2,m1k=1,2,. . n 以三取二表决系统为例图13)P=l一(1-P1P2)(l-P2P3)(1-P3P1). (8) 图134. 1. 2. 2 分离标准型开关函数法4 在由若干事件组成的系统中,每个事件都存在两种状态,事件发生或不发生,可表示为存在不存在EJ/T”.3一”对于n个事件组成的系统呈现F种状态,开关画数可表示为zf =X1AX2八“AXn) V (X1 AX2 A“. A立山)v (立1A立2A”其中支3是X的补态,它满足E如X,=1则立,O,X
8、,=O则宜,lX,VXj=l则X,AXj=O以三比二表决系统为例,如图13f =X1AX2AX川XiA Xz A X1) V X1 AX2 AX3) V 立IX2 AX3) V立IAX2 AX3) v (立IX2 A支3)V X1 A X2 A X3) V 文IA Xz AX3 ). (10) 共组成八种情况,按三取二表决系统,其中前四种取值为1,后四种取值为0,保留其值为1的各项,弃去其值为0的诸项,这样构成的画数为分离标准型开关函数,用非来表示,可以很方便地写出其表达式z!Ji= Xi A X2 A Xa) V X1 A X2 A Xl) V Xi A X2 A Xl) V Xi A X2
9、 A Xa) 11) 其成功概率为zP=P1P2P3+P1P2 Cl-P3)+P1P30-P2)+P2P3 (1-Pi) =P1P2+P2P3+P1Ps-2P1P2P3 .”.”. . (12) 其中P1、P2、p3分别为事件X1、X2、Xs的成功概率这种方法适用于较简单的系统,对于复杂系统计算时很繁,因此不太适用以开关函数法和系统独立法比较,二种方法计算得到的结果在一般情况下相差不大,在实际工作中可采用混合算法4.1. 2. 3 模糊数学算法本算法就是使可靠性理论与模糊数学结合起来,开发出一种新的计算公式一一隶属函数,用以计算基本事件、中间事件的成矿隶属度,最后求出成功树顶事件的成矿有利度,
10、用成矿有利度来代替成矿概率值计算成矿规模可分为二种情况,一种是分别建立大、中、小矿各自的隶属函数。并根据计算预测区属大矿、中矿、小矿隶属皮大小来决定该区属于那一种规模第二种是当控制区内矿床数较少,可用大、中、小矿的控矿因素建立混合模型,并建立隶属函数。根据隶属度大小和控制区对比来计算成矿的规模成功树中的每一个基本事件都可以作为一个模糊子集,可以记为(u)O,口,用它表示u对X的隶属度,各种逻辑门计算公式如下sa. 与门1c(u) = min阳1(u),x2(u)”.”“. (13) b. 或门1c (u) = ma.xx1(u),xz(u )” 04) c. 非门1c (u) = 1一问(u)
11、”.”.(15) d. 三比二表决门z5 EJ/T”.3一”p.c (u) = maxmin问i(U),向z(U门,minx2 (u), p.x3 (u刀,minx3(u),向1的”. ( 16) e. 复合与门ic (u) = minx沃的,/lXz(U)阳,(u)”“ (17) f. 复合或门:c (u) = ma.xx1 (u) ,.x2(u)“阳,(u)“”“(18)g. 复合顺序与门z若事件按顺序发生则c(u) = minx1 (u) ,.x2(u) .阳”(u)”.”(19)若事件不按规定顺序发生则按P=Oh. 复合异或门c (u) =max问1(u) ,.xz (u) .队(u)
12、J - min.x1 (u),阿2(u)”阳”(u)J ”. (20) I. 复合结构za型1c(u) = minmaxx川u),.x川u)”.x”11(u) ,max.x川u),.x22 (u)”阳2z(U),”max阳”,问z,.(u)”.x,._,.(u)”.(21) b型2月(u)= ma.xmin.x11 (u) ,.x川u) lX1n, (u汀,min向21(u), 川u). /lXz.2 (u汀,min . 1 (u) ,.z (u)”巧刷刷(u)J .(22) 4. t. 3 建立成矿成功树成矿成功树即是一个矿产预测模型建立成矿成功树就是将专家对成矿规律的认识,转化为可用于资源
13、评价的成功树的形式,专家的认识越深刻、越符合实际,预测结果越好,反之亦然。根据专家对成矿规律认识上的差异,成功树可分为判据型和成因型二类。判据型或称成矿规律型成功树它是根据专家的经验建立起来的一种成功树,其步骤是将专家对某地区或某种类型矿床成矿规律的认识一一找矿判据一一列出,而后用适当的逻羁门将各种判据(基本事件联结起来,最后构成某区或某种类型矿床的判据型“成矿成功树”。成因型成功树,又可称为成矿概念模型。它往往是在判据型成功树的基础上发展起来的,其特点是由此类成功树所反映出来的专家对成矿规律的认识更系统化和更理论化。它是一幅由成矿主要控矿因素描绘出的、结构严谨、生成有序的成矿作用图。按成矿成
14、功树的功能有单类型和综合型之分,前者只能用于特定类型矿床的成矿预测或资源评价,后者可适用于多种类型的成矿预测和资源评价根据资源评价范围的大小,常采用三种大、中、小不同比例尺比例尺不同,基础资料的精度也不一样,这对资摞评价工作有着深刻的影响在具体进行资摞评价时,有时还在原成功树的基础上根据比例尺大小、资料情况编制一种简化了的成功树,供具体计算时使用4.2 成矿成功树法的评价步6 EJ/T ”.3-94 4. 2.1 预测单元划分单元划分总的原则是以提高资源评价成果质量为目的,它的形在与大小与多元统计预测单元划分一样,并无特殊要求,一般来说,资料精度高单元可划小一些,反之可划大一些4. 2. 2
15、建立成矿成功树建立成矿成功树的步骤z首先,总结、综合本区和外区本英型矿床成矿规律或判据。其次,对所有的判据或控矿因素进行筛选和堕别,区分哪些是成矿有利因素,哪些是成矿必备条件F哪些是地区性成矿有利条件,哪些是普遍性控矿因素F第三,对找矿判据或控矿因素按其性质和特点以及在成矿过程中的作用进行归类和分级,第四,用不同的逻罄门将各种不同的性质、不同级别的控矿因素联结起来,如同类同级成矿有利因素或地区性成矿有利条件则用“或门”联结起来,对于性质不同的成矿必备条件或具普遍意义的控矿因素则用“与门”联结起来,形成成矿成功树,第五,用本区已知的铀矿床对成功树进行检查,只有检查结果表明该成功树完全符合本区铀成
16、矿规律时,该成功树方可用于资源评价,否则仍需修正直到完全与本区铀成矿规律相吻合为止4.2.3 资料的收集与整理按其对铀资、源评价的重要性,资料可分为必需的、重要的和一般性的三个等级区内所有已知矿床、矿点、异常点的资料、与铀资源评价比例尺一致的地质图、卫片或航片解释图等,这些资料所包含的信息丰富、全面、准确和重要,是资摞评价不可缺少的必需资料没有它们资摞评价工作便无法进行,各种与铀资源评价关系密切并能直接用于资源评价的资料都属重要资料。这些资料包括有z航空能谱资料(或Y测量资料、多种物探、化探资料、富铀建造、含矿主岩分布、岩性组合特点、含铀性、矿化蚀变、成矿时代等F从理论上说上述两类资料应包含“
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