百年勘查成果与成矿规律之集大成——首部《中国矿产地质志》研编阶段性进展概述

继顾琅和鲁迅1906年出版《中国矿产志》以来的100多年中,中国社会发生了根本性改变,中华民族由半殖民地半封建国家逐步走上了康庄大道,矿产资源功不可没。根据《国土资源"十三五"规划纲要》"总结百年勘查成果和成矿规律"的要求,《中国矿产地质志》的各项研编工作全面部署,并取得实质性进展,截止目前共完成59部成果报告,取得了一系列重要成果:制定了统一的研编技术要求,清理出全国已发现矿产地近6.5万处,划分出18种矿床类型;修订和统一了部分省区的岩石地层划分方案和地层系统;划分或修正了大地构造单元和成矿区带,探讨了大地构造格局、演化与成矿作用,总结了重点Ⅲ级成矿区带成矿规律,建立了区域成矿模式和成矿谱系;完成了部分全国性、省级(单矿种)志书和普及本,获得了一批地球化学/年代学数据,深化了典型矿床和成矿规律研究,在钨、锡、锰、镍、银、锑矿等重要矿产矿床成因与成矿规律、华南洋构造演化与成矿、前寒武纪成矿等方面取得了一些创新性成果,不仅提升了矿床学理论研究水平,还指导了成矿预测和找矿勘查,普及了矿产知识,实现了边研编、边服务,取得了显著的社会效益。     

支持向量机、随机森林和人工神经网络机器学习算法在地球化学异常信息提取中的对比研究

地球化学勘查是通过发现异常、解释评价异常进行找矿的。因此,地球化学异常识别对矿产资源的定位、定量预测具有重要的的指示作用。在大数据时代的背景下,机器学习方法不要求数据满足正态分布的分布形式,且具有非线性以及泛化能力强等特点,因而逐渐地被应用于矿产资源的定量预测评价,如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络、随机森林、受限玻尔兹曼机、极限学习机等。本文通过设计理论实验,可视化了不同算法,提出了不同机器学习方法在不同地区的地球化学异常信息提取中的效果存在不一致性的假设。在此基础上,以湖南香花岭锡多金属矿整装勘查区及甘肃合作金矿整装勘查区的地球化学异常提取为研究内容,将人工神经网络、随机森林以及支持向量机应用于研究区地球化学异常信息的提取与识别工作。在香花岭研究区,人工神经网络的结果较好,在合作研究区,随机森林的结果较好,从而验证了上述假设。通过生成两研究区的地球化学异常图,讨论了该方法在两研究区地球化学异常的地质意义和该方法的可靠性与实用性。此外,还完善了基于多种监督机器学习方法的地球化学异常信息提取流程,为软件开发提供了一定的理论依据。     

遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用

遥感技术作为有效的辅助手段应用于矿产资源预测已有多年历史.随着遥感技术的发展,遥感技术的作用将会变得越来越重要.本文综合叙述了遥感技术在资源预测评价中的应用现状以及应用方法,并对将来遥感技术在资源预测中的应用前景进行了展望.     

《南岭成矿带成矿规律图》研编创新点及其找矿意义

由中国地质科学院矿产资源所编制出版的《南岭成矿带成矿规律图（1∶80万）》,是迄今为止矿种最全、资料最新、信息量最大的全面反映我国南岭勘查成果与成矿规律的区带级别（Ⅲ级成矿单元）成矿规律图。该图件研编实现了4大创新点：① 涵盖了南岭已发现的2903处独立矿产地,包括能源、金属、非金属和水气矿产等4大类的76个矿种,实现了南岭成矿带矿种与矿产地的全覆盖;② 归并了地质底图的地层并淡化显示,突出华南岩体、隐伏岩体的特色,使得不同构造—建造层地质单元的分布格局一目了然;③ 实现了矿产地、规模、类型、时代、成矿系列五位一体的综合图例设计,矿产地表达更简洁、直观;④ 综合成矿系列图、表、成矿体系图、剖面图等,以区域规律图编制的新思路和新方法,更集中反映和彰显南岭成矿带最新科研成果。该图件的研编有助于直观展示南岭成矿带矿产的时空分布格局,深入总结成矿规律,科学圈定重要找矿远景区,对于全面指导南岭的地质找矿工作具有重要的意义。     

地质大数据分析与应用模式研究

大数据时代下地质数据的获取方式多种多样,数据量十分庞大,数据格式复杂多样。从地质大数据的存储管理、数据挖掘技术、可视化技术等方面阐述了其分析应用的关键点。介绍了大数据不同于传统数据的分析思维,强调注重数据本身的重要性。大数据的分析与应用方法处在不断创新中,同时也面临巨大挑战,如何保证地质大数据的质量、如何高效地搭建云平台等都是需要解决的难题。指出了地质大数据的开发对矿产资源预测、城镇选址等具有十分重要的意义。     

中国铜矿数字矿床模型评价系统的开发

应用经典的标准矿床模型标志准则进行区域成矿远景区圈定是“三步式”固体矿产资源评价的重要基础,数字矿床模型将为广大资源评价人员提供计算机辅助决策工具。文章介绍了中国铜矿数字矿床评价系统开发的基本原理和方法,研究了数字矿床模型的核心创新技术问题。开发的系统初步实现了专家系统与GIS的结合,可以在区域成矿远景区划和评价中应用。     

沥青样品铼-锇同位素分析溶解实验研究

沥青样品中Re、Os含量较低,且组成复杂,因含有大量有机质,在溶样过程中会释放大量CO2,需要大量氧化剂。控制样品称样量和氧化剂比例、用量对保证Os的回收率以及测量信号的稳定性非常重要。本文根据沥青样品组成特点改进了Re-Os同位素分析技术方法,称样量由原来的0.2 g增加到0.4 g,氧化剂由原来的3 mLHCl、6 mL HNO3改为3 mL HCl、4 mL HNO3、3 mL H2O2,改进的方法所得到Os的信号强度提高了大约2倍。考察了改变溶剂组成对不同称样量沥青的氧化效果,研究了氧化剂中加入H2O2对不同称样量沥青样品溶解效果,以及对Os的回收率和仪器测量信号强度的影响程度。采用2 mL HCl、5 mL HNO3、2 mL H2O2作为氧化剂,Carius管高温密闭溶样,直接蒸馏法或传统蒸馏法分离富集Os,丙酮萃取法分离纯化Re,用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对采自云南某铅锌矿床的沥青样品Re-Os同位素进行分析测定。沥青的Re-Os同位素等时线年龄为(60±2)Ma(MSWD=2.5,n=7),初始187Os/188Os值为4.36±0.14,表明该沥青样品中Re-Os同位素体系的封闭性较好,而且物质来源为典型的壳源性质。建立的方法能够用于沥青年龄厘定与来源示踪方面的研究。     

鳜(Siniperca chuatsi)生长激素基因克隆和原核表达

采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,从鳜脑垂体总RNA中扩增生长激素(GH)成熟肽基因,将成熟生长激素的cDNA定向克隆到表达载体pET-32a(+),并转入大肠杆菌BL21(DE3)中。结果表明,鳜生长激素(GH)基因含开放阅读框(ORF)615个核苷酸,编码204个氨基酸,蛋白分子量为23kDa,等电点为7.07,其中酸性氨基酸占10.78%,碱性氨基酸占12.74%,疏水氨基酸为占44.12%,极性氨基酸占32.35%。在IPTG终浓度1.0mmol/L、温度37℃和培养时间4h的最佳诱导表达条件下,鳜生长激素基因(GH)在大肠杆菌中获得高效表达,重组菌体裂解物经SDS-PAGE可检测到分子量约为43kDa的鳜生长激素与硫氧还蛋白(Thioredoxni,Trx)融合蛋白,其表达量约占菌体总蛋白58%。Western印迹分析也证实含6×His标签的重组融合蛋白能够很好地与抗6×His单抗发生反应。本研究为下一步鳜生长激素基因(GH)的生物学功能及应用奠定了基础。