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ZY-102D高光谱数据在柴北缘荒漠区蚀变矿物填图及找矿中的应用

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自然资源遥感 2024年

作者：祁昌炜董基恩程旭叶高峰何书跃代威汪冰青海省地质调查局自然资源部高原荒漠区战略性矿产勘查开发技术创新中心中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院核工业航测遥感中心青海省第三地质勘查院

青海省地质勘查工作位于典型的高原荒漠区,地形切割大、植被覆盖率低、基岩出露面积广、地表调查难度大,为研究卫星高光谱数据在柴北缘荒漠区蚀变矿物填图及找矿中的应用,基于高光谱分辨率的国产遥感卫星资源一号(ZY-1)02D数据,通过精... 详细信息

青海省地质勘查工作位于典型的高原荒漠区,地形切割大、植被覆盖率低、基岩出露面积广、地表调查难度大,为研究卫星高光谱数据在柴北缘荒漠区蚀变矿物填图及找矿中的应用,基于高光谱分辨率的国产遥感卫星资源一号(ZY-1)02D数据,通过精细的辐射定标、大气校正、数据修复与正射校正等处理后,获得青海省柴北缘赛坝沟等荒漠地区的高光谱遥感影像;经过详细的野外调查采样并使用FieldSpec Pro FR光谱仪进行波谱测试,构建了研究区包含绿泥石化等13种主要蚀变矿物的标准实验室光谱数据集;最后开展了研究区蚀变矿物提取及找矿研究。结果发现,研究区的蚀变矿物主要有绿帘石、绿泥石、钠长石、绢云母、硅化、高岭土、碳酸盐、褐铁矿、阳起石、蛇纹石、赤铁矿、黄铁矿和孔雀石等13类,蚀变信息分布与地层、侵入岩岩性及韧性剪切构造密切相关。通过对赛坝沟等典型矿床的蚀变特征研究发现,孔雀石化、褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化、硅化等蚀变信息与成矿关系十分密切,具有重要的找矿指示意义;部分钾长石化、绿泥石化、绿帘石化、钠长石化也与成矿作用有一定的关系,可作为找矿参考信息。最终,通过上述方法,结合配套开展的1:2.5万地球化学测量成果,在托莫尔日特地区发现了铜金矿化点1处。因此,高光谱蚀变矿物填图在我国自然条件恶劣的西部荒漠地区能够弥补传统地质调查和矿产勘查手段的局限性,可用于快速了解区域地质背景、成矿地质条件,进而提取矿物光谱信息等,为地质找矿工作提供大范围的丰富、精细的信息,具有广泛的应用前景。

关键词：高光谱遥感蚀变矿物填图找矿预测柴周缘荒漠区

基于一种注意力机制U-Net的地震数据去噪方法

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 724-735页

作者：曹静杰高康富许银坡王乃建张纯朱跃飞河北地质大学自然资源部京津冀城市群地下空间智能探测与装备重点实验室河北石家庄050031 河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031 河北地质大学地球科学学院河北石家庄050031 东方地球物理公司采集技术中心河北涿州072751 中国矿业大学(北京)地球科学与测量工程学院北京100083

受野外采集过程中设备和环境等多种因素影响,地震数据中往往存在表面波、鬼波、随机噪声等各种噪声,影响了地震数据处理和解释的可靠性和准确性。近年来,基于人工智能的方法以其计算效率高、数值效果好等优点成为地震数据去噪的研究热点... 详细信息

受野外采集过程中设备和环境等多种因素影响,地震数据中往往存在表面波、鬼波、随机噪声等各种噪声,影响了地震数据处理和解释的可靠性和准确性。近年来,基于人工智能的方法以其计算效率高、数值效果好等优点成为地震数据去噪的研究热点。U型网络(U-Net)是一种经典的卷积神经网络结构,常用于图像分割任务;注意力机制(Attention Mechanism,AM)是一种能够让模型在学习过程中更加关注特定区域或特征的技术。通过在U-Net网络中添加AM模块,构建了一种具有注意力功能的U型网络(AU-Net),并将其运用到地震数据去噪。为解决去噪过程中产生的边界效应,使用膨胀填充的方法对数据进行切分,该方法通用性较高,可以用于其他网络模型。AU-Net和U-Net的去噪试验结果表明:AU-Net网络去噪的效果比U-Net更好,可更好地保留弱信号;同时,通过迁移学习使AU-Net去噪方法更具适应性。

关键词：地震勘探深度学习 U型网络地震数据去噪神经网络

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前寒武纪层状铁建造研究现状与方向

地质科学 2024年第5期59卷 1293-1307页

作者：沙卓菲刘傲然姜红霞吴亚生河北省古人类形态与演化国际联合研究中心石家庄050031 河北省战略性关键矿产资源重点实验室石家庄050031 中国科学院大学北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

层状铁矿主要赋存于前寒武纪地层中,呈层状、似层状产出,最典型的层状铁矿是前寒武纪的条带状铁建造BIF和冀西北古元古界长城系的宣龙式铁矿。其中,BIF是世界上最主要的铁矿类型,其成因一直是研究者关注和争论的焦点。目前对BIF成因主... 详细信息

层状铁矿主要赋存于前寒武纪地层中,呈层状、似层状产出,最典型的层状铁矿是前寒武纪的条带状铁建造BIF和冀西北古元古界长城系的宣龙式铁矿。其中,BIF是世界上最主要的铁矿类型,其成因一直是研究者关注和争论的焦点。目前对BIF成因主要有非生物成因与生物成因两种观点。近年来,越来越多的证据表明微生物参与了BIF的形成,甚至可能在BIF的形成中发挥了主导作用。本文对BIF的生物成因假说进行了总结与归纳,如蓝细菌能够产生铁矿物形成所需的氧气,铁细菌的新陈代谢可为BIF形成的关键控制因素,趋磁细菌体内的磁小体可保存在地层中,一些尚未被精确识别的微生物参与了BIF的形成,等等。宣龙式铁矿是我国著名的层状铁建造类型之一,具有肾状和鲕粒状两种结构。前人根据宣龙式铁矿中微生物化石的存在和与碳酸盐叠层石、核形石的相似性,将其解释为生物成因。微生物碳酸盐岩识别方法的研究近年来有重要发展。本文在总结宣龙式铁矿形成机制研究现状的基础上,提出了BIF的研究可以同时借鉴宣龙式铁矿和微生物碳酸盐岩的研究方法,通过显微学技术手段的应用,寻找BIF中微生物成因的结构,建立识别微生物型BIF的方法,提升对层状铁建造形成机制的认识水平。

关键词：条带状铁建造(BIF) 宣龙式铁矿微生物岩微生物碳酸盐岩微生物型铁建造

河北张三营碱长花岗岩铌铁矿族矿物特征及其意义

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地质科学 2024年第5期59卷 1453-1465页

作者：李亮魏浩赵二丽王鹏吕欣萍赵克强河北省战略性关键矿产研究协同创新中心河北地质大学石家庄050031 蛇绿岩带成矿理论与找矿技术创新基地河北地质大学石家庄050031 河北地质大学地球科学学院石家庄050031 河北华勘资环勘测有限公司河北承德067000 华北地质勘查局五一四地质大队河北承德067000 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 自然资源部地球化学探测重点实验室河北廊坊065000

张三营碱长花岗岩位于华北克拉通北缘,岩体具高分异特征,整体富铌,具有一定的成矿潜力。为查明其含铌矿物种类及岩浆演化过程,本文对岩体中铌铁矿族矿物开展了显微结构和矿物化学研究。结果表明:铌铁矿族矿物是碱长花岗岩中最主要的含... 详细信息

张三营碱长花岗岩位于华北克拉通北缘,岩体具高分异特征,整体富铌,具有一定的成矿潜力。为查明其含铌矿物种类及岩浆演化过程,本文对岩体中铌铁矿族矿物开展了显微结构和矿物化学研究。结果表明:铌铁矿族矿物是碱长花岗岩中最主要的含铌矿物,化学成分富铌(Nb)、贫钽(Ta),以铌铁矿为主,少量为铌锰矿,按成因分为岩浆期和岩浆—热液期两类。岩浆期铌铁矿族矿物数量多,矿物多自形且具振荡环带结构,推测结晶于岩浆过程;背散射电子图像中少量岩浆期铌铁矿族矿物出现“亮边”结构和成分反环带,暗示矿物受熔体交代作用影响。岩浆—热液期铌铁矿族矿物含量较少,化学成分均匀,Mn^(#)和Ta^(#)值相对较高,是从熔体中快速沉淀形成的。张三营碱长花岗岩岩浆演化经历了岩浆冷凝期、岩浆—热液过渡期和热液期。岩浆冷凝期历时较长,是岩体富铌的关键,岩浆—热液过渡期熔体对铌、钽富集起到一定的作用,热液期流体交代作用较弱,影响有限。

关键词：铌铁矿族矿物岩浆演化张三营华北克拉通北缘稀有金属

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喜马拉雅吉隆花岗伟晶岩中锂矿物的研究

岩石学报 2024年第2期40卷 484-498页

作者：田恩农谢磊王汝成吴福元内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210023 河北地质大学河北省岩石矿物材料绿色开发重点实验室宝石与材料学院石家庄050031 河北省战略性关键矿产研究协同创新中心石家庄050031 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

喜马拉雅造山带中部的吉隆岩体出露有大量淡色花岗岩和花岗质伟晶岩,已有文献报道该岩体英雄沟和扎龙沟淡色花岗岩和伟晶岩中有铁锂云母、锂云母、锂辉石等锂矿物产出。本次研究对吉隆岩体北部扎龙沟的伟晶岩进行了岩相学和矿物学研究,... 详细信息

喜马拉雅造山带中部的吉隆岩体出露有大量淡色花岗岩和花岗质伟晶岩,已有文献报道该岩体英雄沟和扎龙沟淡色花岗岩和伟晶岩中有铁锂云母、锂云母、锂辉石等锂矿物产出。本次研究对吉隆岩体北部扎龙沟的伟晶岩进行了岩相学和矿物学研究,厘定了锂辉石伟晶岩和锂云母-锂电气石伟晶岩(含细晶岩)两种类型的富锂伟晶岩。研究结果显示,在锂辉石伟晶岩中主要的富锂矿物除了已知的锂辉石和锂云母,还发现了透锂长石,同时锂云母的边部出现的铯锂云母((Cs,K)Li_(2)Al[Si_(4)O_(10)]F_(2),Cs/(Cs+K)原子比>0.5)中Cs_(2)O含量达16.9%,该矿物首次在喜马拉雅发现,推测是由锂云母与后期富Cs流体作用后形成。在锂云母-锂电气石细晶岩中主要的富锂矿物包括锂云母和锂电气石,锂云母中的Li_(2)O含量为0.9%~6.7%;锂电气石中Li_(2)O含量最高可达2.4%,且FeO、MgO和CaO含量较低(分别<1.1%、<0.01%和<2.6%),接近锂电气石端元成分。结合吉隆扎龙沟含锂伟晶岩中大量产出铯沸石和细晶石,确认这些伟晶岩是典型的LCT(Li-Cs-Ta)型伟晶岩,矿物组成和成分显示它们具有极高的分异演化程度。

关键词：花岗质伟晶岩细晶岩富铯锂云母铯锂云母锂电气石

河北省北部晶质石墨矿层岩(矿)石地球化学特征与成因分析

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地球学报 2024年第3期45卷 375-385页

作者：翟大兴石姝华郑丽超杨四路邢金蕊韩冀春刘少普河北省地球物理勘查院(河北省浅层地热能研究中心) 河北廊坊065000 河北省地质矿产勘查开发局博士后科研工作站河北石家庄050081 吉林大学地球科学学院吉林长春130061

晶质石墨是一种新兴战略矿产。近年在河北省北部发现了多处大中型晶质石墨矿床,主要赋矿层位于新太古代崇礼上岩群、古元古代红旗营子岩群等,具有良好的成矿潜力。通过系统的野外地质调查与采样、分析测试工作,详细研究了赋矿层位的岩... 详细信息

晶质石墨是一种新兴战略矿产。近年在河北省北部发现了多处大中型晶质石墨矿床,主要赋矿层位于新太古代崇礼上岩群、古元古代红旗营子岩群等,具有良好的成矿潜力。通过系统的野外地质调查与采样、分析测试工作,详细研究了赋矿层位的岩相学、地球化学特征,并对碳质来源进行了分析。结果表明:赋矿岩石主要为含石墨黑云斜长变粒岩、片麻岩与透辉岩,原岩恢复以砂泥质碎屑岩、钙质沉积岩为主。主量元素含量变化较大, SiO2含量为38.90%~80.42%, CaO+MgO为2.05%~31.93%, Al2O3为1.50%~15.34%;稀土元素含量为79.1~321.4μg/g, PAAS标准化分布模式一般具有右倾或较平坦分布特征, δCe略具负异常,部分具有δEu异常。微量元素特征指示沉积环境为滨浅海环境,部分地区存在富氧条件,局部为还原环境或存在热液加入。石墨中碳同位素值为–26.0‰~–20.7‰,主要来源于生物成因有机碳;大理岩碳同位素值为–3.8‰~1.1‰,主要来源于碳酸盐岩成因无机碳。区内晶质石墨矿层分布受到地层、岩性、岩相控制,含矿有利层位为古陆边缘滨浅海相富含有机质的砂泥质碎屑岩、钙质沉积岩。矿床成因为沉积变质型矿床。

关键词：华北板块北缘石墨矿地球化学微量元素碳同位素

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铝土岩系和煤系地层中沉积黏土型锂矿床:研究现状与展望

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矿物岩石地球化学通报 2024年第1期43卷 90-101页

作者：张七道蒋少涌王微葛文中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室资源学院紧缺战略矿产资源协同创新中心武汉430074 中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650100 中国地质大学(武汉)材料与化学学院武汉430074

沉积岩型锂矿是自然界中最主要的锂矿床之一,我国铝土岩系和煤系地层中沉积黏土型锂矿主要分布在扬子地块西南部和华北地块,该类型锂矿分布广、储量大,对其进行研究对破解我国未来锂资源困局具有重要意义。本文总结了我国铝土岩系和煤... 详细信息

沉积岩型锂矿是自然界中最主要的锂矿床之一,我国铝土岩系和煤系地层中沉积黏土型锂矿主要分布在扬子地块西南部和华北地块,该类型锂矿分布广、储量大,对其进行研究对破解我国未来锂资源困局具有重要意义。本文总结了我国铝土岩系和煤系地层中黏土型锂矿的分布状况,锂的赋存状态、来源,以及开发利用现状等方面的研究进展。锂的富集过程主要与风化-沉积作用及火山岩浆活动有关,锂主要来源于火山凝灰岩、早期形成的岩浆岩、黏土岩等富锂基底岩石。锂以锂绿泥石独立矿物或者类质同象/吸附在黏土矿物、三水铝石和勃姆石中。锂的提取流程与锂的赋存状态密切相关。随着实验及工业提锂技术的发展,该类型锂资源具有广阔的前景。

关键词：沉积黏土型锂矿铝土岩系煤系地层锂赋存状态物质来源开发利用潜力

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厚覆盖区磁铁矿空-地-井协同勘查技术体系

地质通报 2024年

作者：吴成平于长春张迪硕熊盛青朱裕振侯征高秀鹤中国自然资源航空物探遥感中心自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室山东省煤田地质规划勘察研究院河北地质大学

为满足社会发展对矿产资源需求的不断増长，保障我国战略性矿产资源安全，矿产勘查逐步向深部发展。厚覆盖地区磁铁矿勘查作为深部找矿重要内容，存在以往工作程度低、矿体引起的异常信号弱、找矿难度大等问题，亟待探索形成一套行之有... 详细信息

为满足社会发展对矿产资源需求的不断増长，保障我国战略性矿产资源安全，矿产勘查逐步向深部发展。厚覆盖地区磁铁矿勘查作为深部找矿重要内容，存在以往工作程度低、矿体引起的异常信号弱、找矿难度大等问题，亟待探索形成一套行之有效的勘查技术体系。本文运用空-地-井多维度、多方法勘查手段，采用远景区——航空物探——地面物探及验证孔——空地井联合反演——钻探逐级逼近的多元信息工作方法，使用空-地-井地球物理勘查技术、综合地质找矿信息提取方法、岩性构造填图及靶区圈定、基于多元信息的航空重磁联合反演、三维地质-地球物理建模等关键技术，建立了厚覆盖区磁铁矿空-地-井协同勘查技术体系。该技术体系在山东齐河厚覆盖示范区应用，提升了找矿效果，实现了富铁矿找矿突破。该技术体系发挥了空-地-井协同勘查优势，为厚覆盖区磁铁矿勘查提供了理论和技术支撑，也为厚覆盖区寻找其他类型矿床提供参考。

关键词：厚覆盖区矿产勘查技术体系航空重磁

花岗质岩浆‒热液过渡阶段成矿响应及其岩石学记录

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大地构造与成矿学 2024年第3期48卷 460-477页

作者：洪涛翟明国高俊徐兴旺吴楚中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国地质调查局发展研究中心北京100037

开展铜、锂和铍等关键金属的迁移富集机制与规律研究对于理解斑岩型和伟晶岩型矿床的成因具有重要意义。目前,大多数研究集中在岩浆形成到热液析出的“两端”演化过程,而岩石的后期热液蚀变是流体活动最活跃的时期,会强烈改造前期的成... 详细信息

开展铜、锂和铍等关键金属的迁移富集机制与规律研究对于理解斑岩型和伟晶岩型矿床的成因具有重要意义。目前,大多数研究集中在岩浆形成到热液析出的“两端”演化过程,而岩石的后期热液蚀变是流体活动最活跃的时期,会强烈改造前期的成矿过程,导致难以识别岩浆向热液转换阶段的成矿流体演化特征。近来,研究发现花岗质岩浆在岩浆‒热液过渡阶段存在熔体与热液流体共生的岩石学记录:斑岩型矿床成矿体系中保存的含矿岩墙/脉、富铜钼的“岩浆‒流体”囊状体、“羽丝状”含矿细晶岩脉群、蠕虫状石英斑晶中保留的熔体‒流体包裹体;伟晶岩型矿床成矿体系中保存的单向固结的石英脉和细晶岩、晶洞构造和文象结构等。这些岩石学证据有效记录了成矿流体从岩浆到热液演化过程中同源固相与流体相之间的平衡控制过程,以及成矿元素的溶解和富集行为:(1)岩浆‒热液过渡阶段形成的“羽丝状”含铜细晶岩脉群,表明在较高的温度(523~613)℃条件下,熔体和流体存在相分离;(2)岩浆‒热液过渡阶段形成的熔流体混合相是亲铜元素由岩浆迁移进入热液的保障,可能代表了运移成矿元素介质的性质;(3)在岩浆‒热液过渡阶段,晶洞中石英的阴极发光(CL)图像揭示了多期环带结构,不同环带的O同位素均显示来源于岩浆阶段,可能与同一岩浆房中存在成矿流体多次出溶相关;(4)岩浆‒热液过渡阶段分离出的碱性金属元素/挥发性组分(如H2O、F、B和Cl)进一步促进了伟晶岩型矿床中Li、Be等成矿金属的富集和迁移;(5)岩浆‒热液过渡阶段形成的特殊含矿结构(如文象结构)是伟晶岩型Be矿床的有效找矿标志。在岩浆‒热液过渡阶段形成的岩石学证据虽然受到后续热液的强烈改造,但是仍能保存部分重要的成矿学信息,剖析该阶段成矿作用有助于了解花岗质成矿岩浆完整的岩浆‒热液流体的演化过程。

关键词：岩浆‒热液型矿床战略性关键金属铜、锂、铍岩浆‒热液过渡阶段