數(shù)學(xué)地球科學(xué)

數(shù)學(xué)地質(zhì)屬于地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科,是上世紀(jì)六十年代以來迅速形成的一門邊緣學(xué)科。它是地質(zhì)學(xué)與數(shù)學(xué)及電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物,目的是從量的方面研究和解決地質(zhì)科學(xué)問題。它的出現(xiàn)反映地質(zhì)學(xué)從定性的描述階段向著定量研究發(fā)展的新趨勢(shì),為地質(zhì)學(xué)開辟了新的發(fā)展途徑。

進(jìn)入新世紀(jì)以來,在地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)力學(xué)、地球物理、海洋學(xué)、地球化學(xué)、地球古生物、地理學(xué)、數(shù)學(xué)動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科成果基礎(chǔ)上,在“天-空-地”探測(cè)技術(shù)、鉆探技術(shù)、分析測(cè)試技術(shù)、物理和數(shù)值模擬技術(shù)等的支持下,板塊理論得到了進(jìn)一步發(fā)展和完善,成為了推動(dòng)固體地球科學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)深刻革命,深刻地解釋了資源能源、地震和火山、巖漿與造山等重大地質(zhì)事件的形成和分布規(guī)律,全面革新了固體地球的全球觀,促進(jìn)了地球系統(tǒng)概念的形成與發(fā)展。隨著數(shù)學(xué)地質(zhì)理論和方法與軟件技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)地質(zhì)方法的應(yīng)用不再局限于在地質(zhì)領(lǐng)域,而是以地球系統(tǒng)科學(xué)為出發(fā)點(diǎn),在其他地球科學(xué)領(lǐng)域諸如水文學(xué)、地球物理學(xué)和地球化學(xué)等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。

近年來,地學(xué)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等變革性技術(shù)為實(shí)現(xiàn)地球復(fù)雜系統(tǒng)以及各層圈相互作用的數(shù)字表達(dá)、定量關(guān)聯(lián)、深度分析、數(shù)值模擬與定量預(yù)測(cè)提供了前所未有的機(jī)遇,數(shù)據(jù)科學(xué)、智能技術(shù)、復(fù)雜性理論方法的系統(tǒng)集成、研發(fā)和應(yīng)用,必將對(duì)數(shù)學(xué)地球科學(xué)創(chuàng)新帶來革命性的變化。

在此背景下,《地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)》在2021 年第3期刊發(fā)“數(shù)學(xué)地球科學(xué)”專欄(共8篇文章),涵蓋地學(xué)模型建立及方法研究、礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)及分析評(píng)價(jià)等方向。冀全偉等通過野外地質(zhì)調(diào)查與機(jī)器學(xué)習(xí)方法的有機(jī)融合,提出了一種基于梯度提升決策樹算法的巖性單元填圖方法為區(qū)域地質(zhì)填圖工作提供了新的參考思路和輔助手段;劉江濤等在回顧結(jié)構(gòu)方程模型的概念和發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上,介紹了三個(gè)結(jié)構(gòu)方程模型在地學(xué)數(shù)據(jù)建模中的應(yīng)用案例;徐可等提出了一種以地質(zhì)約束條件為核心、以制圖綜合為空間圖形合并手段的新型地質(zhì)單元智能綜合方法;鄧軍等重點(diǎn)選取卡林型金礦和破碎帶蝕變金礦2 種典型礦產(chǎn)類型,編制了成礦后驗(yàn)概率圖,圈定了金成礦有利地段;黃徐勝等探討了基于金礦文獻(xiàn)的地質(zhì)實(shí)體關(guān)系抽取方法,將遠(yuǎn)程監(jiān)督關(guān)系抽取的思想引入金礦地質(zhì)文獻(xiàn)中;許小龍等討論研究了小流域背景下的地質(zhì)工程活動(dòng)對(duì)生境質(zhì)量的影響評(píng)估方法;吳季寰等對(duì)露天礦區(qū)滑坡易發(fā)性就行了分析與研究;王建華等基于氧化鐵含量的間接預(yù)測(cè)模型能對(duì)微量重金屬As、Zn、Cd 進(jìn)行較好的定量預(yù)測(cè),為微量重金屬含量的定量分析提供了新的方法。上述研究成果從不同方面部分反映了數(shù)學(xué)地質(zhì)或者數(shù)學(xué)地球科學(xué)近年來的發(fā)展應(yīng)用,隨著相關(guān)成果的不斷深化和完善,有望為類似研究提供可借鑒的思路。

另外,本期包括5篇非主題來稿,涉及地應(yīng)力、能源地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害與工程地質(zhì)以及第四紀(jì)地質(zhì)等方面。其中,陳念等利用鉆孔崩落數(shù)據(jù)對(duì)白鶴灘右岸地應(yīng)力場(chǎng)特征提出了新的認(rèn)識(shí);譚元隆對(duì)皖涇地1 井進(jìn)行構(gòu)造解析,分析了復(fù)雜構(gòu)造區(qū)油氣構(gòu)造保存條件;張春山等對(duì)遼寧省沈撫新區(qū)區(qū)域地殼穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià);秦宇龍等分析探討了川西甘孜地區(qū)活動(dòng)斷裂與地質(zhì)災(zāi)害分布的相關(guān)性;綦琳等對(duì)隴東新近紀(jì)紅粘土與第四紀(jì)黃土地球化學(xué)特征進(jìn)行了研究并分析了其物源和風(fēng)化指示意義。

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