基于重磁三维建模与机器学习的成矿预测方法——以朱溪外围为例

三维地质建模是实现深部矿产勘查突破的重要途径,通过对控矿地质体建模,可以直观刻画控矿要素之间关系,实现矿集区“透明化”,进行深部找矿及预测.本文利用赣东北矿集区及外围1：5万重力数据和1：5万航磁数据,开展位场分离获取用于重磁反演的异常数据,再分析物性和岩性之间的关系,完成人机交互重磁反演,最后通过剖面建立朱溪矿区及邻区的三维地质模型.在三维模型建立的基础上,利用BP神经网络,选用随机单元作为样本训练,对朱溪矿区进行成矿预测并获得以下主要认识：(1)获得了赣东北矿集区朱溪外围的三维地质-地球物理模型,获取了地下5 km深度的岩体、地层的三维空间形态;(2)利用BP神经网络对矿集区进行成矿预测,得到了矿集区不同位置的成矿有利度分布图,成矿有利单元与前人划分的成矿远景区大致相符,为赣东北矿区继续找矿提供了依据,也为类似矿集区寻找深部金属资源提供了思路和技术．     

新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿年代学研究

西准噶尔包古图铜矿是近几年新疆发现的又一个中型斑岩铜矿,其成岩成矿年代学的研究可以对矿床成因、区域成矿规律的认识有更好的制约.包古图地区出露一系列中酸性小岩体,前人按照出露面积大小将这些岩体编号为Ⅰ-Ⅹ号.目前,Ⅴ号岩体已经进行了详勘,探明为中型铜矿,其他几个岩体也都程度不同的投入了勘探工作量,并且发现了较好的成矿迹象.本文利用锆石SHRIMP U-Pb法和单矿物K-Ar法对Ⅴ号岩体进行了成岩成矿年代学研究,其中锆石25个测点的^206Pb/%238USHRIMP年龄大致可以分为加权平均值（335.6±7.8）Ma和（311.4±3.3）Ma的两组,前者被解释为捕获锆石,可能来源于包古图组凝灰岩或者深部的花岗质岩基,有待于进一步研究;后者为含矿岩体侵位年龄.本次研究获得成矿期黑云母的K-Ar年龄为（296.0±3.7）Ma和（297.3±3.8）Ma,结合我们以前所获得的辉钼矿Re-Os年龄310Ma,确定成矿时代为310~296Ma.花岗斑岩和闪长玢岩脉的K-Ar年龄为278~240Ma,根据穿插关系可以判定它们为成矿后脉岩.据此基本建立了包古图斑岩铜矿成岩成矿年代学框架.     

新疆吉拉拜金矿床地质特征及成因

吉拉拜金矿位于新疆布尔津县北约40km处的哈巴河黑云母斜长花岗岩体内北西向断裂带中，研究表明该金矿为石英脉型金矿，稀土元素研究表明，矿化蚀变岩石与黑云母斜长花岗岩具有相似的变化特征，流体包裹体均一测温表明成矿温度为120－360℃，有两个峰值，一个峰值位于270－300℃范围，另一峰值位于150－230℃范围内，表明岩浆期后热液和断裂活动对城矿均起作用。含金脉石英的氢氧同位素组成研究表明，矿化早阶段，成矿热液中以变质热液及岩浆热液为主，随着矿化作用的后移，成矿溶液中自然会加入越来越多的大气降水，导致其氢氧同位素组成向大气降不线方向漂移。研究结果显示，哈巴河岩体为该金矿提供成矿物质，成矿流体是由哈巴河岩体的岩浆期后热液、动力变质热液及大气降水共同组成，北西向断裂带是这些成矿热液的运移通道。该北西向断裂带为逆冲压扭性质。该逆冲压扭断裂中的局部弱应力部位是成矿物质有利的沉淀富集场所。吉拉拜金矿床含金石英脉就是沿北西向逆冲压扭性断层中局部张拉部位产出。哈巴河岩体中产西向断裂带及其中的石英脉都很发育，具有很好的找矿前景。     

柿竹园超大型钨多金属矿床的成矿条件与成矿模式

柿竹园矿床形成于极为有利的地质 地球化学条件 ,主要是 :( 1 )特别富集挥发分与钨锡成矿元素的地球化学背景 ;( 2 )有特富挥发分和成矿元素的岩浆热液 ,即熔 -流体系统 ;( 3)充足的矿源及挥发分源的多源补给 ;( 4)侏罗纪蓄水盆地提供渗滤、对流的水源与部分动力 ;( 5 )极有利的构造部位 ,包括 :地块边缘环境、多组断裂面交叉部位、表层缓倾剪切面与复向斜轴部复合部位 ;( 6 )多期次岩浆热液活动和矽卡岩、云英岩及脉体的叠加 ;( 7)极优的运矿与聚矿的地层介质环境 ,即在下古生界及震旦系硅铝质细碎屑岩中运矿 ,在泥盆系碳酸盐及蚀变的矽卡岩中定位 ;( 8)极佳成矿机构的匹配 ;( 9)良好的保存和产状条件 .最后提出了两个成矿模式图     

永梅会与中下扬子地区的成矿条件对比

永梅会地区的区域构造,含矿地层和建造,中生代火山火山侵入岩体特征、局控矿构造以及成矿物质来源,硫氢氧同位素、负员位素、年龄同位素等成矿信息,都与扬子区、萍东区已知铜矿集区有许多相似之处。通过对比表明,永梅会地区具有极大的找矿前景。     

九瑞矿集区重磁三维约束反演及深部找矿意义

研究九瑞矿集区成矿地层和岩体的三维分布特征可为区域成矿背景和成矿规律研究提供新的信息,实现研究区深部及外围找矿突破.本文首先综合分析研究区区域地质及地层和岩石密度和磁化率特征,然后将区域地质和12条地质剖面信息利用自行开发的GIF2UBCmodel程序构建剩余密度和磁化率参考模型和上下边界约束模型,实现了带约束重磁数据三维反演.反演结果揭示九瑞矿集区剩余密度和磁化率三维分布特征,解译了矿集区主要地层和岩体分布特征.该区存在邓家山—东雷湾以及武山—丁家山两个大型岩体;盖层褶皱与结晶基底隆起方向一致,是深部基地隆起的继承.通过与矿集区已知矿床对比发现,高磁性岩体边缘和基底隆起(高密度体)两翼为成矿有利区.     

多尺度地球物理与成矿系统探测:现状与进展

不同的构造环境,物源基础和保存环境形成矿床在观测结果上表现为不同的地球物理属性,地球物理探测方法利用密度、磁化率、极化率、电阻(导)率、波阻抗等物性差异进行地下地质体探测.利用地球物理方法进行成矿系统探测需要剖析从局部到区域矿物矿床形成的物源、通道和富集以及保存的完整过程,以便在不同的尺度范围内完成地球物理多属性结构成像,指导下一步具体找矿任务.区域地球动力演化、物质和能量源区控制着成矿始端,成矿流体富集成矿以及保存条件控制着成矿末端,流体迁移的通道将成矿始端和成矿末端连接,形成一个完整的成矿系统.本文从成矿系统始端和末端两方面分别阐述各个地球物理探测方法的发展历程和适用范围,最后通过长江中下游成矿带庐枞矿集区泥河铁矿找矿实例论述多尺度地球物理探测方法在成矿系统始端和末端应用效果.     

同生断层对层控超大型矿床的控制

同生断层对于超大型层控矿床的形成有重要的控制作用 .以对南秦岭、粤北、狼山等区的研究为基础 ,并综合对比国内外有关的同生断层控矿实例 ,提出了 3点新认识 :( 1 )不同级别的同生断层有不同的控矿作用 ,可称之为“同生断层多级控矿” ;( 2 )同生断层在盆地演化不同阶段 ,对盆地的流体 成矿系统有不同的控制作用 ;( 3)伴有热水沉积矿层的同生断层 ,在后期的构造 热事件中 ,因其作为地壳中先存的软弱面 ,常可复活而成为岩浆或热流体的通道 ,使原来的层状金属矿床又受到后期热液的叠加和改造 ,从而构成大型或超大型的复合型矿床 .     

山东齐河—禹城地区矽卡岩型铁矿成矿地质体边界讨论及深部特征研究

山东齐河—禹城地区近年来陆续发现矽卡岩型富铁矿床,铁矿勘查及研究工作取得了较大进展.区内中生代燕山晚期闪长岩体作为成矿地质体,奥陶纪碳酸盐岩作为控矿地层,铁矿床主要赋存于二者的接触部位.由于地处厚覆盖区,新生界平均厚度超过800m,铁矿找矿难度较大.本文以成矿地质体边界识别及深部特征研究为主要目标,利用最新陆地重力与航...     

论构造透镜体控矿

通过解析典型控矿构造透镜体, 将构造透镜体的边界划分为过渡型、突变型及复合型, 其中发育的成矿构造类型划分为脉型、网脉型及角砾岩型; 提出了构造透镜体型成矿系统概念, 认为构造透镜体弱变形域(Q)与包绕其中的线性强变形带(P)组成功能紧凑的成矿系统, 其中的构造-流体组成的双重动力系统、液压致裂形成的成矿构造系统、多源物质组成的矿源系统及网络化联通的输矿系统相互耦合, 最大限度地发挥系统功能; 变形分解作用、液压致裂作用及构造泵吸作用在系统功能实行过程中发挥至关重要的作用; 阐明了构造透镜体研究的成矿构造学意义.     

斑岩矿床侵入体顶部破裂系统形成的力学机制:多场耦合数值模拟的启示

在斑岩成矿系统中, 岩浆侵入体顶部广泛发育了破裂系统.这些破裂既是导矿流体通道, 也是多种矿体赋存的重要空间, 即成矿空间或容矿空间.然而, 该破裂系统形成的力学机制与原因还缺乏细致、深入的研究.本文开发了一个概念性的热-孔隙流体-应力应变耦合(thermal-hydraulic-mechanical coupled)的二维平面应变有限元模型, 并模拟了斑岩成矿系统的温度、应力、应变、孔隙流体压力的演化及岩浆侵入体周围的破裂形成过程.模型结果显示柱状高温岩浆侵入围岩的热作用导致了围岩中三个有效主应力的变化, 但它们增加或减小的幅度不同, 从而导致了差应力或偏应力在侵入岩体顶部及其与围岩接触带的集中.对于具有较高渗透率顶层的斑岩成矿系统, 这种在侵入岩体周边的差应力或偏应力集中, 最终导致了侵入岩体顶部脉状破裂系统的发育以及岩体与围岩接触带中破裂的发育; 而孔隙流体压力对侵入岩体顶部脉状破裂系统的形成与演化也具有一定的辅助作用.最后, 本文将这个概念性模型应用到青藏甲玛斑岩铜多金属成矿系统, 模拟了甲玛斑岩矿床顶部破裂系统的形成与发育, 模型结果与甲玛矿床的斑岩及角岩矿体的容矿破裂分布一致.本研究为斑岩成矿系统中破裂的产生及其导矿构造、容矿空间的形成和发育提供了力学解释, 也对矿产的勘探与开发有着科学指导意义.

     

有关成矿多样性几个基本理论问题的思考

成矿多样性理论研究的几点思考,包括：成矿多样性概念的内涵和外延、成矿多样性科学归属、成矿多样性研究意义、成矿多样性研究的可取途径.本文认为,成矿多样性是一个含义十分广泛的概念,既包含有自然属性又包含有社会属性和知识属性,成矿多样性概念包含着系统科学的基本要素成分;成矿多样性的等级结构决定了成矿多样性问题的科学范畴;成矿多样性研究意义在于发现新型矿产资源,而新型矿产资源的勘查和开发利用是人类社会可持续发展的资源保障;成矿多样性研究应当吸收和借鉴生物多样性研究的方法.成矿多样性的复杂性特点,决定了成矿多样性研究必须依靠系统分析的原理和方法.     

铜陵矿集区构造滑脱与分层成矿特征研究

对铜陵矿集区深部构造及盖层构造变形分析表明构造分层作用是本区乃至长江中下游成矿带岩石圈的一个典型特征, 深部构造圈层对浅部构造圈层的控制是通过不同级别的构造分层作用来实现的. 铜陵矿集区盖层中发育的多层位、多级别、多种方向的滑脱构造是构造分层作用在盖层中的具体表现形式. 构造滑脱是在印支期“S”状褶皱的基础上发展起来的, 在燕山期持续活动, 并和东西向及北北东向变形系统复合. 构造分层作用对成岩成矿的控制在盖层中有不同的表现形式. 不同层间滑脱带容易形成不同成因类型的矿床, 同一滑脱层的不同部位成矿特征也不尽相同, 这和构造滑动机理、构造复合特征、成矿围岩特性及成矿热液的类型有密切关系.     

论永梅会多层、多类型成矿集中区大型铜、金、银、锡矿床成矿远景

近10多年来东南沿海找矿具突破性意义的一批矿床中,有5个各具特色的矿床及与之相类似的一批矿床（点）和矿化层位,集中分布在闽粤赣三省交界处面积约为8万km2的永定一梅县－会昌地区（简称永梅会地区）,构成一成矿集中区．其特点是矿床集中且规模大、埋藏浅、多类型和多层性。该区处于不同构造单元的交接、叠置地带,自晋宁期至晚燕山期漫长的地质历史为形成多层、多类型矿床提供了良好的成矿环境;频繁的火山一侵入活动揭示了壳幔分离、地幔物质多次注入、地壳物质多次循环,特别是石炭纪以来（C1、J1、K1）三次双峰式火山活动所反映的位张环境,造就了本区成矿元素多、丰度高的地球化学场和构造应力环境;可能存在的地幔热流柱对地壳的作用是构成矿床集中的深部构造因素;区内石炭系岩相古地理特征显示本区具有与长江中下游地区石炭系铜矿含矿层位相当的合矿层位;本区中等剥蚀程度有利于寻找火山根部带或基底中的矿床。在分析该区上述成矿远景基础上,提出了该区有可能成为我国南方继德兴之后及维长江中下游地区之后的另一个铜、多金属成矿区。     

重力勘探法在侵入岩体导矿构造上的分析应用

在全国矿产资源潜力评价工作中,如何在与侵入岩体成矿相关矿种中提取与导矿相关的导矿岩体与构造,提高重力资料的研究程度和应用水平,使重力勘探在研究多金属矿产的物质来源,示矿信息等诸方面起到有效的作用.本文从江西省德兴-婺源地区的15万重力测量资料研究中,通过使用RGIS2010重磁电数据处理软件对15万重力测量数据进行趋势分析,求取四阶趋势剩余场,通过对重力剩余场与地质构造,岩体的重力场体现,使用重力归一化梯度辅助反演解释岩体的空间形态特征,为金属矿产预测提供矿源物质提供来源通道和预测岩体深度提供依据.     

赛都金矿成矿地球化学环境

赛都糜棱岩型金矿是阿尔泰地区重要的金矿类型。本文较系统地论述了该类金矿的成矿物质来源，在矿流体的地球化学，成矿作用过程中的稳定同位素地球化学等成矿地球化学环境，并推测了其成矿时代。     

安徽黄梅尖地区地面伽玛能谱钾差量异常特征及与铀成矿关系分析研究

铀成矿信息提取和识别是当前铀矿地质找矿工作的研究热点之一.本文利用地面伽玛能谱钾测量数据,采用差量法对铀成矿信息进行提取,结果显示,黄梅尖地区钾差量正值域与负值域呈不均匀面状展布,且具有跨越不同侵入期次岩石单元现象,钾差量亏损场与铀矿床(点)的空间位置显示较好的对应关系,反映了铀成矿作用与钾差量亏损场具有成因联系.结合野外地质调查、显微岩石学和元素地球化学对比研究表明,钾差量亏损场的形成是成矿流体与围岩作用导致水云母、钠长石、绿泥石交代钾长石的结果,是一个铀元素富集、钾质含量流失的过程;依据钾差量亏损场可大致圈定与铀成矿密切相关的"褪色"蚀变作用的空间分布范围,进一步突显了岩体内带铀矿找矿的有利信息,缩小了找矿靶区;初步划分白虎山地段和黄龙桥-4340矿点一带两处铀成矿有利地段,对下一步岩体内带铀矿找矿工作具有重要的指示作用.     

中国西南低温成矿域铊矿床生物成矿初步研究

从生物成矿研究现状, 铊矿床地质概况着手, 通过中国西南低温成矿域中铊矿床实例, 讨论铊富集成矿的地质背景和生物成矿机制. 在铊矿床生物成矿研究中, 着重从生物富集与铊有相关性, 岩矿石中微古动物富集铊, 富铊矿石中生物化石铸型, 生物硫参与成矿和铊矿石中富生物成因有机碳几个方面进行讨论. 铊矿床经历了同生生物富集和后成热液改造二个成矿阶段, 由于后成热液改造作用强烈, 使同生生物富集矿石中生物残留无几, 故使矿床呈现出热液改造矿床的面貌.     

冈底斯南缘冲木达铜矿床地质特征及成矿远景分析

本文概述了冲木达铜矿床的地质特征,并结合区域的成矿演化分析其成矿远景,同时指出冲木达铜矿矿区范围内可能存在有隐伏岩体,并认为冲木达铜矿具有良好的成矿远景,可望达到大型规模。     

中国东部燕山期俯冲走滑体制及其对成矿定位的控制

通过中国东部１８０－９０Ｍａ前地质构造演化与北美西部１５５－０Ｍａ间地质构造演化的对比,说明中国东部燕山期由活动大陆边缘向陆内过渡的构造属性,进一步阐明中国东部燕山期金属成矿大爆发的地球动力背景－伊泽奔流岐海洋板块对欧亚大陆的低角度斜向俯冲和ＮＮＥ向左行平移剪切运动。活动大陆缘地壳缩短增厚和伸展减薄两个阶段产出有不同的岩石组全和金属成矿组合。ＮＮＥ向平移剪切带切割先成断裂体系形成控矿断裂网络分级控