基于成矿条件数值模拟和支持向量机算法的深部成矿预测——以粤北凡口铅锌矿为例

随着计算机科学和地质大数据技术的迅猛发展,数值模拟和机器学习已成为当今地学领域定量发展的重要前沿方向。数值模拟综合运用了研究区地质、构造、地球物理、地球化学等多源信息,将成矿条件与过程进行量化模拟分析,对研究成矿动力学演化过程及成矿响应有重要意义,可对已有成矿要素/信息在时空上进行扩展/外推,扩大了成矿预测信息的广度和深度,为解决深部成矿预测中获取深部信息难题提供了一种可能的有效途径。支持向量机是一种重要的机器学习分类算法,它具有简洁、方便、高效和计算结果较稳定等特点,在众多领域中得以成功应用,是成矿预测中多源信息提取与融合的一种可靠的技术手段。为了充分利用数值模拟与机器学习的优势,本文提出将计算机数值模拟方法和机器学习(即支持向量机算法)相结合来进行深部成矿预测的新方法。以粤北凡口超大型铅锌矿为例,首先,对凡口矿区勘探线剖面进行构造应力场模拟;进而,以已知钻孔数据作为训练集和测试集,运用支持向量机算法对模拟结果中的不同参量(也即模拟所得的成矿条件)进行训练学习;最后,建立相应的定量找矿预测模型对研究区(或剖面)外围和深部找矿进行预测评价。研究结果表明,本文所建立的预测模型精确度和召回率都较好,预测结果显示出了三个成矿可能较大的区域,说明数值模拟技术和机器学习算法结合应用的效果较好。这种新的成矿预测方法为深部找矿预测提供了一种可行的新思路和新途径,可以有效地拓展运用到其他矿区、其他类型矿床的深部找矿预测工作中。     

江苏栖霞山铅锌矿成矿物质来源与成矿过程:S-C-O同位素证据

为揭示江苏栖霞山矿床成矿物质来源与成矿过程,对取自该矿床两个深钻孔的岩芯样品进行了电子探针及S、C、O稳定同位素分析。电子探针分析结果显示,矿化早期的磁铁矿具有Ag-Pb-Zn热液矿床特征;不同成矿期的闪锌矿中的Fe含量有从成矿早期到晚期逐渐降低的趋势,暗示成矿是一降温过程。同位素分析样品采用微钻取样,测试结果表明矿石中的铅锌硫化物的δ~(34)S值为-4.44‰～7.22‰,表明硫主要为岩浆来源;围岩中硫化物的δ~(34)S值较矿石的δ~(34)S值要小,结合地层中存在沉积型黄铁矿,推测部分硫来自地层。脉石矿物的C、O同位素数据表明,成矿期流体主要来源于岩浆,运移过程中与围岩发生水-岩反应;晚期方解石脉的C、O同位素更接近岩浆范围,表明随着温度的降低,热液与围岩的反应强度降低。栖霞山铅锌矿床的成矿物质与成矿流体主要来自深部岩浆热液,温度、围岩性质是制约矿质沉淀的重要因素。     

新疆乌拉根铅锌矿床硫化物Pb同位素研究北大核心CSCD

乌拉根铅锌矿床位于喀什凹陷西北,矿体呈层状、似层状赋存于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段灰白色砂砾岩和古新统阿尔塔什组泥质白云岩中。为厘清其成矿物质来源和成因,对矿床中的主要矿石矿物闪锌矿、方铅矿和黄铁矿进行原位Pb同位素分析。结果显示,三种矿石矿物的原位Pb同位素组成的变化范围均较小,其^206Pb/^204Pb分别为18.610~18.699、18.660~18.679和18.637~18.659,^207Pb/^204Pb分别为15.609~15.690、15.667~15.675和15.653~15.665,^208Pb/^204Pb分别为38.729~38.881、38.814~38.849和38.778~38.810。与基底岩石、下伏地层和赋矿地层的Pb同位素组成对比表明,该矿床的成矿金属元素主要来源于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段,下伏地层和变质基底对成矿物质的贡献有限。结合前人研究成果,本文认为乌拉根铅锌矿床为"金顶式"铅锌矿床。     

阿尔哈达铅锌矿围岩蚀变

阿尔哈达大型铅锌矿床为中低温热液蚀变型,与燕山期岩浆侵入活动具成因联系。     

内蒙古巴林左旗白音诺尔铅锌矿地质特征及矿床成因分析

文章通过对内蒙古巴林左旗白音诺尔铅锌矿地质特征等叙述分析,认为区内哲斯组碳酸盐地层是本矿床重要含矿地层,该矿床成因类型为交代、充填高-中温热液型矿床。     

黔东铅锌矿床方解石稀土元素组成与矿床成因

湘西—黔东是我国重要的铅锌成矿区,具有类似的成矿地质背景。但是,贵州境内铅锌矿化的规模远不如湘西,何种原因导致这种差异性成矿尚不清楚。本文开展黔东卜口场、嗅脑和克麻铅锌矿床成矿期热液方解石稀土元素(REE)研究,并与区带上(花垣、牛角塘)和国内典型超大型铅锌矿床(会泽、金顶)进行对比,为认识成矿物质来源提供制约。卜口场、嗅脑和克麻矿床方解石具有一致的REE_(SN)配分模式,其ΣREE含量低(1.6×10~(-6)～22.5×10~(-6)),轻、重稀土分异不明显,有弱负Ce异常(δCe_(SN)=0.62～0.81)和正Gd和Y异常(δGd_(SN)=0.78～1.23;δY_(SN)=0.99～1.78),指示成矿流体中的REE主要来源于赋矿围岩寒武系第二统清虚洞组碳酸盐岩。花垣和牛角塘矿床方解石ΣREE含量较高(平均为28×10~(-6)和24×10~(-6)),暗示富REE流体加入或者成矿流体与REE含量高的基底岩石发生过水岩反应。金顶和会泽矿床方解石ΣREE最高(平均为78×10~(-6)和73×10~(-6)),具有正Eu异常(δEu_(SN)平均值为1.11和1.55),指示成矿流体在地壳深部或基底经历过高温水岩作用。综合分析认为,黔东铅锌矿床成矿流体主要来自赋矿的碳酸盐岩地层,而花垣、牛角塘、会泽和金顶铅锌矿床的成矿流体具有多源性或与富REE的基底岩石发生过强烈水岩反应,这可能是超大型-大型铅锌矿床形成的重要诱因。     

青海祁漫塔格虎头崖铅锌多金属矿床流体包裹体特征及成矿机制研究

虎头崖Pb-Zn多金属矿床位于东昆仑西段祁漫塔格岩浆弧带,矿体主要赋存于三叠纪花岗闪长岩和二长花岗岩与围岩的接触带及围岩中,并伴生有Fe、Cu等元素,属典型矽卡岩型矿床。对矽卡岩阶段石榴子石和透辉石、退化蚀变阶段绿帘石、石英硫化物阶段方解石、石英、萤石中流体包裹体的详细岩相学研究结果表明,与成矿有关的流体包裹体类型主要有富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物三相包裹体。激光拉曼光谱分析结果显示,气相、液相成分以H₂O为主,含少量HCO₃^-;固相成分以NaCl为主,并有少量的闪锌矿（ZnS）、磁黄铁矿（Fe_1-xS）和硬石膏（CaSO₄）,成矿流体应为H₂O-NaCl体系。包裹体显微测温结果显示,矽卡岩、退化蚀变、石英硫化物阶段均一温度分别为（430~490℃、550~580℃）、340~370℃和190~340℃,盐度w（NaCl_eq）分别为39%~48%、9%~12%、（0.18%~4%、15%~24%）。H-O同位素研究表明,成矿流体主要为岩浆热液,在成矿晚期则有不同程度的大气降水混入。在石英硫化物阶段,含子矿物包裹体和气相分数变化较大的气液包裹体共生,它们均一温度相近但盐度差别较大,表明成矿流体曾发生过广泛的不混溶（沸腾）作用,而这一过程很可能导致流体中Pb、Zn、Fe、Cu等矿质沉淀富集。     

时域激电法单极-偶极装置在铅-锌矿勘查中的应用效果

文章描述了测区地质概况和岩(矿)石电性特征,结合图示简述了测深装置原理、布极方式、探测深度等.通过时间域激发极化法电阻率和充电率特征,根据中间梯度法推测了断裂和主要岩性分界,浸染状铅-锌金属硫化物在平面上的走向和矿化范围,依据单极-偶极测深能够有效地确定含铅锌浸染状金属硫化物矿体空间位置,结合点源梯度剖面上充电率异常特征,推测了极化体产状.钻探验证在断层中见铅锌矿化,取得了较好的地质效果.     

会泽5.3级地震建(构)筑物震害分析

介绍了2005年云南会泽5．3级地震震区建（构）筑物震害的调查结果,归纳了建（构）筑物震害的特征,并对各类建（构）筑物的破坏原因进行了分析。在此基础上,总结了房屋建筑及各种构筑物在选址、施工、抗震设防等方面的经验教训,提出了建（构）筑物防震减灾建议。     

2005年会泽5.3级地震与小江断裂地震活动关系研究

根据小江断裂带历史强震资料、近期中小地震活动资料、地震波参数、会泽5．3级地震破裂方向及其序列参数显著异常等,研究了小江断裂带强震活动规律、中强地震丛集活动与断裂构造活动关系、会泽地震后小江断裂及周围地区应力场状态,结果得出：①会泽周围M≥5．0地震丛集活动达10次左右后,小江断裂及周围地区将发生M≥6．7地震;②会泽地震发生后,其附近3级以上中小地震活动空间展布方向与小江断裂北东向深部隐伏次级断裂的方向一致;③会泽地震发生后,其附近中小地震波参数规一化环境剪应力‰值与本次地震序列参数b值异常显著;④会泽地震余震震源较深,90％可测定深度的余震震源深度在16～30km范围内,比震前震源区周围的地震深。