数学地质

数学地质是地质学中的一门新兴的边缘学科,到20世纪50年代后期才在国际上逐渐成为一支独立的地质学分支。数学地质是在地质和数学互相渗透,紧密结合的基础上产生的。

这一新兴边缘学科反映了地质学从定性描述转向定量研究的新趋势，为地质学提供了新的发展方向。

历史沿革

数学地质自19世纪初叶起便已萌芽。1833年，英国学者C.查尔斯·莱尔首次使用统计分析方法划分了巴黎盆地的第三系地层。到了20世纪30年代，单变量和双变量统计分析被广泛应用在矿业及地质勘探等领域。50年代后，随着电子计算机和多元统计方法的引入，数学地质得到了快速发展。1968年，在第23届国际地质会议期间，国际数学地质协会成立，并于次年起出版《国际数学地质学会杂志》，报道最新的理论与方法进展。在中国，也在理论研究与方法应用方面进行了探索。数学地质的方法包括地质数据的统计分析、地质过程的计算机模拟以及地质数据的储存、处理和显示等。

研究内容

数学地质的研究对象涵盖地质作用、地质产物和地质工作方法。通过建立数学模型，揭示地质运动的数量规律性。这些规律性体现在地质体的数学特征、地质现象的统计规律以及地质勘探中的概率法则。数学地质的研究内容可分为三个方面：①查明地质体数学特征，建立地质产物的数学模型。②研究地质作用中的各种因素及其相互关系，建立地质过程的数学模型。③研究适合地质任务和地质数据特点的数学分析方法，建立地质工作方法的数学模型。

方法论

数学地质采用一般步骤或途径来解决问题：首先进行地质分析，定义问题和变量，建立正确的地质模型；然后选择或研究合适的数学模型并进行计算机试验；最后对计算机输出的结果进行地质成因解释，得出定量的预测、评价和答案。数学地质的基本研究方法包括数学模型法和概率法则与定量准则。此外，电子计算机技术也是重要的研究手段，包括地质过程的计算机模拟、建立地质数据库和地质专家系统、计算机地质制图以及地质多元统计计算等。

展望

数学地质未来的发展趋势包括地质学中数学模型的优化与发展，数学方法在多个领域的更有效应用，以及计算机技术在地质学领域的更广泛深入应用。

参考资料

数学地质的回顾与展望——一门地质学的、新兴的边缘学科在我国的产生与发展.地质学报网.2024-11-07

数学地质.中国大百科全书.2024-11-07

数学地质历史改革.成都理工大学.2024-11-07