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东海陆架盆地长江凹陷构造变形过程及其动力学机制

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海洋地质前沿 2024年

作者：宋俊兰庞玉茂杨传胜尚鲁宁杨艳秋孙晶山东科技大学地球科学与工程学院青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室中国地质调查局青岛海洋地质研究所

长江凹陷位于东海陆架盆地北部，其构造发育特征记录了晚白垩世以来盆地形成演化和板块汇聚过程的关键信息，但是目前对其构造变形和动力学机制的研究较为薄弱。本文通过多道地震剖面的精细解释，分析了长江凹陷构造变形特征及时空差异... 详细信息

长江凹陷位于东海陆架盆地北部，其构造发育特征记录了晚白垩世以来盆地形成演化和板块汇聚过程的关键信息，但是目前对其构造变形和动力学机制的研究较为薄弱。本文通过多道地震剖面的精细解释，分析了长江凹陷构造变形特征及时空差异，据此探讨了其构造演化及变形过程的动力学机制。结果表明，长江凹陷具有“三凹两凸”的地质结构特征，发育中生界与新生界两大构造层，以新生界为主，缺失渐新统；凹陷整体受到NE向、近EW向和NW向3组断裂体系的控制，局部沿断裂发育岩浆岩侵入体。长江凹陷为典型双断结构，地层受边界控凹断层控制呈现出东厚西薄特征。新生代以来，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块多期俯冲汇聚及弧后拉张等过程影响，长江凹陷构造体制发生多次转变，同时发育伸展构造和反转构造，空间叠置关系复杂，并且后者具有自西向东迁移的特征。中新世以来，由于盆地内中央隆起带的缓冲作用，凹陷内地层变形程度减弱。基于构造变形特征，可将长江凹陷构造演化可分为5个阶段：晚白垩—早古新世伸展断陷、晚古新—早始新世挤压反转、始新世拗陷发育、渐新世构造抬升和中新世以来的整体拗陷稳定沉积。本研究能够为盆地构造变形及区域构造演化研究提供参考。

关键词：构造变形构造演化动力学机制长江凹陷东海陆架盆地

基于机器学习的主成分分析方法在金矿类型判别中的应用:以黄铁矿元素地球化学特征为例

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岩石学报 2024年第6期40卷 1801-1816页

作者：邓依张静钟日晨何西恒王潇逸中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心北京100083 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

黄铁矿是金矿床中一种重要的载金矿物,其所含微量元素特征可以反映成矿热液性质、矿床类型等关键信息。机器学习方法能高效处理海量的黄铁矿微量元素数据并进行相关研究,前人利用随机森林、决策树、神经网络等不同算法,训练了相关的分类... 详细信息

黄铁矿是金矿床中一种重要的载金矿物,其所含微量元素特征可以反映成矿热液性质、矿床类型等关键信息。机器学习方法能高效处理海量的黄铁矿微量元素数据并进行相关研究,前人利用随机森林、决策树、神经网络等不同算法,训练了相关的分类器,但是仍存在训练金矿类型偏少、使用元素种类偏少、矿床类型判别效果不佳等问题。因此本文采用机器学习中的主成分分析方法,拟训练并建立一个能直观反映大部分金矿类型不同特征的判别图解,进而评估使用黄铁矿化学元素作为不同矿床类型判别器的稳健性。数据集中共收集了来自卡林型、浅成低温热液型、造山型、斑岩型、IOCG、SEDEX和VMS七种矿床类型、近百个矿床的6939套黄铁矿LA-ICP-MS微量元素数据。统计结果显示,卡林型和IOCG型金矿床中黄铁矿的Au、As、Cu、Se等微量元素富集程度最高,造山型和浅成低温型的较富集,VMS和SEDEX型矿床中个别元素显著富集,而斑岩型金矿床中黄铁矿的各微量元素含量普遍较低。通过数据预处理,选择十种微量元素,绘制了不同成因类型金矿床黄铁矿成分的二维判别图解,并选择4个矿床实例进行了验证判别。两张判别图解联用能较好的区分出卡林型、斑岩型、IOCG、造山型和浅成低温热液型,但SEDEX和VMS型仍存在部分重叠,需要结合其他地质证据来综合判断。通过与传统判别图解和其他机器学习方法的判别效果对比,本研究构建的主成分分析判别图解具备简明直观、覆盖类型更广、突出强调矿床类型、对卡林型和斑岩型的判别效果最佳等优势,说明其在解决实际矿床问题方面具有有效性和准确度,为广大研究者提供了借鉴参考。

关键词：黄铁矿 LA-ICP-MS 金矿床主成分分析机器学习

2025-2035年中国天然石墨资源需求预测

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中国矿业 2024年第7期33卷 78-88页

作者：刘超赵汀刘胜前马哲江美辉中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心北京100037 南京信息工程大学管理工程学院江苏南京210044

天然石墨广泛应用于传统工业和战略性新兴产业,是支撑我国高新技术发展的重要原材料。本文论述了我国天然石墨资源现状,并通过分析天然石墨主要消费部门需求,预测了未来耐火材料、铸造、铅笔、密封材料、摩擦材料、润滑吸附材料、锂电... 详细信息

天然石墨广泛应用于传统工业和战略性新兴产业,是支撑我国高新技术发展的重要原材料。本文论述了我国天然石墨资源现状,并通过分析天然石墨主要消费部门需求,预测了未来耐火材料、铸造、铅笔、密封材料、摩擦材料、润滑吸附材料、锂电池负极材料等产业对天然石墨的需求。研究发现:我国天然石墨资源丰富,未来需求量将快速增长,预计到2025年、2030年、2035年我国天然石墨的需求量将分别达到109.0万t、188.3万t和278.3万t。全球天然石墨供给侧正在重塑,我国在全球天然石墨产业链供应链中的地位正在下降。我国石墨消费重心正从传统产业向战略性新兴产业转移,高端石墨产业发展面临机遇,为天然石墨产业发展带来新的增长点。通过健全天然石墨产业链和加强天然石墨资源保护力度,使我国从石墨资源大国发展成为石墨资源强国,支撑我国未来在新能源、关键装备密封润滑材料、高温材料等高端领域的石墨产品需求发展。

关键词：天然石墨需求预测负极材料战略性新兴产业转型升级

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基于区块链技术的城建档案管理体系研究

未来城市设计与运营 2024年第4期 87-89页

作者：陈婉铭江苏省地质矿产局第六地质大队

传统的城建档案管理体系存在一些问题,造成工作开展质量与效率低,工作人员负担重,管理成本较高。在大数据时代背景下,区块链技术被引入到城建档案管理中,该技术保证了档案信息资料的准确性与规范性。为了进一步认识区块链技术及其在城... 详细信息

传统的城建档案管理体系存在一些问题,造成工作开展质量与效率低,工作人员负担重,管理成本较高。在大数据时代背景下,区块链技术被引入到城建档案管理中,该技术保证了档案信息资料的准确性与规范性。为了进一步认识区块链技术及其在城建档案管理中的具体应用,该文对其展开详细论述。

关键词：区块链技术城建档案档案管理措施

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典型遥感降水产品的水文模拟性能评估

遥感学报 2024年第2期28卷 398-413页

作者：李艳忠星寅聪庄稼成杨泽龙赵紫春李超凡王启素谢雨初王洁董剑萍林彬徐兴祝南京信息工程大学水文与水资源工程学院南京210044 南京信息工程大学水利部水文气象灾害机理与预警重点实验室南京210044 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 南京信息工程大学地理科学学院南京210044 宁夏吴忠市盐池县水务局吴忠751500 山东省第七地质矿产勘查院临沂276000 山东省临沂市自然资源和规划局临沂276037

遥感降水具备大尺度、近实时、高精度等优点,现已被广泛应用于流域水资源评估和生态环境保护的研究。但遥感降水产品众多,性能差异较大,不同产品在特定流域的适用性需要进行综合评估。本研究以渭河流域的4个子流域为研究区,以国家气象局... 详细信息

遥感降水具备大尺度、近实时、高精度等优点,现已被广泛应用于流域水资源评估和生态环境保护的研究。但遥感降水产品众多,性能差异较大,不同产品在特定流域的适用性需要进行综合评估。本研究以渭河流域的4个子流域为研究区,以国家气象局(CMA)逐日降水格点数据集为标准,借助ABCD水文模型,评估了5种典型的遥感降水产品(CHIRPS v2.0,CMORPH v1.0,PERSIANN-CDR,TRMM,MSWEP v2.0)对降水等级和水文过程模拟的性能。(1)在捕捉降水的时空变化格局方面,TRMM产品表现出较好的性能;(2)在基本统计指标和分类统计指标方面,多源集成产品MSWEP明显优于其他4种产品;但各遥感产品对中雨和大雨,尤其是大雨的预测效果欠佳;(3)在径流模拟方面,以TRMM降水作为输入时,ABCD模型模拟径流的效果明显优于其他遥感产品,其NSE在渭河上游、泾河上游、马莲河和北洛河分别达到了0.66、0.46、0.56和0.55。TRMM产品在捕捉降水空间格局和径流模拟方面优越,而MSWEP的统计性能较为优越。本文的研究结果,可为半干旱半湿润区域水文和气象等应用研究,在遥感降水数据源的选择方面提供科学参考依据,还可为黄河流域生态保护和高质量发展提供数据支撑。

关键词：遥感降水渭河流域 ABCD模型性能评估 MSWEP

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基于本体指导的矿产预测知识图谱构建研究

地学前缘 2024年第4期31卷 16-25页

作者：叶育鑫刘家文曾婉馨叶水盛吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012 吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室吉林长春130012 吉林大学综合信息矿产预测研究所吉林长春130026

在基于数据驱动范式的科学研究中,构建知识图谱已被证明是获取和表征知识的有效手段之一。然而,目前已构建的矿产资源预测领域知识图谱仍然存在诸多挑战和局限性,有待进一步解决和完善。首先,针对矿产预测的本体构建问题研究相对较少,... 详细信息

在基于数据驱动范式的科学研究中,构建知识图谱已被证明是获取和表征知识的有效手段之一。然而,目前已构建的矿产资源预测领域知识图谱仍然存在诸多挑战和局限性,有待进一步解决和完善。首先,针对矿产预测的本体构建问题研究相对较少,尤其是该领域现有知识图谱的本体层普遍缺乏时空语义,限制了对于矿产资源时空特征的有效表示与分析。其次,现有图谱构建方法主要为面向数据层面的文本抽取,而缺乏对于复杂逻辑关系的本体层建设,以及本体层与数据层之间的有效关联。以上问题会导致构建的地学知识图谱缺乏深层次的语义信息,难以满足矿产资源预测对表达复杂地学概念和关系的需求。针对上述问题,本研究以综合信息矿产预测理论为指导,旨在构建可应用于矿产预测任务的复杂语义知识图谱。具体而言,首先通过对矿产预测的理论和方法进行解析构建初始化领域本体,然后选择成熟的地质时间本体和地理空间本体对初始本体进行本体融合和扩展,通过嵌入时空语义有效表达地矿产资源的时空特征。此外,重点关注了本体层与数据层之间的关联建设,通过建立丰富的语义关系,实现知识图谱中各个节点之间的有效连接与信息共享。实验结果表明,采用本文所提出的方法构建的图谱在知识丰度和置信度等指标上均优于其他现有方法。这一研究为矿产预测领域提供了更为深入和全面的数据资源建设的方法支撑,有助于推动该领域的进一步发展和应用。

关键词：矿产资源知识图谱本体工程综合信息矿产预测理论

铁同位素分馏机理以及在镁铁-超镁铁质岩浆作用和成矿作用中的应用

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岩石矿物学杂志 2024年第4期43卷 1034-1051页

作者：邱坦汤庆艳杨皓辰黎卓明张燕刘玮赵驰王晓伟兰州大学地质科学与矿产资源学院甘肃省西部矿产资源重点实验室自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室甘肃兰州730000 包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用全国重点实验室内蒙古包头014030 甘肃省地质调查院甘肃兰州730000

镁铁-超镁铁质侵入体包含了大量来自地球深部的信息,与其具有成因联系的岩浆矿床具有重要的经济价值。铁作为直接参与成矿的元素,其同位素组成在示踪成矿物质来源与反演成矿过程方面有着天然的优势。近年来,随着MC-ICP-MS的出现与发展,... 详细信息

镁铁-超镁铁质侵入体包含了大量来自地球深部的信息,与其具有成因联系的岩浆矿床具有重要的经济价值。铁作为直接参与成矿的元素,其同位素组成在示踪成矿物质来源与反演成矿过程方面有着天然的优势。近年来,随着MC-ICP-MS的出现与发展,诸多学者对镁铁-超镁铁质侵入体及相关的岩浆矿床开展了一系列铁同位素研究,并取得了重要的研究进展。本文通过总结镁铁-超镁铁质岩浆作用及成矿作用中铁同位素的组成,探讨了镁铁-超镁铁质侵入体中铁同位素的分馏机制。研究表明不同地质储库的铁同位素组成不同,其中球粒陨石代表地球最初始的铁同位素组成,其他岩体均因遭受不同程度的后期地质作用的改造而产生铁同位素分馏。铁同位素的分馏机制包括热力学平衡分馏和动力学分馏,在自然界矿物中,Fe3+形成的化学键一般强于Fe2+,因此富Fe3+的矿物相(如磁铁矿)相对于富Fe2+的矿物相(如磁黄铁矿、镍黄铁矿)更富集重同位素。多种动力学过程包括部分熔融、分离结晶、氧化还原过程和扩散等均会导致铁同位素产生动力学分馏。由于其独特的地球化学性质,铁同位素在与镁铁-超镁铁质侵入体相关的铜镍铂族元素硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床和铬铁矿矿床等领域有着非常广泛的应用及前景。与其他稳定同位素,如锂、硫、镁、镍同位素等相结合,可以有效地用来示踪沉积物质的同化作用,反演硫化物熔体冷凝结晶过程和揭示矿床成因。

关键词：镁铁-超镁铁质侵入体 Fe同位素分馏行为成矿作用

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天山地区均衡剩余地形特征及其地质意义

大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 267-271页

作者：孔繁良张星宇梁青陈超中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京市100083 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局地球物理化学探矿大队新疆维吾尔自治区831100 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第八地质大队新疆维吾尔自治区843000 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉市430074

新生代印度板块持续碰撞和俯冲欧亚大陆的远端效应,波及整个天山地区,强烈改造了天山及相邻块体的岩石圈结构。为了更好地研究天山地区的岩石圈演化和形变过程,本文首先采用联合重力和地震数据反演方法,获得研究区岩石圈密度异常结构,... 详细信息

新生代印度板块持续碰撞和俯冲欧亚大陆的远端效应,波及整个天山地区,强烈改造了天山及相邻块体的岩石圈结构。为了更好地研究天山地区的岩石圈演化和形变过程,本文首先采用联合重力和地震数据反演方法,获得研究区岩石圈密度异常结构,然后考虑有效弹性厚度的横向变化计算研究区均衡剩余地形。结果表明,均衡剩余地形幅值在-1.6~0.9 km之间,且与各构造单元具有良好的对应性。天山各段的均衡剩余地形呈现不同的分布特征,中部为较高幅值的负值,指示剧烈增厚的下地壳;西部为较低幅值的负值,可能与软流圈上涌有关;东部为较低幅值的正值,表明岩石圈形变以地表抬升为主。

关键词：天山地区均衡剩余地形岩石圈形变

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条带状铁建造的原始矿物组成:进展与问题

岩石学报 2024年第1期40卷 79-96页

作者：王长乐高亮谢尚君张新彭自栋董志国白阳张连昌中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 太原理工大学矿业工程学院太原030024

原生矿物信息作为前寒武纪条带状铁建造(BIF)研究的最基本命题,是研究BIF成矿规律及其早期地球环境效应的基础。长期以来,将低级变质且保存部分原始矿物及沉积结构的BIF作为研究对象,进而追踪BIF的原始矿物组成与后期演变过程一直是科... 详细信息

原生矿物信息作为前寒武纪条带状铁建造(BIF)研究的最基本命题,是研究BIF成矿规律及其早期地球环境效应的基础。长期以来,将低级变质且保存部分原始矿物及沉积结构的BIF作为研究对象,进而追踪BIF的原始矿物组成与后期演变过程一直是科学家们关心的关键问题。目前,关于BIF原始矿物组成主要有三种认识:三价铁的氢氧化物、铁硅酸盐(成分类似于铁蛇纹石和黑硬绿泥石)和绿锈。其中,绿锈为含二价和三价铁的过渡态化合物,仅可见于局部缺氧环境。由于绿锈的亚稳态性质,对于其在类似于前寒武纪的富硅海洋条件下转变成何种矿物及相关转变的具体途径仍不清楚。因而,当前关于原始铁质矿物的争议主要存在于三价铁的氢氧化物和铁硅酸盐之间,由此引发的对BIF成矿理论及其对古环境指示意义的理解也存在较大分歧。本文系统回顾和评述了近年来BIF原始矿物组成研究的重要进展;在此基础上,认为三价铁的氢氧化物应是BIF最为主要的原始矿物,其次为铁硅酸盐矿物,二者可能在地质历史时间和空间分布上具有差异性。然而,支持铁硅酸盐原始成因的现有证据主要为经典的岩相学特征,急需更多元素和同位素地球化学等方面的佐证。BIF中现有铁质矿物组合应是原始沉淀物在成岩-变质作用条件下发生转变的产物,相较于成岩早期的菱铁矿,磁铁矿可能形成时间偏晚,究竟是生物-有机质成因抑或是菱铁矿的热化学分解成因亟待深入探讨。在此背景下,同时考虑到华北作为国际上BIF的重要产区,且发育不同变质级别的太古宙末期BIF,可能完整记录了BIF的全部历程。因此,可立足于华北,在已有的初步工作基础上,深度挖掘,力图为BIF矿物成因演变规律提供进一步约束,极大深化和推动我国BIF的成因研究。

关键词：条带状铁建造进展问题原始矿物组成