Оценка эффективности основных методов кластеризации геохимических данных по керновым пробам скважин при исследовании месторождений

Аннотация

Исследование направлено на оценку эффективности основных методов кластеризации геохимических данных по керновым пробам. Научная проблема заключается в отсутствии в геологической и горной литературе практических рекомендаций по выбору оптимального алгоритма для анализа таких данных. Анализ проводился на примерах медно-порфирового, золото-сульфидно-кварцевого, медно-колчеданного месторождений и техногенной алмазоносной россыпи. В ходе работы применялись методы K-средних, иерархической кластеризации и гауссовых смесей (GMM) с предварительной нормализацией данных. Оценка качества моделей осуществлялась с использованием индексов силуэта, эффективности, Дэвиса-Болдина и байесовского информационного критерия. Установлено, что выбор метода напрямую зависит от геологической сложности объекта. Для золото-сульфидного оруденения с компактными аномалиями оптимален алгоритм K-средних. Сложное строение медно-порфировых и медно-колчеданных объектов требует применения GMM, способного учитывать вероятность наслоения зон и скрытые ковариации. Низкое качество кластеризации техногенной алмазоносной россыпи по всем метрикам служит индикатором нарушенности массива. Практическая значимость работы заключается в разработке оптимальной стратегии: первоначальное применение иерархической кластеризации для определения количества кластеров с последующим использованием GMM или K-средних в зависимости от задач. Также доказано, что расхождение результатов разных методов указывает на сложную структуру или наложенную минерализацию.