自然重砂成因矿物学特征及找矿指示作用

自然重砂是地质体经自然风化、剥蚀、搬运、沉积等地质作用而分离出的单矿物(或矿物组合)。自然重砂矿物晶体由于仍然保留有许多矿物成因信息,包括颜色、形态、化学成分、物理性质和矿物组合等特征,因此常用于追溯源区地质体或者找矿勘查。这种方法被认为是一种经济实用的找矿方法——自然重砂测量。本文基于全国自然重砂找矿的数据资料,系统梳理了自然重砂的矿物类型、出现频率及其分布等特点,分析了自然重砂的矿物组合和成因矿物学特征,研究了自然重砂矿物的源区烙印、搬运距离及标型指示矿物组合特征,探讨了自然重砂成因矿物学研究意义及其找矿应用前景。自然重砂矿物的颜色、形态及内部结构依然保留着明确的成因矿物学信息:其颜色和晶体形态具有继承性而与其源区母体联系起来,体现源区母体的特性;其矿物组成可分出残余原生重矿物(包括造岩矿物、副矿物、矿石矿物等)和新生重砂矿物两个部分,如赤铜矿、孔雀石等反映着源区岩性体的成分或者赋存状态特征,其矿物组合也在很大程度上继承原生共生矿物而体现诸如有无矿化等意义;重砂颗粒的磨圆度、边界光滑性等表面特征反映搬运距离,有利于明确响应源区母体或者物源,而具有良好的找矿指示意义。     

张宣地区大白阳金矿床包裹体特征及矿床剥蚀保存

华北克拉通破坏及其成矿事件已引起地学界的广泛关注，其中张宣地区是华北克拉通的重要金矿集中区之一，通过对张宣地区大白阳金矿成矿类型、成矿深度及剥蚀保存的探讨，为区内深部找矿提供了重要的参考依据。文章通过流体包裹体研究对大白阳金矿成矿温度及成矿深度进行计算，利用矿物压力计对矿区周边岩体侵位深度进行估算。流体包裹体研究结果显示大白阳金矿成矿温度160~220℃、盐度w（NaCl_eq）=9%~15%，密度0.78~0.97 g/cm³、压力46.3~104.6 MPa，成矿流体主要属于NaCl-H₂O体系，成矿过程中流体温度和盐度都呈现明显的降低趋势。采用黑云母压力计，针对大白阳金矿周边谷嘴子、杨家营以及前坝口花岗质岩体的侵位深度进行估算，并对大白阳金矿自形成以来的剥蚀保存情况进行了探讨，估算结果显示，谷嘴子岩体（236.0 Ma）成岩深度7.02 km、杨家营岩体（138.6 Ma）成岩深度2.66 km、前坝口岩体（140.2 Ma）成岩深度3.13 km。结合前人的裂变径迹结果，认为张宣地区自中生代以来剥蚀速率为0.022~0.029 km/Ma，剥蚀量为3 km。按照前述成矿压力46.3~104.6 MPa换算，大白阳金矿成矿深度6.93 km，剥蚀量小于矿床成矿深度，说明该矿深部仍具有良好的找矿前景。     

基于支持向量机的膨胀土胀缩等级预测

膨胀土的胀缩等级判定对膨胀土地区工程建设具有重要的意义。为此,本文提出了一种基于支持向量回归机（SVR）模型的膨胀土胀缩等级预测方法。基于肯尼亚“蒙内铁路”沿线膨胀土的土工试验数据,以土体自由膨胀率作为预测目标,构建了包含两种不同预测指标体系的膨胀土胀缩等级预测模型。模型I以液限、塑限、塑性指数、3种不同粒径的颗粒含量（< 0.075、0.075～0.25、0.25～0.5）、土的类型为输入参数,模型II以液限、塑限、塑性指数、粒径< 0.075的颗粒含量、土的类型为预测参数。两个模型在预测时采用Linear、Polynomial、RBF和Sigmoid核函数进行训练。结果表明:（1）当预测采样次数达到1000次时,训练模型均趋于稳定;（2）整体而言,模型I的预测精度要优于模型II,模型I中采用RBF核函数建立的模型给出了最高准确率86.6%,其次为Linear核函数（准确率82.9%）和Sigmoid和函数（准确率75.1%）。模型II中采用RBF核函数建立的模型给出了最高准确率77.4%,其次为Linear核函数（准确率74.3%）和Sigmoid和函数（准确率72.9%）;（3）采用Linear函数、Sigmoid函数和RBF函数作为核函数模型对44组未知胀缩等级的土样预测时,模型I中三者预测结果相同的数量占比为73%,其余组土样的预测胀缩等级相同或相邻,不存在“越级”现象,模型II中三者预测结果相同的数量占比为68%,不存在“越级”现象。最后,通过与模糊层次分析法评价结果对比,进一步证明了本文研究结果可为肯尼亚等类似地区工程建设中膨胀土的胀缩等级预测和处理提供依据。     

山东乳山金青顶金矿成矿构造和应力场研究

金青顶金矿位于胶东东部牟平—乳山金成矿带的中部,为含金石英脉型金矿.基于构造填图、古构造应力场反演和古应力差值估算结果的分析,初步探讨了该矿床控矿断裂的运动学特征及构造演化历史.研究表明:该断裂经历了3期活动,即在成矿前为左行压扭,在成矿期—煌斑岩脉侵入为右行张扭,在成矿后为左行压扭;成矿作用发生在构造应力场转换时期....     

金矿床的矿物蚀变与矿物标型及其找矿意义

绝大多数金矿床的形成或多或少都与热液活动有关。成矿过程中伴随流体的运移和演化,流体与围岩会不断发生水-岩反应并导致金物质在适合的构造空间堆积成矿,同时在流体途经区留下蚀变产物。这一过程中形成的蚀变矿物特征和矿物组合能够指示成矿过程的物理化学条件的变化,是找矿的重要信息。这一能够标识成矿过程的矿物学特征统称为矿物标型特征。基于与金矿矿化关系密切的常见矿物蚀变现象及其时空分布规律,并以矿物标型特征参数(如载金矿物黄铁矿热电性特征、蚀变矿物短波红外光谱特征和蚀变岩磁化率特征等)为基础,通过蚀变矿物分带和矿物学填图,可以建立成矿模式和找矿模型,进而指导找矿勘查。本文通过对多个矿床实例的总结分析,认为以矿物标型特征为主要参数的矿物学填图是有效缩小找矿靶区或进行深部预测的找矿方法之一。     

鲁西南单县盆地钻孔记录的古近纪环境变化

鲁西南地区的单县盆地盐矿是新发现的小陆块盆地形成的大型盐类矿床,成矿时代为古近纪(主要是始新世中晚期至渐新世)。基于单县盆地YZK-3钻孔(521.7 m)元素和碳氧同位素的分析,探讨单县盆地在古近纪时期的古环境演化特征。研究表明：1)单县盆地YZK-3孔沉积物水溶元素和酸溶元素及比值的变化反映了湖泊的咸化和淡化过程;2)受热液补给和成岩作用影响,碳酸盐δ¹⁸O和δ¹³C的相关性不适合论湖泊的封闭与开放状态,但变化趋势仍具有古环境意义;3)始新世—渐新世,单县盆地古湖泊经历了淡水湖—咸水湖—盐湖—咸水湖—淡水湖的演化过程,其干旱化趋势明显。全球气候变化是成盐作用的主要驱动机制。     

河北丰宁银多金属矿床黄铁矿热电性特征及其指示意义

丰宁银多金属矿床位于华北克拉通北缘冀北成矿区内,是该地区重要的银多金属矿床之一。为了更好地探究矿床成因并进行矿区深部、外围找矿预测,对丰宁银多金属矿床牛圈银(金)矿区不同成矿阶段矿石中黄铁矿热电性标型特征进行了研究。结果表明该矿床黄铁矿热电系数变化范围为26～367μV·℃^-1,主要集中在200～330μV·℃^-1范围内,黄铁矿热电导型全部为P型,热电系数平均值为267μV·℃^-1。从1190 m到1110 m范围内约80 m的垂直空间内,热电系数变化梯度为0.74μV·℃^-1·m^-1,变化梯度较小。综合来看,目前牛圈银(金)矿区所揭露的仅为浅部矿体,深部矿体还没有披露,并且矿体剥蚀较浅,深部尚有很大找矿远景。另外,利用黄铁矿热电系数与其形成温度的经验公式计算得出本区黄铁矿的形成温度范围为147～281℃,主要集中在180～280℃,与流体包裹体均一测温结果的变化范围基本一致,表明该矿床为中低温矿床。     

冀北承德盆地九龙山组凝灰岩夹层LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

冀北承德盆地中生代侏罗纪地层序列较齐全,但作为关键层位之一的九龙山组一直缺乏高精度年代学的约束。笔者首次对九龙山组凝灰岩夹层进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb高精度定年,获得凝灰岩中岩浆锆石206Pb/238U加权平均年龄164.1±1.3 Ma。综合研究及对比表明,九龙山组的时限为158~164Ma,属中侏罗世晚期至晚侏罗世早期,对应于国际地层表的牛津期至卡洛维期,其沉积时间相对短暂。在此基础上,更新了研究区侏罗系年代地层柱状图,该认识对于深入研究燕山地区中生代侏罗纪地层格架及构造岩浆演化过程具有重要意义。