2015 Fiscal Year Annual Research Report
金属鉱床品位の3次元高精度モデリングと鉱床形成の物理法則の検出
Publicly Offered Research
| Project Area | Initiative for High-Dimensional Data-Driven Science through Deepening of Sparse Modeling |
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| Project/Area Number |
26120519
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小池 克明 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80205294)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 地球統計学 / クリギング / 地質分布モデル / 金属濃度分布 / 鉱床成因 / 移流拡散方程式 / 黒鉱 / 北鹿地域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉱石品位の空間分布推定に地球統計学的手法が広く適用されてきたが，これにより得られる空間分布の特徴はデータの統計学的性質に依存するので，地質学的な妥当性は保証されない。品位の分布は熱水の流動のような物理・化学的現象に起因するので，この考慮も必要である。また，測点が疎な領域での推定精度が低いという問題点もある。これらの問題点の解決を目指し，地球統計学と物理則とを組み合わせることで品位の空間分布推定精度の向上を試みた。そのケーススタディの対象として，秋田県北鹿地域での大規模な黒鉱鉱床である松峰鉱床と深沢鉱床を選んだ。解析では，鉱床での垂直，あるいはそれに近いボーリングによるCu，Zn，Pb濃度データを用いた。
まず各金属濃度データのセミバリオグラム解析を行い，相関構造を明らかにした後にクリギングによる内挿，および逐次ガウス法によるシミュレーションによって3次元の品位分布モデルを作成した。次に，鉱液の移動と金属の沈殿は移流拡散現象で近似できると仮定して，鉱液ソースの位置，移流速度，拡散速度などを未知パラメータとした理論解を測定データに当てはめ，非線形最小二乗法によってパラメータの値を決めた。これにより，対象領域全体に対して濃度分布を与えられるようになった。さらに，地球統計学による空間モデルと物理モデルとを，測点の位置で計算濃度が測定値に一致するようにクリギングによって結合させた。
以上の結合モデルによって品位分布から鉱液の主要なパスが概ね推定できようになり，これは鉱床の形成プロセスの解釈に有用である。しかし，ボーリング地点の間隔に依存して，数十m単位での品位分布と粗い推定である。そこで，複数の鉱石試料の顕微鏡観察により小領域での硫化鉱物の分布を抽出し，スケール則を用いて，ミクロとマクロスケールでの空間モデルを組み合わせた。これにより，品位分布と鉱液パス推定の高精度化が可能になった。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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