遥感胁迫植被指数异常综合模型在桂西南锰矿预测中的探索

桂西南是中国重要的锰矿聚集带,近地表分布的沉积型锰矿通过遥感的方法能较好地获取异常,然而由于桂西南地区植被覆盖度较高,地形地貌特征明显,因此依据传统遥感的铁染和羟基异常提取的效果并不理想。在充分分析区域地质资料的基础上,结合桂西南沉积型锰矿的成因与特殊地形地貌特征之间的关系,通过将植被指数与已知锰矿区进行偏相关分析,探索锰矿分布与植被指数之间的敏感关联,建立锰矿的遥感胁迫植被指数异常综合模型。将该模型与遥感构造解译得到的地质构造信息相结合,在高分二号(GF-2)遥感影像上对靖西县周边进行初步预测并圈定了新的锰矿靶区。预测验证的结果表明,遥感胁迫植被指数异常综合模型与锰矿地质构造能够更好地叠合。     

桂北锰矿赋矿的遥感地貌特征分析

桂北锰矿赋存于地表及浅表地层的矿点、民窿较多,其赋存空间具有特殊的地貌因子概率统计特征。以遥感DEM影像提取的地貌因子与不同品位的矿点进行空间投影比对,同时结合堆积型锰矿的赋锰岩层分布,针对桂北地区锰矿点分布的坡度、剖面曲率、坡向、平面曲率、高程、汇水盆地、山脊线、山谷线及高程异常等九个地貌因子进行了异常统计分析,建立了桂北堆积型锰矿赋矿的遥感地貌特征,并在此基础上建立了预测模型。对未开展工作的部分地区进行的初步地预测与评估表明,特征地貌因子组合模型对锰矿的遥感普查及锰矿开采后的环境修复具有一定的参考意义。     

黔东北伴生-次生矿物遥感数据组合式挖掘与隐伏锰矿信息提取

以黔东北锰矿矿集区为例,通过分析含锰岩层、矿床和矿体特征,确定以伴生的黄铁矿、绿泥石和次生的锰氧化物作为锰矿化遥感信息提取的间接标志;在此基础上,采用基于主成分分析、支持向量机和蚁群算法的组合式数据挖掘方法,提取了研究区ASTER遥感图像的锰矿化信息,进而圈定了遥感光谱异常区。经与已探明的矿床对比,在空间分布上有较好的一致性。研究结果表明,提出的基于伴生和次生矿物遥感数据的组合式挖掘隐伏方法体系,圈定"大塘坡式"锰矿成矿有利区,具有可行性和实践意义。     

基于Hyperion数据的油砂分布遥感研究

依据油砂中烃类的微渗漏和油砂组分光谱特征响应原理,利用Hyperion高光谱影像提取和识别与油砂分布相关的波谱信息,进行非常规油气能源--油砂分布的有利区预测。根据油砂所致烃类微渗漏的地表特征可知,低植被覆盖区的异常以矿物异常为主,中、高植被覆盖区的异常以植被异常为主。利用归一化植被指数表征地表植被的不同覆盖程度：当其值为[0.0,0.4）时,采用SAM（spectral angle method）提取矿物异常信息;当值为[0.4,0.7]和（0.7,1.0]时,分别采用LIC（lichenthaler index）和CTR（carter indices）方法提取植被异常信息。同时,为确保提取的矿物和植被异常信息的产生是由油砂中烃类的微渗漏所导致,以野外油砂反射光谱为端元,运用光谱角分类方法提取油砂信息,并将其与获取的矿物和植被异常信息进一步应用空间叠置分析确定油砂分布有利区。结果表明,综合运用野外实测高光谱数据和高光谱影像数据能够较准确地预测出研究区中油砂的分布位置。因此,应用高光谱影像进行油砂分布的有利区预测,可为未来利用遥感技术深入研究油砂可采储量评价提供参考依据。     

滇东南中三叠世拉丁期沉积体系与层序地层格架下的聚锰特征

为了研究海平面变化对含锰岩系的影响,找到沉积型锰矿层的分布规律。本文综合利用地层剖面岩相组合、沉积构造序列、生物化石标志等分析了滇东南地区中三叠世拉丁期含锰岩系的沉积体系与其空间配置格局。在此基础上,通过对不同古地理背景下层序界面及体系域界面的识别,建立了研究区中三叠世拉丁期的层序地层格架。总结了锰矿层位的空间叠置关系及其形成机制,指出海平面快速上升过程中的低速率沉积期最有利于锰矿沉积成矿,并提出研究区锰矿成矿模式:由于海平面区域性下降,由构造活动或风化淋滤带来的锰矿物质,在凹陷或者低洼部位聚集,伴随新一轮海平面快速上升,促使凹陷或者低洼部位更加封闭缺氧,达到锰矿进一步富集,最终在蓝绿藻类生物化学作用下成矿。     

基于OLI和GF-2数据的锰矿化信息提取分析与对比 —以新疆西昆仑玛尔坎苏锰矿带为例

本文在充分分析锰矿样品的实测波谱典型特征和矿化蚀变信息提取方法的基础上,基于Landsat OLI数据和国产GF-2数据影像,利用主成分分析法（PCA）对新疆西昆仑玛尔坎苏锰矿带进行了锰矿化异常信息提取,并对这两类数据的锰矿化信息提取结果进行了对比分析,进而讨论两类数据在锰矿化信息提取精度上的差异。研究表明：基于OLI和GF-2两类多光谱数据提取的锰矿化信息都取得了良好的效果,将已有的锰矿区与锰矿化点全部提取了出来,同时也提取出了未开采的锰矿化异常信息,验证了所采用信息提取方法的有效性;相比空间分辨率较低的OLI数据,高空间分辨率的国产GF-2遥感数据能够更好地区分锰矿化异常与阴影,更能精确地识别锰矿化异常的分布。因此,高空间分辨率多光谱数据在区分光谱特征差异较小的地物时具有较大优势,可为研究区下一步遥感找矿预测提供有利线索。     

CSAMT法在贵州遵义锰矿整装勘查中的运用

为了提高找矿勘查效率,查清锰矿在深部的空间位置和深部构造的发育情况,在贵州省遵义锰矿区首次开展了可控源音频大地电磁法(CSAMT法),采用V8多功能电法勘探系统,选择深溪大型锰矿床延伸部位由西向东布设了4条CSAMT剖面。通过二维反演计算,结合研究区地质特征和岩矿层物性特征,对测量的4条剖面岩矿层及构造特征进行精细的解释,为确定岩矿层在深部空间的位置提供了重要信息。通过钻探验证,其揭露的层位、构造位置和CSAMT方法解释结果吻合较好,找矿效果较为显著,CSAMT法有望作为重要手段在同类型的锰矿找矿预测中推广运用。     

重庆高燕锰矿植被覆盖区遥感矿化信息提取

遥感找矿在大多植被覆盖区效果并不明显。在重庆高燕锰矿区采用了Landsat 8多光谱遥感数据的植被覆盖区矿化信息提取方法,该方法与传统提取遥感矿化蚀变信息找矿的方法不同,通过提取植被覆盖相对较小的含矿层顶底板岩层的遥感异常,查明含矿层位置。该方法采用特定的膜技术剔除植被、水体、云雪等干扰,再利用比值法在高植被覆盖区提取有价值的遥感蚀变信息,然后将多个波段比的遥感异常进行假彩色合成,再将遥感异常与地质事实结合,最终解译出锰矿含矿层顶底板遥感异常特征,确定找矿线索。     

湖南沉积型锰矿床的成矿模式

锰是湖南的优势矿种之一,当前国内锰矿供应紧张的形势下,研究湖南省境内沉积型锰矿地质特征及成矿规律,对推动沉积型锰矿的找矿勘查具有一定意义。介绍了湖南省沉积型锰矿床的基本地质特征、矿石同位素特征等,综合分析了湖南省境内沉积型锰矿的成矿控制因素,结合近年潜力评价提供的锰元素地球化学分布资料等,初步提出了统一的成矿模式。湖南沉积型锰矿床在时间上主要形成于前寒武纪、南华纪、奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、侏罗纪-白垩纪共6个地质时代,最重要的赋矿地层是南华系、奥陶系、二叠系地层,在空间上集中分布在大陆边缘的沉积盆地中,地层岩相、构造、岩浆岩等共同决定了锰矿床的定位。     

音频大地电磁法在深部隐伏锰矿找矿中的应用——以贵州松桃普觉锰矿为例

普觉锰矿是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床。区内一系列后期构造对早期形成的沉积型锰矿的埋藏和保存具有重要影响,深部构造格架及其与含锰岩系之间关系的勘查分析对区内找矿预测和深部锰矿勘查十分关键。为了查明普觉锰矿区成矿地质体和断裂构造的空间分布及其相互关系,采用音频大地电磁法（简称AMT）对区内地下电性结构特征和构造格架进行研究。在物性分析的基础上,构建了与测区地电结构大致相似的构造理论模型,通过开展不同模式的理论模型反演计算,优选出了适宜于研究区的Occam-TE一维反演为初始模型的非线性共轭梯度TM模式二维反演方法。运用上述反演方法对区内实测数据进行反演,识别了区内构造格架和含锰岩系的空间展布特征及二者的接触关系,查明了断层F₀在深部未对含锰岩系造成破坏。应用研究结果表明,AMT对指导普觉锰矿区及毗邻地区开展深部找矿预测意义重大。      

湘西南地区早震旦世湘锰期沉积相特征与成矿模式

湘西南地区早震旦世湘锰期处于浅海沉积环境，锰矿层沉积于浅海陆棚盆地亚相。而盆地中心微相才是锰矿沉积的最有利环境。沉积相受古地理、古构造、古气候控制，它们三位一体联合控制了锰矿床的形成和空间展布。根据其成矿规律，预测新路河－熟坪一带和牛坡头地区为湘西南锰矿的2个成矿远景区。建立了陆源深源锰迁移至浅海陆棚盆地，经藻类生物和氨气的作用形成锰矿的沉积成矿模式。其反应式：NH3＋H2O→NH4^ OH^-;Mn(HCO3)2 OH^--MnCO3↓ CO2↑ H2O。     

贵州松桃高地超大型锰矿床矿体空间分布规律与找矿预测

松桃高地超大型锰矿床属于典型的古天然气渗漏沉积型锰矿床,位于断陷盆地中心的渗漏喷溢口及附近的中心相区,古天然气渗漏喷溢沉积成矿系统中心相、过渡相、边缘相特征十分典型,矿床矿体规模巨大,菱锰矿品位高。笔者通过对松桃高地超大型锰矿及邻区地质资料进行综合整理研究,并对其地质特征、矿体空间分布特征进行了论述,认为松桃高地超大型锰矿床、松桃道坨超大型锰矿床及松桃李家湾大型锰矿床属于同一Ⅳ级断陷(地堑)盆地,该盆地长轴方向大致为NE65°,目前已控制的资源量已逾3亿吨,但该断陷(地堑)盆地控制的菱锰矿体均未圈边,找矿潜力巨大。     

辽宁省锰元素分布规律及锰矿床潜力评价

通过研究不同地质构造单元、不同时代地层和不同岩石类型中锰元素分布特征,认为辽西台陷和松辽拗陷区可作为形成锰矿的重要矿源地体.结合辽宁省富锰地层特征和锰矿床地质特征,认为铁岭组含锰灰岩岩层是沉积锰矿找矿的重要标志,其分布的辽西地区可划为辽宁省境内大型浅海沉积锰矿成矿远景区;辽东、辽南白垩系富锰页岩分布的地区有望找到中到大型河湖相沉积锰矿床;火山热液锰矿可在朝阳、锦西以西地区寻找,其矿源层为串岭沟组石英砂岩,高于庄组含锰细砂岩,大红峪组、铁岭组、洪水庄组富锰碳酸盐岩,成矿热液为酸性岩浆提供.     

煤层受火成岩侵蚀后的地震成相特征及认识

在东北吉林地区,多数煤田资源赋存区火成岩发育,煤层不同程度受到火成岩侵蚀,受火成岩侵蚀部位在地震剖面上出现非沉积地层异常反应的地震相,通过对地震成相特征的充分研究和分析,就可有效地确定其产状和空间分布范围。     

不同化探数据处理方法的对比研究

为了圈定合理的化探异常指导找矿工作,本文采用传统统计法、趋势面法和含量-面积法三种方法对1:1万土壤地球化学测量中的Ag、Au、Cu、As四种元素含量数据进行了专项处理,并对获取的异常进行了对比研究。结果显示:同一元素采用不同方法确定的异常下限或获取的异常存在明显的差异;经研究发现研究区地球化学元素含量数据具有明显的多重分形分布特征,通过与研究区地质特征对比,认为含量-面积法确定的异常下限更适合本区。因此,甄别各元素含量数据的空间分布特征以及进行不同化探数据处理方法之间的对比对找矿工作至关重要。     

不同化探数据处理方法的对比研究

为了圈定合理的化探异常指导找矿工作,本文采用传统统计法、趋势面法和含量-面积法三种方法对1:1万土壤地球化学测量中的Ag、Au、Cu、As四种元素含量数据进行了专项处理,并对获取的异常进行了对比研究。结果显示:同一元素采用不同方法确定的异常下限或获取的异常存在明显的差异;经研究发现研究区地球化学元素含量数据具有明显的多重分形分布特征,通过与研究区地质特征对比,认为含量-面积法确定的异常下限更适合本区。因此,甄别各元素含量数据的空间分布特征以及进行不同化探数据处理方法之间的对比对找矿工作至关重要。     

不同化探数据处理方法的对比研究

为了圈定合理的化探异常指导找矿工作,本文采用传统统计法、趋势面法和含量-面积法三种方法对1:1万土壤地球化学测量中的Ag、Au、Cu、As四种元素含量数据进行了专项处理,并对获取的异常进行了对比研究。结果显示:同一元素采用不同方法确定的异常下限或获取的异常存在明显的差异;经研究发现研究区地球化学元素含量数据具有明显的多重分形分布特征,通过与研究区地质特征对比,认为含量-面积法确定的异常下限更适合本区。因此,甄别各元素含量数据的空间分布特征以及进行不同化探数据处理方法之间的对比对找矿工作至关重要。     

构造对“桃江式”锰矿空间分布的影响及其找矿意义探讨

“桃江式”锰矿系指赋存于湘中地区奥陶系中统磨刀溪组下部页岩中的优质碳酸锰矿。该区奥陶系地层发育,碳酸锰矿体仅赋存于局部奥陶系地层中,其空间分布范围、形态、规模等与构造有关。古构造控制了成锰盆地,同生断裂控制了锰矿体分布形态及规模,成矿后构造又使矿体空间分布发生改变,研究“桃江式”锰矿地质构造特征对在该区开展优质锰矿找矿勘查工作,具有现实的指导意义。     

基于AlexNet网络的二维找矿预测——以松桃—花垣地区沉积型锰矿为例

在大数据的时代背景下,地质大数据逐渐趋于复杂化的模式与其间的空间关联性为基于机器学习算法的矿产资源定量预测带来了更大的挑战。利用深度卷积网络算法优异的分析性能来提取不同成矿条件下多种二维要素图层的空间分布特征与关联性是一项非常有意义的探索性实验。以松桃—花垣地区沉积型锰矿为例,利用深度卷积神经网络模型AlexNet挖掘Mn元素、沉积相、大塘坡组出露、断裂及水系的空间分布与锰矿矿床的就位空间的耦合相关性,以及不同的控矿要素之间的相关性,以此训练出二维矿产预测分类模型。经过训练后,可以得到验证准确率88.89%,召回率为66.67%,损失值0.08的深度卷积神经网络分类模型。应用该模型对未知区进行二维成矿预测,共圈定出91、96、154、184号4个成矿远景区,其中91号和154号的区域含矿概率为1,96号含矿概率为0.5。由此可见,预测区具有很大概率存在尚未发现的矿床。     

印度次大陆中央构造带沉积-变质型锰矿的矿物学和地球化学

对印度中央构造带sauaar带锰矿及其围岩的31个样品进行了显微镜仔细的观察和鉴定,并分析了其主量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征,发现该带的锰矿主要是软锰矿和硬锰矿,锰矿主要富集在锰榴石英岩内.含锰岩系样品具非常高的Mn/Fe比值,说明热液运输和成矿作用期间锰和铁的强烈分异;MnO/TiO₂为67.98-1417.52,说明有大量陆源物质经风化、搬运加入并混合沉积而成.用太古界平均澳大利亚页岩（PAAS）标准化后,稀土元素含量中δEu,δCe都有明显的正异常,说明该带锰矿床是在较强氧化海洋环境和有大量陆源物质加入的条件下沉积,并经过热液的变质交代作用而成的沉积一变质型锰矿床.该沉积-变质型锰矿的发现和研究对我国南方扬子克拉通中元古代浅变质岩系的锰矿寻找具有一定的借鉴意义.