基于地质异常的内蒙古新达来草原覆盖区钼铜多金属矿产定量预测

内蒙古新达来草原覆盖区位于古亚洲成矿域的二连—东乌旗钼铜多金属成矿带西段,分布有乌兰德勒、准苏吉花等与中酸性侵入体有关的内生金属矿床,成矿地质条件优越。然而,因受牧草和第四系大面积覆盖的影响,该区各种成矿/示矿信息具有间接、叠加、隐蔽、微弱、不完整等特点,给找矿勘查带来更大的不确定性和风险。因此,必须加强矿产定量预测研究,为覆盖区找矿工作指明方向。本文以赵鹏大院士等提出的地质异常理论为指导,分析新达来草原覆盖区及邻区成矿多样性,总结矿化垂向分布规律,进而通过S-A多重分形滤波模型降低覆盖层对土壤地球化学测量数据和地面高精度地磁数据的干扰,识别和提取深部源引起的弱异常,并将提取的断层、侏罗纪中酸性岩体、岩脉、岩体与围岩接触带、PC1和PC2元素组合异常、高精度磁异常,以及成矿单元与非成矿单元的地理位置X-Y坐标作为随机森林模型的输入预测变量。本文采用SMOTE采样技术克服覆盖区矿床(点)数量少所造成的训练样本不足的缺陷,通过500次随机森林模拟来定量表征与成矿关系密切的综合地质异常,模拟结果的平均袋外误差为2.26%,AUC值达到0.972,且成矿有利度≥0.783的地质异常中分布有88.46%的已知矿床和矿点,说明该方法的有效性。为了进一步降低勘查风险,本文进行了风险与回报分析,发现除1个矿化点外,其余25个矿床和矿点均分布在回报值的正值区域,另有3个矿点和矿化点位于风险值的中高等级区域。在此基础上,利用处于低风险-高回报区的地质异常成矿有利度重新作图,最终圈定出找矿有利地段。     

磁铁矿元素地球化学大数据构建及其在矿床成因分类中的应用

磁铁矿广泛分布在岩浆、热液及沉积等各类矿床中,其地球化学元素组成往往受温度、氧逸度等物理化学条件的影响,能反映矿床形成环境并指示矿床成因类型,是一种重要的勘查指示矿物。自20世纪60年代以来,磁铁矿的主微量元素数据被用来构建不同的判别图,试图来区分矿床的成因类型。然而,由于矿床成因类型的多样性以及同一类型矿床的磁铁矿的主微量元素地球化学组成的复杂性,以往基于少数磁铁矿的主微量元素地球化学成分构建的矿床成因类型判别图存在一定的局限性。基于此,本文收集了前人发表在国内外期刊上的主要矿床类型的磁铁矿的元素地球化学数据(7 388条),初步构建了基于电子探针(EPMA)和激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)磁铁矿元素地球化学大数据集,建立了基于随机森林算法的矿床成因分类模型,并对磁铁矿主微量元素在矿床成因分类中的重要性做出排序。研究结果表明,基于磁铁矿大数据和机器学习算法构建的判别模型,能有效区分主要矿床类型,整体分类准确度高达95%。由于LA-ICP-MS磁铁矿数据集的测试元素多,分析精度高,使得基于LA-ICP-MS磁铁矿数据集的矿床成因分类模型精度高于基于EPMA数据集,表明磁铁矿中元素种类多少和数据测试精度影响矿床成因分类精度。同时,研究发现V元素在矿床成因分类过程中起到了较为重要的作用。此外,基于大数据和机器学习建立的判别模型对新的磁铁矿数据进行测试,可给出该数据属于每种矿床类型的概率,能有效判别矿床成因类型。     

南大巴山上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组泥岩元素地球化学特征

元素地球化学在沉积环境判别中发挥重要的作用,尤其是沉积物形成时的氧化-还原环境和底层水体状况。本文对南大巴山上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组泥岩开展了元素地球化学分析,结果表明：临湘组Al₂O₃含量高于五峰组,五峰组-龙马溪组向上逐渐增加,TiO₂和Al₂O₃具有相似的特征,二者与TOC呈负相关;氧化-还原敏感元素U、V和Mo较为富集,表明沉积时处于缺氧环境,不同剖面不同层位存在两次强烈富集异常,指示其为硫化环境;稀土元素均表现为轻稀土富集、重稀土亏损,略微右倾的稀土元素配分模式,具有明显Eu负异常,其中五峰组-龙马溪组Ce负异常,缺氧环境,栗子坪少数Eu正异常,可能存在热液活动;氧化-还原敏感元素比值、Mo/TOC及Mo_EF-U_EF的协变模式揭示了南大巴山奥陶纪-志留纪之交主体上处于弱滞留贫氧-中等滞留缺氧的开阔海环境,主要受控于海平面升降变化和沉积时古海底地形,局部受北侧秦岭洋盆内洋流影响。     

一种Partial EIV半参数模型的系统误差处理方法

在使用总体最小二乘求解参数时,若观测值中包含系统误差,此时得到的参数估值则会受到系统误差的影响,从而得到不可靠的解,因此必须削弱系统误差对参数估计的影响,以获得相对可靠的解。本文提出在partial errors-in-variables （Partial EIV）模型的基础上给观测值增加非参数部分（系统误差）,从而构建Partial EIV半参数模型;基于补偿最小二乘准则进行公式推导,并分别通过选取适当的正则化矩阵及通过L曲线法确定平滑因子。通过算例结果分析表明,与传统方法相比,本文的方法在一定程度上能够削弱系统误差的影响,得到更为可靠的参数解,从而验证了该方法的有效性和可行性。     

基础地理信息库的小尺度城市地标提取

针对城市地标特征难以量化,且缺乏基于基础地理信息库的地标层快速提取方法的问题,该文从空间知识表达和公众空间认知规律的角度,对多尺度城市地标做出了明确定义;并提出了基于基础地理信息数据库的小尺度城市地标自动提取模式。通过计算签到次数和局部可达性两个指标的加权显著度,辅以热点分析来进行筛选,按照所需提取数量设置阈值,从POI中提取地标要素集合。实验结果与人工提取地标层对比证明,地标自动提取结果能较好地反映实际情况。     

考虑植被和人类活动影响的水文模型参数时变特征分析

变化环境下流域水文物理特性常呈现"非稳态"特征,代表流域特性的模型参数也会随之发生变化,因此,开展水文模型参数时变研究有助于提高水文模拟精度。考虑植被条件和人类活动对水文过程的影响,基于植被归一化指数、人口、地区生产总值、粮食产量和有效灌溉面积5个指标建立两参数月水量平衡模型参数的时变函数表达式,并考虑4种参数时变情形。选取直门达、张家山、咸阳、横江、丹江口和峡江站6个水文站分析对比4种情形下模型的径流模拟结果及其不确定性。结果表明:所有站点在1982—2006年内水文物理特性呈现"非稳态"特征;且较常参数而言,时变参数模型模拟效果更好,并获得更优的确定性预报结果,其中直门达站径流模拟精度提高最为显著,率定期和检验期内的纳西效率系数（N_S）分别提高了10.3%和8.8%。该研究可以为变化环境下流域水库调度、水资源规划与管理等提供理论依据和技术支撑。     

中国沿海登陆热带气旋活动特征分析

热带气旋是危害中国最严重的天气系统,分析和认识中国沿海登陆热带气旋活动的新特征对防灾减灾具有重要意义。依据近70年气象资料,采用统计学方法,对登陆中国沿海的热带气旋特征进行分析,研究发现:在气候变化的背景下,登陆中国的热带气旋发生了明显变化。近年台风登陆频数高于往年平均,其整体强度和最大值均呈增大趋势,年台风强度的不稳定性加剧;研究还发现台风强度越高,其生成地纬度带范围越窄且越靠近赤道;建立了高强度热带气旋（STY和SUPER TY）时间和纬度的关系"φ—m"。检验了台风季长与初旋日呈负相关且不受厄尔尼诺现象影响,台风季长符合正态分布并给出概率密度公式。     

渤海中部古近系沙河街组有利砾岩类储层特征

渤海湾盆地是我国重要的含油气盆地,其中古近系沙河街组发育储集性较好的砾岩储层。通过对储层岩石薄片显微鉴定、物性分析、扫描电镜分析、阴极发光分析等,明确了沙河街组有利的砾岩储层的岩石学、储集性和成岩作用特征。砾岩类型多样,其中云质砾岩的储集性最好。砾岩储层物性较好,平均孔隙度为16.1%,平均渗透率为217.93m D。主要孔隙类型为原生孔,原生孔类型主要为砾石间残余原生孔和生物碎屑体腔孔,其次是溶蚀孔。砾岩储层成岩作用类型与砾岩填隙物成分关系密切,以砂岩为主要填隙物的成岩作用中有显著的长石溶蚀作用,以碳酸盐岩为主要填隙物的则具有多期白云石和方解石等胶结物,最有利的成岩作用是早期白云石衬垫和长石的溶蚀作用。     

北山独龙包地区晚石炭世陆缘弧岩浆作用——花岗闪长岩锆石U Pb年龄及地球化学证据

本文报道了北山地区独龙包南花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与全岩地球化学,以确定其形成时代、岩石成因及构造环境。花岗闪长岩中的锆石呈短柱状或近等轴粒状,具典型的振荡环带,Th/U值介于0.42~0.75之间,指示岩浆成因。对岩浆锆石的定年结果显示,独龙包南花岗闪长岩形成于303.4±2.1 Ma。该期花岗闪长岩的Si O2含量为63.73%~69.12%,Na_2O=3.69%~4.03%,K_2O=2.23%~2.73%,全碱(Na_2O+K_2O)为6.08%~6.44%,Al2O3含量较高(14.83%~15.89%),K2O/Na2O为0.58~0.74,A/NCK=0.91~0.99;该区花岗闪长岩富集轻稀土(LREEs)和大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、Pb,亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSE)Nb、Ta、P、Ti,且轻重稀土元素分馏较强,(La/Yb)N变化于4.77~6.35,具有弱的负铕异常,δEu为0.79~0.94。上述特征表明,该期花岗闪长岩属于准铝质钙碱性I型花岗岩,岩浆源区为下地壳,受到地幔物质的混染,形成构造背景为陆缘弧。结合邻区特征,得出红石山—百合山—蓬勃山蛇绿岩带代表的洋盆于晚石炭世可能发生了南北双向俯冲。