全球数据库数据研究的初步进展

人类已进入大数据和人工智能时代,其成果已惠及千家万户。然而,大数据和人工智能技术在科学研究领域的应用却相形见绌,还未真正得到重视。大数据和人工智能是一种方法,一种思路,它不同于传统的科学研究方法和思路。在科学研究中,什么是大数据研究呢?符合大数据3个技术取向的是大数据研究,采用全数据模式的是大数据研究,从数据出发的是大数据研究。文中介绍了我们利用全球数据库数据厘定的玄武岩、安山岩、大陆边缘弧玄武岩(CAB)构造环境判别图,其中安山岩判别图填补了学术界的空白。玄武岩(MORB、OIB、IAB)判别图也不同于学术界早先熟知的判别图,是根据元素之间的相关关系厘定的。文中还讨论了大数据研究带来的一些可能很有意义的科学问题。如:1.在判别图研究中发现了许多效果较好的图解,主要依赖的是主元素、过渡元素和金属元素之间的关系,上述关系有什么意义,为什么会起到判别的作用?2.数据挖掘发现,全球大洋中脊中酸性岩极度匮乏,是否说明上地幔严重缺水?3.研究发现,中新世是全球岩浆活动最发育的时期,这一时期全球还出现了许多重大地质事件,二者之间是否存在关联?4.中新世全球埃达克岩最发育,按照埃达克岩的出露,发现从青藏高原到喀尔巴阡可能存在一个巨型的欧亚高原;5.根据对新生代苦橄岩全球时空分布研究,提出了一个如何认识全球热点问题等。文中还提出了下一步研究的建议并强调指出,科学已经进入大数据和人工智能时代,在大数据和人工智能时代,科学划分的标准发生了变化:凡是能够用数据化表述的学科才称之为科学,而不能用数据化表述的学科就不是科学,看来,能否被数据化是科学与非科学的分水岭。在大数据和人工智能时代,地质学和矿床学遭遇了空前的危机。按照我们的预测,在可以预见的未来,地球物理学将远超地质学,空间科学将异军突起,而在地质学领域内地球化学一花独放的局面还将维系很长一段时间。文中最后还探讨了今后找矿靠什么的问题,认为物化探和钻探测试技术的进步非常重要,同时,发展人工智能技术也已迫在眉睫。     

国际上水资源综合管理进展

中国近年实施最严格水资源管理制度、全面推行河长制等一系列政策,不断探索完善水资源综合管理的体制和机制。为加强对水资源综合管理的认识,推动中国水资源综合管理的实施,结合国际社会对水资源综合管理认识和实践新成果,主要梳理总结水资源综合管理理念的形成过程、主要组成、实施状况、存在问题和发展趋势。结果显示:(1)随着对传统水资源管理存在分散化等问题的认识,水资源综合管理的理念逐渐形成,并已被国际社会所接受;(2)水资源综合管理实施"综合"途径管理水资源,强调通过完善实施的环境条件、机构框架、具体管理手段和稳健的水基础设施投资机制,实现用水效率、社会公平、环境可持续的均衡;(3)许多国家已把综合管理的理念和措施纳入到其水资源管理政策和体制框架设计中,并在水管理的实践过程中取得新进展;(4)国际上水资源综合管理理念和经验为进一步完善中国水资源管理提供了启示和借鉴;(5)未来水资源综合管理将进一步得到推广实施,从理念到解决具体水问题的实践过程将进一步加强,并呈现多样性和动态性特征。尽管面临由于气候变化影响和水与社会经济交互作用导致的不确定性、复杂性等问题的挑战,随着水资源综合管理的实践和水科学研究进步,水资源管理将进一步采用整体、多学科和可持续的途径,助力可持续发展目标的实现。     

华蓥山中段地区地下水资源量评价

四川华蓥山中段地区水流失比较严重,供需矛盾突出,水环境持续恶化,不但影响到居民正常的生产和生活,而且严重影响了该地区国民经济的建设和发展。通过野外调查和综合分析现场收集的资料,总结出华蓥山中段地区地下水资源量流失情况:该区每年流失的水资源量约为0.914 4亿m3,且华蓥山褶皱西翼水流失总量大于东翼,而西翼北端是区内水流失量最严重的区域,其水资源量流失的影响因素主要为气候、社会发展及人类活动等。      

Development of groundwater favourability map using GIS-based driven data mining models: an approach for effective groundwater resource management

The development of groundwater favourability map is an effective tool for the sustainability management of groundwater resources in typical agricultural regions, such as southern Perak Province, Malaysia. Assessing the potentiality and pollution vulnerability of groundwater is a fundamental phase of favourability mapping. A geographic information system (GIS)-based Boolean operator of a spatial analyst module was applied to combine a groundwater potentiality map (GPM) model and a groundwater vulnerability to pollution index (GVPI) map, thereby establishing the favourable zones for drinking water exploration in the investigated area. The area GPM model was evaluated by applying a GIS-based Dempster–Shafer–evidential belief function model. In the evaluation, six geoelectrically determined groundwater potential conditioning factors (i.e. overburden resistivity, overburden thickness, aquifer resistivity, aquifer thickness, aquifer transmissivity and hydraulic conductivity) were synthesized by employing the probability-based algorithms of the model. The generated thematic maps of the seven hydrogeological parameters of the DRASTIC model were considered as pollution potential conditioning factors and were analysed with the developed ordered weighted average–DRASTIC index model algorithms to construct the GVPI map. Approximately 88.8 and 85.71% prediction accuracies for the Groundwater Potentiality and GVPI maps were established using the reacting operating characteristic curve method and water quality status–vulnerability zone relationship scheme, respectively. Finally, the area groundwater favourability map (GFM) model was produced by applying a GIS-based Boolean operator on the Groundwater Potentiality and GVPI maps. The GFM model reveals three distinct zones: ‘not suitable’, ‘less suitable’ and ‘very suitable’ zones. The area analysis of the GFM model indicates that more than 50% of the study area is covered by the ‘very suitable’ zones. Results produce a suitability map that can be used by local authorities for the exploitation and management of drinking water in the area. The study findings can also be applied as a tool to help increase public awareness of groundwater issues in developing countries.     

A novel approach to leveraging social media for rapid flood mapping: a case study of the 2015 South Carolina floods

Rapid flood mapping is critical for local authorities and emergency responders to identify areas in need of immediate attention. However, traditional data collection practices such as remote sensing and field surveying often fail to offer timely information during or right after a flooding event. Social media such as Twitter have emerged as a new data source for disaster management and flood mapping. Using the 2015 South Carolina floods as the study case, this paper introduces a novel approach to mapping the flood in near real time by leveraging Twitter data in geospatial processes. Specifically, in this study, we first analyzed the spatiotemporal patterns of flood-related tweets using quantitative methods to better understand how Twitter activity is related to flood phenomena. Then, a kernel-based flood mapping model was developed to map the flooding possibility for the study area based on the water height points derived from tweets and stream gauges. The identified patterns of Twitter activity were used to assign the weights of flood model parameters. The feasibility and accuracy of the model was evaluated by comparing the model output with official inundation maps. Results show that the proposed approach could provide a consistent and comparable estimation of the flood situation in near real time, which is essential for improving the situational awareness during a flooding event to support decision-making.     

粤西河台金矿田糜棱岩XRD特征及其地质意义

粤西河台金矿区位于钦州湾—杭州湾（钦—杭）结合带南段的云开地区,是典型的受韧性剪切带控制的金矿。然而,对于剪切带中有利于金成矿的地质环境及其成矿过程仍然存在争议。本文在对河台矿区高村矿床进行详细野外地质调查的基础上,通过X射线衍射（XRD）对含金剪切带中各类糜棱岩系列岩石进行系统研究,建立应力变化—成分变异的对比序列,从而进一步揭示剪切变形与金矿化的关系。结果显示,剪切带中白（绢）云母的含量在9%~40%,并且在初糜棱岩、无矿糜棱岩、含矿糜棱岩、无矿超糜棱岩、含矿超糜棱岩中含量呈现出逐渐递增的趋势。白（绢）云母主要为2M1型,b0值分布在0.55505~0.99002 nm之间,在初糜棱岩、无矿糜棱岩和无矿超糜棱岩中逐渐增高,分别形成在低压、中压和高压环境。可见,从初糜棱岩到超糜棱岩,随着变形强度的增加,热液活动也随之增强,从而新生成了大量白（绢）云母。然而,在含矿的糜棱岩和超糜棱岩中还存在一些低压白云母,推测其可能是在后期脆性裂隙中由于流体活动所新形成的。因此,成矿可能经历了两个阶段,即早期的韧性剪切变形阶段导致金的初步富集,后期叠加的脆性破裂阶段形成具有工业品位的矿体。另外,无矿超糜棱岩的石英含量（29.8%）明显低于糜棱岩（44.2%）,推测在形成石英脉型矿体过程中,部分热液可能来自于其围岩超糜棱岩。因此,相对于初糜棱岩和糜棱岩,超糜棱岩中更有利于金矿的形成。     

非洲锰矿床成矿规律、开发利用与勘查建议

锰矿是我国重要的战略矿产资源,需求量不断增长,长期依赖国外资源保障供需关系。本文总结分析了非洲锰矿资源的特点、矿床类型与成矿规律等地质特征与勘查开发利用及贸易现状。分析表明：非洲是全球探明锰矿储量和资源量最多的地区,具有分布集中,规模大、品位高、杂质少的特点;锰矿床类型主要有条带状含铁建造（BIF）型、海相沉积型、海相火山-沉积型、陆相（湖相三角洲）沉积型、岩浆热液型等五大类,普遍遭受表生风化淋滤（溶蚀）作用改造;主要分布在卡普瓦尔克拉通、刚果克拉通西北部的加蓬地块和西非克拉通南缘的马恩-莱奥地盾中;成矿时代主要集中于前寒武纪,尤其是2.2~2.0Ga;非洲锰矿资源的勘查开发程度较高,其中南非是非洲锰矿勘查程度最高的国家,中非、北非国家的勘查开发程度较低;南非是全球最大的锰矿石生产国和锰矿产品出口国,目前占全球出口量的68.19%以上,我国是非洲锰矿产的最大出口地,占其出口总量的70.19%。建议：我国在非洲的勘查应重点关注非洲中部的条带状含铁建造（BIF）型锰矿和海相火山-沉积型锰矿;在非洲已有的中企基础上,组建大型的集团公司,建立多元的锰矿资源供应体系。     

博茨瓦纳重要矿产资源潜力与投资前景分析

博茨瓦纳矿产资源丰富,金刚石和镍矿储量大,是南部非洲重要的资源国家。本文通过对博茨瓦纳金刚石、金、铜、镍矿等四大优势矿种的分布特征、产量和品位、主要矿业开发公司及投资环境等分析,认为金刚石、金矿、铜镍矿等矿产资源品位高且开发潜力巨大,与我国新发展阶段矿产资源需求形成很强的互补性。博茨瓦纳基础设施发展总体较为落后但正在逐步完善,经济发展形势向好,矿业相关法律制度较为完善,对外资企业也有较多的优惠政策,国内安全状况较为稳定,因而吸引了许多外资企业进行矿业投资。针对重要的金刚石、金矿和镍矿本文提出了相关开发建议,同时以“一带一路”为契机,加强人文领域交流,投资完善基础设施建设,带动中资企业在博茨瓦纳开展矿业合作。     

双碳背景下我国煤炭资源勘查开发布局研究

随着双碳背景下国家能源结构调整和生态文明建设的要求,本文从保障国家主体能源安全和优化煤炭资源勘查开发布局的角度考虑,阐述了中国煤炭资源分布特点及勘查开发现状;从坚持集约与协调发展、改革与创新发展、绿色与清洁发展的基本原则出发,分析了新时期煤炭资源勘查目标：加强大型煤炭基地资源勘查、推进新增煤层气资源储量、加快煤系矿产资源勘查;从资源禀赋、开发强度、市场区位、环境容量、输送通道等方面出发,阐述了14个大型煤炭基地开发布局方向及建设规模,同时要加快煤层气的开发利用。研究成果对未来一段时期煤炭资源勘查开发及煤炭工业高质量发展具有重要的指导意义。     

南秦岭香沟金钨矿白钨矿原位微区分析及方解石Sm-Nd同位素定年：对钨成矿过程的限定

陕西省山阳县香沟钨矿是近年来南秦岭地质勘查新发现的钨矿化地段之一。本文开展了白钨矿电子探针、LA-ICP-Ms和共生方解石的Sm-Nd同位素测年,研究结果显示：香沟白钨矿成矿过程至少可划分为两个阶段,由早阶段韵律环带白钨矿至晚阶段集合体状白钨矿,白钨矿经历了多次迁移;白钨矿具有高F、含微量Au元素的特征,稀土总量较高（ΣREE+Y含量介于5.44×10^-6~382.67×10^-6,平均为95.48×10^-6）,其稀土配分型式为无MREE富集的平坦型,与Ghaderi等人划分的白钨矿Ⅱ型稀土配分型式总体类似,负铕异常,利用白钨矿La-Ce-Y三角图解,结合地质事实,判断香沟钨矿属于石英脉型钨矿;结合共生方解石Sm-Nd同位素年龄195 Ma,认为南秦岭香沟钨矿是印支末期深部隐伏岩浆-热液活动的结果。