一种判别原始岩浆的方法--以苦橄岩和碱性玄武岩为例

在前人工作基础上，利用橄榄石和熔浆的Fe—Mg分配乐数，重新制作了MgO—Fo—FeO图解，该图解的优点在于其适用范围更宽，既可用于超基性的苦橄岩，也可用于一般的玄武岩或橄榄玄粗岩系。同时介绍了该图解运用的方法，并且以峨眉山大火成岩省中苦橄岩和黑龙江镜泊湖地区全新世碱性玄武岩为例，说明如何应用该图解来恢复原始岩浆以及解释岩石的成因。研究结果表明，峨眉山大火成岩省中的苦橄岩部分代表了原始岩浆，部分有过剩橄榄石的加入，部分为演化的岩浆形成。与苦橄岩密切共生的辉斑玄武岩是苦橄质岩浆通过橄榄石的分离结晶作用形成的，而在峨眉山大火成岩省中占绝对优势的温流玄武岩则不是苦橄质岩浆简单的分离结晶作用形成。镜泊湖地区的碱性玄武岩均为演化的岩浆，而碧玄岩演化程度较低，碱玄岩则是原始岩浆高度演化的产物。     

峨眉山大火成岩省西部苦橄岩及其共生玄武岩的地球化学：地幔柱头部熔融的证据

丽江地区的苦橄岩位于峨眉山大火成岩省的西部,其与辉斑玄武岩、无斑玄武岩和玄武质火山碎屑岩共生。苦橄岩中的斑晶主要为富镁橄榄石,其F0含量最高达91．6％,CaO含量最高达0．42％,其内含有少量玻璃包裹体,指示了橄榄石是在熔体中结晶形成的。苦橄岩中的铬尖晶石具有高的Cr#值（73-75）。计算的初始岩浆的MgO含量大约为22wt％,初始熔融的温度为1630-1680℃。研究结果表明,玄武质岩石是苦橄质岩浆通过橄榄石和单斜辉石分离结晶形成的。苦橄岩和玄武岩的Nd-Sr-Pb同位素比值差别不大,只落在一个很小的范围内（如εNd（t）=-1．3 to＋4．0）。高的εNd（t）值以及抗蚀变不相容元素的原始地幔标准化图解与洋岛玄武岩相似,并且其重稀土元素特征指示了源区有石榴子石的残余,而且是低部分熔融的产物。同位素比值与抗蚀变不相容元素比值（如Nb／La）的相关性表明,岩浆形成过程中有少量的大陆地壳物质或者相对低εNd（t）组分的大陆岩石圈地幔的混染。因此,总体上,苦橄岩的地球化学特征的研究结果支持了峨眉山大火成岩省是地幔柱头部熔融的成因模型。     

基于数据密度确定分布区域的方法：以TAS图解分析为例

为了客观地确定数据点投图后分布的主要区域,本文提出了一种基于数据密度确定数据主要分布区域的方法。利用该方法可以更加直观地了解数据分布,并可以作为数据清洗的预处理手段。本文基于GEOROC大数据,以全碱对硅（TAS）图解为例,进行了分析和验证。通过提取GEOROC 数据库中与TAS 图解相关的岩石样本中SiO₂、Na₂O、K₂O 和烧失量含量数据,通过数据常规清洗和归算,最终获得24 个种类合计13.3 万条有效数据。通过数据投点、分区统计和提取80% 数据的分布区域,验证了24种岩石样品与TAS图解的吻合程度。通过综合研究分析发现,有6类岩石的数据分布与TAS图解定义区域基本一致,18类岩石的数据分布与TAS图解定义区域有系统性偏差。大数据研究证明了TAS图解的不足之处,利用全碱和SiO₂作为指标,难以实现提升总体分类的准确性。     

地质-地球物理三维可视化建模及其应用——以雄安新区为例

地球物理方法作为探测地质结构的有效手段,可提供丰富的地质资料,利用地球物理数据开展三维可视化建模,能够将其转化为有用的地质信息,对形象、直观、准确地认识地下情况具有重要意义。针对雄安新区三维地质结构探测需求,基于钻孔、地质剖面、地震、测井等数据资料,采用三维构造建模、属性模拟、三维数据体网格分析等技术,建立了雄安新区三维地质结构模型和容东地区浅部三维物性模型,实现了三维模型的可视化显示与分析。地质-地球物理三维可视化建模为查明雄安新区地层结构和构造格架,评价水源地、深层地热资源和工程场地等提供了技术支撑。     

遥感图像三维可视化技术在西部高原区机场建设工程中的应用——以昆明小哨机场为例

这里论述了应用遥感图像和数字高程模型(DEM)的融合技术,对在西部高原区机场建设(昆明小哨机场)研究区进行三维可视化处理的技术方法。在3S(RS、GIS和GPS)技术支持下,对遥感图像进行数据融合、图像增强、影像正射精校正等处理后与高精度DEM融合,制作研究区景观的三维遥感虚拟动态模型。通过分析三维可视化图像,结合野外考察资料,对机场建设工程研究区域内的构造地质、工程地质、环境地质等特征信息进行了提取和综合评价。结果表明:三维影像技术在机场建设工程中具有一定优势,可以为西部高原区机场建设工程决策者和工作者提供科学依据。     

航空TEM及航磁资料在剥离玄武岩盖层中的应用研究——以阿巴嘎旗地区为例

二连盆地是一个大型中新生代产铀盆地,但地表大面积分布的新生代玄武岩盖层严重制约了铀矿勘查进展,开展航空TEM(瞬变电磁法)及航磁在剥离玄武岩盖层中的应用研究,对寻找深部隐伏铀矿具有重要意义。根据最新获取的盆内阿巴嘎旗东部航空TEM及航磁数据开展研究:首先根据航磁ΔT及航磁ΔT高通滤波曲线确定玄武岩岩性;再根据航空TEM反演电阻率断面确定玄武岩的底界面位置;最后提取断面解释的玄武岩位置信息并生成玄武岩空间位置数据库,得到研究区玄武岩顶/底界面海拔高程及厚度数据,从而将玄武岩剥离。对比结果表明:本次推断的玄武岩盖层分布范围总体与地质图吻合,面积由之前的3438 km²修订为4146 km²,其分布边界在研究区中南部隆起区变化相对较大,推测与第四系沉积物分布范围小且零散有关,验证了航空TEM及航磁方法在剥离玄武岩盖层中的可行性与有效性。航空TEM及航磁综合信息在玄武岩覆盖区铀矿勘查中剥离玄武岩盖层起到重要作用,值得在玄武岩覆盖区推广应用。     

三维建模技术在金刚石勘查中的应用——以辽宁省瓦房店地区为例

金刚石矿是辽宁省的重要矿产之一,辽宁瓦房店地区已探明的原生金刚石矿资源/储量占中国金刚石资源量的一半以上。通过开展三维建模工作,对该区金伯利岩管的形态、深部找矿方向等提出了一些新的认识。研究认为,三维模型可以更好地展示金伯利岩型金刚石矿体的空间展布形态,并可为勘查工作提出指导性意见。     

卷积神经网络及其在矿床找矿预测中的应用——以安徽省兆吉口铅锌矿床为例

大数据人工智能地质学刚刚起步,基于大数据智能算法的地质研究是非常有意义的探索性实验。利用大数据和机器学习解决矿产预测问题,有助于人们克服不能全面考虑地质变量的困难及评估当前模型在已有数据中的可靠性。元素地表分布特征量主要受原岩成分、成矿作用影响和地表过程的影响,它们携带某些指示矿体就位的信息,即矿体在地下空间就位时在地表的响应,且未在地表过程中消失。以往的地球化学勘查工作仅仅识别异常,但未能发现矿体在地表响应的成矿特征量。本文以安徽省兆吉口铅锌矿床为例,通过机器学习,利用卷积神经网络算法,不断挖掘元素Pb分布特征与矿体地下就位空间的耦合相关性。经过1000次训练后,可以得到准确率0. 93,损失率0. 28的卷积神经网络模型。这种神经网络模型就是矿体在地下就位时元素在地表分布的响应,可以用来进行矿产资源预测。应用该模型对未知区进行预测,结果显示第53号区域具有很大概率存在尚未发现的矿体。     

物探数据在三维地质建模中的应用——以新疆哈密盆地为例

在地质信息应用方面,三维地质结构模型有着重大表现能力,成为水文地质工程项目中不可缺的部分。目前,多数地区钻孔资料不足,针对物探技术的优势,笔者以物探资料丰富的新疆哈密盆地为例,根据风化壳划分理论基础和物探数据中视电阻率的变化趋势,利用离散数据拐点确定方法进行物探测量点的地质结构划分,并利用钻孔资料对分层结果进行验证;然后在物探数据缺失区设置虚拟物探测量点,根据地表第四系厚度分布情况,按照就近物探测量点的分层位置对虚拟物探测量点进行分层,使得全区地质结构的划分更加细致;最后在GOCAD软件中建立了研究区较为准确的三维地质模型。三维地质结构模型为进一步的地下水流动研究及水均衡计算提供了理论依据。通过对建模过程的展示,提供了利用物探数据进行区域三维地质建模的一种新思路。     

煤的灰份、镜质组份指标在煤层对比中的应用——以库车阿艾煤矿区克孜勒库坦东部为例

以大量钻孔煤心化验成果及煤岩鉴定特征资料为基础,通过分析研究,利用各煤层煤的灰份、镜质组份指标的差异性进行煤层对比,很好地解决勘查中各煤层的编号归属.     

塔里木中部二叠纪玄武岩分布的重新厘定：基于测井数据的新认识

塔里木盆地二叠纪普遍发育火成岩,分布面积广且喷发规模巨大,但由于早期露头、钻井和航磁资料的有限性,盆地内部的大片区域都缺少露头和钻井资料,特别是塔中地区具有厚层沉积物覆盖,导致前人所做的研究成果具有一定的局限性,其圈定的玄武岩分布范围不是十分准确。但近年来,随着塔里木油田在盆地内油气勘探工作的不断深入,有关火成岩的测井和地震等地球物理资料日益丰富,可以更好地反映玄武岩在地下分布情况。本文综合利用钻井、测井、地震等资料,特别是基于测井数据的新认识对塔里木盆地中部地区二叠纪玄武岩分布进行重新厘定,结果显示玄武岩在塔里木盆地中部分布的范围比前人圈定的范围更广泛,有利于进一步研究玄武岩在整个塔里木盆地的空间分布情况。     

甘肃北山和金川与铜镍矿床有关的超基性岩与全球板内环境超基性岩的对比:大数据研究的初步结果

在收集甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据的基础上,与GEOROC和PetDB两个数据库中的全球板内超基性岩数据进行对比,发现甘肃北山、金川地区与铜镍有关的超基性岩与全球板内超基性岩各元素平均值较接近(除稍富集LILE之外),而北山地区以高的Th/Nb和富集HREE与金川区分,同时Cu、Cs、Nb、Ta、Rb/Nb、CaO/REE等元素或元素比可作为甘肃北山和金川地区超基性岩是否含矿的重要地球化学标志。皮尔逊相关系数研究表明,虽然甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩的产出位置、形成时代及源区特征均不同,但是具有很高的地球化学相关性,而WPU(板内超基性岩)与WPUT(大陆溢流、大陆裂谷和板内超基性岩合并)及WPU中坐标值相近的数据相关性较差。WPUT内部本身相似性极差,但其平均值却与甘肃北山和金川地区的超基性岩相似性极高。同时,笔者选取了白石泉、石西、葫芦、黄山东等26个与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据,与甘肃北山、金川铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据进行比对,整体显示出极高的相关性。因此我们推断与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩在形成过程中虽受到其他地质作用的改造,但总体上具相似的地球化学特征。