[发明专利]一种模拟海底多金属结核赋存分布方法

说明书

一种模拟海底多金属结核赋存分布方法，包括如下步骤：1、收集研究区域的数据资料形成数据集且设置数学基础；2、将多波束调查数据进行处理；3、将多金属结核地质采样站位数据进行处理；4、预测多金属结核丰度值G_iAB；5、对地质站位数据进行泰森多边形分析；6、以大小和数量不同的球体模型来模拟研究区所有格点的多金属结核赋存分布。本发明在海底多金属结核勘探开发过程中，能综合利用多种来源数据，有效提高海底多金属结核丰度的空间精度，更真实形象直观地反映海底结核矿产资源的赋存分布。

技术领域：

本发明属于海底矿物质分布模拟方法，特别涉及一种模拟海底多金属结核赋存分布方法。

背景技术：

占地球表面70％的海洋蕴藏着丰富的矿产资源。多金属结核是国际海底区域一种重要的海底固体矿产资源，富含锰、铜、钴、镍锂等金属元素。多金属结核呈大小不等的球状、不规则状，广泛分布于大洋海盆的沉积物表层。

我国在东太平洋CC区和西北太平洋已有3个多金属结核矿区，总面积超过21万平方公里，目前逐步从勘探阶段走向试采和开发阶段，详查和评价工作任务巨大。受限于当前调查程度较低和资源评价工作不足等背景，从检索的公开资料分析，目前尚未有真实、形象直观地反映海底多金属结核矿产赋存分布的技术方法。因此，有必要发明一种专门的反映结核赋存分布的技术方法，用于海底多金属结核矿产资源的评价和勘探开发工作。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种模拟海底多金属结核赋存分布方法，该方法在海底多金属结核勘探开发过程中，能综合利用多种来源数据，有效提高海底多金属结核丰度的空间精度，更真实形象直观地反映海底结核矿产资源的赋存分布。

如上构思，本发明的技术方案是：一种模拟海底多金属结核赋存分布方法，包括如下步骤：

步骤一：收集研究区域的数据资料形成数据集且设置数学基础，所述研究区域的数据资料包括多金属结核地质采样站位数据、多波束调查数据、海底视像剖面和海底表层沉积物；所述数学基础是确定研究区域的地理范围、分辨率(网格大小R)、规定投影和坐标系，形成研究区网格AREA_study；

步骤二：将多波束调查数据进行处理，即将海底水深数据网格化形成网格半径为R的网格数据G_DEM、将回波强度数据网格化形成网格半径为R的回波强度网格G_sidescan，采用网格数据G_DEM生成地形起伏度网格G_BPI和海底地形粗糙度网格G_rough；

步骤三：将多金属结核地质采样站位数据进行处理，包括多金属结核地质采样站位数据网格化和多金属结核地质采样站位数据整理，所述地质采样站位数据整理即根据地质采样站位数据网格化网格数据，形成用于线性回归的站位数据集D；

步骤四：预测多金属结核丰度值G_iAB，即首先获得研究区域多金属结核预测丰度线性回归模型公式F_Nodule，，再调用此公式，利用步骤三得到的网格数据预测多金属结核丰度值G_iAB；

步骤五：对地质站位数据进行泰森多边形分析；

步骤六：以大小和数量不同的球体模型来模拟研究区所有格点的多金属结核赋存分布。

优选地，所述地质采样站位数据包括站位经纬度、多金属结核丰度、覆盖率、结核类型及大中小重量百分比。

优选地，所述步骤二的具体步骤包括：

①利用多波束方法测定海底水深数据，采用距离加权法或高斯样条插值法将所测得的海底水深数据网格化，形成网格半径为R的网格数据G_DEM，计算公式如下：