基于分形理论的板块形态重建

全球板块重建的精细化和区域化是当前研究的热点领域之一。值得注意的是,针对重建板块形态分布规律的研究,尚未充分展开。在大数据背景下,本文根据已有板块重建模型,对中生代以来的重建板块的形态,进行了分形维数分析,并结合斑岩型铜矿床的频数分布规律,讨论了分形维数和斑岩型矿床频数对板块重建整体性评估的意义。研究结果表明,自250 Ma以来的地质历史时期,全球重建板块形态的分形维数具有先下降后上升的特点,在65 Ma达到最小,可能代表了由Pangea超大陆向未来超大陆Amasia的转换。此外,全球斑岩型铜矿床的频数异常与板块重建形态的分形维数异常具有良好的对应关系,表明板块运动过程中产生的快速形变与斑岩型铜矿床形成之间具有密切的联系。该结果可能将为整体性评估重建板块形态的真实性提供一个全新的方法,特别是对约束古老板块的形态方面,具有一定的科学价值;同时,也能为斑岩型铜矿床的成因,提供对照参考的数据基础。     

冲绳海槽表层沉积物放射虫属种空间分布特征及其影响因素

为探究冲绳海槽放射虫属种的空间分布特征及其海洋学意义,对采自冲绳海槽北部、中部和南部3个海域的34个表层沉积物中的放射虫群落组成特征进行了系统研究。总体看来,冲绳海槽表层沉积物放射虫丰度较高,群落组成以热带-亚热带暖水放射虫属种为主,其中优势种为Tetrapyle octacantha group、Spongodiscus resurgens和Euchitonia furcata。结果表明冲绳海槽放射虫属种存在明显的区域差异性,除T.octacantha group以外,其余暖水指示种含量总体上均呈现南高北低的变化趋势。冲绳海槽北部陆架-陆坡区受长江冲淡水的影响,温度和盐度变化较为剧烈,因此可能不利于大多数放射虫暖水指示种的发育,但T.octacantha group却因自身适宜生存的温度范围较大,进而得以在冲绳海槽北部陆坡区呈现出高值。较高的中层水温度可能是抑制亚北极中层水指示种Cycladophora davisiana在冲绳海槽分布的主要因素,而冲绳海槽的高海槛则限制了太平洋深层水种Carpocanistrum papillosum和Cornutella profunda的入侵。冲绳海槽放射虫的空间分布对区域海洋环境特征有着很好的响应,因此可以为古环境重建研究提供重要依据。     

胶东焦家断裂带3000 m深部矿化特征及金矿物赋存状态

胶东是我国黄金的主要产地, 前人已开展大量矿床学研究, 但主要集中在浅部, 其深部的成矿研究仍然薄弱。本文以目前最深的见矿钻孔为研究对象, 在宏观观察描述的基础上, 以电子探针为主要研究方法, 在微观上系统开展深部金矿的矿相学和元素地球化学研究, 为深部金矿成矿特征提供了第一手的基础资料, 研究结果对于深入认识焦家金矿带矿床的成因以及进一步的深部找矿预测都具有重要意义。超深科研钻ZK01井位于莱州吴一村地区, 是目前焦家断裂带最深的见矿钻孔, 也是我国岩金最深见矿孔。深钻蚀变类型主要有钾化、硅化、黄铁矿化、绢英岩化、黄铁绢英岩化、绿泥石化和碳酸盐化, 矿石类型为黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩, 矿体多以脉状、细脉网脉状、细脉浸染状为主。载金矿物主要为黄铁矿, 少数金矿物分布在黄铜矿、石英和钾长石中。焦家带深部矿石金矿物成色较高, 主要为含银自然金, 其次为银金矿, 说明该深钻深部金矿形成于高温、较深的成矿环境; 成矿时代相对较老。Au主要有两种赋存形式: 独立的金矿物和不可见金即晶格金。独立金矿物可分为三种赋存状态, 即包体金、裂隙金和晶隙金。初步认为矿石矿物生成顺序从早到晚依次为: (不含Pb黄铁矿、方铅矿、辉铋矿、金矿物)→(黄铜矿)→(含Pb黄铁矿)→(方铅矿、金矿物)→(重晶石)→(闪锌矿)。深钻成矿热液存在多期活动, 碎裂岩带为含金热液运移提供了通道, 多重成矿阶段的叠加和复合导致金矿物多期次结晶。     

GPM和TRMM卫星日降水数据在黄河源区的适用性分析

通过评估GPM计划三种日降水产品（IMERG-E、 IMERG-L和IMERG-F）和TRMM卫星、 两种日降水产品（TMPA 3B42和TMPA 3B42RT）在黄河源及其周边区域38个台站的适用性, 探究了五种产品探测精度和海拔高度及雨强的相关关系, 结果表明： 在与实测资料的一致性和偏差方面, GPM卫星产品要全面优于TMPA产品。在TRMM卫星产品中, 3B42产品明显优于3B42RT。五种产品的相关系数均表现出明显的从东南到西北递减的趋势, 均方根误差北部普遍低于南部。IMERG产品的探测率（POD）和探测成功率（CSI）都要普遍高于TMPA产品, 而误报率（FAR）则是TMPA 产品更低, 表现更好。五种产品均在个别台站出现了严重误报的情况, 这些台站主要分布在研究区的西北部。IMERG三种产品对于海拔高度的依赖程度具有很强的一致性, 而3B42RT产品对海拔高度几乎没有依赖。除3B42RT产品外, 其余四种产品的偏差均随雨强的增加而增大。在探测率方面, IMERG产品对小雨、 中雨和大雨的探测能力均优于TMPA产品。     

不同顶管组合方式的管幕冻结温度场模型试验

拱北隧道作为港珠澳大桥珠海连接线的关键性工程, 在国内外首次成功运用了管幕冻结技术。以此为背景, 为更加全面地掌握饱和软土地层中管幕冻结温度场的分布特点, 开展了不同顶管组合方式下的管幕冻结温度场模型试验研究。试验结果表明： 各测点温度曲线在积极冻结期前4 h急剧下降, 随后逐渐减缓, 降至砂土冰点后趋于平稳, 三种布管方式均满足冻结设计要求; 冻结管中低温盐水提供的冷量首先传递给顶管管壁, 再以“面”的形式均匀地传递给周围土体; 积极冻结21 h后, 采用四根空顶管组合的C区冻结壁竖向范围最大, 空管管壁正上方冻结壁平均厚度约为105 mm, 在满足管幕刚度设计要求的前提下, 可采此布管方式以达到快速形成冻结帷幕的目的。限位管开启后的4 h内, 实顶管中线垂直距离100 mm范围内测点温度曲线虽有明显回升但仍维持在冻土冰点以下, 超出此范围后温度变化影响逐渐减弱, 且顶管间冻结壁稳定存在, 表明限位管在满足管间有效封水的条件下, 能在一定范围内起到定向限制地层冻胀的作用。优化后的双圆形冻结管在满足冻结设计要求的同时, 更加便于安装且经济环保。     

鄂尔多斯盆地北部东胜地区侏罗系—白垩系钻孔数据库与三维地质模型

随着砂岩型铀矿找矿工作的进一步开展,其对以往钻孔资料集成应用的需求尤为迫切。在煤田钻孔资料“二次开发利用”和“煤铀兼探”新方法、新思路的指导下,通过采集东胜地区钻孔资料属性数据,按照统一的标准和要求,将煤田、铀矿等类型的重要钻孔资料,通过整理、扫描、数据类型转换、录入和集成,建成了东胜地区侏罗系—白垩系综合钻孔数据库,实现了对多源钻孔数据的统一管理。该数据库共包含3个Access数据库和相应的成果图件。每个Access数据库均包含钻孔基本信息表、综合柱状分层表、岩性描述分层表、地层名称及代号表、地层颜色表、测井曲线数据表、测井曲线配置表和钻孔弯曲度测量数据表等8张数据表,分别详细记录了地质编录岩性信息、地层分层信息、岩石颜色信息、测井曲线信息、水文分层信息、钻孔样品采样信息、弯曲度测量信息等。通过应用实践,该钻孔数据库成果可实现连井剖面、含煤含铀目的层的顶底板标高、地层等厚图、砂体等厚图及含砂率图等重要基础地质图件的快速生成,从而提高数据的使用效率并为铀矿勘查及研究工作提供重要数据基础。     

内蒙古居力格台幅1∶50 000地质图数据库

内蒙古居力格台幅（K48E017019）1∶50 000地质图是根据《区域地质调查技术要求（1∶50 000）》（DD 2006-XX）和行业统一标准及要求,充分利用1∶200 000区域地质、1∶50 000矿产调查资料,结合Spot、ETM、Aster等多种遥感影像,以造山带理论指导填图的重要成果图件之一。本次运用复杂构造区的地质填图方法,创新性地在地质图上表达了多期构造形迹及其产状要素;图件全面反映了狼山地区乌拉特后旗一带不同侵入体的空间展布和侵入岩的岩浆序列,以及渣尔泰山群变质沉积岩的韵律和变形特征、沉积时代和沉积环境;进一步明确了霍各乞大型铜矿的赋矿围岩为阿古鲁沟组二段炭质–钙质板岩,矿床总体位于该地层中片理褶皱形成的转折端部位。图幅数据库的数据内容包含有3个非正式填图单位,12个正式填图单位、3期岩浆事件和3期构造变形,以及120个岩石化学分析数据,13个样品的锆石U-Pb年龄数据,数据量为106 MB。数据库成果为1∶50 000造山带地质调查示范性成果,对造山带填图的图面表达具有引领作用,可为后续地质基础研究及找矿提供重要的基础资料支撑。     

鄂尔多斯盆地南缘黄陵地区煤铀兼探钻孔数据集成与三维地质模型构建

鄂尔多斯盆地南缘黄陵地区铀成矿前景良好。中国地质调查局在该地区组织实施了含铀岩系三维地质调查工作,以寻找可地浸砂岩型铀矿找矿靶区为目标,采用“煤铀兼探”、“油铀兼探”的新思路,对煤田钻孔资料进行“二次开发利用”,开展勘查选区研究,完成了354口煤田钻孔（其中筛选出潜在砂岩型铀矿（化）孔49口）和21口铀矿验证钻孔（其中工业矿（化）孔16口）的数据采集建库,在此基础上建立了专题成果图集及三维地质模型。该数据库主要由含铀岩系地层厚度等值线图、砂体厚度等值线图、顶底板埋深等值线图、含砂率等值线图、放射性异常等值线图等专题成果图集和三维地质结构模型组成,为铀矿勘探开发提供了有利支撑和服务作用。     

新疆准噶尔盆地东缘五彩湾地区煤田钻孔数据集

新疆准噶尔盆地是中国油气、煤炭等能源矿产的重要储集场所。本次研究对搜集到的准噶尔盆地东缘五彩湾地区20个煤田钻孔资料进行二次开发利用,通过提取钻孔坐标、高程、地层分层厚度、颜色、测井曲线解译数据等重要信息,重新建立了钻孔数据集。数据集共包含20个钻孔资料的Excel数据库型数据,每个Excel数据库由“钻孔基本信息”、“测井解释岩性分层”、“地质编录柱状分层”、“综合柱状信息”、“钻孔岩性分层”、“地层名称及代号表”、“地层颜色”、“测井曲线配置”、“测井曲线数据”、“数据字典”等10个工作表组成。利用石文软件可读取数据集信息,绘制地层沉积三维立体图,该成果能够对准噶尔盆地东缘五彩湾地区砂体的空间展布、三维地质结构等提供更加直观的认识,对研究准噶尔盆地东缘五彩湾地区的沉积环境具有重要意义。     

河北省崇礼幅1∶50 000矿产地质图数据库

根据《固体矿产地质调查技术要求(1∶50 000)》(DD 2019-02)和行业其他规范要求,完成河北省崇礼幅1∶50 000专项地质填图379.93 km²、矿点检查11处,采集水系沉积物样品1622件、重力测量物理点1623个,测试锆石U-Pb年龄样3组、流体包裹体样80余件,系统编制了河北省崇礼幅1∶50 000矿产地质图,并建立了数据库。突出了对燕山期岩浆岩和相关脉岩、碱性杂岩体和谷嘴子岩组、矿化蚀变等相关成矿信息的表达,厘定了崇礼幅中太古代、新太古代的变质深成侵入体,划分了海西期、印支期、燕山期的岩浆岩建造类型,划分了张家口组火山岩的7个建造类型、谷嘴子岩组变质岩的3个建造类型,系统总结了该区金矿的成矿地质体、成矿构造及成矿结构面、成矿作用特征标志。该数据库为该区金矿的找矿工作提供了基础数据支撑,对金矿目标层地质信息和构造建造信息的提取提供了便利条件,对今后矿产勘查部署具有一定的参考价值。