基于空间数据挖掘的三维成矿预测定量指标体系建立方法研究——以宁芜盆地钟姑矿田为例

大数据思维是直接从数据入手的一种新的思维方式,其本质是减少甚至完全屏蔽人为因素干扰,让数据说话。以往三维成矿预测中指标体系的建立多采用经验分析法,以地质模型和先验知识指导控矿特征变量取值,其准确性易受到人为影响。本文基于大数据思维,使用数据驱动方法对三维成矿预测中的找矿指标体系进行探索性研究,在钟姑矿田选择4 个大中型典型矿床,直接采用三维空间分析方法对地层和岩体的控矿地质体进行特征分析,通过计算z 轴方向三维距离场、分析岩体顶面隆起凹陷程度形态因素,确定各控矿要素与矿体之间的相关关系,获取定量指标。本研究改变了以往主观经验指导找矿的思路,尝试采用空间数据挖掘方法进行客观数据分析提出找矿指标,提高了找矿指标体系建立的科学性,此方法得到的定量指标体系可直接参与三维找矿预测模型的计算。     

黑方台黄土斜坡变形破坏机理研究

黑方台常年农业灌溉引起地下水位上升,在透水性差的粉质黏土层顶部形成了厚度不断增大的饱和黄土软弱带,导致斜坡蠕动变形诱发了大量的黄土滑坡,滑坡体在地下水的浸润作用下转化为黄土泥流向前运动。为对黄土斜坡的变形破坏机理进行分析研究,进行了8个围压下的固结不排水试验。试验结果表明:饱和黄土应力应变模式表现为强烈的应变软化剪缩型,并具有一定的稳态特性。300 kPa围压以下,试样强度丧失,土体完全液化,其余围压下的试样产生部分液化,抵抗变形能力增加,土体应力状态可划分为完全液化区和部分液化区。斜坡的变形破坏特征因上覆黄土厚度不同而有所差异,通过插值计算,黄土层厚度大于临界黄土厚度（约20 m）时,斜坡产生突发性滑动变形破坏,反之斜坡产生缓慢变形的黄土泥流。研究结果证明了黑方台削方减载治理工程的科学性,并为滑坡的防治和治理提供了一定的理论依据。     

西藏多龙矿集区铁格隆矿田荣那和拿若矿床蚀变矿化特征与三维勘查模型

铁格隆矿田位于班公湖_怒江成矿带西段的多龙矿集区西北部。2012~2013年中铝矿产资源有限公司在铁格隆矿田长5.5 km、宽3 km范围内探获2个超大型铜金矿床——荣那和拿若矿床,新增铜金属量640.27万吨,伴生金金属量136.14吨,伴生银金属量1780.09吨。文章重点研究了荣那和拿若矿床的成矿地质条件、找矿标志、矿体空间结构、三维勘查模型等。研究表明,两矿床的赋矿地层均为中侏罗统色哇组变质(长石)石英砂岩,但两矿床又有不同:1荣那矿床的斑岩_浅成低温热液体系中花岗闪长斑岩、花岗斑岩控制了铜金矿体的分布,黄铁绢英岩化带构成主要矿化蚀变带;2拿若矿床东北侧为斑岩型高品位铜金矿体,黄铁绢英岩化带构成主要矿化蚀变带;西南侧为隐爆角砾岩型低品位铜金矿体,青磐岩化带构成主要矿化蚀变带。文章还介绍了近两年在该矿田找矿取得的实践经验:通过开展三维地质建模和蚀变矿物解译,结合物化探数据的二次开发,查明地质时空分布特征,建立矿床蚀变模型,进一步对资源进行动态评价,指导了成矿预测,提高了找矿效率。     

湖南香花岭锡多金属矿床方解石稀土元素地球化学

湖南香花岭锡多金属矿床中热液成因方解石的∑REE较低,LREE相对富集.根据野外观察和室内分析,该区方解石分为两期成矿早期方解石具有明显的Eu正异常,弱Ce负异常,REE配分模式与矿区花岗岩及交代岩相似,且REE从花岗岩及各种交代岩到早期方解石呈连续变化趋势;而成矿晚期方解石具明显的Eu负异常和Ce负异常,其稀土配分模式与矿区自云岩相似.结合其它研究表明,REE在成矿溶液中主要以氟络合物形式迁移,成矿早期的方解石可能源于岩浆热液,成矿流体的源区具有较高的温度和氧逸度,方解石沉淀场所相对于源区具有较低的温度,而晚期方解石可能为区内碳酸盐岩重结晶的产物.     

大宁水库防渗墙受墙侧回填施工影响的数值模拟

大宁水库防渗墙部分区段地势落差大,墙体两侧及下墙顶部有较大回填土方量,受工程扰动较大。在既有试验和实测参数的基础上,依据现场实际回填施工过程,对大宁水库防渗墙受墙体两侧回填土施工作用进行了三维数值仿真模拟。模拟过程中考虑了回填土和防渗墙之间的相互作用,分析了距墙体不同位置、不同接触形式的回填土对墙体变形和应力的影响,获得了随施工进程墙体内部位移和应力的分布规律。研究表明,填土过程中上部墙体向水库内侧倾斜,其最大主应力出现在两墙交接位置的上方;下部墙体倾斜量很小,最大主应力出现在导墙下方,不存在拉应力;墙体的位移、应力沿走向方向存在一定的差异,在墙体拐角处变化最大。对比分析表明,数值模拟结果与现场实测值较为接近。     

近海沉积物中氮磷的同时测定及其在胶州湾沉积物中的应用

通过实验优化确定了近海自然粒度下沉积物中氮和磷同时浸取并测定的条件，其中无机态氮和无机态磷用0．1moL／L盐酸浸取后测定；总氮、总磷采用氢氧化钠与过硫酸钾混合氧化剂进行氧化浸取后测定。用这种方法研究了胶州湾沉积物中的氮与磷，探讨了其沉积物中氮和磷的地球化学分布特征，发现胶州湾沉积物中有机氮可占总氮的50％～70％，而有机磷所占总磷的比例低于40％，从湾内到湾外这一比例有降低的趋势；与其他海区相似，胶州湾表层沉积物中无机氮和无机磷的相对含量随着深度的增加而增大，在次表层则趋于稳定或变化较小；而有机氮和有机磷的垂直变化与其相反。结果表明，这种沉积物氮、磷的同时测定方法，具有操作简单、精密度高等特点，可用于近海沉积物氮、磷生态学功能及过量氮、磷生态毒理的研究。     

湘西沃溪金锑钨矿床中白钨矿的稀土元素地球化学

对湘西沃溪金锑钨矿床进行了研究,结果表明,该矿床中自钨矿的稀土元素(REE)含量相对较高,为40.5～123.6 μg/g;且有明显的空间变化趋势,随矿区标高的增加而减少,这可能与流体运移过程中流体的REE浓度不断降低有关.不同产状的白钨矿均以轻稀土元素(LREE)亏损、中稀土元素(MREE)和重稀土元素(HREE)富集为特征;白钨矿样品的REE分布模式均存在着明显的M型四分组效应,暗示白钨矿的形成与流体作用或水/岩反应有关.进一步的研究表明,在沃溪白钨矿的沉淀过程中,成矿流体中的REE发生了明显分异,白钨矿对HREE,特别是MREE,具有明显的优先选择性;REE这种分配行为主要是受晶体化学因素的控制,与白钨矿晶体中Ca位置的大小密切相关,而与成矿流体中REE相对浓度、REE络合物的稳定性关系不大.     

对白云鄂博矿床大地构造环境的几点认识

分布于华北地台北缘的白云鄂博群厚万米，EW向展布长500km，宽20-50km，以碎屑岩为主，碳酸盐岩约占1/10。1997年，我们首次确定厚千余米的含矿岩系为海相火山沉积稀有金属碳酸岩—粗面岩；1982的，李继亮确定厚320m的次闪绿帘石岩（H15）为裂陷槽中的细碧角斑岩系。从而奠定了白云鄂博群属象谷沉积的基础。世界上许多富含轻稀土和铌和碱性岩、碳酸岩多产于裂谷系中。白云鄂博矿床中的特殊元素组合和稳定同位素组成只有裂谷带下的异常地幔才能提供。大量Sm-Nd同位素年龄资料说明白云鄂博矿床稀土成矿时代主要是中元古代，更证明了矿床成矿作用与裂谷发展的同步性。     

西北某放射性废物处置预选区地下水水化学特征及地球化学模拟

在放射性废物处置库的选址过程中,地下水水化学特征是最重要的因素之一。为了查明西北某放射性废物处置预选区地下水水化学特征及其演化机制,对该区地下水水样进行了水质测试,综合运用Piper三线图法、相关性分析、饱和指数模拟和质量平衡反应模拟,全面分析了该预选区地下水水化学类型的空间分布和地下水水演化的主要水文化学过程。结果表明:研究区地下水在北部山区接受补给,并向南运移,地下水类型随径流由SO4.Cl—Na型转变为Cl.SO4—Na型。地下水在径流过程中主要经历了溶滤作用、蒸发浓缩作用和阳离子交换作用等水文化学过程,它们是控制该区地下水水化学组分演化的关键。     

西藏措勤地区则弄群火山岩源区——地球化学及Sr-Nd同位素制约

西藏中冈底斯带出露大面积早白垩世则弄群火山岩。措勤地区则弄群火山岩具有较高的SiO2含量(61.91%~74.28%),轻稀土元素相对富集,富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta等,并具Sr负异常,同时具有高的初始Sr同位素(0.707 89~0.710 17)和低的Nd的同位素(-3.4~-9.3)特征,与壳源岩浆的地球化学特征类似。在εNd(t)-(87Sr/86Sr)i图解上,措勤地区则弄群火山岩所有样品均投于第四象限,而且都分布在上地壳与雅鲁藏布江MORB型亏损地幔混合线附近。微量元素构造环境判别图解显示,则弄群火山岩形成于岛弧环境。综合已有研究成果以及最新1∶25万区域地质调查资料,认为措勤地区则弄群长英质火山岩很可能是幔源基性岩浆的热量促使地壳物质脱水发生重熔的产物,其形成的大地构造背景很可能与班公湖-怒江特提斯洋南向的俯冲作用有关。