За прошедший год, обсуждая новый этап прорыва в поисках месторождений, я посетил множество лекций, прошел немало тренингов и участвовал в разработке и проектировании различных проектов. По ходу этих мероприятий у меня сложилось два очевидных впечатления. Первое – это ожидание значительных прорывов за счет применения так называемых высоких технологий в поисках месторождений. Второе – на фоне этого ощущается явная нехватка обсуждений традиционных методов и подходов к поиску месторождений. Складывается впечатление, что в поисках месторождений существует некий короткий путь, и что только благодаря применению новейших и передовых технологий можно будет обнаружить месторождения.
Но нужно понимать, что минеральные ресурсы, находящиеся под землей, не могут быть найдены, сидя в офисе или просто анализируя данные. Конечно, я не против использования новых технологий и методов в этом процессе, напротив, я их поддерживаю, но всегда следует начинать с тщательных полевых исследований и применять правильные теоретические подходы для научного и точечного использования технологий.
**Основные идеи**
Опираясь на статью «Основные факторы формирования металлических месторождений, их закономерности и их применение в поиске месторождений», можно выделить три основных момента в текущем подходе к поискам месторождений:
1. Уже устоявшиеся геологические и минералогические теории остаются актуальными и эффективными. Однако в каждом конкретном регионе и для каждого месторождения эти теории могут предоставлять новые знания и идеи.
2. Традиционные методы, многократно проверенные на практике, также остаются эффективными. Эти методы включают в себя классические геологические подходы, физические и химические исследования, дистанционное зондирование и другие. Хотя эти технологии стали более точными и эффективными, их фундаментальные принципы остаются неизменными. Новейшие технологии, такие как искусственный интеллект, большие данные, Интернет вещей, пока находятся на начальной стадии своего применения в поисках месторождений.
3. Знания, полученные благодаря классическим теориям о формировании месторождений и практическому опыту, по-прежнему актуальны и полезны.
О некоторых методах поиска месторождений
(1) О поиске месторождений с использованием комплексной информации：
На протяжении долгого времени специалисты стремятся решить проблему сложности поиска скрытых месторождений, используя компьютерные технологии, большие данные, искусственный интеллект и географические информационные системы (ГИС). Однако в реальном применении существует несколько проблем:
1. Недостаточное понимание внутренних механизмов формирования месторождений. Упрощение сложной информации может скрывать ключевые данные, необходимые для точного прогнозирования месторождений.
2. Некорректная обработка данных о закономерностях формирования месторождений. Например, определенные изменения в геологических слоях могут быть важными индикаторами для некоторых месторождений, но не всегда их наличие указывает на присутствие полезных ископаемых.
3. Для эффективного поиска месторождений важно сосредоточиться на ключевых индикаторах. Преобилие информации может только запутать и усложнить процесс анализа, подавляя важные данные.
Только честная и тщательная работа в полевых условиях, правильный анализ и применение теоретических знаний помогут добиться настоящего прорыва в поисках новых месторождений.
(2) О трехмерном геологическом моделировании:
В последнее время, с увеличением применения технологий обработки данных в поисковой геологоразведке, специалисты пытаются создавать трёхмерные геологические модели для отображения особенностей глубинных геологических структур и взаимодействия различных контролирующих факторов с целью руководства поисково-разведочными работами. Однако важно понимать, что такие трёхмерные геологические (структурные) модели по своей сути отличаются от трёхмерных моделей рудных тел, которые служат для расчёта запасов.
На основе существующих трёхмерных геологических моделей можно видеть, что наложение поверхностной геологической информации на цифровую модель рельефа (DTM) создает лишь визуальное восприятие объема, но по сути мало чем отличается от плоских геологических карт рельефа. Части модели, контролируемые существующими подземными сооружениями (включая горные выработки), кажутся детализированными, но на самом деле не передают информацию точнее, чем обычные графики горных работ. Часть, не контролируемая инженерными работами, создается только на основе ограниченных данных геофизической разведки и/или предположений о формации геологических структур, что делает её довольно грубой и далёкой от реальности. Если есть достаточно данных и карт, отражающих структуру глубинных геологических слоёв, опытный геолог может ясно представить себе подземную структуру и, возможно, не видит необходимости в сложных трёхмерных моделях.
С другой стороны, для неопытных геологов даже такая трёхмерная модель может не помочь в создании полного объёмного представления о подземной структуре. Более того, построение реальной трёхмерной геологической модели полностью зависит от степени контроля. В старых, давно разрабатываемых районах с плотной сетью разведочных и добычных работ построенная трёхмерная модель ближе к реальности и имеет практическую ценность. В новых районах или районах с низким уровнем геологической разведки построить такую модель либо невозможно, либо она будет иметь лишь теоретическое или демонстрационное значение. Таким образом, независимо от того, является ли район новым или старым, для сложных металлогенических месторождений правильным путём будет применение основных принципов формирования месторождений и детальное проведение исследований и разведки.
(3) О применении искусственного интеллекта в поисках месторождений:
В настоящее время многие специалисты, занимающиеся цифровизацией в геологии, стремятся применить технологии искусственного интеллекта в поисках месторождений, но упускают из виду основные условия и предпосылки для использования ИИ. По словам академика Китайской академии наук, директора Института искусственного интеллекта при Университете Цинхуа Чжан Бо (основателя китайского ИИ, из интервью «Жэньминь Жибао» от 30 августа 2021 года), наибольшие успехи ИИ на сегодняшний день достигнуты в распознавании речи, изображений и в игре го. Он считает, что ИИ на базе глубокого обучения уже достиг своего потолка, и в ближайшем будущем чудеса в этой сфере маловероятны.
Для успешного применения ИИ необходимо выполнение пяти условий. Если хотя бы одно из них не выполняется, работа компьютера становится затруднительной. Эти пять условий: 1) наличие полного и достаточного объёма данных (больших данных); 2) определённость; 3) полная информация — это ключевой фактор (го является игрой с полной информацией, в отличие от карточных игр, где информация частичная); 4) статичность, включая предсказуемость на основе определённых правил (например, автопилот на сложных дорожных условиях не соответствует этому критерию); 5) узкая сфера применения — если задача слишком широкая, ИИ с ней не справится. Шахматные программы, например, могут играть только в шахматы, но не решать другие задачи.
Некоторые учёные также выделяют три ключевых условия для успешного применения ИИ: наличие чётких правил (или моделей глубинного обучения), настоящих больших данных и суперкомпьютеров.
С точки зрения поисков месторождений, особенно глубинных, ни одно из этих условий или предпосылок в полной мере не выполняется. Хотя в формировании месторождений есть закономерности, они не являются полностью предсказуемыми. Хотя для поиска месторождений существуют данные и информационные признаки, эти данные не могут быть квалифицированы как большие, информация не является полной, а признаки не имеют одноточечного соответствия. Также суперкомпьютеры могут быть полезны лишь тогда, когда объём данных достаточен. Хотя поиск месторождений является специализированной областью, она охватывает слишком широкий спектр аспектов. Это означает, что применение ИИ в поисках месторождений всё ещё находится на стадии исследований. В некоторых условиях он может оказывать вспомогательную роль, но заменить традиционные методы пока не способен. Эффективное использование ИИ для поиска месторождений всё ещё требует долгого пути, хотя времени на поиски всё меньше.
Примерно об этом говорит Чжан Бо в одной из своих цитат: «Когда Чжоу Му-ван отправился на западную охоту, он встретил мастера по имени Янь Ши. На следующий день Янь Ши пришёл к нему с деревянным человеком, который ходил, двигался и был похож на настоящего. Когда мастер управлял его головой, он пел, когда управлял руками, он танцевал. И казалось, что это живой человек. Когда деревянный человек стал подмигивать женщинам, Чжоу Му-ван разгневался и хотел убить мастера. Янь Ши вскрыл деревянного человека, и Чжоу Му-ван увидел, что тот был сделан из кожи, дерева, клея, краски и лака. Тогда Чжоу Му-ван успокоился». Это воображение древних людей о роботах 3000 лет назад. Если сравнить это с тем, где сейчас находится искусственный интеллект, становится понятно, что ИИ только начинает свой путь, и до настоящего ИИ ещё далеко, как и до его полноценного применения в поисках месторождений.
Три. Для успешного поиска месторождений нужно честно работать в поле, проводить исследования и применять традиционные методы:
Поскольку старые методы и технологии всё ещё эффективны, а новые пока не созрели и не совершенны, в условиях острой необходимости обеспечения энергетической безопасности государства современные геологи должны смотреть на реальность и в рамках новой поисковой программы выходить в поле, проводить исследования, тщательно применять методы и работать над проектами, чтобы добиться прорыва. Традиционные подходы всё ещё важны:
(1) Полевые наблюдательные точки, маршруты и разрезы по-прежнему требуют тщательной работы: наблюдения и записи геологических явлений и признаков должны вестись с помощью бумаги и ручки, а не просто с использованием цифровых систем и копирования данных.
(2) Традиционные методы геофизической и геохимической разведки необходимо использовать, а также следует научно подходить к выбору этих методов в зависимости от конкретных условий, тщательно проводить испытания, сопоставлять результаты и взаимно подтверждать их, делая научные выводы. Нельзя просто брать методы без учета реальной ситуации, притягивать за уши и применять их без осмысленного подхода. Новые технологии и методы можно применять целенаправленно, исходя из реальных условий.
(3) Контроль образования месторождений, закономерности минералообразования и признаки месторождений необходимо тщательно изучать, систематически анализировать и научно применять на практике, основываясь на теоретическом анализе и геологических наблюдениях. Нельзя слепо следовать чужим мнениям, копировать или механически заимствовать их.
(4) Минеральная разведка должна проводиться в соответствии с конкретными условиями и требованиями нормативных документов. Необходимо научно планировать инженерные работы: где нужно копать канавы, копайте, где нужно рыть шахты, рыть, где нужно бурить скважины, бурите, при этом соблюдая требования по охране окружающей среды и придерживаясь принципов экологической разведки. Нельзя делать простые догадки или строить предположения, не подкрепленные данными.
(5) Различные геологические карты, будь то планы, разрезы, столбчатые диаграммы, тематические карты, комплексные карты, контурные карты рудных тел или расчеты запасов, должны разрабатываться на основе полевых геологических данных с точными измерениями. Различные масштабы должны быть согласованы и напечатаны на бумаге, чтобы можно было увидеть всю картину в целом и не упустить детали, которые могут быть потеряны при увеличении или уменьшении изображения на компьютере.
(6) При разработке проектов, планировании, расчетах запасов, написании отчетов и прохождении экспертизы и приемки, будь то отчеты по исследовательской оценке или геологоразведочные отчеты, должна быть подготовлена полная и нормативная документация с графическими материалами, которая должна быть аккуратно свернута и подана в соответствии с требованиями. Нельзя просто обрезать и вставлять неполные данные в компьютер, где неясны детали карт и недостаточны необходимые элементы. Трехмерные модели с яркими цветами и наложениями, неясными темами и неопределенными значениями следует использовать только при острой необходимости, и по возможности их нужно минимизировать.
