数字矿床模型研究与系统实现

数字矿床模型(DDM)是传统矿床模型的数字化.本文论述了数字矿床模型的概念,提出了其主要组成结构和建模关键技术.在吸收国内外地质领域专家系统建立的经验基础上,将人工智能技术与地理信息技术(WebGIS)相结合,通过构建矿床模型知识库,建立数字矿床模型推理网络结构,并以斑岩型铜矿为例论述了建立数字矿床模型的系统过程.本文是"十一五"期间国家高技术研究发展(863)计划的阶段成果.     

东秦岭二郎坪群中火山成因块状硫化物矿床地质地球化学特征及其成因讨论

二郎坪群是东秦岭造山带重要的组成部分,其火山建造中广泛发育有火山成因块状硫化物(VMS)矿床.文章总结并分析了南阳盆地东、西两侧二郎坪群中3个典型矿床(刘山岩、水洞岭和上庄坪)的研究资料,把二郎坪群VMS矿床分为3类:Zn-Cu型矿床(刘山岩矿床);Zn-Cu型与Zn-Pb-Cu型矿床(水洞岭矿床);Zn-Pb-Cu型矿床(上庄坪矿床).从刘山岩矿床到水洞岭矿床,再到上庄坪矿床,铜的含量减少,铅的含量增多.二郎坪群VMS矿床矿石富集LREE、Ce负异常及Eu正异常,说明矿床为热液成因.石英和重晶石中流体包裹体的氢氧同位素特征表明,成矿流体主要来自建造水,南阳盆地以西,矿床成矿流体中伴有较多古大气降水.矿石的硫同位素特征说明,二郎坪群VMS矿床中的硫可能为地幔岩浆硫和海水硫的混合硫.围岩与矿石的铅同位素组成基本一致,说明矿石和围岩可能来源于相似的物源区,成矿元素主要来源于地幔或下地壳深源物质,而水洞岭矿床明显有上地壳浅源物质的混染.研究表明,南阳盆地以西的水洞岭和上庄坪矿床可能形成于大陆边缘海环境,盆地规模较小,受陆源物质影响较大;而南阳盆地以东的刘山岩矿床可能形成于远洋盆地,盆地到达成熟阶段.用地震泵模式可解释二郎坪群VMS矿床的成因机制.     

内蒙古正蓝旗羊蹄子山-磨石山钛矿区硅质岩地球化学特征及沉积环境意义

文章通过详细的野外地质调查和系统的岩石化学、稀土元素、微量元素及硅、氧同位素等研究,探讨了羊蹄子山-磨石山钛矿区无矿白色硅质岩和富钛硅质岩的成因及形成地质构造环境。研究结果表明,呈厚层状产出的无矿白色硅质岩具较高的SiO2、Al2O3含量及Al/(Al Fe Mn)、Al2O3/(Al2O3 Fe2O3)比值,稀土元素总量很低,其北美页岩标准化配分模式为向右倾的曲线,无明显铈异常和铕异常,表明其形成于受陆源影响的大陆边缘构造环境;赋矿岩系中薄层状富钛硅质岩的TiO2、Fe2O3、Cu、V含量较高,但Al/(Al Fe Mn)、Al2O3/(Al2O3 Fe2O3)比值较低,稀土元素总量较高,北美页岩标准化曲线为明显左倾型-平坦型,具弱的负铈异常,表明其形成于洋脊及附近环境。两种硅质岩的δ30Si值为变化较小的负值,与热水沉积和某些生物成因硅质岩的硅同位素组成相似,两者的δ18O值范围和平均值均相似。两类硅质岩的成因及形成构造环境不同,富钛硅质岩的地球化学特征表明,该矿床的形成与本区元古宙海底火山热液喷流作用有关。     

西藏驱龙斑岩铜钼矿床中UST石英的发现:初始岩浆流体的直接记录

单向固结结构(UST)是浅成侵位的岩浆出溶过程中形成的一种特殊结构,一般由梳状石英与细晶(斑岩)岩交互生长而成,少数产于斑岩与围岩接触部位,其内的原生包裹体被认为是初始流体出溶的可靠记录.作者在西藏驱龙铜矿床中首次发现了具有单向固结结构的石英.研究表明,驱龙UST石英存在于后期侵位的二长花岗斑岩与花岗闪长岩的接触部位,部分为高温β石英;UST石英中原生包裹体的成分主要为高盐度液相,除石盐子矿物外,还含有硬石膏等其他子矿物.阴极发光及显微测温结果表明,初始流体的出溶发生在高温(t≥573℃)、高压(P≥150～200 MPa)条件下,出溶的流体为高温、高盐度[w(NaCkeq)为44.5%～58%]流体,同时还具有较高的氧逸度.因形成压力较高,判断UST石英不可能由较浅侵位的二长花岗斑岩岩枝冷凝出溶而形成,从而推测驱龙铜矿床深部存在着孕育成矿斑岩的大型岩基.     

澜沧江云南德钦古水一带第四纪堰塞湖的沉积特征及其环境意义

在云南省西北部德钦县古水一带深切的澜沧江河谷中,发现了一套第四纪湖相沉积物,以纹层状粘土、粉砂质粘土和粉砂的互层组合为特征,构成了第三和第四级阶地的基座.笔者对该湖相剖面进行了U系、孢粉和若干地球化学指标的分析测试,并以这些结果讨论了古湖的形成时代和成因,以及古湖堆积时期的古植被和古气候.剖面顶部、中部和中下部粘土的U系法年龄测定结果分别为52.3±3.4 ka、64.2±5.6 ka和81.9±6.5 ka,说明古水古湖形成于晚更新世早中期的末次间冰期晚期和末次冰期的早冰阶与间冰阶早期,很可能是大型冰川(如下游的明永冰川等)或巨量的冰水沉积物堰塞了澜沧江河谷而造成的结果.     

高、低煤阶煤层气藏地质特征及控气作用差异性研究

高、低煤阶煤层气地质特征及控气作用差异性是研究煤层气富集成藏的重要组成部分,是煤层气勘探开发理论研究过程中重要的基础性研究领域之一。本文以中国沁水、阜新盆地和美国粉河盆地等典型的含气盆地为例,探讨了高、低煤阶煤层气的储层物性差异,分析了构造控气和水文地质控气作用的差异性。研究表明,高煤阶气藏含气量高,CH4百分含量高,δ13C1值大于-38.75‰,储层渗透率变化小,储层改造难,构造热事件对煤层气的生成、富集贡献大,持续的水动力使气藏遭到破坏,且破坏幅度大,现今地下水格局对气藏的形成具有一定的影响;低煤阶气藏含气量低,CH4百分含量低,δ13C1值大于-49.11‰,储层渗透率变化大,储层易改造,煤热演化史及煤阶影响着煤层气的生成、富集,在煤层气生成过程中活跃的水动力是甲烷生成的主要的水文地质条件之一,但持续的水动力使气藏遭到破坏,且破坏幅度小,而合适的地层水矿化度则是低煤阶煤层气生成的重要条件,地下水格局对气藏的调整和改造起到决定性的影响。     

储量计算与勘探线剖面计算机辅助成图一体化

引入关系教据库和GIS自动编图技术,改进传统的垂直断面法储量计算过程,可实现矿山储量计算和勘探线剖面计算机辅助成图的同步和一体化.在共用的矿山地矿信息点源数据库平台基础上.通过设置本地数据库,形成GIS操作时的外挂属性库,用来保存储量计算和机助成图过程中的动态数据.储量计算中的每一步骤中,用户以GIS为操作界面来同步实现对空间图元和外挂属性的操作,这其中对工程样段组合、矿体边界圈连和剖面制图综合等开发了大量自动化辅助功能.储量计算的各步完成后,勘探线剖面图和储量报表即同步生成.这种改进的工作方式实现了垂直断面法全过程的计算机辅助化,将提高这一传统方法的应用效率.