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全球矿床数据库建设现状、应用与展望

岩石矿物学杂志 2024年第1期43卷 74-88页

作者：史蕊张洪瑞中国地质科学院地质研究所北京100037

基于大数据和人工智能技术的数据驱动科学范式推动地球科学研究发生了变革。作为地球科学的重要分支,现代矿床学经历了百余年的发展,已经积累了海量的数据资料,这些数据的流通和共享是发挥其资源价值的关键。文章介绍了中国“地质云”... 详细信息

基于大数据和人工智能技术的数据驱动科学范式推动地球科学研究发生了变革。作为地球科学的重要分支,现代矿床学经历了百余年的发展,已经积累了海量的数据资料,这些数据的流通和共享是发挥其资源价值的关键。文章介绍了中国“地质云”与全球矿产资源储量动态评估数据库、澳大利亚深部地球探测计划AuScope、美国矿产资源在线空间数据库、国际经济地质学家学会(SEG)Geofacets数据库、美国标准普尔公司SNL Metals&Mining数据库等国际主要矿床数据库的情况;同时,列举了应用大数据思维和人工智能方法在区域成矿规律、矿床成因机制、矿床类型判别、资源潜力评价、战略咨询等方面取得的若干重要进展。文章提出,未来在深时数字地球国际大科学计划的平台下,整合全球海量矿床数据,建设开放、共享、统一的矿床大数据平台势在必行。

关键词：矿床数据库大数据深时数字地球

甘肃北山南带石炭系中新发现韧性剪切带型金矿床（6吨）

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中国地质 2024年

作者：杨瑞东陈世强俞胜杨怀玉谢建强李生喜何碧白永波宋仁超牛春晖甘肃省地质勘查基金管理中心甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院

1 研究目的（Objective）研究区位于甘肃北山南带（图1），属中朝-塔里木板块、敦煌地块北缘的红柳园-白山堂晚古生代陆内裂谷带，区域主要形成以金为主的矿产资源，成矿条件优越。“十三五”～“十

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钴资源全球治理体系及中国参与路径

科技导报 2024年第5期42卷 70-80页

作者：袁小晶王安建马哲中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心北京100037

钴是战略性新兴产业不可或缺的矿产。中国钴资源短缺,美、欧通过主导全球治理体系威胁中国钴资源安全。梳理了钴资源全球治理体系的演变特征、核心要素以及现存问题和挑战,提出了增强中国企业的负责任采矿意识、积极参与并主导推动治理... 详细信息

钴是战略性新兴产业不可或缺的矿产。中国钴资源短缺,美、欧通过主导全球治理体系威胁中国钴资源安全。梳理了钴资源全球治理体系的演变特征、核心要素以及现存问题和挑战,提出了增强中国企业的负责任采矿意识、积极参与并主导推动治理进程、加强国际矿业投资合作、加强本土资源开采与战略储备等建议。

关键词：钴资源安全全球治理

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定高纯金属铬中钒铜铝镍锰

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中国测试 2024年第S1期 100-105页

作者：罗琦林倪海燕贾海峰陈晨湖北冶金地质研究所(中南冶金地质研究所)

高纯金属铬中钒、铜、铝、镍、锰等微量杂质元素含量的准确测定是判定金属铬质量的重要指标。本研究采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定高纯金属铬中的五种微量元素：钒、铜、铝、镍、锰，各个元素校准曲线的线性相关系数大... 详细信息

高纯金属铬中钒、铜、铝、镍、锰等微量杂质元素含量的准确测定是判定金属铬质量的重要指标。本研究采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定高纯金属铬中的五种微量元素：钒、铜、铝、镍、锰，各个元素校准曲线的线性相关系数大于0.9994；各元素的定量限为（0.0008～0.027）ng·ml-1；加标回收率为81.9%～103.5%；结果的相对标准偏差（RSD,n=7）为0.37%～4.67%。按照实验方法测定质控样33MR43024及实际样品中钒、铜、铝、镍、锰，测定结果与采用GB/T 3211-2008和GB/T 4702的测定结果及给定值吻合。

关键词：电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS) 高纯金属铬:钒、铜、铝、镍、锰

煤矿开采影响下岩溶地下水化学特征及演化机制研究

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干旱区资源与环境 2024年第6期38卷 120-129页

作者：常浩魏晓超魏征河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队邯郸056000

黑龙洞泉域位于邯郸市西南部,是北方主要的岩溶泉群之一,也是重要的煤炭开采区,其地下水化学特征是影响邯郸地区水环境质量的重要因素。为充分了解煤矿开采条件下地下水化学特征及演化机制,利用多元统计分析、水文地球化学分析等方法对... 详细信息

黑龙洞泉域位于邯郸市西南部,是北方主要的岩溶泉群之一,也是重要的煤炭开采区,其地下水化学特征是影响邯郸地区水环境质量的重要因素。为充分了解煤矿开采条件下地下水化学特征及演化机制,利用多元统计分析、水文地球化学分析等方法对不同区域(西区、东区)地下水化学特征进行深入分析,并探讨控制地下水化学演化的主导因素。结果表明:研究区地下水中主要阴阳离子组分为HCO_(3)^(-)、Ca^(2+),且东区地下水主要化学组分含量普遍高于西区。西区和东区地下水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型,而东区地下水SO_(4)^(2-)含量较高,部分水样为SO_(4)·HCO_(3)-Ca、SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg型。岩石风化作用是控制研究区地下水化学成分的主导因素,且以碳酸盐岩的风化溶解为主,过高的SO_(4)^(2-)含量源于含煤地层中硫化物的氧化、石膏的溶解;离子交换反应也是影响水化学成分的重要过程,且正向离子交换的强度较大;人类活动,尤其是煤矿开采、农业活动,在一定程度上也影响着研究区地下水化学演化过程。研究结果不仅为区内生活、工农业用水安全提供理论支撑,更对密集人类活动影响下北方岩溶区地下水化学成分演化研究具有重要的借鉴意义。

关键词：地下水水化学特征离子比值水文地球化学作用岩石风化

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(U-Th)/He定年及影响因素研究进展

地球科学 2024年第9期 3155-3181页

作者：杨莉杨静田鹏施炜李肖中国地质科学院地质力学研究所自然资源部活动构造与地质安全重点实验室中国地质大学科学研究院云南省地震局山东黄金地质矿产勘查有限公司

(U-Th)/He同位素定年以其低温敏感性（70℃）为造山带隆升-剥蚀速率的时空格架构建、油气成藏时间约束、沉积盆地埋藏历史恢复、矿床剥蚀保存研究及古地形地貌重塑等提供了精确的时间-温度演变模型，应用前景广阔.理解矿物封闭温度、内... 详细信息

(U-Th)/He同位素定年以其低温敏感性（70℃）为造山带隆升-剥蚀速率的时空格架构建、油气成藏时间约束、沉积盆地埋藏历史恢复、矿床剥蚀保存研究及古地形地貌重塑等提供了精确的时间-温度演变模型，应用前景广阔.理解矿物封闭温度、内部结构、4He扩散机制、铀-钍分带效应等是（U-Th）/He数据解释的核心所在.本文详尽论述了（U-Th）/He技术研究，包括测年适宜对象及在不同地质领域的应用、测试方法的发展及标准矿物结果、着重归纳了造成年龄偏差的因素，并简述了主要矿物的辐射损伤机制.研究表明，我国（U-Th）/He定年技术从非稀释剂法测定发展至单颗粒激光熔融技术，再延续到准分子激光剥蚀系统RESOlution下的原位微区双定年技术，FCT锆石、Durango磷灰石及蓬莱锆石的测定结果与国际标定年龄在误差范围内一致，并自主开发了MK-1磷灰石标样，目前该技术已相对成熟.能有效保存4He的多数铀-钍副矿物均可成为适宜定年对象，本文总结了有效规避矿物包裹体、矿物粒径、α粒子射出及植入效应、成分环带等影响因素的策略，可为国内学者在（U-Th）/He数据解释中提供帮助和参考.

关键词： (U-Th)/He 影响因素磷灰石锆石地球化学同位素

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致密砂岩裂缝网络复杂性及其影响因素研究

地质力学学报 2024年第4期30卷 563-578页

作者：刘圣鑫付汇琪冯兴强韩晓祥王炳乾中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质调查局油气地质力学重点实验室北京100081 吉林省地质矿产局二所吉林吉林132001 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

裂缝网络分析在油气藏勘探开发过程中发挥着着重要作用,致密砂岩裂缝网络复杂性分析对水力压裂优化、裂缝网络预测、裂缝建模等具有重要意义。文章结合致密砂岩复杂的裂缝网络动态演化的实验研究,明确了裂缝网络的分形和多重分形谱特征... 详细信息

裂缝网络分析在油气藏勘探开发过程中发挥着着重要作用,致密砂岩裂缝网络复杂性分析对水力压裂优化、裂缝网络预测、裂缝建模等具有重要意义。文章结合致密砂岩复杂的裂缝网络动态演化的实验研究,明确了裂缝网络的分形和多重分形谱特征,深入分析了裂缝网络的复杂性及其主控因素。通过岩石力学和X射线CT扫描实验确定了岩石力学和裂缝网络特征;通过扫描电镜实验、裂缝网络的分形分析定量化表征了致密砂岩微观组构和裂缝网络的分形特征。研究结果表明:致密砂岩的石英含量为28.08~52.88%,黏土含量为11.54~25.45%,粒度为61.18~184.55μm,孔隙度为8.125%~10.296%;单轴抗压强度介于69.09~188.33 MPa,弹性模量介于31.69~92.76 GPa;分形维数(DB)为1.28~2.35,谱宽(Δα)平均值为1.0851~1.3638。裂缝的萌生、扩展贯穿于应力–应变的全过程,裂缝网络的复杂性主要受控于致密砂岩的微观组构特征,并且具有明显的围压和尺度效应。三维裂缝网络的分形维数、多重分形谱的谱宽平均值可分别表征裂缝空间分布的复杂性和非均质性,两者之间具有相对的独立性。砂岩中石英、长石等脆性矿物含量越高、储层孔隙度越大、砂岩组成粒度越小裂缝网络分形维数越大,谱宽平均值越小;无围压情况下,样品裂缝网络的复杂性主要受控于微观组构特征,且随着轴向压力的增加而增加;存在围压的情况下,围压起主导作用,围压越大分形维数越小,谱宽平均值越大。而黏土矿物不利于复杂裂缝的形成;小尺度样品的分形维数和谱宽平均值大于尺度大样品的分形维数和谱宽平均值。砂岩的弹性模量和抗压强度与分形维数和谱宽平均值具有一定的正相关性。

关键词：致密砂岩裂缝网络分形维数多重分形谱岩石力学

太行山麻棚地区高Ba-Sr花岗质侵入岩的地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

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岩石矿物学杂志 2024年第3期43卷 719-736页

作者：程海峰杜利林杨崇辉苏荣昆孟庆涛刘广王明明张正平井晶晶王晓东河北省区域地质调查院河北廊坊065000 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国石化西北油田分公司勘探开发研究院新疆乌鲁木齐830011 河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队河北承德067000

华北克拉通经历了长期而复杂的地质过程,中生代时期在太行山地区构造岩浆活动强烈,形成了一系列中酸性岩体。麻棚岩体位于太行山北段,侵位于新太古代片麻岩和表壳岩中,由中心向边缘分别出露似斑状二长花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩。... 详细信息

华北克拉通经历了长期而复杂的地质过程,中生代时期在太行山地区构造岩浆活动强烈,形成了一系列中酸性岩体。麻棚岩体位于太行山北段,侵位于新太古代片麻岩和表壳岩中,由中心向边缘分别出露似斑状二长花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩。前人已经对麻棚岩体进行过岩石学、岩石化学、岩体成因类型和年代学等多方面的研究,其花岗岩类型仍存有争议。本文对麻棚岩体进行了系统的岩石地球化学、锆石SHRIMP U-Pb同位素年代学分析和Lu-Hf同位素组成研究,进一步探讨了麻棚岩体的地球化学类型、形成时代和岩浆源区性质。岩石地球化学特征表明麻棚岩体具有较高的SiO_(2)、Na_(2)O+K_(2)O、Ba、Sr、LREE含量和K_(2)O/Na_(2)O值,较低的Al_(2)O_(3)、MgO、Rb、Nb、Ta、Th、U、Y、HREE含量和Mg^(#)值,无明显的Eu异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,属于高Ba-Sr花岗岩。新获得的3个不同相带岩石的锆石SHRIMP U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄为129.4±1.4、131.2±2.2和129.5±1.3 Ma,且具有相似主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,反映了麻棚岩体为同一期岩浆活动产物。Lu-Hf同位素测试分析数据计算获得麻棚岩体岩浆锆石的εHf(t)值为-27.00~-15.44,二阶段模式年龄t_(DM2)为2 358~1 765 Ma。麻棚岩体是前寒武纪变质基底部分熔融形成的岩浆与幔源岩浆混合作用的结果。

关键词：麻棚岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄 Lu-Hf同位素高Ba-Sr花岗岩

河南洛阳农田土壤中硒锌的有效态与形态关系及影响因素

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岩矿测试 2024年第2期43卷 315-329页

作者：周刊周建川王喜宽刘俊芳黄岚侯进凯河南省第一地质矿产调查院有限公司河南洛阳471023

农田土壤中元素的形态和有效态是评价元素活动性的重要指标。不同研究者利用有效态来代表哪几种形态大多是引用文献,两者之间的关系缺少专门的研究资料参考,影响了土地质量评价的精准度。本文按照国家相关分析标准,采用电感耦合等离子... 详细信息

农田土壤中元素的形态和有效态是评价元素活动性的重要指标。不同研究者利用有效态来代表哪几种形态大多是引用文献,两者之间的关系缺少专门的研究资料参考,影响了土地质量评价的精准度。本文按照国家相关分析标准,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等分析方法对河南洛阳市农田土壤Se高背景区土壤中Se、Zn的有效态和不同形态进行分析,采用含量对比、相关性分析、回归分析等统计方法以及地质背景分析进行研究。结果表明,农田土壤中有效态Zn的平均含量为3.63mg/kg,高于(水溶态+离子态+碳酸盐态)Zn的平均含量2.74mg/kg,远高于(水溶态+离子态)Zn的平均含量0.42mg/kg。有效态Zn可以用水溶态、离子态、碳酸盐态Zn之和代表。在玄武岩区发育的农田土壤中有效态Zn含量为0.023mg/kg,与水溶态Zn含量0.027mg/kg相当,具有低活性特征。种植小麦的农田土壤中有效态Se平均含量为0.019mg/kg,水溶态、离子态、碳酸盐态Se含量之和平均值为0.019mg/kg,Se的有效态可以用水溶态、离子态、碳酸盐态之和代替。种植玉米、谷子、芝麻、花生、红薯的农田土壤中,有效态Se平均含量分别为0.006mg/kg、0.007mg/kg、0.007mg/kg、0.009mg/kg、0.007mg/kg。水溶态、离子态Se之和的平均含量分别为0.009mg/kg、0.010mg/kg、0.013mg/kg、0.007mg/kg、0.010mg/kg,这些农作物种植的土壤中Se的有效态可以用水溶态、离子态之和代替。农田土壤中Se、Zn的有效态及形态主要受全量的影响,同时受种植农作物、p H和有机质的影响。对于农田土壤,利用形态代替有效态进行Se、Zn的有效性评价时,需要结合农业种植、土壤理化性质等因素进行考虑。

关键词：农田土壤洛阳市电感耦合等离子体质谱法硒锌有效态形态

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