基于光谱特征空间的苏必利尔湖型铁矿高光谱遥感蚀变信息提取方法

由于境外铁矿床位置偏远, 现场研究困难, 旨在探讨苏必利尔湖型铁矿的高光谱遥感蚀变信息提取方法, 为境外找矿提供依据.鉴于传统蚀变信息提取方法的局限性, 研究了在二维光谱特征空间中提取蚀变信息的方法.高光谱影像经主成分变换后, 包含较多地物信息的两个主成分的二维光谱特征空间体现了各向异性的特点, 不同地物的聚类常呈类似椭圆分布.在蚀变信息的聚类椭圆中圈定散点, 并应用波谱特征拟合, 将异常散点的平均光谱与美国地质调查局(United States Geological Survey, USGS)光谱库中的矿物光谱匹配, 确定蚀变矿物类型.以苏必利尔湖型铁矿——巴西Aguas Claras铁矿区为例, 提取了赤铁矿、绿泥石等蚀变矿物, 结果表明矿物的类型和分布与该区地质概况吻合.      

基于特征导向主成分分析遥感蚀变异常提取方法

为利用多光谱遥感数据提取蚀变异常信息, 在分析蚀变矿物的先进星载热发射和反射辐射仪(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer, ASTER)和影像短波近红外(visible and near IR-short wave-length IR, VNIR-SWIR)谱带的特征光谱曲线的基础上, 对传统的主成分分析法进行了改进, 利用特征导向主成分分析法对辽宁兴城地区进行矿物蚀变信息提取, 成功的对该地区内的褐铁矿(Fe3+)、绿泥石(Mg-OH基团矿物)和高岭石(Al-OH基团矿物)进行了蚀变异常信息提取.通过实践验证和研究区地质资料表明, 特征导向主成分分析法能够有效地提取蚀变信息并识别研究区内主要矿物, 可以为该区的成矿预测工作提供一定的依据.      

基于不同岩性背景的遥感影像蚀变矿物信息提取

为了减少由于不同岩性的反射率值差异而造成提取到错误的蚀变信息, 采用先进星载热发射和反射辐射仪(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer, ASTER)数据, 以内蒙古昌特敖包地区为研究区, 先开展岩性分区, 再利用主成分分析和阈值分割的方法提取矿化蚀变信息, 并进行了方法对比与野外验证工作.褐铁矿化蚀变信息验证点共12个, 不分区直接提取的信息有6个与验证点吻合, 分区后提取的信息有8个点与验证点吻合; 绿泥石化蚀变信息验证点共5个, 不分区直接提取的信息有2个与验证点吻合, 分区后提取的信息有4个点与验证点吻合.研究结果表明, 针对不同岩性存在的反射率差异, 造成高背景值地区提取出较多的非矿致异常信息, 而低背景值地区弱信息被噪声淹没的现象, 该方法能够减少不同岩性产生的反射率差异.      

一种新的遥感蚀变信息编图方法

利用遥感蚀变信息进行成矿预测已经得到普遍应用, 但是并没有系统的编图方法, 提出遥感蚀变信息等密度制图法以进行改进.它借鉴了地球化学场的编图思路, 通过统计单位面积内各蚀变信息所占的面积百分比, 进而生成面密度等值线图.利用该方法并结合线、环构造信息在内蒙古东乌旗地区圈定了8个成矿远景区.这种新的编图方法, 既能有效增强多种蚀变同时出现时小面积蚀变信息, 又能更直观的表达蚀变信息的总体空间分布特征和浓集中心, 对圈定成矿远景区和优选野外验证点十分有利.      

西藏厅宫斑岩铜矿床地质、蚀变及矿化特征研究

本文对西藏厅宫大型铜矿进行了详细研究,矿床详细的地质岩相学-蚀变以及典型剖面填图表明,矿区存在2个岩浆事件高峰,即始新世的钾长花岗岩(~50 Ma)和中新世的斑状二长花岗岩、英云闪长斑岩及闪长玢岩(约13~17 Ma)。野外和室内研究发现,厅宫矿区存在2期重要的矿化事件,即始新世(~50 Ma)铜矿化及中新世(~15Ma)的铜钼矿化。始新世含矿岩体为钾长花岗岩,其最主要的特点是其成矿岩体结构的特殊性,表现在该矿床的成矿岩体没有典型的斑状结构,而是独特的细晶-似伟晶结构,说明含矿岩浆发生过骤冷,可能是流体突然逃逸,矿物结晶的固相点发生漂移所致。同时,该岩体还发育大量显微文象结构、显微晶洞构造等,均说明岩浆曾经富水,并且曾经流体饱和;中新世含矿岩体为具有埃达克岩特征的斑状二长花岗岩,主要以脉状的铜、钼矿化为主。该矿床蚀变分带类似于冈底斯带其他斑岩矿床。时间上,分别为早期的钾硅酸盐化、转换阶段的青磐岩化、随后的绢英岩化及最晚期的泥化蚀变;空间上,以含矿岩体为中心向外依次为钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化,最晚期的泥化呈补丁状或条带状叠加早期各类蚀变。铜矿化主要发生在始新世的黑云母化阶段和中新世的绢英岩化阶段,而钼矿化主要发生在中新世的钾硅酸盐化和绢英岩化的转换阶段。     

西秦岭阳山金矿带安坝矿床热液蚀变作用

安坝金矿床是阳山金矿带内已探明金资源储量最大的金矿床,矿体受NEE向的区域性安昌河-观音坝断裂带及其次级断裂-裂隙系统控制,主要赋存于紧邻断裂带的千枚岩和斜长花岗斑岩中。围绕断裂-裂隙系统的赋矿围岩硫化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化和粘土化蚀变发育,其中前三种蚀变与金成矿作用关系最为密切。论文在厘定安坝金矿床热液蚀变类型、矿物组合特征、以及断裂变形与蚀变空间变化关系的基础上,通过对蚀变岩及其原岩的地球化学分析,剖析了热液蚀变作用过程与机理。研究结果表明,硅化蚀变贯穿发育于成矿前、成矿期和成矿后,绢云母化蚀变为成矿前和成矿期的产物,碳酸盐化蚀变主要发育于成矿晚阶段和成矿后,而粘土化蚀变为成矿后的产物。在长石蚀变为绢云母的过程中,有少量Al2O3带出,而TiO 2在蚀变过程中相对稳定,为此选取TiO 2作为不活动组分,开展质量平衡计算得出:在硅化过程中,明显带入的组分有SiO 2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、C、S、Au、As、Hg、Pb和Zn,而被带出的元素为Rb和Ba;在绢云母化过程中,明显带入的组分为SiO 2、Fe2O3、CaO、C、S、Au、As、Hg、Pb、Zn、Rb和Ba,带出组分为Na2O。稀土元素地球化学特征显示千枚岩原岩稀土元素含量比硅化和绢云母化千枚岩的稀土元素含量高,表明在蚀变过程中有稀土元素的流失。此外,千枚岩原岩的δEu=0.70,δCe=0.95;硅化千枚岩的δEu=0.72,δCe=1.00;绢云母化千枚岩的δEu=0.76,δCe=0.95。硅化、绢云母化千枚岩与千枚岩原岩的REE球粒陨石标准化配分模式曲线变化趋势相似,表现为明显的Eu负异常、无Ce异常的富轻稀土的右倾型曲线。含矿流体沿断裂带运移并与围岩反应,形成了石英和绢云母等蚀变矿物。硅化过程中,含矿流体中还原硫活度降低导致金沉淀;而绢云母化过程中,含矿流体的pH增大及K+和H+含量的减少和CO2含量的增加,致使载金黄铁矿、毒砂和金的沉淀。     

非均质孔隙介质中两相流的光透法应用研究

地下水中非水相液体(Non-aqueous Phase Liquid,NAPL)的流动及其曝气修复技术是典型的两相流问题。基于实际地下水含水介质的普遍非均质性,本文应用光透法对非均质孔隙介质中两相流进行了定量试验研究,设计了两组砂箱实验,研究气体和重非水相液体(DNAPL)在非均质孔隙介质中的迁移规律,应用了水/气两相和水/NAPL两相饱和度计算模型。实验结果表明:气体主要由不规则通道向上运动,遇到低渗透性透镜体时在其下方堆积,并开始横向运动,绕过透镜体后继续向上运动,最终在砂箱顶部形成连续气体分布,注气速度越大,气体运移范围越宽;DNAPL在自身重力作用下克服毛管压力向下迁移至低渗透性透镜体,DNAPL无法克服该介质的毛管压力,停止垂向入渗,并在其表面堆积,开始横向运移,绕过透镜体后继续向下运动,最终在砂箱底部形成连续DNAPL污染池。均质介质中建立的计算流体饱和度的水/气模型及水/NAPL模型与实验结果较吻合,可用于非均质多孔介质中水/气相和水/NAPL相饱和度的计算。     

MBM-GTQ盐水冲洗液体系的研究与应用

盐水条件下配制出性能稳定且能维护孔壁稳定的冲洗液一直是困扰着新疆戈壁区域钻探施工的一个难题。通过冲洗液材料选型和在不同工区的试验研究,最终确定了MBM-GTQ盐水冲洗液体系配制与使用维护方案,并在新疆若羌县坡北铜镍矿强蚀变地层深孔施工和事故处理中取得了良好的应用效果。实践证明,MBM-GTQ盐水冲洗液体系是适合新疆若羌县坡北铜镍矿破碎蚀变地层的有效方案。     

双重含水介质水文地质参数的高分辨率识别

某火山岩矿区由于受后期构造影响,含水介质除了发育成岩裂隙-孔洞外,还发育有多组构造裂隙和剪切破碎带。抽水试验显示:抽水早期(≤6min)各观测孔的降深明显大于泰斯理论降深(单重均质),中后期(6min)趋于一致,呈现出双重含水介质的释水特征。本次研究在充分分析双重介质释水机理的基础上,结合时间步长为20s的高分辨率降深资料,采用分段泰斯模型进行了水文地质参数的识别。结果表明:剪切破碎带等强导水介质的弹性给水度略小于成岩裂隙-孔洞弱导水介质的弹性给水度;但导水系数相差很大,强导水介质一般为5 590~6 130m2/d,而弱导水介质仅715~743m2/d,这必然会导致未来矿山开拓过程中初见涌水量和稳定涌水量的显著差异,需要引起足够的重视。     

皖南地区天井山金矿的矿化时空结构及矿体定位规律

天井山金矿的矿化类型有石英脉型、蚀变岩型和千糜岩型,构成复合金矿化体系,各矿化类型的成因及时空配置具有密切的内在成生联系,组合产出特征明显。主成矿期成矿演化可以划分为微量金-石英阶段、金-单硫化物-石英阶段、金-多金属硫化物-石英阶段和微量金-萤石-方解石-石英阶段。矿体主要赋存于接触带构造及其附近,呈脉状、透镜状,膨大狭缩、尖灭再现、舒缓波状产出特征明显;断裂产状变化处及裂隙发育地段易于形成厚大富矿体,矿化发育程度与基性岩脉空间关系密切。矿体总体走向NE,具有浅部NW倾向、NE向侧伏,深部SE倾向、SW向侧伏的定位规律。其空间定位产出样式可分为外接触带型、接触带型和内接触带型。