卷积神经网络及其在矿床找矿预测中的应用——以安徽省兆吉口铅锌矿床为例

大数据人工智能地质学刚刚起步,基于大数据智能算法的地质研究是非常有意义的探索性实验。利用大数据和机器学习解决矿产预测问题,有助于人们克服不能全面考虑地质变量的困难及评估当前模型在已有数据中的可靠性。元素地表分布特征量主要受原岩成分、成矿作用影响和地表过程的影响,它们携带某些指示矿体就位的信息,即矿体在地下空间就位时在地表的响应,且未在地表过程中消失。以往的地球化学勘查工作仅仅识别异常,但未能发现矿体在地表响应的成矿特征量。本文以安徽省兆吉口铅锌矿床为例,通过机器学习,利用卷积神经网络算法,不断挖掘元素Pb分布特征与矿体地下就位空间的耦合相关性。经过1000次训练后,可以得到准确率0. 93,损失率0. 28的卷积神经网络模型。这种神经网络模型就是矿体在地下就位时元素在地表分布的响应,可以用来进行矿产资源预测。应用该模型对未知区进行预测,结果显示第53号区域具有很大概率存在尚未发现的矿体。     

内蒙古克什克腾旗哲斯组沉积学和年代学研究及其古地理意义

为了重建西拉木伦河北部晚古生代沉积古地理格局并探讨古亚洲洋的闭合过程,本研究对克什克腾旗西部的哲斯组地层进行了详细的沉积环境与沉积相分析、锆石U-Pb年代学研究。来自哲斯组的凝灰质砂岩与安山岩样品的最年轻锆石组的谐和年龄为262±1Ma和258±17Ma,限定研究区内地层沉积下限为中晚二叠世。前人认为哲斯组地层为深海环境下的浊流沉积,本文研究表明哲斯组以近源快速堆积、快速沉降为特征,沉积环境为三角洲前缘相与前三角洲相的多次交替,同时受到火山活动的影响。通过详细的沉积岩野外剖面观察,区内地层并没有发现以单调的递变层理为特征的连续鲍马序列层序,而是出现从砂岩到粉砂岩或泥岩的不规则截然互层层序,并与巨厚层的滑塌堆积交替发育,表明研究区中二叠世古地理格局并不具备深海浊积扇的发育条件,也暗示中二叠世不存在向南发育的广阔大陆边缘;另一方面,结合古流向恢复和物源分析,哲斯组的沉积物应主要来自于南部的华北克拉通以及南造山带陆缘弧,说明研究区在中二叠世已与华北板块连通,并没有类似大洋俯冲带的阻隔作用。因此,研究区中二叠世古地理格局并不具备深海远源浊积扇的发育条件,而是处于近源快速堆积的伸展环境,中二叠世既不存在向南发育的广阔大陆边缘,也不存在代表板块边界的俯冲带。     

敦煌造山带长山子地区变质演化及年代学研究

长山子地区位于敦煌造山带东北部,瓜州南部约100km处。该区主要出露一套中-高级变质表壳岩,主要岩石类型有长英质片麻岩、变泥质麻粒岩、高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩。高压基性麻粒岩岩块、斜长角闪片麻岩岩块以构造透镜体或布丁(长度为0. 5~15m)的形式,被夹持于长英质片麻岩、变泥质麻粒岩组成的基质之中,呈现典型"基质夹岩块"的混杂带特征。高压基性麻粒岩、斜长角闪片麻岩、泥质麻粒岩中,普遍保留了二至三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶中的细小矿物包裹体,变质高峰期矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶和基质矿物,退变质阶段矿物组合(M3)主要为围绕石榴子石变斑晶边部发育的"白眼圈"状后成合晶。本区各类变质岩石均记录了顺时针型变质作用P-T轨迹,系典型俯冲-碰撞造山带变质作用特征。退变质阶段P-T轨迹属于西阿尔卑斯型,说明变质岩折返速率较快。变质高峰期(M2)属于中压变质相系,P-T条件分别为790~870℃/1.29~1.37GPa(高压基性麻粒岩)、680~685℃/0.89~0.97GPa(斜长角闪片麻岩)、860~880℃/0.90~1.14GPa(变泥质麻粒岩),它们之间存在大的差异。这说明,它们是形成于同一俯冲隧道内不同深度的变质岩石,在构造折返阶段才混杂在一起形成构造混杂岩。二次离子质谱(SIMS)锆石U-Pb定年表明,长山子地区变质杂岩记录了早泥盆世的俯冲事件(419~417Ma)。     

音频大地电磁测深在齐大山铁矿王家堡子采区深部找矿中的应用

鞍山齐大山铁矿王家堡子采区产出鞍山式沉积变质型铁矿,铁矿石多以磁铁贫矿为主,局部产出富铁矿,目前钻探工程控制标高为-600 m,采区深部的资源潜力是急待解决的问题,为此对采区进行音频大地电磁测量和研究工作。齐大山铁矿的电性变化复杂,通过先期的实验剖面确定了矿区铁矿体的3种不同电阻率特征,然后对王家堡子采区的3760线、4050线、4500线进行音频大地电磁测量、数据处理和断面反演分析。推测3760线的低阻由磁铁贫矿引起,局部高阻为假象赤铁贫矿引起;推测4050线和4500线浅部的低阻由磁铁贫矿引起,深部的高阻为假象赤铁贫矿及磁铁贫矿引起。同时预测3760线、4050线和4500线西侧深部均有低电阻率显示,反映出隐伏铁矿床的存在特征,推测在-1 000 m标高以下仍存在有隐伏的富矿体或板状磁铁贫矿。经过钻探验证,获得了预期的找矿效果。     

青岛连三岛地区“荆山岩群”高压变质岩的变质时代和变质演化特征

青岛连三岛地区原划为古元古界荆山岩群中出露各类片岩、片麻岩。本文在前人研究的基础上,对连三岛地区出露的含榴黑云母斜长片麻岩、含榴云母片岩和含榴黑云母钾长片麻岩,进行详细的岩相学和矿物化学研究,确定其变质温压条件及其P-T演化轨迹,并采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了3个样品的原岩时代和变质时代,为全面深入认识其变质属性提供了进一步的重要依据。根据岩相学和矿物化学成分可以识别出两期矿物组合:第一期(峰期变质阶段)为Grt1+Kfs+Aln+Ph+Qtz;第二期(退变质阶段)为Grt2+Pl+Ep+Bt+Qtz;依据多硅白云母Si压力计、锆石Ti温度计以及GB-GBPQ矿物温压计,确定其峰期变质和退变质的温压条件分别为T=600～817℃、P=2.4～2.6GPa和T=431～456℃、P=0.48～0.82GPa。结合白云母部分熔融现象,上述两个变质阶段构成了一个折返早期升温降压,后穿过多硅白云母熔融反应线,最后降温降压的顺时针型演化的P-T轨迹。CL图像显示3个样品的锆石均具有典型的岩浆核-变质边结构;结合LA-ICP-MS锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析,3个样品分别获得了769～756Ma、～223Ma和213～216Ma三组年龄,分别与苏鲁造山带其他高压-超高压变质岩的新元古代原岩时代(700～800Ma)、峰期变质时代(240～225Ma)和角闪岩相退变质时代(215～205Ma)一致。对样品含榴黑云母斜长片麻岩(17LSD-1)和含榴云母片岩(18LSD-2)进行锆石Hf同位素分析,获得样品17LSD-1的ε_(Hf)(t)=-23.2～2.8、t_(DM2)~C(Hf)=1712～2845Ma,表明其原岩主要来源于古元古代陆壳重熔;样品18LSD-2的ε_(Hf)(t)=-13.9～8.6、t_(DM2)~C(Hf)=1113～2358Ma,表明样品形成时壳源物质成分占主导地位,同时部分幔源或新生地壳物质的加入,导致少部分ε_(Hf)(t)偏正值。Hf同位素结果表明连三岛变质岩原岩的形成与扬子板块新太古代-早古元古代的陆壳重熔有关。对比前人的相关数据,无论是原岩时代、变质年龄还是变质演化特征,本文研究的连三岛地区片岩/片麻岩与苏鲁造山带的部分变质岩均具有相似的原岩属性和变质属性,因此推断其应归属为苏鲁超高压变质带的一部分,是三叠纪扬子板块向华北板块俯冲碰撞引发的高压-超高压变质事件的产物,不应再作为岩石地层单元划归为"荆山岩群"。     

Absorption of Arsenite on Several Iron （Hydro-）Oxides and Impact from Pre-processing Methods

The absorption reactions of arsenite on Fe （hydro-）oxides are studied. The three absorbent types are Fe（OH）3 gel and two Fe （hydro-）oxides, in which the Fe（OH）3 gel was dried in a microwave oven under vacuum at 80℃. It is found that pH changes from 9.71 to 10.36 in 6 minutes after the Fe （OH）3 gel was mixed with NaAsO2 solution, as the arsenite replaces the OH- in goethite and Fe（OH）3. At the 40th minute after the start of the reaction, pH decreases, which is most probably because that the monodentate surface complex of absorbed arsenite has changed into mononuclear-bidentate complex and released proton. The decline in pH values indicates not the end of the absorption but a change in the reaction type. Temperature and dissolved gas has little effect on these two types of reactions. The total absorption of arsenite increases after the absorbent is irradiated with ultrasound, which also lead to difficulty in separating the solids from solution. The absorption capacity for arsenite of Fe（OH）3 gel dried in a microwave oven under vacuum is 53.18% and 17.22% respectively better than that of Fe （OH）3 gel and gel dried at 80℃. The possible reasons are that the water molecules in the gel vibrates with high frequency under the effect of microwave irradiation, thereby producing higher porosity and improved surface activity.     

云南香格里拉市热林铅锌银矿特征及找矿标志

云南香格里拉市热林铅锌银矿,矿体呈似层状赋存于三叠系上统曲嘎寺组三段(T3q3)之大理岩与板岩的层间构造破碎带中,矿体明显受断层构造及特定的岩性控制.该矿床属断层破碎带控制的热液型铅锌银矿床,断层破碎带和地球化学异常是直接的找矿标志,沿断层带出现的硅化、碳酸盐化、黄铁矿化和角岩化是间接的找矿标志.     

蜀南地区下三叠统飞仙关组沉积相

蜀南地区飞仙关组的沉积相类型主要有浑水陆棚相与清水陆棚相,东部两者交替发育,中西部则主要为浑水陆棚相。浑水陆棚相以半局限海亚相为主,包括三个微相;清水陆棚相可分为颗粒滩、滩间、潮坪和内缘斜坡等四个亚相,包括若干微相。飞一段全区为清水陆棚相;飞二段全区均为浑水陆棚亚相的泥质半局限海微相;飞三段,西部为浑水陆棚相,东部为清水陆棚相,其间发育灰泥质半局限海微相;飞四段基本为泥质半局限海微相。飞一时,区内中部有一近南北向的台内凹槽,沿凹槽边缘鲕粒滩较发育。研究区以西的康滇古陆和龙门山岛链与华蓥山断裂带控制着区内沉积相展布,当康滇古陆和龙门山岛链构造活跃时全区发育浑水陆棚,华蓥山断裂带活动时东部发育清水陆棚;当康滇古陆、龙门山岛链与华蓥山断裂带构造的活动性都较低时,全区以清水陆棚为主。     

柴达木盆地第三系咸水湖相生油岩古沉积环境地球化学特征

在系统分析柴达木盆地西部第三系咸水湖相生油岩样品的微量元素、有机物、粘土矿物组成的基础上,揭示了研究区生油岩的无机元素和有机质组成特征;并结合沉积环境的无机与有机地球化学指标,重建了生油岩沉积时的古沉积环境。生油岩的B、Cl-及伽玛蜡烷含量表明,沉积时的水介质条件是半咸水—咸水环境,并伴随湖盆沉积中心北迁过程各层位地层的盐度发生规律性时空]化;生油岩的Fe2 /Fe3 、S2-、Pr/Ph比值、藿烷碳数分布模式及黄铁矿含量反映其沉积时的沉积环境为强还原性;粘土矿物组合特征及含量揭示这些生油岩的沉积相带介于中心咸湖相和边缘咸湖相之间。     

亚洲沙尘对三种海洋微藻生长的影响

实验研究了采自亚洲沙尘暴源地的4种沙尘及1种采自青岛的沙尘对不同海洋微藻生长的影响,结果表明在营养盐贫乏的条件下,沙尘的添加对旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus),小角毛藻(Chaetoceros minutissimus)和东海原甲藻(Prorocendrum donghaiense)的生长具有明显的促进作用.与不加沙尘的对照组相比,指数生长期的比生长速率明显升高;其中取自青岛的沙尘对3种藻类的影响最明显;内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗的沙尘营养盐含量最低,但是由于其可溶性Fe的溶出量最高,其促进作用也比较显著.在营养盐充足的条件下,沙尘的添加对3种微藻生长的影响均不显著.因此亚洲沙尘输送到西北太平洋海域可能对该海域的初级生产力具有显著的影响.