Inferring fault structures and overburden depth in 3D from geophysical data using machine learning algorithms – A case study on the Fenelon gold deposit, Quebec, Canada
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We apply a machine learning approach to automatically infer two key attributes – the location of fault or shear zone structures and the thickness of the overburden – in an 18 km2 study area within and surrounding the Archean Fenelon gold deposit in Quebec, Canada. Our approach involves the inversion of carefully curated borehole lithological and structural observations truncated at 480 m below the surface, combined with magnetic and Light Detection and Ranging survey data. We take a computationally low‐cost approach in which no underlying model for geological consistency is imposed. We investigated three contrasting approaches: (1) an inferred fault model, in which the borehole observations represent a direct evaluation of the presence of fault or shear zones; (2) an inferred overburden model, using borehole observations on the overburden‐bedrock contact; (3) a model with three classes – overburden, faulted bedrock and unfaulted bedrock, which combines aspects of (1) and (2). In every case, we applied all 32 standard machine learning algorithms. We found that Bagged Trees, fine K‐nearest neighbours and weighted K‐nearest neighbour were the most successful, producing similar accuracy, sensitivity and specificity metrics. The Bagged Trees algorithm predicted fault locations with approximately 80% accuracy, 70% sensitivity and 73% specificity. Overburden thickness was predicted with 99% accuracy, 77% sensitivity and 93% specificity. Qualitatively, fault location predictions compared well to independently construct geological interpretations. Similar methods might be applicable in other areas with good borehole coverage, providing that criteria used in borehole logging are closely followed in devising classifications for the machine learning training set and might be usefully supplemented with a variety of geophysical survey data types.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».