基于机器学习的表层土壤成矿元素空间预测: 以稀有金属铷元素为例

近些年随着土地质量地球化学调查工作的开展,获取了大量表层土壤样品数据。然而,这些数据也存在一个明显的缺陷,即1∶50 000大比例尺表层土壤数据往往缺少成矿元素。鉴于土壤成矿元素含量对于矿产资源勘查的重要指示作用,尝试基于现有数据对大比例尺表层土壤成矿元素含量提供一个补全方案。以稀有金属铷元素为例,采用随机森林算法把同一区域2 548组1∶250 000小比例尺表层土壤数据按照8∶2的比例随机分为两组,用80%的数据进行训练建模,20%的数据对模型进行验证。采用变量重要性度量排序和构建学习曲线的组合方法优选了8种元素(K、B、Ni、V、Zn、As、Co、Cu)作为预测变量,模型对训练数据和测试数据的拟合优度R²分别达到0.983 2和0.895 6,说明预测变量的优选方法是有效的。随后将1∶50 000表层土壤的上述预测变量数据作为输入变量导入模型中,得到预测的Rb元素含量,预测结果比较符合实际特征。本研究表明将大数据机器学习随机森林算法引入表层土壤地球化学元素含量空间定量预测具有可行性,可进一步拓展土地质量地球化学数据的服务应用维度。     

难熔元素和代表性放射性同位素体系分析技术的进展、问题和应用展望

Pt-Os、Re-Os和Hf-W同位素体系的母体和子体Pt、Os、Re、Hf和W以及其它铂族元素（PGE）化学性质上都是难熔的,我们将这些元素和相关同位素称为难熔元素和难熔元素放射性同位素体系。难熔元素及其放射性同位素体系不仅可以直接测定金属矿床、油气藏和沉积岩系的年龄,而且还可以有效示踪地球深部的核幔反应等过程,这是其它地球化学工具不可替代的。本文评述了当前Pt-Os、Re-Os和Hf-W同位素体系和PGE元素分析技术的研究进展,指出：（1）目前Re-Os同位素定年误差仍较大,迫切需要优化改进分析技术,大幅提高Re-Os同位素定年的准确度和成功率;（2）Pt-Re-Os和W同位素的分析技术需要简化繁琐的化学分离流程和提高仪器分析的效率,同时探索建立新的化学分离和仪器分析方法,进一步提高分析精度,实现对更低Pt、Re、Os和W含量样品的准确分析,才能更有效地示踪地球深部物质循环过程;（3）PGE的元素分析技术尚需改进,分析精度仍需要进一步提升。我们预期随着进一步提升难熔元素和代表性放射性同位素的分析精度,显著降低同位素定年误差,其将在核-幔、幔-幔和壳-幔物质循环过程示踪、金属矿床精细定年和成因机制、复杂含油气系统的定年和示踪以及中元古代环境变化等研究中得到更广泛的应用。

     

滇中腊梅铁矿床磁铁矿地球化学特征及其指示意义

滇中腊梅铁矿床位于西南“三江”地区金沙江-哀牢山-红河富碱斑岩带中段,其矿化类型不明,成矿机制和资源潜力不清,制约了该区找矿勘查的深入研究。本次研究工作在详细的地质调查基础上,根据矿(化)体产出特征,将磁铁矿划分为正长斑岩内的豆状-星点状磁铁矿(Ⅰ-Mag)、透辉石角岩内浸染状-团块状磁铁矿(Ⅱ-Mag)和层间破碎带内脉状及囊状充填型磁铁矿(Ⅲ-Mag)3种类型。通过LA-ICP-MS原位微区成分对比,发现3类磁铁矿总体富集Ti、Mn、V、Mg、Zn及Ni,贫Sn、Ga及Sc等元素,并且从Ⅰ-Mag→Ⅱ-Mag→Ⅲ-Mag, Mg、V、Zn含量及Ni/Cr值逐渐增加,Cr、Sn及REE含量逐渐降低,反映3类磁铁矿具有从岩浆成因向热液成因演化的特征。结合Ni/(Cr+Mn)-(Ti+V)、(Al+Mn)-(Ti+V)图解及磁铁矿矿相学特征,认为该矿床属于接触交代热液型铁矿床,其成矿物质来源与富碱斑岩密切相关。3类磁铁矿形成温度约300～500℃,Ⅰ-Mag→Ⅱ-Mag→Ⅲ-Mag的氧逸度有逐渐降低的趋势。地球化学特征及成矿温度、氧逸度等信息指示,腊梅铁矿床深部具斑岩型铜多金属矿床的成矿潜...     

航空重力数据常用滤波方法对比研究

航空重力测量中,存在着各种各样的噪声干扰,严重影响了异常的精度和分辨率。低通滤波器在航空重力测量数据处理中对于去掉高频噪声干扰有着重要的作用;因此,对航空测量信号进行异常恢复和噪声信号衰减的一个重要步骤就是设计低通性能更优越的滤波器。通过模型实验,对比6×20_s RC滤波器、Kalman滤波器和FFT滤波器输出结果,以确定各种滤波器的可靠性,并分析了3种滤波器的影响因素,为以后对数字滤波器的研究奠定基础。     

利用功率谱直接求埋深的影响因素

功率谱方法在磁数据处理方面的应用比较广泛。采用近似公式直接求出地质体的上下底埋深。在此近似方法中,会出现一些影响结果的因素。主要对地质体的水平尺寸和厚度的影响做了一些研究,并得出相应的结论。     

内蒙古自治区翁牛特旗姚家店铅锌矿地质特征

内蒙古自治区翁牛特旗姚家店铅锌矿矿床为一受NW向断裂带构造控制的中低温岩浆热液充填交代型铅锌矿床,形成于燕山晚期,矿体呈脉状产于二叠世额里图组安山质凝灰岩之构造破碎带内,形态产状严格受断裂构造控制。矿石为硅化、黄铁矿化碎裂岩型铅锌矿石。     

松辽盆地南部泉头组砂岩型铀矿成矿条件分析

通过对松辽盆地南部泉头组砂岩型铀成矿条件分析认为: 泉头组半干旱的亚热带古气候对成矿有利。河流相和三角洲相沉积具有形成厚大砂体的条件。砂体较为发育, 单层砂体厚度可达42 m。虽砂体中有机质含量较低, 但泉头组下部含煤层中的烃类可通过断裂构造及不整合面上升进入砂体, 弥补还原剂的不足。工业铀矿孔的发现反映出泉头组有铀的大规模富集。总之, 泉头组是松辽盆地南部一个重要的找矿目的层, 找矿意义重大。     

循环荷载下双曲线模型修正土体一维固结解

假定土体的应力-应变关系满足双曲线模型、渗透系数的降低与压缩系数的减小成正比以及初始有效应力沿深度均匀分布,推导出任意荷载下单层地基的非线性一维固结方程。结合具体的定解条件采用分离变量法求出土体有效应力的通解,并进一步求出超静孔隙水压力、按沉降定义的平均固结度Us以及按孔隙水压力定义的平均固结度Up的通解。根据通解求出梯形低频循环荷载作用下的解,并找出循环荷载作用下土体固结性状的影响因素。基于循环荷载作用下的解,采用FORTRAN语言编制了计算程序,计算并分析考虑土体本构关系非线性时的固结性状,以及反映土体本构特征的参数E和n对固结性状的影响。计算结果表明：①Us稍大于Up;②距排水平面越近,附加有效应力受加载方式的影响越明显,距排水平面越远则相反;③E和n对Us的影响很小,可以忽略不计;④E和n对Up和附加有效应力的影响较大且不容忽略。     

Techniques and methods of arsenic contaminated groundwater exploration in the Hetao plain of Inner Mongolia,China

1990年报道了在中国内蒙古河套平原由于饮用污染的地下水而患砷中毒的病例.估计目前内蒙受到砷中毒影响的居民已超过41万人.从1997年至2004年,在长达8年的时间里,我们进行了水文地质调查、地质调查和医学调查,并装置了管道输送的供水系统.这些调查揭示了河套平原地下水受砷污染的机理:由于被吸收的砷释放进入地下水,蓄水层中不断加强的还原环境造成铁氢氧化物的溶解.为了防止砷中毒病人数量的进一步增加,停止饮用污染过的水和供应安全的饮用水是重要的.我们需要根据当地的地质和水文地质条件来了解砷污染的机理.     

基于最优加权组合的甘肃金川矿14行风井变形预测

金川14行风井直接关系到矿山的安全生产。本文建立了3种单一预测模型,并根据最优加权组合原理得到了最优加权组合预测模型。最优加权组合预测模型包含了单一模型的有效信息,提高了变形的预测精度。最优加权组合预测模型的模型精度与权重分配与单一模型的选取有关。作为一种短期预测模型,得出金川14行风井在近两个半年会保持稳态变形,不会出现大的突变。