自1977年地质统计学引入我国至今大体上经历了3个发展阶段。
第一阶段(1977年至1989年11月)。该阶段为起步阶段。宣传普及,学习研讨,发表论文,有关工业部门和个别矿山企业根据自己的需要,独立进行开发研究,构成了该阶段的主要活动内容。
在美国学者H.M.Parker博士将地质统计学的基本概念和内容系统地介绍给我国的数学地质及勘探、矿山设计人员之后,我国有关的学术专业团体的学术活动开展得非常活跃。1980年4月,中国金属学会冶金地质学会在广西桂林召开的第一届遥感地质数学地质学术会议上,有10个单位的代表宣读了他们的地质统计学研究论文。在这次会议上,正式成立了冶金地质系统的“地质统计学协作小组”。随后几年,在中国地质学会数学地质专业委员会,中国金属学会冶金地质学会数学地质、遥感地质及计算机专业委员会,中国核工业部所属学会和中国煤炭学会地质学会,以及矿山地质及采矿工程学会等举办的历届学术会议上,地质统计学的论文不断增多,其地位也日益显著起来。
与此同时,地质统计学的普及工作相继开展起来。地矿、冶金、石油、核工业和煤炭等行业,为普及这门学科,先后以不同的形式举办了学术讲座。地质矿产部于1980年还设立了地质统计学在储量计算中的应用科研项目,由地矿部储委、北京计算中心、云南地矿局和中国地质大学(武汉)参加,经过4年的研究,完成了专题科研报告,冶金工业部地质局也设立了地质统计学科研专题,进行地质统计学理论方法研究、程序设计及实际应用,并出现了有关地质统计学专著:《地质统计学及其在储量计算中的应用》(侯景儒、黄竞先,1982年,地质出版社),《矿业地质统计学》(侯景儒、黄竞先,1982年,冶金工业出版社)。江西德兴铜矿采用普通克里格法计算了铜矿石储量,并进行了采矿设计,在生产上作了尝试。
在此期间,国内外学术交流活动十分活跃,从1978年起,我国先后派出许多专家学者到国外学习深造地质统计学。如地质矿产部中国地质矿产信息研究院李裕伟教授级高级工程师、中国地质大学王仁泽教授、北京科技大学侯景儒教授、有色金属总公司南昌设计研究院吴庭芳高级工程师等都是这一时期先后派往美国、法国、德国学习的,如今都已成为本单位的这门学科的带头人和骨干。与此同时,国外的地质统计学专家也应邀来华讲学交流。这期间的学术交流有:1984年地质统计学家Rendu在安徽铜陵讲课;1985年美国亚利桑那大学Kim教授在西安冶金建筑学院作学术报告;1989年4月美国斯坦福大学应用地球科学系主任A.G.Journel教授在北京科技大学举办讲座等。
这期间国内出版的关于地质统计学的重要专著和论文有:《地质统计学》(地质部情报研究所编辑,1980),《地质统计学及其在矿产储量计算中的应用》(侯景儒、黄竞先,1982),《矿业地质统计学》(侯景儒、黄竞先译,1982),《线性地质统计学》(王仁铎、胡光道,1988),《数学地质的方法与应用》(於崇文,1980),《地质统计学及其在储量计算中的应用》(谢锡林、高德秀、谢温宏、胡光道,1988)。随着国内外学术活动的开展和有关部门及大专院校教学研究工作的进展,涌现出一批地质统计学的专家,他们活跃在各条战线上,为地质统计学在国内的深入发展和应用、为开拓我国的地质统计学事业,作出了不可磨灭的贡献,如侯景儒教授(北京科技大学)、张树泉教授(北京科技大学)、於崇文教授、蒋跃凇教授〔中国地质大学(北京)〕、李裕伟高级工程师、尹镇南教授级高级工程师(原地质矿产部)、余金生高级工程师(中国地质科学院)、谢锡林高级工程师(原地质矿产部)、王仁铎教授〔中国地质大学(北京)〕、胡光道教授〔中国地质大学(北京)〕、陈仁宽高级工程师(北京有色冶金设计研究总院)、唐昌骏教授(成都理工大学)、陈俾茂教授(成都理工大学)、黄竞先高级工程师(北京有色金属研究院)、薛禹选高级工程师(核工业总公司地质局)、王家华教授(西安石油学院)、李新兴教授(西安石油学院)、李行高高级工程师(中国有色金属工业总公司)、李维明高级工程师(武警黄金指挥部地质研究所)、吴庭芳高级工程师(江西有色金属设计研究院)、覃必成(陕西煤田地质勘探公司186队)及以后的黄勇教授(江西会迈克科技发展公司)、向永生博士(武警黄金指挥部)、孙玉建博士(国土资源部矿产资源储量评审中心)
综上所述,该阶段有3个明显的特点:
1)大专院校和有关工业部门的研究设计单位是活动的主体,宣传、学术交流和研究应用活动主要在这个范围内进行。地质、物探、数学和数学地质等专业的一些专家、教授和高级专业技术人员成为地质统计学专业的主力军,侯景儒、黄竞先多次为冶金工业部等生产部门有关单位举办地质统计学学习班。
2)在地质统计学理论方法研究方面,以普通克里格法为主,泛克里格法、对数正态克里格法、因子克里格法也有研究。线性地质统计学是该阶段的主旋律。非线性地质统计学、非参数地质统计学和多元地质统计学等理论领域,涉及的还很少。
3)在应用方面,主要是在学习的基础上,各有关单位和有关专业人员结合本职工作,做零星的研究应用。基本属于探索性的开发应用,随意性较大,目的性不强,缺少系统的安排。在地质工作领域里,多应用于物探、化探、遥感数据处理及找矿预测等方面。其他领域涉及的较少。
1989年11月召开全国第一届地质统计学学术讨论会,这标志着地质统计学发展第二个阶段的到来。
第二阶段(1989年11月至1995年10月)。该阶段开始从开发研究与学术交流活动转向生产实践,与地质勘探和矿山生产相结合。在这一时期,出现了推进地质统计学与生产实践相结合的若干有影响的重要事件。
1)1990年10月,西安石油学院与油田结合,研制成功克里格绘图系统,对牛庄油田数据进行了处理,绘出一批地质图件。
2)1990年12月,武警黄金指挥部(以下称“指挥部”)黄金地质研究所完成了国家“七五”项目——地质勘查指挥系统软件应用及开发研究。于1991年1月由原国家计委主审通过了项目鉴定。该软件(GEOLOG)是加拿大国际地质技术公司(IGC)研制开发的,指挥部于1986年购置该软件英文软件后,由武警黄金地质研究所进行了全面的汉化开发。经鉴定后的中文版CGLS,CGES软件和原GEOLOG英文软件都已由中国软件登记中心审定核发了软件著作权证书。该系统软件中的储量计算系统,提供了地质统计学普通克里格法和泛克里格法以及距离反比法。武警黄金地质研究所采用克里格储量计算方法对河北省平泉县洼子店岩金矿、山东省招远市夏甸岩金矿、山东省栖霞县后岩金矿、山东省烟台市辛安河下游砂金矿和外夹河砂金矿等3个岩金矿和两个砂金矿进行了储量计算,取得了满意的结果,在此过程中,还举办了3期克里格法和CGES软件培训班,培养软件使用人员60余人。
3)1991年8月,由地质矿产部固体矿产勘查评价自动化系统项目(该项目为我国与联合国开发计划署合作项目)领导小组,为普及地质统计学在固体矿产勘查评价工作中的应用,在北京举办了“地质统计学环境评价软件(GE-OEAS,美国斯坦福大学研制)学习班”。由美国地质统计学家B..LGibbs女士讲授地质统计学原理和GEO—EAS软件的使用。同期,国家矿产储量管理局(全国矿产资源委员会前身)又在北京举办了地质统计学短训班,由美国亚利桑那大学D.E.Myers教授讲授地质统计学原理和GEO—EAS软件。参加上述两次培训班的有27个省(自治区、直辖市)地矿厅(局)和18个省(自治区、直辖市)储委的技术业务骨干。
GEO—EAS软件由数据文件管理,数据变量的转换,单变量的统计量计算,变差函数分析,交叉验证,克里格法计算,绘制等值线图、样品分布图、线性回归及散点图等几个相互独立的程序组成。用来进行(二维的普通克里格法)环境评价。
4)1991年10月,国家矿产储量管理局在武汉举办“提高矿产地质勘探报告质量研讨班”。在研讨班上,由国家矿产储量管理局尹镇南教授级高级工程师普及讲授了地质统计学及储量计算。学员来自地质、储委、冶金、化工、武警黄金指挥部、煤炭、核工业、建材等工业系统20多个省(自治区、直辖市)的基层地质单位。绝大多数地质技术人员来自野外第一线。
5)1992年1月,国家矿产储量管理局向各省(自治区、直辖市)矿产储量管理局、矿产储量管理办公室、矿产储量委员会办公室、全国储委油气专委办公室等单位下发了“关于积极支持在矿产和地下水储量报告中应用计算机技术的通知”〔国储(1992)7号文〕。“通知”中明确肯定了在矿产和地下水储量报告中可以采用新的储量计算理论、方法和计算机技术。实际上,这是对采用地质统计学方法计算矿产储量提交地质勘探报告的肯定,在当时起到了积极推进地质统计学储量计算方法的作用。
6)1993年1月13日,由国家矿产储量管理局牵头成立了有31个工业管理部门、研究单位、大专院校参加的“地质统计学应用协调组”,并通过了地质统计学应用协调组组织简则和1993年度工作计划。
7)1993年4月,在陕西省西安市,在全国矿产储量委员会的支持下,由陕西省矿产储量管理局组织审查,并通过了由国家武警黄金指挥部黄金第十四支队提交的陕西省洛南县驾鹿金矿地质勘探储量报告。该报告是全国第一份采用地质统计学储量计算方法及软件系统提交的储量报告,是第一份将地质统计学储量计算方法直接用于地质勘探生产的开创性成果。
8)1993年8月,中法合作项目:“地质统计学在中国矿产资源储量评价中的应用”,经地质矿产部批准立项研究。项目组织单位是全国矿产储量委员会(原国家矿产储量管理局)办公室,项目专家组组长由尹镇南教授级高级工程师担任,项目参加单位有德兴铜矿、武警黄金指挥部及北京科技大学等单位。
9)1995年4月,由全国矿产储量委员会办公室组织审查,并通过了全国第二份采用地质统计学储量计算方法提交的山西省灵邱县刁泉银铜矿床勘探地质报告(提交单位是冶金工业部第三地质勘查局三一二队),同时推出了北京科技大学地质系提供的“三维普通克里格法程序系统”。该“程序系统”包括数据库、储量计算及成图三部分内容。
10)国家自然科学基金委员会在发展我国地质统计学方面也作出了贡献。由侯景儒教授负责的科研项目“多元及非参数地质统计学理论分析及在金属矿床的应用”(1990~1992)得到国家自然科学基金的资助。该项目在地质统计学理论及应用方面达到了国内领先地位,并通过冶金工业部鉴定。1993年,由侯景儒教授负责的另一课题“空间域及时一空域中多元地质信息的地质统计学理论分析及其应用”(1993~1995)也得到国家自然科学基金的资助。这两项科研成果均汇集于他们的专著——《矿床统计预测与地质统计学的理论与应用》(冶金工业出版社,1994)之中。根据地质统计学发展的现状及地质统计学研究内容的不断扩大,侯景儒教授建议将“地质统计学”扩展为“空间信息统计学”(Statistics of Spatial Information),而且在北京科技大学为本科生、研究生开设了“空间信息统计学”课程。此外,侯景儒教授将若干地质统计学理论成功地应用于冶金工业部重点科研项目“扬子地台周边及其邻域优质锰矿成矿规律及资源评价”之中,该项目于1997年获冶金工业部科技进步特等奖。
11)1995年10月,全国矿产储量委员会办公室向各省(自治区、直辖市)矿产储量委员会办公室(矿产储量管理局)、全国储委油气专委办、各省(自治区、直辖市)地矿局(厅)、冶金工业部地质局、中国核工业总公司地质局、化学工业部地质局、武警黄金指挥部、中国有色金属工业总公司地勘总局地质局、国家建材局地质勘查中心等部门单位,公布了关于“运用地质统计学方法提交地质勘探报告的编写提纲和审查提纲”的试行意见。这个“试行意见”是审查地质勘探储量报告的主管部门关于应用地质统计学方法技术的一个技术性法规文件。它标志着地质统计学这一先进的理论、技术在我国业已成熟,得到了国家的承认,在实用的技术方法中有了自己的地位,在应用领域有了自己的位置。这预示着地质统计学发展的第三阶段已经到来。
第三阶段(1995年10月至今)。该阶段以全国矿产储量委员会办公室颁发的关于应用“地质统计学方法提交地质勘探报告的编写提纲和审查提纲”的试行意见作为开始,确立了地质统计学的技术法规地位,进入以矿产资源政府管理部门为指导的矿业市场生存竞争的深入发展阶段。
该阶段的特点是:
1)地质统计学的技术法规的产生,确立了地质统计学技术方法在我国矿业领域中的技术地位。
2)为适应生产实践的需要,地质统计学理论的研究更加深入,涉及的方法原理更加广泛,整体理论水平与国际水平接近。除了研究最为深入的普通克里格法外,非平稳线性地质统计学、非参数地质统计学、多元地质统计学,以及近几年作为地质统计学科前沿的时空域多元信息地质统计学等,都有了较深入的研究。
3)在应用方面有了实质性的突破。采用地质统计学方法提交地质勘探成果和开发矿山,已经为生产部门所接受,开始成为地质勘探、油田和矿山开发的实际应用方法,与生产实践结合得越来越紧密。
4)为适应生产的需要,相继开发研制并推出了适于国内生产需要的软件系统。地质统计学的理论研究与相应的软件开发同时并举,把地质统计学的应用推向深入。如德兴铜矿的克里格技术矿山开发系统,西安石油学院的克里格绘图系统KMS,武警黄金地质研究所的地质勘探系统软件,北京科技大学地质系的三维普通克里格法程序系统(3DOK)、三维协同克里格法程序系统(3DCOK)及指示克里格法程序系统(92DIK),地质矿产部的KPX2.0软件系统。以及2004年后,国内矿业私营企业发展迅速,实力雄厚的私企为矿山企业发展的需要,开始研制自己的地质统计学软件,如金诚信矿业工程公司的DIMINE软件和紫金矿业公司的软件。地质统计学软件系统的研发和应用,促进了地质统计学在实践中的应用。
5)地质统计学的技术方法已为广大的地质勘探和矿山企业所了解和接受,在矿业市场受到广泛的关注和了解。
6)国外地质统计学软件系统进入中国矿业市场,并得到中华人民共和国国土资源部储量司的认可。在我国矿业市场上有了自己的地位,开始发挥着越来越大的作用。与此同时,国外知名的地质统计学软件公司(如Surpac,Dat-amine,Gemcom,Micromine等公司)开始在中国设立分公司或办事处,相互竞争,根据不完全统计,其软件产品在中国矿业市场的销售量已达500~1000套,占据了中国矿业市场的绝对份额。
7)随着国外地质统计学软件公司进入我国,和对地质统计学软件应用的不断增多,在矿业领域中的应用范围不断扩大。如在矿库建模、勘探网度确定、矿山开发设计、矿石品位优化控制、储量计算、矿产资源储量价值评估、矿产资源预测等方面。