来自大别山深成侵入岩图像深度迁移学习的可解释性研究

岩石图像识别是以深度学习为代表的感知智能在地质领域的典型应用场景。已有研究显示网络结构简单的深度卷积神经网络能够在岩石图像上取得比复杂网络结构高的分类准确率。这与ImageNet数据集上网络结构越深越好的趋势相悖。如何解释这一现象？深成侵入岩为显晶质,自形—半自形粒状结构,块状构造,其分类的依据是其矿物成分及相对含量。大别山地区岩浆活动广泛,中生代深成侵入岩广泛出露。岩石类型包括超镁铁质岩类、辉长岩类、闪长岩类、正长岩类、二长岩类和花岗岩类,基本覆盖IUGS推荐的深成侵入岩分类方案中的岩石类型。选取大别山地区中生代深成岩图像开展不同网络结构预训练模型迁移学习对比试验,能够专注于深度学习对矿物成分特征的学习解释,降低构造因素的影响。借助局部可理解的模型解释技术和特征图可视化技术,分别从全连接层分类决策区域可视化和卷积隐层可视化两方面对深度学习模型开展可解释性研究。结果表明简单网络结构的卷积神经网络能够提取不同矿物所表现出的颜色特征以及不同矿物组合所表现出的纹理特征。AlexNet模型的削减试验进一步证明：对于岩石图像深度学习,网络结构并不总是越深越好。     

中国钼矿床的时空分布及成矿背景分析

我国钼资源十分丰富,目前已发现钼矿床四百余个,它们具有成带分布的特点。本文在钼矿床地质特征基础上,系统总结了钼矿床和含钼矿床的成矿年代(依据辉钼矿Re-Os年龄),结果显示我国钼矿床空间上可分为东秦岭-大别、兴-蒙、长江中下游、华南、青藏和天山-北山六大钼成矿带;成矿时代上,钼成矿作用分为古元古代(1882~1804Ma)、早古生代(480~420Ma)、晚古生代(412~260Ma)、中生代印支期(251~209Ma)、中生代燕山期(194~77Ma)和新生代(65~13Ma)等六个阶段,主要集中于中生代和新生代。元古宙形成的钼矿床分布于东秦岭-大别钼成矿带,古生代钼矿床主要分布于天山-北山钼成矿带,中生代钼矿床在中国东部广泛分布,新生代钼矿床全都分布于青藏钼成矿带。我国古元古代钼矿床(1882~1804Ma)形成于古陆块之间俯冲碰撞背景下的岛弧环境(东秦岭-大别);早古生代钼矿床(480~420Ma)形成于不同构造单元由挤压向伸展转换的岛弧或陆缘弧环境(东秦岭-大别、兴-蒙和华南);晚古生代钼矿床(412~260Ma)形成于古亚洲洋壳俯冲的岛弧环境(兴-蒙);中生代印支期钼矿床(251~209Ma)形成于板块碰撞及后碰撞背景(东秦岭-大别、兴-蒙和天山-北山)或洋壳俯冲的背景(青藏);燕山期钼矿床形成于古太平洋板块俯冲转向及其后伸展体制下岩石圈减薄拆沉环境(东秦岭-大别、兴-蒙、长江中下游和华南),燕山晚期钼矿床(85~77Ma)形成于碰撞后的伸展背景(青藏);新生代(65~13Ma)钼矿床形成于印度板块与欧亚板块陆陆碰撞及其后的伸展背景(青藏)。我国钼成矿作用受到了环太平洋构造带(东秦岭-大别、兴-蒙、长江中下游和华南)、中亚造山带(天山-北山、兴-蒙)和特提斯构造带(青藏)三大构造体制的影响。     

新疆阿克提什坎金矿床微量元素特征

阿克提什坎金矿床位于北阿尔泰诺尔特地区南缘东段，赋存于石炭统红山嘴组地层中，系统地研究了该金矿床微量元素的组成特征，并应用等位线方法讨论了热液蚀变作用过程中微量元素的行为，并对微量元素在热液蚀变过程中迁移的质量进行了计算，研究表明在热液蚀变作用过程中，微量元素尤其是Au,As等元素活动强烈，有较大的带入和带出，微量元素尤其是成矿元素表现出随蚀变程度加深变化量加大的特点。     

东天山自然铜矿化带矿石的有机质特征及其意义

新疆东天山地区与玄武岩有关的自然铜矿化带位于东天山觉罗塔格构造带内,自西向东有十里坡、黑龙峰、长城山、东尖峰等主要矿(化)点。本文基于有机质中氯仿沥青“A”及其组分(饱和烃、芳烃、非烃、沥青质)及生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯烃、萜烷、甾烷)的分析,研究自然铜矿化带矿石的有机质特征及其与自然铜成矿作用的关系。结果表明,自然铜矿化带矿石中的有机质来源于海相页岩; 有机质总量及氯仿沥青“A”含量较低,应不存在强烈的后期有机质叠加; 各主要矿(化)点的自然铜矿石中,氯仿沥青“A”含量及主要生物标志物特征值均具有变化范围小的特征,其有机质来源一致,并可能经历了相同的成矿作用过程,应无强烈的后期流体改造作用; 自然铜矿石中有机质的成熟度高,热液作用过程中有机质以热解为主,生物降解作用较弱,并指示了高盐度及还原环境,有机质对自然铜成矿的作用与滇黔地区玄武岩自然铜矿床相似,有机质对热液流体形成强还原环境具有重要作用; 有机质特征显示,自然铜的成矿以火山活动间歇期的同生火山热液成矿作用为主。     

基于Surpac的沙溪斑岩铜矿铜泉山矿段三维建模研究

矿山三维地质建模是数字矿山的关键技术之一。安徽沙溪斑岩铜矿床位于郯庐断裂带内部,庐-枞中生代火山岩盆地的西北边缘,现在储量已达到大型矿床的标准,是中国东部与闪长岩类有关斑岩铜矿的典型实例(徐文艺等,1999)。本文建立了安徽沙溪矿区铜泉山Ⅲ1矿体矿床地质数据库(GEMCOM国际软件公司,2008),并在此基础上构建了矿体的三维模型以及品位块     

西准噶尔萨吾尔地区Ⅰ型花岗岩同位素精确定年及其意义

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。区内酸性侵入岩较发育,森塔斯岩体中二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为328．2±5．7Ma(1σ),沃肯萨拉岩体中二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为323．8±6．2Ma(1σ),塔斯特岩体二长花岗岩全岩~(40)Ar/~(39)Ar年龄为313．6±3．2Ma(1σ),形成于早石炭世晚期。各岩体均具有Ⅰ型花岗岩特征,岩石偏碱性,Nd、Sr、Pb同位素显示出其幔源特征,具正常O同位素组成。森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体和塔斯特岩体属于后碰撞花岗岩,其形成表明早石炭世晚期萨吾尔地区乃至西准噶尔地区已处于后碰撞构造环境,它们可能是后碰撞阶段挤压-伸展转变期的产物。森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体和塔斯特岩体的岩石地球化学特征与准噶尔地区已知的Ⅰ型花岗岩(成岩年龄为300Ma左右)相似,但其发育显示准噶尔地区后碰撞Ⅰ型花岗岩的形成应始于早石炭世晚期。研究区早石炭世晚期后碰撞Ⅰ型花岗岩的确定为区域晚古生代地壳的垂向增生提供了新的证据。     

旌德岩体花岗闪长岩与MME的同源性及其地质意义——来自黑云母的地球化学证据

暗色微粒包体（mafic microgranular enclave, MME）广泛存在于花岗质岩石中,其成因对于理解岩浆深部演化过程具有重要意义。燕山期旌德岩体位于江南造山段东段,内部广泛发育暗色微粒包体。本文对旌德岩体中MME开展详细的岩相学,重点选择花岗闪长岩和MME中黑云母进行矿物化学分析,并结合前人已有的工作,通过建立花岗闪长岩与MME之间的成因联系,限定MME成因。花岗闪长岩和MME中黑云母演化程度均较低,二者具有相似的形成温度分别为（824~864 ℃、802~828 ℃）、压力（0.354~0.787 GPa、0.279~0.358 GPa）和氧逸度（-13.4~-12.7、-12.8~-11.2）。花岗闪长岩和MME在物理化学条件和地球化学成分上呈现出高度的一致性,反映二者很可能来源于同源母岩浆。在古太平洋板块俯冲背景下,具有富集特征的扬子岩石圈地幔部分熔融形成玄武质岩浆并在下地壳发生分异作用,岩浆房内早期低演化岩浆由于较低黏度先上侵冷却,后高演化的花岗闪长质岩浆大规模上侵,并将岩浆通道中早期半塑性的中基性岩石拖拽裹挟至浅部地壳,形成旌德岩体及包裹的MME。     

安徽月山矿田硅、氦、氖同位素地球化学研究

对安徽月山矿田硅、氦、氖同位素组成研究表明 ,月山岩体是玄武质岩浆结晶分异和同化混染的产物 ,矿床的硅来自岩浆熔 流分离作用形成的岩浆热液 ,成矿流体中的氦来自地壳和地幔两个端员。成矿过程中发生了富含放射性成因氦的演化大气降水与岩浆热液的混合。