分形奇异(特征)值分解方法与地球物理和地球化学异常重建

地球物理和地球化学异常是找矿的重要依据.地球物理和地球化学异常取决于地层、构造在成矿时间上的多样性与空间上排列、叠置的复杂性.地层、构造因素是构造、岩浆、沉积与成矿地球化学等多种动力学过程的综合反映.这些岩石和构造的因素以及动力过程相互渗透和影响决定了最终地质、地球物理与地球化学场.本文提出的在GIS环境下实现的分形奇异值分解(MSVD) 异常重建方法, 不仅可以提取地球物理和地球化学等异常, 而且能够进一步刻画其中的线性和环状构造、细微的局部纹理结构特征.该方法首先对地球物理和地球化学等网格数据进行二维矩阵的奇异值分解, 之后用左特征向量矩阵与右特征向量矩阵的直积构造一个正交完备基.地球物理和地球化学二维数据可以投影到该正交基上, 其投影系数是矩阵的奇异值.在该正交完备空间的某些子空间上对地球物理和地球化学等数据进行滤波.为了选择子空间, 本文定义了上述正交完备基中的能谱密度、能谱半径(或尺度) 与能量测度.在此基础上与空间域及频率域类比, 探讨了能量测度与能谱密度呈现分形(fractal和bifractal) 规律.利用分形关系的间断点, 设计分形奇异值重建算子, 实现对地球物理和地球化学异常的分解.以加拿大NovaScotia南部布格重力异常与As地球化学异常为例, 采用MSVD方法分解Au、Wu -Sn -U等已知矿有关的地球化学异常.发现重建异常能很好地用于解释已知矿点的分布规律.重建的地球化学异常显现了地球化学中的线状和环状异常; 重建的布格重力异常有效勾勒出原图中不易发现的纹理结构, 这些纹理结构可以合理地解释已知矿点在侵入岩体内及其周围的分布规律.应用实例表明, 该方法不仅可以从起因复杂的异常中区分出背景、异常场, 还可以识别代表了成矿源岩、流体、运移通道、赋存空间等异常因素引起的纹理、结构与构造特征.同时实现了GIS环境下交互可视化的MSVD处理与解释系统, 增强了地质异常定量分析的实用性与可操作性.      

陕南稀有稀土金属成矿远景区划及矿例

陕西省的稀有稀土金属找矿工作始于六十年代初,在成矿类型上仅限于花岗伟晶岩和少量碱性岩。1970年后,随着地质工作重点的转移,稀有稀土金属的普查找矿工作才暂缓下来。近年,笔者又在从事陕南稀有稀土金属矿产的有关工怍,收集了一些资料,同时根据稀有稀土金属的成矿专属性、成矿地质条件及各种矿化因素的空间分布,为开展稀有稀土金属的普查找矿工作,仅将陕南地区初步划分为以下八个成矿远景区(见图1)。现将其简介于后,以供参考,不当之处诚望批评指正。     

浙江临安千亩田钨铍矿区花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及对区域找矿的意义

位于浙江临安的千亩田钨铍矿是浙江省内已知规模最大的一个钨铍共生矿床,其形成与顺溪岩体关系密切,已有成岩年龄数据较为零乱。本次研究采集了千亩田钨铍矿区新鲜花岗岩样品,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,获得了206Pb/238U加权平均年龄分别为125.5±1.1Ma、123.5±2.3Ma,表明顺溪花岗岩体为燕山晚期早阶段(早白垩世)的产物。结合周边地区近年来地质找矿的新进展,预测浙西-赣东北-皖南一带将成为新的钨矿找矿远景区。     

西藏措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素:对中部拉萨地块早白垩世花岗岩类岩石成因的约束

西藏中部拉萨地块大规模早白垩世花岗岩类的岩浆源区和岩石成因迄今尚未得到很好约束,对这些问题的深入理解将有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及成矿背景。本文报道了中部拉萨地块代表性花岗岩基——措勤麦嘎岩基的锆石U-Pb年代学、全岩元素地球化学、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素数据。本文锆石U-Pb定年结果表明,麦嘎岩基花岗质岩主要侵位于122±1Ma和113±2Ma,闪长质包体与后者同期(113±2Ma)。122±1Ma花岗质岩属I型弱过铝质高钾钙碱性系列,(87Sr/86Sr)i值高(0.7147),全岩εNd(t)(-12.0)和锆石εHf(t)(-15.7～-11.1)为较大的负值,表明其很可能来源于古老下地壳物质的重熔。113±2Ma寄主花岗质岩为I型偏铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,相对于122±1Ma花岗质岩石,其(87Sr/86Sr)i比值偏低(0.7094～0.7156)、全岩εNd(t)值(-12.1～-7.3)和锆石εHf(t)值(-11.1～0.1)较高,很可能来源于古老下地壳物质的部分熔融,并含有更多幔源物质。闪长质包体(113±2Ma)为偏铝质中-高钾钙碱性系列,以变化范围大的(87Sr/86Sr)i(0.7058～0.7105)、负的全岩εNd(t)值(-10.7～-9.8)及负的锆石εHf(t)值(-14.0～-5.6)为特征,可能是古老富集岩石圈地幔物质部分熔融的产物或亏损地幔物质经历强烈地壳混染作用的结果。在目前已有资料条件下(缺乏同期基性岩石的相关数据),本文暂将麦嘎岩基113±2Ma寄主花岗质岩及同期闪长质包体解释为镁铁质岩浆与长英质岩浆发生不同程度岩浆混合作用的产物,这一解释可能对中部拉萨地块同期花岗类的岩石成因具普遍意义。麦嘎岩基及中部拉萨地块同期岩浆岩约113Ma幔源物质增加现象,可能是南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的结果。     

石门—桑植复向斜若干个不整合面特征及其对构造演化过程和盆地属性的启示

地层不整合接触是研究地质发展历史及鉴定沉积盆地性质、地壳运动特征和运动阶段的重要依据。通过区域地质调查,结合不同时代地层沉积体系特征,在雪峰山西侧的石门—桑植复向斜早古生代末期—中生代地层中厘定出5个不整合面,由下而上分别是文洛克统小溪峪组与上覆中泥盆统云台观组、中二叠统梁山组或栖霞组之间的平行不整合面,上泥盆统黄家蹬组或写经寺组与中二叠统梁山组或栖霞组之间的平行不整合面,中三叠统巴东组与上三叠统九里岗组之间的平行不整合面,中三叠统巴东组与下—中侏罗统之间的角度不整合面,下白垩统石门组与下伏老地层之间的角度不整合面。这几个不同时代的不整合面代表了石门—桑植复向斜早古生代晚期—中生代地质演化时期中特定的构造事件。其中,小溪峪组与上覆泥盆系、二叠系系平行不整合关系反映雪峰古陆西侧隆后前陆盆地于文洛克世晚期受加里东运动影响隆升成陆并接受风化剥蚀;中泥盆统与中二叠统平行不整合是"柳江上升"和"黔桂上升"两次构造运动的产物;巴东组与九里岗组之间的平行不整合反映中三叠世晚期的早印支运动在研究区以水平抬升为主,横向挤压缩短较微弱;下—中侏罗统与巴东组角度不整合反映中三叠世晚期—早侏罗世晚印支运动NNW—SSE向强烈挤压使石门—桑植复向斜进一步收缩变窄,且形成一系列次级背向斜构造和挤压凹陷盆地;下—中白垩统呈串珠状角度不整合在下伏地层之上,主要反映早燕山构造运动。这些不整合面的厘定及其代表的相应构造事件为湘西北地区构造演化研究提供了更为详尽的地质信息,同时,对合理分析雪峰山西侧地区早古生代晚期—中生代沉积盆地属性提供了更仔细、更可靠的参考数据。     

集成回填材料的土水特征曲线测定

以膨润土为基材,添加沸石、黄铁矿制备高压实集成回填材料,采用渗析法和汽相法分别测得其在不同温度及自由、侧限条件下的土水特征曲线( SWCC),并采用SWCC模型对实验数据进行拟合.结果表明:低吸力范围内,施加相同的初始吸力,最终测得50℃试样含水率＞20℃对应含水率,原因是温度影响渗析法所测吸力值及试样饱和后的微观结构;高吸力范围内,同一吸力值80℃对应的含水率最小,土水特征曲线斜率随温度升高而增大.应力状态对土水特征曲线的影响,在低吸力范围内显著,而高吸力范围内则影响不大.这与材料的微观结构有关.Van Genuehten模型对实测数据的拟合效果最佳.     

河南省钙红土风化壳型铝土矿沉积规律及找矿远景概论

河南省是我国第二产铝大省,采用目前已查明的75个大中型铝土矿床勘查资料和样品测试结果,通过铝土矿成矿物质来源;矿床沉积环境及形成方式;矿床成矿规律等三方面对河南省铝土矿沉积规律进行全面阐述.然后应用所得成果总结了河南省铝土矿的分布规律,运用六个影响铝土矿找矿的因素:①成矿时代找矿;②沉积环境找矿③古地理找矿;④古岛边缘的分布规律;⑤沉积盆地内的喀斯特地貌;⑥构造控矿条件.划出了进一步找矿中的三个大的重点找矿远景区.     

浙江临安西天目地区找矿潜力分析

浙江临安西天目地区地处早古生代扬子被动陆缘和晚中生代西太平洋活动陆缘构造叠加区域.该区发育碳酸盐岩建造,有大量的脉岩出露,环形、放射状断裂构造发育,具有面型蚀变及铜、铅、锌、金等多个矿（化）点;重磁等物探信息显示,该区深部发育EW向深断裂和隐伏岩体;化探扫面揭示,区内钨、钼、铋、铜、铅、锌、金、银、砷等元素背景高;自然重砂调查反映,白钨矿、铅族、钼族等重砂矿物组合具有异常显示.综合成矿地质条件及物、化、重砂异常等信息,认为该区具有寻找斑岩型、夕卡岩型、低温热液型钨、钼、铜、铅锌、金银等多位一体矿床的潜力.     

北川羌族自治县都坝乡政府后山崩塌落石

针对四川省绵阳市北川羌族自治县都坝乡政府后山崩塌的落石,结合影响落石运动的各种条件因素,分析并确定落石的运动形式,选取合适的计算公式,初步得出了落石运动的速度及其对坡下危害目标的冲击能量。     

微生物在锰的氧化富集过程中的作用—以广西湖润锰矿为例

以广西靖西县湖润锰矿床为研究基础，考查了矿床的基本地质特征，简要分析了矿床的成因。为了了解近地表氧化锰矿的形成机理，利用从该矿矿坑水中分离出的两种锰的氧化细菌（Metallogenium Symbioticum和Hyphomicrobium Vulgare)进行了一些锰的氧化实验。实验结果表明这两种细菌对锰具有明显的氧化作用，结合矿床的其他方面特征，认为自然界中微生物在锰的氧化富集过程中起着积极的作用，作用表现在两个方面：一方面微生物可以直接对锰进行氧化，使原生碳酸锰矿转变为氧化锰矿；另一方面微生物又可以改变环境的pH值，促进锰的化学氧化。