晋南–豫西地区1∶500 000数字地质图空间数据库

晋南–豫西地区1∶500 000地质图数据库是在充分利用近年来山西省南部中条山地区和河南省西部地区1∶250 000、1∶200 000、1∶50 000区域地质调查和其他综合性研究成果的基础上编制而成,同时对关键地质问题进行了综合研究。编图过程中以板块构造及地球动力学理论为指导,用MapGIS 6.5平台计算机辅助成图,成图精度高,质量好,数据量约为476 MB。综合编图和研究过程中,根据获取的118个同位素年代学数据、409件岩石地球化学数据,对关键地层和岩浆岩的时代和构造属性进行了更新,提出了中—上元古界地层划分和秦岭造山带大地构造结构划分的新方案,具有很强的时效性和创新性。     

西藏雄村斑岩铜金矿集区火山-岩浆岩锆石Hf同位素组成

通过对西藏雄村斑岩铜金矿集区内各期次火山—岩浆岩开展锆石Hf同位素研究,结合岩浆锆石U-Pb年龄,可将矿集区内火山—岩浆岩划分为两组。第一组为早—中侏罗世火山—岩浆岩:包括富矿安山质凝灰岩、成矿早期角闪石英闪长玢岩、成矿期石英闪长斑岩、含粗粒石英斑晶的石英闪长斑岩、以及穿插矿体的安山岩脉。第二组为始新世黑云母花岗闪长岩。第一组火山—岩浆岩锆石Hf同位素具有高度亏损的Hf同位素组成以及年轻的单阶段模式年龄,初始εHf(t)值分别为+13.76~+17.50、+12.24~+18.79、+14.39~+17.64、+12.50~+16.26、+10.66~+15.44之间,高度亏损的铪同位素组成表明该组火山-岩浆岩起源于亏损地幔的部分熔融。同时相对均一的Hf同位素组成暗示该组火山-岩浆岩并未经历过壳源物质的混染,即该组火山岩浆岩形成于洋壳之中的岛弧环境,火山-岩浆岩可能受控于深部同一岩浆房。第二组始新世黑云母花岗闪长岩初始εHf(t)值介于+5.75~+9.42之间,与冈底斯南缘同期岩体εHf(t)组成类似,起源于新生下地壳的部分熔融。     

1∶2 500 000华北侵入岩地质图空间数据库

1∶2 500 000华北侵入岩地质图空间数据库是以华北地区近年完成的1∶250 000、1∶50 000基础地质调查资料以及专题研究为依托,结合国内外最新文献成果编制而成。地质图以研究区侵入岩为主要研究对象,通过编图建库的手段表达华北地区侵入岩时空格架、物质组成以及空间分带。图幅采用MapGIS 6.7软件制作,侵入岩按“岩性+年代”进行表示,包含侵入岩面元单位1743个,地层单位1534个,同位素年龄数据404个,并对侵入岩面元及同位素年龄赋予了相应属性,总体数据量约218 MB。地质图重点突出了华北地区岩浆岩分带,详细梳理了不同岩浆岩带的空间分布、岩浆期次、岩石组合、地球化学特征及构造背景等信息,充分反映了近年来地质调查和科研工作新成果,能够为后续地质调查、科学研究以及生产工作提供基础地质图件及信息资料服务,对服务资源和经济社会建设具有一定参考意义。     

智绘地质——新一代智能化地质编图模式及应用

为了弥补传统数字地质编图工作量大、重复操作多、周期长、质量难保证等不足,从地质图件快速编制的业务需求出发,提出了多学科交叉的智能地质综合编图理念,构建了以"地质数据+专家知识+人工智能"为核心的智能化地质编图技术体系,研制了具有需求驱动、数据驱动、模型驱动、知识驱动等特点的地质调查综合智能编图系统——智绘地质。智绘地质以地质专家知识为全流程控制主线,有机融合地图综合、地理信息系统、数据库、可视化、人工智能、制图标准、质量控制等关键技术和方法,依托地质演化关系、各种规则库、智能算法等,模拟编图专家自动或半自动地完成大量地质要素的综合处理,打通了大中比例尺到小比例尺图件的快速缩编、基础图件编制、跨行政边界的协作编图、定制化图件开发等技术流程。智绘地质已在中国1∶150万和1∶250万地质图修编、区域地质图件编制、沿海城市建设影响因素图件开发等生产工作中试用,实践证明该软件至少能节省65%～75%的编图时间,减轻编图人员压力,有效提高成果数据质量。开发的两套智绘地质软件已初步投入使用,有利于开启新一代交互式智能化编图的工作模式,可为地质调查、矿产资源、生态保护、国际编图等更多领域提供技术支撑,促进编图工作的标准化、规范化。     

新疆哈密卡拉塔格铜(锌)矿红石幅1∶50 000矿产地质图数据库

新疆哈密卡拉塔格铜(锌)矿红石幅(K46E009008)1∶50 000矿产地质图数据库是根据《固体矿产地质调查技术要求(1∶50 000)》(DD2019-02)和行业其他标准及要求,在充分利用1∶200 000、1∶50 000等区域地质调查工作成果资料的基础上,采用数字填图系统进行野外地质专项填图,并应用室内与室外填编图相结合的方法完成。本数据库将中-上奥陶统荒草坡群大柳沟组、下志留统红柳峡组和卡拉塔格组的建造类型进行了重新划分,把图幅内侵入岩时代划分为志留纪、泥盆纪、二叠纪等3期,建立了岩浆岩演化序列。图幅区内有大中小型矿床和矿点共8个,成矿时代集中分布在志留纪、石炭纪,赋矿围岩为火山碎屑岩和次火山岩,该区优势矿产以铜锌金为主,矿床类型以VMS型和次火山热液脉型矿床为主,分布在图幅东南一带。除金属矿产外,尚有膨润土矿床产出,具有较好的找矿潜力。本数据库包含5个地层单位和3期岩浆岩资料,数据量约为 15.1 MB。这些数据充分反映了该图幅 1∶50 000 矿产地质调查示范性成果,对该区矿产资源研究和勘查等具有参考意义。     

造山带岩石圈化学结构平面图的编制——以秦岭—大别造山带为例

国内外岩石圈化学组成的编图研究还处于探索阶段。笔者从岩石圈化学结构的思路出发 ,提出了编图的 3个地球化学指标 (铅同位素组成、T2DM 和同位素年代学 )和表示方法。以秦岭—大别造山带为例 ,同位素组成图可以反映构造分区和地壳生长历史 ,对造山过程和深部壳幔相互作用也有明确的显示 ;结合地质年代学的资料 ,化学结构平面图具有反映时空演化四维信息的能力。     

造山带岩石圈化学结构平面图的编制——以秦岭—大别造山带为例

国内外岩石圈化学组成的编图研究还处于探索阶段。笔者从岩石圈化学结构的思路出发 ,提出了编图的 3个地球化学指标 (铅同位素组成、T2DM 和同位素年代学 )和表示方法。以秦岭—大别造山带为例 ,同位素组成图可以反映构造分区和地壳生长历史 ,对造山过程和深部壳幔相互作用也有明确的显示 ;结合地质年代学的资料 ,化学结构平面图具有反映时空演化四维信息的能力。     

1:100万中华人民共和国数字地质图空间数据库

中华人民共和国1∶100万数字地质图数据库是根据统一标准和要求编制的专题数字地质图,以中华人民共和国1∶50万数字地质图数据库为数据源,在综合研究的基础上,充分吸收近年来地质调查1∶25万、1∶20万、1∶5万等区调工作新成果、新资料,应用地质编图新技术、新理论和新方法编制而成。以年代地层单位为主、辅以岩石地层的表示方法,侵入岩按“岩性加年代”表示方法,进一步提高了基础地质的研究程度。地质图数据库内容丰富,信息量大,数据量约为1.2 GB,标示了岩石地层单位5347个图例,侵入体“岩性加时代”单位1780个图例,跨省区重要断裂93条,各省（市、自治区）内重要断层558条,同位素年龄数据1545个（组）,有代表性的钻孔382个。所有地质体的面元及线元、同位素年龄和钻孔都建立了相应的属性,相邻图幅之间进行了接图处理,编写了编图说明书和元数据。数据库采用统一的线型库、符号库、色标库等,成图过程全部采用MapGIS6.5平台计算机辅助成图,成图精度高,质量好,符合设计要求,全国64幅图采用分4个片区的工作方法,最后统一编制而成。该数字地质图是目前中国资料最全、内容最新的1∶100万地质图,是中国第一份应用GIS技术的1∶100万数字地质图的最新成果,充分反映了中国地质构造特点和当前地质研究的新水平。     

江苏矿产资源潜力评价成果数据集成及应用

数据的集成管理是项目成果应用的必要方式。从数据库管理角度,介绍了江苏矿产资源潜力评价成果数据的集成情况;并通过数据库的集成管理,可按图件类型、专题内容、空间范围等方式进行数据查询检索,辅助相关专业开展综合编图研究工作     

西藏驱龙-甲玛-邦铺铜矿集区铅同位素地球化学示踪研究

驱龙-甲玛-邦铺铜多金属矿集区是西藏冈底斯成矿带上的重要矿集区,铜资源量超过1500万吨。前人研究认为三个矿床成矿物质来源于岩浆,但未讨论不同时代、不同矿化的岩浆岩铅同位素与矿石铅同位素组成的关系,并缺乏从矿集区尺度来分析。本文通过分析已发表的矿石、岩浆岩和地层铅同位素数据,认为驱龙、甲玛、邦铺矿床矿石铅与中新世含矿斑岩铅同位素特征基本一致,区别于与成矿无关的岩浆岩铅同位素组成。空间上,从南西的驱龙,至甲玛,至北东的邦铺,成矿年龄从老到新,铅同位素演化规律明显,放射成因铅递增(矿石²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb平均值18.521→18.644→18.684)。这种铅同位素地球化学特征不仅指示了成矿物质来自岩浆,并可区分与成矿有关和无关的岩浆岩,同时指示了成矿期岩浆岩与成矿关系的密切程度。     

非传统同位素体系在地幔地球化学研究中的重要性及其前景

非传统同位素体系(如Hf、Os、Li、Fe、Ti、Mg、He、Ar等)是相对于传统同位素体系(如Sr、Nd、Pb、O等)而言的,即新近发展起来的同位素体系。随着同位素测试技术的进步和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)、二次离子质谱仪(SIMS)以及激光剥蚀技术配合MC-ICP-MS(LA-MC-ICP-MS)等测试手段的开发应用,多种同位素体系(包括放射性同位素和稳定同位素体系)的示踪作用在地学研究中得到了日益广泛的应用。在简要介绍传统同位素体系的基础上,旨在总结报道近年来国际上有关非传统同位素体系在地幔地球化学研究中取得的重要成果,展示这些同位素体系在地幔地球化学研究中的重要性及其可能的应用前景,以加速我国在非传统同位素地球化学方面的应用研究。     

近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究进展

非传统稳定同位素是过去十年国际上地球化学学科发展非常迅猛的方向,我国科研人员也以自主创新的方式参与到这一前沿研究的大潮中,研究队伍不断扩大,已成为这一学科方向的重要研究力量.本文回顾了过去十年(2010-2020)我国非传统稳定同位素分析技术研发方面的进展,同时对一些重要研究方向的代表性应用研究成果进行了总结.在分析技...     

武夷山成矿带浙江段成矿物质来源铅同位素证据

在区域地质特征研究的基础上,本文通过武夷山成矿带浙江段22组变质基底、29组岩浆岩以及5个典型矿床矿石铅同位素数据分析表明:区内变质岩铅同位素具有明显上地壳源特征,不同时期岩浆岩铅同位素特征各有差异,但整体以上地壳源铅、造山带混合铅为主。研究区典型矿床的矿石铅同位素组成以造山带(混合)铅为主,部分有更深源(下地壳或地幔)铅的参与。另外,矿石铅与燕山期岩浆岩铅同位素组成相近,燕山期岩浆作用可能为区域成矿主控因素,并提供了最主要的成矿物质。     

国内外岩浆岩数据库现状与应用前景

超过三分之二的地壳岩石是由来自深部的岩浆作用形成,岩浆岩记录的信息是深时数字地球(Deep-time Digital Earth,DDE)特别是深部过程研究的重要载体。岩浆岩分布范围广,样品众多,分析、定年相对方便和精确,易于数据累积。在过去的十多年,全球科学家建立了EarthChem、GEOROC、DataView等多个优秀的岩浆岩数据库。随着大数据时代的到来,地球科学也在经历向地球系统科学的重大转变。如何进一步整合分散在研究机构和个人手中的越来越多的数据,建立能服务大数据和人工智能方法的数据平台,推动地球科学研究由理论驱动的传统因果推理方法向数据驱动的大数据方法转变,是新的很有希望的突破点。文章系统介绍了目前国内外已有的岩浆岩相关数据库及其运行情况,为未来DDE计划整合全球海量岩浆岩数据,建设开放、共享、统一的大数据平台提供经验和基础。同时,也列举了以岩浆岩大数据驱动的科学研究的典型实例,并结合DDE相关任务,对利用岩浆岩大数据和人工智能进一步解决四维地球深部圈层物质构成、交换与动力学这一关键科学问题提出新的展望。     

基于文献资源的Re-Os同位素定年数据库建设研究

地质数据库是地球信息科学的重要组成部分,可为地球科学研究工作提供可靠的数据基础。Re-Os同位素定年已广泛应用于矿床成因、地幔演化、海洋环境的研究中,建设Re-Os同位素定年数据库可整合相关研究成果,提升该领域成果资料的集成化管理和应用水平。本文采用GIS空间数据库构建的技术路线,从数据库建设思路、数据整合加工方法、数据建库等多个维度系统性地对数据库的建设方法进行了研究。数据库以公开发表的Re-Os同位素定年文献为数据源,汇聚了100多篇近十年来公开发表的Re-Os定年文献数据,涉及的期刊达35种以上,数据来源具有一定的权威性、广泛性和代表性。通过对非结构化碎片化文献数据的结构化转换、空间化处理,使数据库具备了数据来源权威、数据内容结构化、空间位置属性化等特点,可为矿床地质调查研究工作提供数据支持。     

特约主编致读者

正分析仪器和技术的进步可以推动科学研究的巨大突破。自从多接收等离子体质谱仪(MC-ICPMS)和新一代热电离质谱仪(TRITON)得到广泛应用以来,人们可以对元素周期表中大量的稳定同位素体系进行精确测量。有别于传统的H、C、N、O、S等可以用气体质谱仪测量的同位素,这些新的同位素被称为非传统稳定同位素,又因为它们大多是金属元素(除了Si、Se和Te),也被称为金属稳定同位素。非传统稳定同位素地球化学是20世纪以来地球化学领域最具活力的方向,为研究重大地球科学问题带来了全新的视野和手段,是地球化学学科发展的一次战略机遇。国际上该领域发展很快,竞争激烈,成果倍出;我国开展相关研究的科研机构越来越多,学术影响力也越来越大。     

华北克拉通岩石圈减薄机制: 来自山东白垩纪基性-中基性岩浆岩Re-Os同位素地球化学特征的制约

对华北山东地区不同构造单元中生代白垩纪基性-中基性岩浆岩进行了系统的Re-Os同位素研究.侵入岩样品采自鲁西济南岩体、鲁中沂南岩体和胶东的观水岩墙群, 火山岩样品采自鲁西蒙阴、费县、方城青山群和鲁中安丘青山群.所有样品均以低Re(0.076×10-9~0.711×10-9)和Os(0.006×10-9~1.030×10-9)含量以及高放射成因Os同位素比值为特征, 其相应的初始187Os/188Os比值和γ_Os(t)值分别为0.131 6~0.529 1和4.30~319.00(安丘粗面安山岩分别高达1.463和1 060.000), 并具有较大变化范围(0.125~2.090 Ga)的Os同位素模式年龄.在Os-Nd和Os-Sr同位素关系图上, 这些样品分布于典型的岩石圈地幔与地壳端元组成之间, 显示壳-幔源岩浆混合特征.然而, 除1件观水岩体(MGS0610)和费县玄武岩之外, 各地质单元样品之间或所有的中生代岩浆岩作为整体, 样品的γ_Os(t)与(La/Ta)_N和(Th/Nb)_N比值间缺乏明显的相关关系, 说明样品的混源Os同位素并非来自岩浆作用过程中的地壳围岩混染.区内基性岩浆岩Os同位素模式年龄T_MA明显小于古生代地幔橄榄岩包体的Re亏损模式年龄(T_RD), 可能为地幔条件下源岩与再循环地壳物质发生交代作用后Re/Os比值升高所致.蒙阴高镁安山岩和沂南闪长岩在Yb-Re/Yb图解中大致位于中生代辉石岩包体与地壳端元之间, 也指示了下地壳拆沉后产生的熔体与地幔岩石可能发生了交代作用.蒙阴安山岩MMY-12(SiO₂=56.4%)具有古老壳源特征的Os同位素模式年龄(2.090 Ga)、高Mg#(64.6)和高Os含量(0.089×10-9), 为这一解释提供了有力的佐证.      

甘肃省巴藏幅1∶50 000矿产地质图数据库

甘肃省巴藏幅(I48E013009)1∶50 000 矿产地质图数据库在《矿产地质调查成果图件编制指南(1∶50 000)》(讨论稿)和三位一体找矿预测地质模型的指导下编制完成。采用数据为既往1∶50 000区域地质调查实际材料图、矿产勘查报告、科学研究报告、论文和1∶50 000专项填图采集的数据,共形成数据记录：产状811条、地质界线102条、同位素年龄5条、化石2条、矿产信息21条、矿化蚀变带22条、断层86条、褶皱111条、建造65条。图面以主图和角图相结合地方式全面客观地表达了区域地质界线、岩石建造、年代、断层、褶皱轴迹、节理、劈理、皱纹线理、窗棂构造、断层面擦痕、矿化蚀变、矿产信息及典型矿床的成矿地质特征,其中包括加里东期风暴沉积和褶皱变形、早石炭世铁质结核及一系列新发现和新认识。在“建造构造”图层的属性中强调了含矿建造、矿化蚀变;在“断层”图层及“褶皱”构造图层的属性中强调了成矿构造。该数据库为区域成矿规律及工程地质、环境地质等领域的调查研究提供了基础资料,可供使用者根据需求进行检索。本文提交的巴藏幅MapGIS空间数据库数据量约为90.2 MB,Access数据库2.51 MB。     

同位素双稀释剂计算软件(DS_CAL)的开发及其地球化学应用

二十一世纪以来,随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)和热电离质谱仪(TIMS)的发展和广泛应用,多种非传统稳定同位素体系(Li、B、Mg、Ca、Mo、Cd、Fe和Zn等)的分析方法得到了快速发展,而仪器的质量分馏校正是进行准确同位素分析的关键因素之一.双稀释剂法被认为是最理想的仪器质量分馏校正方案,能够获得高精度的同位素比值.然而,复杂的计算推导和数据处理在一定程度上限制了双稀释剂法的使用和推广.在前人双稀释剂理论研究的基础上,本研究自主开发了双稀释剂数据处理平台(DS_CAL,基于Microsoft Excel VBA).该平台集合了测试数据的批量导入、目标元素参数的添加与修改、数据批量计算等操作,能够同时处理稳定同位素和放射性成因同位素体系的双稀释剂法数据计算,且不同实验室也能够根据所使用稀释剂的组成自主修改计算参数.本文还通过Mo同位素测试和计算实例,不仅显示出双稀释剂法具有高的测试精度,还展示了DS_CAL在双稀释剂法数据处理计算中的便捷性与高效性.DS_CAL能够应用于所有适用双稀释剂法计算的同位素体系,该平台的开发将有助于同位素双稀释剂技术的推广和发展.     

大数据驱动下的数字古地理重建：现状与展望

古地理学是一门强数据依赖性学科,古地理重建作为古地理学的核心任务之一,着眼于研究地质历史时期地球表面的地理、生物、气候面貌及其演化规律。随着大数据时代的来临,海量古地理数据的不断积累和计算机技术的高速发展使得标准化、智能化的数字古地理重建成为可能。文章通过介绍国内外与古地理相关的代表数据库及团队,总结其优缺点,提出大数据驱动下的数字古地理重建核心思路:(1)建立标准化的古地理学知识体系;(2)建立开放互动、动态更新的古地理数据库,并利用机器阅读技术等拓展数据来源;(3)建立标准化的古地理学数据质量控制体系;(4)利用机器学习技术建立各类型古地理重建模型,深度挖掘数据;(5)以可实时更新的智能数字地图集或多维动画形式输出成果。