覆盖区智能地质填图的探索与实践——以森林沼泽区为例

截至目前,中国已经完成的1:5万区域地质填图工作主要分布于基岩裸露地区,很少涉及覆盖区。为了满足和适应新时代国家经济建设对地质调查工作的需求,未来中国地质填图工作必须向覆盖区推进。所以,利用机器学习与数据挖掘技术,按照地质填图的要求对海量多源异构地质数据融合与综合分析,是实现覆盖区智能化地质填图的关键环节。以浅覆盖森林沼泽区为例,充分利用航空磁测、土壤地球化学等结构化数据和遥感影像、地表地质等非结构化数据,开展聚类分析与人机交互深度学习2种算法模型的对比试验。结果表明,单一数据的聚类分析无法进行有效的地质单元划分,而利用多源数据进行人机交互深度学习和训练所获得的预测模型结果图件经检验与实际地质单元基本一致。本次试验,充分利用了机器学习功能和特殊算法,实现了计算机代替地质人员进行地质填图的探索,为森林沼泽区地质填图工作中设计地质图、工作部署和成果总结提供了示范案例,为覆盖区智能地质填图提供了借鉴。     

森林-沼泽浅覆盖区地质填图方法试验——以黑龙江1:5万望峰公社幅为例

以往覆盖区区域地质调查受自然条件制约,地质信息获取困难,极大地限制了覆盖区的基础地质研究和找矿工作,所以覆盖区地质填图技术亟需向多学科、多方法的融合方式转变,提升覆盖区地质填图信息承载量和多元化服务能力。选择黑龙江1：5万望峰公社幅开展森林-沼泽浅覆盖区填图方法探索。通过土壤、航磁、遥感多源数据反演解译,划分地球化学、磁性和遥感数据单元,结合地质调查验证确定了地质体的边界及主要断层和环形构造。浅钻揭露和能量色散X荧光分析,在降低生态扰动的同时,进一步提升填图工作效率和地质信息获取量。对上述方法的有效性分析表明,以地质验证调查为依据的物化遥多源信息综合反演解译可以为覆盖区的地质填图工作提供重要的地质信息,该技术方法可为森林-沼泽浅覆盖区的地质填图工作提供方法参考。     

新疆东准噶尔成矿带浅覆盖区地质填图效果 ——以杜热一带浅覆盖区基岩地质填图为例

如何"剥离"盖层,以获取盖层下伏基岩地质(地层、岩浆岩、构造)及矿化信息是开展成矿带浅覆盖区地质填图的重要研究内容.结合区域地质及地球物理场特征,梳理了填图区与基岩地质填图有关问题,在填图区岩石物性分析的基础上,通过对1:5万重力、磁力和激电(IP)测量数据处理分析,采用多参数互约束解释技术和钻探验证约束技术"剥离"盖...     

新疆东准噶尔成矿带浅覆盖区地质填图效果——以杜热一带浅覆盖区基岩地质填图为例

如何“剥离”盖层,以获取盖层下伏基岩地质(地层、岩浆岩、构造)及矿化信息是开展成矿带浅覆盖区地质填图的重要研究内容。结合区域地质及地球物理场特征,梳理了填图区与基岩地质填图有关问题,在填图区岩石物性分析的基础上,通过对1:5万重力、磁力和激电(IP)测量数据处理分析,采用多参数互约束解释技术和钻探验证约束技术“剥离”盖层,进而获得杜热一带覆盖区下伏基岩地质图,并提出以“穿透性”地球物理探测技术(重磁电)为先导,融合地质、地球化学、浅钻为一体的综合调查技术。在填图区新识别隐伏岩体43处(包括中酸性岩体18处,中基性岩体21处, 基性—超基性岩体4处),划分主要断裂构造22条,进而划分出阿尔曼太-扎河坝蛇绿混杂岩带、北部萨吾尔—二台古生代复合岛弧带和南部谢米斯台-库兰喀孜干古生代复合岛弧带3个三级地质构造分区;划分出奥依达格-吉勒库木铜金钴、铬铁矿找矿远景区1处,圈定找矿靶区4处,其中位于阿尔曼太-扎河坝蛇绿混杂岩带西延带的浅覆盖区玉塔斯铜金钴找矿靶区具有很好的找矿潜力。通过地球物理解译和钻探验证,成功预测并新发现准格尔北缘盆山结合带扎河坝-阿尔曼太蛇绿混杂岩带向西部浅覆盖区延伸。杜热一带浅覆盖区基岩地质填图效果表明,开展成矿带浅覆盖区基岩地质填图可为区域构造环境、成矿地质背景研究和找矿靶区预测提供重要基础地质和矿化蚀变信息。     

戈壁荒漠浅覆盖区1：5万区域地质填图技术方法探索——以东天山哈密地区为例

为了更好地服务生态文明建设和经济社会高质量发展,区域地质填图工作亟需从基岩区向盆山结合带、盆地等覆盖区进行拓展。戈壁荒漠浅覆盖区是研究中国北方中小城市和大城市边缘干旱区找水、隐伏区找矿、盆地基底性质、盆山耦合演化的关键地区,但一直缺乏针对性的区域地质填图技术方法。以东天山哈密地区觉罗塔格山与吐哈盆地结合部位的戈壁荒漠浅覆盖区为例,利用地质、物探、遥感、钻探等多技术手段,采用由“已知”到“未知”的思路,从调查内容、调查方法、技术手段、成果表达等方面,针对不同覆盖层深度、覆盖层结构和地质矿产目标,通过大量方法实验和实践,开展适用性、经济性和分辨率的综合分析,完善优化了地球物理和钻探的技术方法组合。利用GeoModeller软件,实现了戈壁荒漠浅覆盖区三维地质结构的可视化表达,建立了从地表、覆盖层到覆盖区基岩的立体式透明化的区域地质填图技术方法体系,查明了地质填图区域的三维地质结构及其成矿地质背景,满足戈壁荒漠浅覆盖区1：5万区域地质填图的目标,也为东天山大草滩断裂带性质、吐哈盆地基底性质及其中新生代盆地构造环境演化等关键地质问题提供了重要信息。     

森林沼泽景观区化探找金技术方法——以黑龙江北部及内蒙古东北部为例

通过对黑龙江北部及内蒙古东北部森林沼泽景观区Au在水系沉积物和土壤中富集特征的研究,认为Au在水系沉积物中的迁移搬运距离为800～1400m,主要富集在-40目的中细粒级的粉砂和淤泥中,一般含量为0.6×10-9～1.2×10-9,大于3×10-9可形成异常.Au在土壤中的迁移搬运距离为60～100m,主要富集在-40目的B层粘土物质中,一般含量为1.1×10-9～2.0×10-9,大于6×10-9可形成异常.因此该区的化探工作适合用1∶10万水系沉积物测量工作圈定成矿有望地段,用1∶5万水系沉积物或土壤测量进行查证,在较好地段进行1∶2万(200m×40m)土壤测量工作,再于有望地段加密至100m×20m,并进行工程验证.     

森林沼泽景观区腐殖土的地球化学特征

在森林沼泽景观区,腐殖土是影响元素表生地球化学作用的重要因素.从腐殖土中的矿物分布特征、元素分布特征和粒度分布特征等几个方面对其地球化学特点进行了研究,并取得了初步结果.     

区域化探数据在浅覆盖区地质填图中的应用方法研究

区域化探数据包含丰富的地质信息,可用于浅覆盖区区域地质填图。笔者系统研究了浅覆盖区水系沉积物化学成分与基岩化学成分的关系,利用水系沉积物氧化物成分,以区域岩石化学成分为约束,提出了基岩化学成分推断方法;根据水系沉积物与其矿物化学成分间质量平衡关系,提出了基岩矿物组成推断方法。在此基础上提出了地球化学推断地质图的编制方法,并在典型森林-沼泽浅覆盖区进行了试验,地质调查和钻探工程验证了该方法的有效性。充分利用区域化探资料,提取地质填图信息,是提高浅覆盖区地质填图质量的有效途径。     

黑龙江沙兰站幅森林沼泽区 基础地质调查中的区域化探新方法

森林沼泽区区域化探新方法的使用,进一步拓展了区域化探资料的应用范围,使其在基础地质调查中的应用成为可能。根据沙兰站幅区域化探扫面成果,从元素组、元素的表生富集系数、元素的含量区间、岩石地球化学资料等方面,对区域化探资料在基础地质调查中的应用进行了探讨。     

地质雷达探测技术在浅覆盖活动构造区填图中的应用——以宁夏青铜峡地区1:5万新构造与活动构造区填图为例

地质雷达探测以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等优点,成为地质调查中广泛使用的一种探测方法。本次宁夏青铜峡地区1∶5万新构造与活动构造区填图中运用地质雷达探测技术对第四系和隐伏断层进行了探测。结果表明,40 MHz地质雷达可以有效地探测地表以下30 m内的第四系结构,可清晰地识别出3套第四纪地层。这一地层结构划分被第四系浅钻证实,其为第四系全新统灵武组,自下而上由泥岩、砂砾石层和含砾的砂或泥等3套地层组成。对测区主干断裂——柳木高断裂南段的地质雷达探测表明,断裂带表现为近地表发散向下汇聚的正花状结构,这与探槽揭露的特征一致,表明地质雷达探测可以准确标定隐伏断层平面位置与垂向精细结构。本次宁夏地质填图证实,地质雷达技术是浅覆盖活动构造区进行隐伏断裂调查和第四纪地层层序划分的可行、高效、便捷的技术方法之一。     

高精度磁测在阿勒泰冰碛物覆盖区地质填图中的应用

在阿尔泰高纬度冰碛物等覆盖区,通过分析岩石磁性资料,调查区岩石磁性差异明显,初步建立地质体磁异常识别标志,磁场划分为三大区,Ⅰ-1高平稳场区与黑云花岗岩体对应,Ⅰ-2高跳跃场区反映了志留纪深变质岩区的分布,Ⅱ中等平稳场区对应二云母花岗岩,Ⅲ低磁场区是震旦系—下寒武统弱—无磁的浅变质岩的反应;推断北西、北东向两组隐伏断裂构造8条,为本区构造格架的建立提供了物探依据,地面高精度磁测在覆盖区辅助地质填图效果良好,在实际地质填图中起到了指导作用。     

试论中国东北部森林沼泽景观区化探工作的发展

通过对中国东北部森林沼泽景观区多年来化探方法技术研究的回顾和总结,肯定了取得的成果,指出了不足.提出加强表生地球化学研究,特别是对有机质的研究,确定适合于森林沼泽区异常追踪查证方法技术的化探工作发展方向.     

浅覆盖区1:5万基岩地质填图实践探索——以准噶尔北缘克什克涅绍喀尔(L45E009020)图幅为例

如何有效“剥离”覆盖层, 获取浅覆盖区下伏基岩地质矿产信息, 是今后成矿带覆盖区地质调查工作的重要内容之一。文章总结了在准噶尔北缘克什克涅绍喀尔(L45E009020)图幅开展1:5万浅覆盖区基岩地质填图的实践探索中, 采用以地球物理方法(重、磁、电、电磁)为先导, 融合地质、地球化学、浅钻为一体的综合地质矿产信息探测方法技术, 通过综合预测和浅钻验证, 进而获取了图幅基岩地质图。实践中, 成功预测并发现了覆盖层之下的隐伏蛇绿混杂岩带, 可为进一步矿产调查提供重要依据。     

内蒙古大青山山前第四纪冲洪积扇填图实践与思考

第四纪地质调查和填图对解决当前人类生存发展面临的生态环境问题具有重要意义,但"填什么,如何填"等相关问题尚处于探索示范阶段.基于在内蒙古大青山山前地区开展的特殊地质地貌区填图工作,查明了大青山山前冲洪积扇的分布特征、期次及影响因素,总结了以冲洪积扇为代表的第四系覆盖区的调查与填图方法.首先,应针对地质地貌的特殊性,初步...     

内蒙古大青山山前第四纪冲洪积扇填图实践与思考

第四纪地质调查和填图对解决当前人类生存发展面临的生态环境问题具有重要意义,但“填什么,如何填”等相关问题尚处于探索示范阶段。基于在内蒙古大青山山前地区开展的特殊地质地貌区填图工作,查明了大青山山前冲洪积扇的分布特征、期次及影响因素,总结了以冲洪积扇为代表的第四系覆盖区的调查与填图方法。首先,应针对地质地貌的特殊性,初步梳理区域内主要的第四纪地质与环境问题,选取针对性的沉积相模式进行沉积相划分;其次,综合前人资料成果和遥感解译结果编制设计地质图,依靠露头剖面、槽型钻揭露开展野外调查和验证,划分基本填图单元;然后,利用光释光、14C等测年技术,确定填图单元时代,查明区内冲洪积扇发育的时间和期次;最后,选取“时代+成因+沉积相”结合不同岩性花纹的组合表达方式,增强工作区内典型剖面和钻孔的显示度,丰富图面内容和形式。     

基于随机森林算法的找矿预测——以冈底斯成矿带西段斑岩——浅成低温热液型铜多金属矿为例

【研究目的】矿产资源定位预测的核心是矿产分布与控矿地质因素之间的非线性关系,大数据及机器学习技术在解决这类复杂非线性关系问题方面已经体现出巨大的优势。小比例尺地物化遥信息的预测数据集具有高维和极不平衡的特点,依靠传统的逻辑假设或统计分析很难适应。本文尝试将随机森林算法引入到小比例尺找矿预测领域来开展研究,探索大数据及机器学习技术在小比例尺找矿预测中的应用。【研究方法】近年来,冈底斯成矿带西段新发现了鲁尔玛、拔拉扎、达若、红山和罗布真等多个斑岩型、浅成低温热液型铜金多金属矿床（点）,证实冈底斯西段具有寻找斑岩型、浅成低温热液型铜金多金属矿的巨大潜力。本文以新发现的典型矿床为研究对象,在总结冈底斯成矿带西段斑岩铜矿成因模式的基础上,结合物化遥综合信息,构建地物化遥综合找矿模型,最后利用随机森林法开展研究区找矿预测。【研究结果】本文结合典型矿床与区域地质、地球物理、地球化学及遥感综合信息,利用随机森林法在冈底斯成矿带西段开展斑岩型、浅成低温热液型铜金多金属矿的找矿预测,圈定出斑岩—浅成低温热液型铜多金属矿找矿远景区11个（包含Ⅰ级远景区2个,Ⅱ级远景区3个,Ⅲ级远景区6个）,其中罗布真、打加...     

森林沼泽景观区腐殖酸与砂金矿床的成因关系研究

土壤和地表水中有大量的腐殖酸,而腐殖酸对金有较强的溶解能力和吸附作用。在表生地球化学环境中,腐殖酸严重影响着金的迁移与富集。因此在森林沼泽景观条件下,腐殖酸对砂金矿床的形成起着重要作用。     

大兴安岭浅覆盖区生态地质评价方法初探——以1∶25万区调呼中镇幅为例

通过野外调查，在收集统计大量基础地质、经济地质、环境地质、旅游地质、农(林)业地质等数据信息的基础上，在GIS技术指导下，采用定量定性相结合的半定量分析评价方法，对森林浅覆盖区生态地质现状及各类资源的开发利用潜力进行了综合评价。在研究和探讨森林浅覆盖区生态地质综合评价方法的基础上，提出了森林浅覆盖区生态地质评价模型，确定了综合参数，划分了生态地质类型。     

高山峡谷区1:50000地质填图技术方法探索与实践——以新疆乌什北山为例

新疆乌什北山填图试点项目充分发挥遥感技术的先导作用,探索1:50000高山峡谷区填图方法。不同分辨率遥感数据在岩性、构造解译等方面的差异表明多源遥感数据综合解译能有效提高解译程度。研究认为同一遥感数据最佳波段组合图像、Landsat-8和Worldview-2数据协同图像增强了对岩性和构造识别的能力。高光谱遥感矿物填图和岩性分类、基于ASTER热红外遥感数据的岩石化学成分填图等是高山峡谷区填图有效技术方法。利用ETM和ASTER数据开展矿化蚀变信息提取,结果表明ASTER较ETM数据在铁染异常、羟基异常等提取方面具有更大的优势。分析认为多元信息综合预测是区域找矿的重要途径。根据乌什北山地质地貌特征,选择其中有效技术方法或技术方法组合开展1:50000地质填图,结果显示在减少剖面测制和路线地质调查数量的同时,达到了填图精度,并取得了若干重要研究成果,为区域构造演化和成矿规律分析总结提供了资料支撑。      

中国东北浅覆盖区地质填图物化探信息协同辅助技术

针对中国东北浅覆盖区地质露头少、填图效率不高、精确度和准确度较低的问题,开发了物化探信息协同辅助技术并应用于地质体类型的识别。在以覆盖层较薄、面积广大、物理风化为主、土壤位移较小为特点的东北森林沼泽浅覆盖区,利用土壤化学成分和航磁信息识别下伏地质体是可行的。基于这一前提,可将指定研究区划分为一定数量的统计单元,在各单元内,通过数学统计方法产生众数、宽度、变化频率、偏度、峰度等航磁特征参数并将其标准化,将化探指标酸度、碱度、钙含量、铝含量、钙镁含量、硅铝含量、镁铁含量、微量元素含量等特征参数标准化;然后采用逐级分类的方法,每级选择有效的物化探特征参数,在当前级别上实现单元划分并将数据分为不同数据集,在下一级别划分时重新有针对地选择参数,分别对各数据集进一步分类,直到分类结果对应较明确的地质填图单元,并最终编制出解译图。以黑龙江省大兴安岭地区某典型森林沼泽浅覆盖区为例进行了方法验证,将结果与已知地质信息比对分析,认为地质体单元识别结果与已知信息基本吻合,使得地质体类型识别更精确,边界更清晰,可为区域地质研究提供新线索。