中国主要矿床数据库及其应用

新近完成的“中国主要矿床数据库”利用目前最优秀的高级关系数据库管理系统软件Ｆｏｘｐｒｏ２．５ｆｏｒ ｗｉｎｄｏｗｓ，以１９９３的底全国矿产储量统计表为基础，包含４０种主要常见矿产，共计大，中型矿床１９０２处，小型矿床３３８４处。数据库中不但载矿床的产地，坐标，储量，品位等矿床基本数据，而且还记录了矿床的类型，成因，成矿时代，围岩时代等矿床地质信息。     

地质年代学主要数据库现状分析与展望

地质年代学包括绝对地质年代学和相对地质年代学两大主要分支。历经百余年发展,地质年代学在理论体系、技术手段和分析方法等方面均取得了显著进步。因此,现代地质年代学在获取数据的质和量方面都有极大地提升。不同定年方法在适用温度范围内相互衔接、相互印证,所能揭示的地质演化历史也更为完整。如以高时间分辨率和高空间分辨率为代表的同位素年代学研究,分别提供了高质量的精确定年数据和海量的微区分析结果,搭建起了地质事件的精细时间框架,为理解地质事件的过程、速率以及地球系统协同演化奠定了基础。在地质年代学数据海量增长的同时,数据的储存和管理也日益得到重视。以数据集成、共享和互通为目标,一批数据库应运而生。文章尝试系统梳理地质年代学领域已有的主要数据库,并结合高时间分辨率定年和高空间分辨率分析领域的研究进展,探讨大数据时代进一步发展地质年代学的机遇与挑战。     

综合古地理重建的数字智能化趋势与方法进展

古地理重建是研究地质历史时期地表构造过程、海陆格局和地貌环境特征的一项综合研究,并通过绘制表达海洋和大陆的古代轮廓以及重要的地形和地表环境的地图来呈现,是还原地球演化历史、预测能源矿产分布、认识生命和气候演变的基础性工作。随着大数据时代的到来,数字化方法的应用为古地理图快速更新和友好呈现提供了方便。目前,全球有多个团队发布了数字化的全球古地理重建模型以及相关的数据和方法,如EarthByte、PaleoMap、UNIL、Deep Time Maps等团队。笔者研究团队基于“深时数字地球(Deep- time Digital Earth, DDE)”国际大科学计划提出的数据- 知识- 模型驱动的古地理重建思想,提出基于数字化方法驱动的升级更新全球古地理图的新流程,并通过不断尝试地球科学与信息科学的交叉融合,从知识图谱、大数据分析和机器学习技术等方面开发了多项古地理重建应用技术。以东特提斯域中二叠世—中三叠世的古地理重建为例,首先在GPlates软件平台上重建了板块构造框架,再利用岩相古地理图自动生成地形地貌图并结合人工校正,最后在GPlates软件通过图层叠加实现了中二叠世—中三叠世东特提斯域的动态数字综合古地理重建。本用例与广泛使用的Scotese (2021)的古地理图对比,在成图效率、数据丰富性和可追溯性、模型准确性等方面都有明显提升,并为该时期板块运动、冰期消亡、大洋缺氧和生物灭绝等重大地质事件的研究提供新的约束和启示。     

全球古地理重建模型的构建方法、比较与知识发现

作为深时数字地球项目的底层框架,全球古地理重建模型包括地质历史时期板块的位置和运动轨迹以及地表特征两方面的内容。过去数十年里,基于不同方法、不同资料的全球古地理重建模型不断涌现。综合古地磁学、古生物学、沉积学、地球物理、地球化学以及地球动力学领域的知识与资料解释古地理,并建立起数字化、可修改、随时间演变的模型是当前常见的方法。文章介绍了国内外全球古地理重建模型的构建方法,并比较了六种主流的重建模型(PaleoMap、PLATES、UNIL、GOLONKA、GMAP和EarthByte),旨在为国内相关领域研究提供参考。文章还介绍了数字化全球重建古地理模型在古气候、板块构造驱动力以及盆地演化方面的应用及知识发现。通过对现存模型的介绍,提出展望,希望在深时数字地球计划的框架下整合国内外优秀科学家,重新设计并建立真正统一的四维古地理重建模型。     

全球数据库数据研究的初步进展

人类已进入大数据和人工智能时代,其成果已惠及千家万户。然而,大数据和人工智能技术在科学研究领域的应用却相形见绌,还未真正得到重视。大数据和人工智能是一种方法,一种思路,它不同于传统的科学研究方法和思路。在科学研究中,什么是大数据研究呢?符合大数据3个技术取向的是大数据研究,采用全数据模式的是大数据研究,从数据出发的是大数据研究。文中介绍了我们利用全球数据库数据厘定的玄武岩、安山岩、大陆边缘弧玄武岩(CAB)构造环境判别图,其中安山岩判别图填补了学术界的空白。玄武岩(MORB、OIB、IAB)判别图也不同于学术界早先熟知的判别图,是根据元素之间的相关关系厘定的。文中还讨论了大数据研究带来的一些可能很有意义的科学问题。如:1.在判别图研究中发现了许多效果较好的图解,主要依赖的是主元素、过渡元素和金属元素之间的关系,上述关系有什么意义,为什么会起到判别的作用?2.数据挖掘发现,全球大洋中脊中酸性岩极度匮乏,是否说明上地幔严重缺水?3.研究发现,中新世是全球岩浆活动最发育的时期,这一时期全球还出现了许多重大地质事件,二者之间是否存在关联?4.中新世全球埃达克岩最发育,按照埃达克岩的出露,发现从青藏高原到喀尔巴阡可能存在一个巨型的欧亚高原;5.根据对新生代苦橄岩全球时空分布研究,提出了一个如何认识全球热点问题等。文中还提出了下一步研究的建议并强调指出,科学已经进入大数据和人工智能时代,在大数据和人工智能时代,科学划分的标准发生了变化:凡是能够用数据化表述的学科才称之为科学,而不能用数据化表述的学科就不是科学,看来,能否被数据化是科学与非科学的分水岭。在大数据和人工智能时代,地质学和矿床学遭遇了空前的危机。按照我们的预测,在可以预见的未来,地球物理学将远超地质学,空间科学将异军突起,而在地质学领域内地球化学一花独放的局面还将维系很长一段时间。文中最后还探讨了今后找矿靠什么的问题,认为物化探和钻探测试技术的进步非常重要,同时,发展人工智能技术也已迫在眉睫。     

深时全球海平面变化重建方法的回顾与展望

全球海平面变化对古地理、古生物、古气候演化以及能源矿产分布具有重要的控制作用。然而,目前学界对深时海平面变化的驱动机制尚不清楚,部分归因于缺乏高精度全球海平面变化的恢复。文章回顾了全球海平面变化研究的起始与发展过程,归纳出五种类型的深时海平面变化重建方法和技术,即地层学、沉积学、洋盆动力学、同位素地球化学方法和大数据技术。并总结了上述研究方法的原理、优势和不足,并以白垩纪全球海平面重建为实例,讨论了当前深时全球海平面重建的难点和争议点,并对未来深时全球海平面变化重建进行了展望。     

古生物学数据库现状与数据驱动下的科学研究

化石数据是了解地球历史以及深时生命演化的重要信息来源。通过数百年的积累,古生物学家已经发表了海量的古生物学数据。过去三、四十年里,随着计算机、数据库和互联网技术的快速发展,国内外涌现出大量的古生物学数据库,彼此间的目标、体系架构、数据组织方式和服务对象通常存在显著差异,呈现百花齐放的特点。文章系统介绍了古生物学领域主要数据库的发展历史、数据表结构、数据特征和数据量等建设情况,对比分析了其数据整理方式、核心在线功能、数据共享特点和数据质量控制措施。同时,结合近年来数据驱动下的古生物学领域的科学研究实例,提出一站式全生态链数据平台的建设设想,为深时数字地球（DDE）建设多学科融合、数据开放与共享的大数据平台提供参考。     

隐伏矿床成矿预测理论与方法新进展

本文对隐伏矿床在国内外的定义、分类与特点进行了讨论,对隐伏矿床的分类的认识应从三维转变到四维,时间使得隐伏矿床的分类相互转化,因此对隐伏矿床的分类应结合当下实际情况。经过长期的野外实践总结,在大数据时代与3S科技背景下,在传统的隐伏矿床预侧理论与勘查技术方法上,提出以大数据成矿预侧理论指导找矿,以空间数据库、移动GIS和物化探设备集成的高效找矿技术方法,成为当今快速评价中小矿山企业远景区成矿潜力的重要理论与技术方法,探讨不同地区、不同矿床类型的勘查技术方法组合应是进一步研究的重点。传统的隐伏矿床成矿预测理论与方法在3S科技背景下趋向于大数据成矿预测与移动GIS勘查技术方法方向发展,应加强成矿预测理论与方法彼此之间的有效衔接、转化与应用,朝着多元成矿预测理论、多元勘查技术方法、多源信息数据集成成矿预测发展。     

1982~2022年《矿床地质》载文分析与趋势展望

《矿床地质》是中国报道矿产资源最新研究成果的代表性刊物,同时也是汇集矿床学领域重要研究进展及成果的学术交流平台,对其载文热点追踪及期刊量化评价有助于梳理国内矿床学领域的研究进展,探究未来发展趋势,并为学科相关研究人员提供借鉴和参考。文章基于文献计量学研究、借助大数据和机器学习等手段,分析了1982~2022年《矿床地质》刊载论文的内容与信息,揭示矿床学40年的研究热点及主题演化情况,并通过与国际同领域知名期刊的对比,系统性地总结和讨论其展现的研究领域的进展和发展趋势。该刊主要聚焦于地球科学领域,热点关键词主要包括：流体包裹体、成矿作用、矿床成因、成矿流体和地质特征等。历年刊文可归纳为5个研究主题,包括区域成矿规律、成矿背景与构造环境、成矿流体和矿化特征、成岩成矿年龄和岩浆热液成矿作用以及元素富集成矿。热门地区主要是内蒙古、新疆和西藏等中西部省区。未来矿床学研究将会更加注重新技术和新方法的宏观和微观应用、多学科交叉融合对矿床成因机制和成矿规律的揭示,以及矿产勘查的综合指导等方面。     

MAPGIS在中国铜镍(铂族)硫化物矿床空间数据库建设中的开发应用

在中国铜镍(铂族)硫化物矿床空间数据库建设中,在Microsoft VC 6.0编程环境下对MAPGIS二次开发函数进行调用,充分利用Microsoft VC 6.0编程环境的灵活性,同时发挥了MAPGIS的二次开发函数优势.克服了MAPGIS投影变换中预先设定点图元参数的局限,能通过读取数据库来选取MAPGIS符号库中的点图元,最后生成MAPGIS点文件,解决了不同矿种符号的坐标投影问题,且点位精度高.为中国铜镍(铂族)硫化物矿床空间数据库的顺利建设提供了很大的帮助.     

Review on status of groundwater database and application prospect in deep-time digital earth plan

Groundwater is an important water resource. The total amount of active groundwater in a hydrological cycle is about 3.5 times that of the total amount of surface water. The information in the deep groundwater records the material exchange and dynamics in the earth’s evolution, which is an important aspect of the Deep-Time Digital Earth (DDE) plan. In recent years, scientists have discussed the distribution of transboundary aquifers and the environmental significance of groundwater resources through groundwater databases established by international organizations, such as the Global Groundwater Information System and the chronicles consortium, and national institutes, such as national geological surveys. The application of the groundwater database in the DDE plan, however, has been limited by the management, interactivity, and monitoring method of the groundwater data. The ability to further integrate data that are private and scattered across research institutions and individuals, while establishing an open, unified, and shared groundwater data platform, is essential to enhance our understanding of groundwater, ranging from shallow to deep water, which is a goal of the DDE plan. In this study, we introduced the current situation of groundwater database operations in domestic and international research and provided frontier research with groundwater big data. Considering the related objectives of the DDE plan and the limitations of existing groundwater databases, we proposed an improvement plan and new prospects for applying groundwater databases in the research of the deep earth.     

新疆温泉县托克赛铅锌矿地质特征及找矿前景分析

温泉县托克赛铅锌矿床处于捷克利—赛里木铜、铅锌、铌、钽、钨、磷成矿带上,赋矿地层为下元古界温泉群上亚群(Pt1 wqb),岩性主要为大理岩,矿体呈层状顺层产出,矿石主要呈条带状、纹层状构造,矿石矿物组合简单,属沉积—变质型铅锌矿床.通过与区域矿床的对比、分析,认为该成矿区具有寻找中—大型铅锌矿床的潜力.     

和田玉的名称、文化、玉质和矿床类型之探讨

和田玉是我国的传统玉石,有悠久的历史.和田玉有丰富的玉文化内涵,开拓了玉石之路,是我国历代宫廷玉器的主要玉料,为中国玉器的辉煌做出了贡献.和田玉属于透闪石玉,其玉质有其特点.矿床属中酸性侵入岩与白云石大理岩的接触交代型,在国内外有典型意义."软玉"提出距今约一百多年历史,尚存在一定问题,建议采用透闪石玉取代"软玉".     

基于数字矿床模型的西藏玉龙斑岩型铜矿三维定位定量预测

西藏玉龙铜矿是世界级的超大型斑岩型铜矿,位于迄今中国发现的最大的斑岩型铜矿带上。目前对于这一令人瞩目的铜矿区的研究大多建立在二维的基础上。鉴于此,以“数字矿床”技术为手段,结合西藏玉龙矿区的地质特征,以Micromine 软件作为平台,选择合适的建模方法,构建起玉龙斑岩型铜矿区的数字矿床模型,开展资源的三维定位定量预测。研究表明,西藏玉龙铜矿Ⅰ号矿体体积大、品位低、资源量最多,外围的Ⅱ号和Ⅴ号矿体由于次生氧化,体积小而品位高,具有可观的富矿资源和优先开采的价值。对实例的研究也表明,基于数字矿床模型的研究方法在现代的矿产资源开发中具有明显的优势,有着较高的推广和应用价值。     

基于数字矿床模型的西藏玉龙斑岩型铜矿三维定位定量预测

西藏玉龙铜矿是世界级的超大型斑岩型铜矿,位于迄今中国发现的最大的斑岩型铜矿带上。目前对于这一令人瞩目的铜矿区的研究大多建立在二维的基础上。鉴于此,以"数字矿床"技术为手段,结合西藏玉龙矿区的地质特征,以Micromine软件作为平台,选择合适的建模方法,构建起玉龙斑岩型铜矿区的数字矿床模型,开展资源的三维定位定量预测。研究表明,西藏玉龙铜矿Ⅰ号矿体体积大、品位低、资源量最多,外围的Ⅱ号和Ⅴ号矿体由于次生氧化,体积小而品位高,具有可观的富矿资源和优先开采的价值。对实例的研究也表明,基于数字矿床模型的研究方法在现代的矿产资源开发中具有明显的优势,有着较高的推广和应用价值。     

基于数字矿床模型的陕西潼关县Q8号金矿脉西段三维成矿预测

陕西省潼关县桐峪金矿区Q8号矿脉是小秦岭为数不多的几个大型矿床之一.经过多年的开采和利用,目前该矿的地表矿和浅部矿已基本被采空,资源出现短缺,鉴于此,如何开展深部的三维矿产资源预测与评价成为当今技术研究的热点.将传统的二维找矿方法拓展到三维空间上,从三维角度实现金矿的深部地质定量化信息的可视化,运用三维空间的找矿标志变量进行深部隐伏矿体的三维预测,并根据预测结果的大小圈定了有利成矿区4处,从而为整个潼关地区的金矿资源开发提供科学依据,也为隐伏矿床的研究提供新的思路.     

西藏新嘎果铅锌矿床矽卡岩矿物及金属矿物特征

新嘎果矿床是西藏冈底斯成矿带北缘矽卡岩多金属成矿带的一个典型矽卡岩型铅锌矿床。矽卡岩矿体主要呈层状、似层状产于下白垩统塔克那组地层中。电子探针测试结果表明,矽卡岩矿物主要为钙铝榴石、钙铁辉石和绿帘石,少量的硅灰石、密绿泥石等,构成典型的钙质矽卡岩。金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿,少量的白铁矿、毒砂、自然铋、斜方辉铅铋矿、辉砷镍矿等。该矿床中石榴子石成分特征指示成矿环境是变化的,在早期进变质阶段由氧化环境向还原环境转变,而晚期退变质阶段由氧化环境向还原环境转变。金属矿物中闪锌矿主要为铁闪锌矿,表明其形成于中高温环境。而含铋的矿物主要为自然铋、斜方辉铅铋矿和方铅矿,并且在这些矿物中Ag和Bi的含量呈正相关性,指示铋对银的富集可能起着重要的作用;此外,铋也是新嘎果矿床重要的伴生有用元素,具有较高的综合利用价值。     

滇东南官房钨矿床矽卡岩矿物学特征及其地质意义

官房钨矿床位于滇东南薄竹山W多金属矿集区,是近年来新发现的大型白钨矿床。矽卡岩多产于层间破碎带,呈似层状、透镜状和脉状,一般不与花岗岩体接触而形成远端矽卡岩（深部揭露有少量产于接触带）,矽卡岩矿物发育。为进一步查明矽卡岩矿物学和矿物化学特征,揭示矽卡岩形成环境,探讨矽卡岩与矿化类型之间的关系,笔者采集了KT3近端矽卡岩与KT5远端矽卡岩进行对比,通过开展系统的矿物学镜下观察,利用EMPA进行石榴子石成分分析,LA-ICP-MS对典型的矽卡岩矿物进行了单矿物分析。研究表明,官房钨矿床矽卡岩属典型钙质矽卡岩,矽卡岩矿物主要有石榴子石、辉石、符山石等,其中石榴子石为钙铝榴石-钙铁榴石系列,辉石为透辉石-钙铁辉石系列,符山石属普通符山石。由近端矽卡岩向远端矽卡岩,石榴子石主要成分由钙铝榴石向钙铁榴石转化;辉石几乎全部为透辉石向透辉石、钙铁辉石的组合转化,石榴子石与辉石的特征表明矿床的矽卡岩由还原型矽卡岩转为氧化型矽卡岩;KT5形成条件较KT3氧逸度更高,两者流体交代方式以扩散交代为主。石榴子石、辉石端员组分及Mn/Fe、Mg/Fe比值稍高的特征,综合指示其矿化类型属于铁铜锌等多金属矿化类型;符山石中较低的w（W）可作为钨矿找矿标志。