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知识-数据联合驱动的可解释智能矿产预测研究:以四川可尔因矿集区为例
1
作者 李楠 尹世滔 +4 位作者 柳炳利 肖克炎 王成辉 代鸿章 宋相龙 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期60-77,共18页
随着人工智能和大数据技术的迅速发展,基于机器学习的矿产资源智能预测已成为当前研究热点。然而,部分机器学习模型嵌套的复杂非线性网络结构和抽象表达,具有高度不透明的黑盒属性,导致智能预测结果与成矿作用之间缺乏相关解释,降低了... 随着人工智能和大数据技术的迅速发展,基于机器学习的矿产资源智能预测已成为当前研究热点。然而,部分机器学习模型嵌套的复杂非线性网络结构和抽象表达,具有高度不透明的黑盒属性,导致智能预测结果与成矿作用之间缺乏相关解释,降低了预测模型的泛化能力和预测结果的可靠程度。为解决以上问题,本研究提出了知识-数据联合驱动的可解释矿产资源智能预测方法。首先,采用最佳-最差法(BWM)建立了融合先验地质特征权重的集成学习智能预测模型,以强化模型预测效果。之后,使用从全局到局部,从特征到样本的多尺度多维度可解释性方法,解构预测结果,定量评价预测指标重要程度。最后,结合野外验证后的专家指导校正,实现地质找矿知识更新迭代,形成矿床知识嵌入和矿床知识发现完整闭环,进而提升矿产资源智能预测决策过程的透明性和预测结果的可靠性。以四川可尔因矿集区为例进行实验,圈定A类高潜力靶区8处,占总面积的6.58%,其中84%的矿床样本位于高潜力靶区,表明预测方法的稳定性。钠长石频谱、Na_(2)O+K_(2)O、环形构造、Li/La和二云母花岗岩依次成为关键预测特征,呈现出明显的有序性,经野外验证,证实其与可尔因伟晶岩型锂矿找矿模型密切相关。 展开更多
关键词 矿产资源定量预测 可尔因矿集区 知识嵌入 集成学习 可解释性 野外验证
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遥感技术在现代盐湖研究中的应用现状及发展前景
2
作者 代晶晶 白龙洋 吴畅宇 《地质与勘探》 北大核心 2025年第2期279-287,共9页
盐湖是重要的水体资源,锂、钾、镁、硼等矿产资源含量丰富,且对于环境变化有重要的指示意义。利用遥感技术开展盐湖研究具有宏观、动态、定量等优势,已成为盐湖资源及环境研究的重要技术手段之一。本文从盐湖卤水的理化参数遥感提取、... 盐湖是重要的水体资源,锂、钾、镁、硼等矿产资源含量丰富,且对于环境变化有重要的指示意义。利用遥感技术开展盐湖研究具有宏观、动态、定量等优势,已成为盐湖资源及环境研究的重要技术手段之一。本文从盐湖卤水的理化参数遥感提取、盐湖矿产资源遥感预测与评估、盐湖及周围环境变化遥感监测三个方面系统总结了遥感技术在盐湖研究中的应用现状。盐湖卤水的理化参数遥感反演以水深为主,其它水体参数的遥感反演目前还在起步阶段;盐湖矿产资源遥感预测与评估主要以盐湖成矿预测及矿产资源量估算为主,盐湖及周围环境的遥感监测主要集中于湖面面积的变化监测及盐湖周边环境的动态监测。本文认为当前盐湖遥感研究存在盐湖实测数据收集较为困难、多光谱数据遥感盐湖信息挖掘欠深入、盐湖信息提取方法鲁棒性差等问题。未来,高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率遥感数据的联合应用是盐湖研究发展的必然趋势,机器学习、深度学习等算法的不断改进是盐湖遥感信息提取的必然要求,建立全球盐湖资源的遥感评价体系是盐湖遥感发展的最终目标。 展开更多
关键词 盐湖 遥感 矿产资源 环境 应用现状 发展趋势
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西藏珠勒矿化点的发现与勘查——来自短波红外蚀变矿物填图的证据 被引量：2
3
作者 白龙洋 代晶晶 +3 位作者 刘治博 宋扬 王楠 陈伟 《地质与勘探》 北大核心 2025年第2期221-229,共9页
西藏珠勒地区是班公湖-怒江成矿带西南段陆相火山岩地区新发现的矿化点,地表发育蚀变岩帽与找矿线索,存在较大的找矿潜力。本文基于短波红外技术对珠勒地区蚀变岩帽开展精细解剖研究,在查明区域围岩蚀变类型的基础上厘定蚀变矿物组合,... 西藏珠勒地区是班公湖-怒江成矿带西南段陆相火山岩地区新发现的矿化点,地表发育蚀变岩帽与找矿线索,存在较大的找矿潜力。本文基于短波红外技术对珠勒地区蚀变岩帽开展精细解剖研究,在查明区域围岩蚀变类型的基础上厘定蚀变矿物组合,分析典型蚀变矿物波谱特征,建立指针矿物光谱勘查标识并预测热液中心位置。研究发现:珠勒地区地表以强烈的硅化、绢云母化为主,蚀变矿物组合主要表现为绢云母±伊利石±蒙脱石、绢云母±蒙脱石±黄钾铁矾、绢云母±伊利石±碳酸盐、绢云母±绿泥石、明矾石、叶蜡石±高岭石±地开石±水铝石等6个类别。结合蚀变矿物组合及标型矿物短波红外光谱特征机理性认识,揭示了绢云母高SWIR-IC(>2.4)、明矾石高Pos1480(>1483nm)及高Pos1430(>1433nm)能够作为推测热液中心的光谱依据缩小找矿靶区。本次基于珠勒地区地表蚀变矿物短波红外研究圈定出1处热源寻找潜力区,可为后续深部找矿勘查工作提供理论依据。 展开更多
关键词 短波红外光谱 蚀变矿物 找矿勘查 珠勒 西藏
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大兴安岭南段多金属成矿带多源遥感蚀变信息提取研究——以内蒙古赤峰地区为例
4
作者 吴畅宇 代晶晶 +3 位作者 武广 佘宏全 庞绪勇 赵天辰 《地质与勘探》 北大核心 2025年第2期230-242,共13页
内蒙古赤峰北部地区拥有丰富的铅锌银锡钨铜锂铍铌钽钼铁矿产资源,是大兴安岭南段有色金属-稀有金属-银成矿带的重要组成区域。前人对大兴安岭南段,特别是赤峰地区开展了大量的地、物、化、遥和矿产等各方面的调查,但仍缺少有效的浅覆... 内蒙古赤峰北部地区拥有丰富的铅锌银锡钨铜锂铍铌钽钼铁矿产资源,是大兴安岭南段有色金属-稀有金属-银成矿带的重要组成区域。前人对大兴安岭南段,特别是赤峰地区开展了大量的地、物、化、遥和矿产等各方面的调查,但仍缺少有效的浅覆盖区找矿方法。考虑该区成矿地质背景、矿床的空间分布规律等综合因素,本文采用多源遥感技术对赤峰北部的克什克腾旗和林西县开展矿化蚀变信息提取。利用多光谱数据(Landsat-8、ASTER数据)通过主成分分析法提取了不同类别的矿物蚀变信息;针对GF-5数据,采用混合调谐匹配滤波技术对矿化蚀变信息进行提取;再将三种遥感提取结果进行叠加分析,完成成矿靶区的圈定,并开展野外验证,进一步深化遥感在地质矿产资源调查领域的应用。基于Landsat-8、ASTER两种多光谱数据对铁染、羟基类(Mg-OH、Al-OH)矿物信息进行了提取;基于GF-5数据识别出了白云母、绿帘石、高岭石3种蚀变矿物。经过野外验证发现,遥感提取结果与实际蚀变异常对应良好,并在圈定的靶区内发现了锡铜银铅锌矿化。本次研究结合不同数据源的提取与叠加结果,同时通过野外验证,印证了本文使用的矿化蚀变信息遥感提取方法的准确度。多光谱-高光谱遥感数据相结合有助于后续蚀变分带的分析与更精确的成矿预测,从而更好地服务于矿产资源调查等领域。 展开更多
关键词 多源遥感数据 蚀变信息提取 主成分分析 混合调谐匹配滤波 赤峰地区 内蒙古
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明矾石光谱在蚀变岩帽找矿勘查中的应用进展
5
作者 白龙洋 代晶晶 +2 位作者 王楠 宋扬 刘治博 《岩石学报》 北大核心 2025年第5期1837-1850,共14页
蚀变岩帽是强酸性、高氧逸度的岩浆热液或混合地下水与围岩反应的产物, 属于浅成低温热液铜金矿床的重要找矿标志。明矾石作为蚀变岩帽中发育的最为常见的蚀变矿物之一, 对高硫化型浅成低温热液矿床的找矿勘查具有重要指示意义。近年来,... 蚀变岩帽是强酸性、高氧逸度的岩浆热液或混合地下水与围岩反应的产物, 属于浅成低温热液铜金矿床的重要找矿标志。明矾石作为蚀变岩帽中发育的最为常见的蚀变矿物之一, 对高硫化型浅成低温热液矿床的找矿勘查具有重要指示意义。近年来, 明矾石在找矿勘查应用中的应用效果已逐步突显, 特别是岩浆热液成因的明矾石通常可揭示深部斑岩矿化的存在。同时, 明矾石红外光谱及其地球化学特征已成为相关矿床勘查标识研究的重要方向, 其短波红外1480nm峰位、拉曼光谱161cm^(-1)峰位及161cm^(-1)、234cm^(-1)峰强、地球化学Na-K元素变化规律已被广泛应用于指示深部热液中心。然而, 明矾石的光谱学找矿勘查标识体系构建尚不够完善, 矿物光谱与地球化学特征之间的耦合机理性研究薄弱。本文系统阐述了不同成因环境下明矾石的矿物学特征, 探讨了明矾石光谱与其地球化学成分的影响因素, 提出了明矾石光谱及地球化学勘查标识构建过程中存在的问题, 并基于明矾石光谱勘查体系的不足指出了该矿物在地质勘查领域的未来发展方向。本文旨在为后续明矾石的勘查标识研究提供借鉴, 并为蚀变岩帽的找矿勘查提供理论与技术支撑。 展开更多
关键词 蚀变岩帽 明矾石 光谱 矿物地球化学 找矿勘查
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西藏中拉萨地体松木果强过铝质花岗岩的成因及对新特提斯洋晚三叠世俯冲作用的指示
6
作者 刘畅 陈伟 +5 位作者 赵元艺 刘洪章 俞嘉嘉 贾立民 邸梦想 张书豪 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2797-2811,共15页
中拉萨地体晚三叠世弧岩浆作用在研究新特提斯洋板块构造演化具有重要地质意义。本文通过对中拉萨地体晚三叠世松木果花岗闪长岩和二长花岗岩的全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及锆石Lu-Hf同位素进行分析,探讨岩石成因。结果显示松木果花... 中拉萨地体晚三叠世弧岩浆作用在研究新特提斯洋板块构造演化具有重要地质意义。本文通过对中拉萨地体晚三叠世松木果花岗闪长岩和二长花岗岩的全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及锆石Lu-Hf同位素进行分析,探讨岩石成因。结果显示松木果花岗闪长岩和二长花岗岩的锆石U-Pb定年结果分别为209.7±1.4Ma、209.1±1.5Ma,表明其形成于晚三叠世。花岗闪长岩具有较低的SiO_(2)(63.46%~64.13%),里特曼指数(σ)介于1.97~2.84,具有钙碱性特征,二长花岗岩具有较高的SiO_(2)(72.56%~74.64%),里特曼指数(σ)介于2.19~2.39,具有钙碱性特征。花岗闪长岩和二长花岗岩的A/CNK为1.12~1.30,显示强过铝质特征。二者微量元素均富集Rb、U、K、Th等元素,而相对亏损Nb、P、Ti等元素。二者的(La/Yb)N值为6.63~35.4,反映轻重稀土元素分馏显著的特征。研究表明二长花岗岩和花岗闪长岩为钙碱性强过铝质S型花岗岩。其中,二长花岗岩来源于杂砂岩和长英质泥岩的熔融,花岗闪长岩来源于受过铝质俯冲组分(洋底沉积物)交代和改造下地壳的部分熔融。结合前人研究资料,认为中拉萨地体松木果岩体晚三叠世花岗岩形成于新特提斯洋北向俯冲作用的构造背景下。 展开更多
关键词 中拉萨地体 松木果 晚三叠世 锆石U-PB定年 岩石成因
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江西德兴矿集区遥感蚀变异常信息提取及找矿指示意义 被引量：1
7
作者 冯依琳 郑忠超 +4 位作者 王旭东 华嵘辉 代晶晶 廖小武 黄鸿新 《地质与勘探》 北大核心 2025年第2期256-267,共12页
近年来,随着国内外对地观测技术的不断进步,遥感技术已逐渐成为地质调查和矿产资源勘查等领域的重要技术手段之一。卫星遥感技术可以快速获取大范围的蚀变异常信息,服务于区域后续找矿勘查。本文针对江西德兴矿集区及其外围,基于Landsat... 近年来,随着国内外对地观测技术的不断进步,遥感技术已逐渐成为地质调查和矿产资源勘查等领域的重要技术手段之一。卫星遥感技术可以快速获取大范围的蚀变异常信息,服务于区域后续找矿勘查。本文针对江西德兴矿集区及其外围,基于Landsat-8OLI多光谱数据和GF-5AHSI高光谱数据,提取了矿集区及其外围区域的遥感蚀变异常信息,分析了区内蚀变异常分布特征,圈定了成矿有利地段。基于Landsat-8OLI数据采用主成分分析方法提取出了铁染类、羟基类蚀变异常信息;基于GF-5AHSI数据采用混合调谐匹配滤波法提取出了云母、碳酸盐、绿泥石蚀变矿物信息。结合德兴矿集区地质资料,对比分析了两类遥感数据提取的蚀变异常信息分布情况,揭示了该地区发育斑岩成矿体系典型的蚀变分带特征,具体表现为从中心向外围逐渐由绢英岩化带过渡到青磐岩化带。在此基础上,圈定了2处找矿有利地段,分别位于德兴斑岩铜矿北部及银山矿床东南部。经野外实地验证,这2处找矿有利地段发育大面积铁染类蚀变异常,且地表采集的岩块样品显示,区内广泛分布的以千枚岩为主的双桥山群浅变质岩系发育绢云母化、绿泥石化,与卫星遥感数据蚀变异常提取结果有较好的对应关系。该研究结果表明该区域具有进一步寻找斑岩型矿床的找矿潜力,为该地区后续找矿勘查工作提供了重要的遥感判据。 展开更多
关键词 蚀变矿物 Landsat-8 GF-5 高光谱 斑岩铜矿 德兴矿集区 江西
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内蒙古朱拉扎嘎金矿床成矿作用:来自辉钼矿Re-Os同位素和榍石原位U-Pb年龄的约束
8
作者 闫鹏程 江思宏 +3 位作者 赖勇 张莉莉 刘翼飞 陈林君 《岩石学报》 北大核心 2025年第7期2434-2448,共15页
朱拉扎嘎金矿是位于华北板块北缘西段阿拉善地块的一座超大型金矿,为“亚洲金腰带”的东延部分,其成矿时代一直不明确,限制了对“亚洲金腰带”成矿作用的系统认识。本文基于详细的野外调研及岩相学研究,在朱拉扎嘎金矿中识别出与金共生... 朱拉扎嘎金矿是位于华北板块北缘西段阿拉善地块的一座超大型金矿,为“亚洲金腰带”的东延部分,其成矿时代一直不明确,限制了对“亚洲金腰带”成矿作用的系统认识。本文基于详细的野外调研及岩相学研究,在朱拉扎嘎金矿中识别出与金共生的榍石,并首次发现与金矿成矿相关的辉钼矿,对此开展了榍石的LA-ICP-MS U-Pb年代学、地球化学及辉钼矿Re-Os同位素定年分析。研究表明,朱拉扎嘎金矿中榍石的Th/U比值基本为0.16~1.26,形成温度约为594~618℃,为热液成因;稀土元素特征显示出重稀土富集,轻稀土相对亏损,并且有Ce弱正异常和Eu异常变化较大,指示成矿流体物理化学条件,由早期的氧化环境逐渐变为还原环境。定年结果显示,榍石U-Pb年龄为284.3±7.7Ma,2件辉钼矿样品的加权平均年龄为277.5±3.9Ma,在误差范围内一致,代表了朱拉扎嘎金矿的成矿年龄。结合区域上典型矿床地质特征和成岩成矿年龄的对比分析,认为朱拉扎嘎金矿床与浩尧尔忽洞金矿、毕力赫金矿等与“亚洲金腰带”上的典型矿床相似。朱拉扎嘎金矿床为大洋闭合过程中板块俯冲、碰撞背景下,早期沉积形成的含矿地层经晚古生代花岗岩浆作用叠加改造形成的热液矿床。 展开更多
关键词 朱拉扎嘎金矿 榍石U-Pb定年 辉钼矿Re-Os同位素 成矿年龄 阿拉善地块 亚洲金腰带
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中拉萨地块强过铝质则弄群火山岩的成因机制及洋底沉积物参与弧岩浆作用的启示
9
作者 俞嘉嘉 唐菊兴 +5 位作者 陈伟 刘畅 贾立民 王艳凯 邸梦想 张书豪 《岩石学报》 北大核心 2025年第5期1759-1776,共18页
鑫龙金矿是新发现的产于则弄群陆相火山岩的高硫化型浅成低温热液金矿床,则弄群火山岩成因、源区等的研究对于在中拉萨地块上寻找斑岩-浅成低温热液型矿床意义重大。本文对当惹雍措西地区则弄群火山岩进行了岩石地球化学、年代学及Sr-Nd... 鑫龙金矿是新发现的产于则弄群陆相火山岩的高硫化型浅成低温热液金矿床,则弄群火山岩成因、源区等的研究对于在中拉萨地块上寻找斑岩-浅成低温热液型矿床意义重大。本文对当惹雍措西地区则弄群火山岩进行了岩石地球化学、年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学研究,旨在揭示其成因机制及其对成矿作用的影响。则弄群火山岩属于一套中酸性火山岩,出露安山岩、英安岩及流纹岩,更多以英安岩和流纹岩为主。锆石U-Pb年龄指示扎列拿组火山岩形成于126.3±1.4Ma,属于早白垩世。整体表现出钙碱性至高钾钙碱性系列特征(Na_(2)O+K_(2)O=3.04%~7.24%);安山岩显示准铝质至弱过铝质(A/CNK=0.96~1.06),英安岩和流纹岩显示强过铝质(A/CNK=1.14~1.30)。岩石具有中等轻稀土总量、轻稀土富集和Eu负异常特征(∑REE=94.4×10^(-6)~243.2×10^(-6),(La/Yb)_(N)=5.54~14.1,δEu=0.32~0.91),富集LILEs(如Rb、Th、Pb等)而亏损HFSEs(如Nb、Ta、Ti和P等),并且中性到酸性的Eu和HFSEs亏损程度逐渐增强,指示同源岩浆的分离结晶程度增强。火山岩具有富集的Sr-Nd-Pb同位素组成((^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)=0.71259~0.72043,ε_(Nd)(t)=-12.3~-7.89;(^(206)Pb/^(204)Pb)_(i)=18.652~18.718,(^(207)Pb/^(204)Pb)_(i)=15.728~15.770,(^(208)Pb/^(204)Pb)_(i)=39.066~39.336),具有不同于地壳岩浆的Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=-8.55~-0.27)。则弄群扎列拿组火山岩为形成于洋陆俯冲背景下的弧岩浆,但不同于经典弧岩浆,它们普遍具有强过铝质、富Sr-Nd-Pb同位素特征。综合全岩地球化学、同位素特征,本文认为俯冲的洋底沉积物是造成这些地球化学特征的主要原因,指示洋底沉积物可能在弧岩浆作用中扮演了重要角色。同时,洋底沉积物可提供大量流体,促使地幔楔熔融,形成有利于运载Cu、Au成矿元素的富水、高氧逸度岩浆。 展开更多
关键词 当惹雍措西地区 则弄群火山岩 Sr-Nd-Pb-Hf同位素 弧岩浆
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西藏嘎日阿统超大型花岗岩型铷矿床锆石U-Pb年龄及铷的赋存状态
10
作者 谢金玲 唐菊兴 +6 位作者 林彬 唐攀 祁婧 邓世林 何亮 张晓旭 杨毅 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2724-2738,共15页
青藏高原广泛分布大量的高分异花岗岩,但其稀有金属的成矿潜力和找矿方向尚不清晰。嘎日阿统矿床是近年来在拉萨地体中部新发现的超大型花岗岩型铷矿床。详细的地质调查和钻孔编录结果显示,嘎日阿统矿床铷矿化主要赋存在二长花岗岩及其... 青藏高原广泛分布大量的高分异花岗岩,但其稀有金属的成矿潜力和找矿方向尚不清晰。嘎日阿统矿床是近年来在拉萨地体中部新发现的超大型花岗岩型铷矿床。详细的地质调查和钻孔编录结果显示,嘎日阿统矿床铷矿化主要赋存在二长花岗岩及其围岩中。锆石U-Pb测年结果显示含矿的二长花岗岩的加权平均年龄为20.0±0.5 Ma(n=14,MSWD=1.8),说明其是中新世岩浆侵位的产物。显微矿物学及电子探针分析数据揭示铷主要以类质同象的形式赋存在白云母和黑云母中,未发现独立的富铷矿物。此外,白云母和黑云母的地球化学特征,进一步揭示与成矿作用有关的岩浆起源于低氧逸度环境下壳源物质重熔,岩浆经过强烈的结晶分异后形成富氟岩浆热液,最终形成大规模铷矿床。嘎日阿统超大型花岗岩铷矿床的发现,不仅丰富了中国铷矿资源的分布规律,也支撑了青藏高原高分异花岗岩的稀有金属的勘查评价。 展开更多
关键词 LA-ICP-MS U-Pb测年 电子探针 矿物学 嘎日阿统 铷矿 西藏
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