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我国钴镍矿床的成矿规律、科学问题、勘查技术瓶颈与研究展望 被引量：45
1
作者 苏本勋 秦克章 +6 位作者 蒋少涌 曹明坚 张招崇 张宏罗 薛国强 周涛发 莫江平 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期968-980,共13页
钴镍矿床主要有四类:岩浆型、红土型、沉积岩-变沉积岩容矿型和热液型。本文提出“纽带矿床”的概念,是指兼具多种不同类型或不同成矿元素组合的矿床,是不同矿床类型之间连接以及与成矿理论连接的结合点,也是成矿模型与找矿模型之间的... 钴镍矿床主要有四类:岩浆型、红土型、沉积岩-变沉积岩容矿型和热液型。本文提出“纽带矿床”的概念,是指兼具多种不同类型或不同成矿元素组合的矿床,是不同矿床类型之间连接以及与成矿理论连接的结合点,也是成矿模型与找矿模型之间的纽带。从金属共生关系的角度看,镍矿普遍伴生钴,但钴矿未必有镍;从元素地球化学的角度看,钴和镍在深部岩浆过程多共生,而在浅表热液、风化和沉积等过程多分离。据此提出钴镍成矿的关键科学问题为钴镍共生、分离和富集机理,主要包括:(1)岩浆-热液过程中的钴镍分离与富集机理;(2)风化-沉积过程中的钴镍共生-分离-富集机理。通过对四种类型典型矿床和纽带矿床的解剖,结合实验岩石学及数值模拟计算与钴镍赋存状态及富集规律的研究,有助于建立完整的钴镍成矿理论体系。同时,从更大尺度上来看,钴镍成矿和重大地质事件具有一定的耦合关系,镁铁-超镁铁岩体的成矿差异与构造背景息息相关,而热液改造在钴超常富集方面可能起到至关重要的作用。钴镍矿床赋矿地质体产状复杂多变,含矿岩体与围岩之间物性相似,钴-镍赋存状态多样,迫切要求解决钴镍矿床勘查的关键技术问题为多元多尺度勘查技术体系与含矿性评价,主要包括:(1)碳质层干扰下有效信号辨别提取技术;(2)小岩体和陡倾斜矿体的精细识别技术;(3)多元信息匹配关联与含矿性评价技术。我国钴镍资源分布特点和成矿特色要求在高效勘查技术体系的研发和集成时应优先考虑岩浆型钴镍矿,而沉积岩-变沉积岩容矿型和热液型钴镍矿床的找矿工作应借鉴同成因矿床或主矿种矿床的勘查方法。 展开更多
关键词 钴镍矿床 纽带矿床 钴镍共生分离 勘查技术
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胶东金矿田的深部地球物理勘查模式初步研究 被引量：10
2
作者 张宝林 吕古贤 +3 位作者 梁光河 徐兴旺 李志远 苗雅娜 《地质力学学报》 CSCD 2019年第A01期150-156,共7页
胶东金矿田深部'第二富集带'找矿潜力巨大,但预测难度也大,其中一个问题是深部勘查目标难以识别。作为复杂成矿过程的产物,按经济指标划分的金矿体和规模更大的构造蚀变带,可以整体上作为深部地球物理勘查的目标,扩大目标地质... 胶东金矿田深部'第二富集带'找矿潜力巨大,但预测难度也大,其中一个问题是深部勘查目标难以识别。作为复杂成矿过程的产物,按经济指标划分的金矿体和规模更大的构造蚀变带,可以整体上作为深部地球物理勘查的目标,扩大目标地质体的规模,从而提高物探方法的分辨率。基于矿床地质特征、岩(矿)石物性参数及含矿构造岩相带的空间形态特点,将胶东地区金矿床分为三类:一维角砾岩型、二维蚀变岩型、二维石英脉型。依托'中生代岩浆核杂岩隆起—拆离带'控矿构造模式,应用含矿构造岩相带和地球物理方法相结合的工作模式,在玲珑—焦家、大庄子、蓬家夼等矿田开展深部找矿预测,为物探方法有效识别深部矿化带提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 胶东 金矿田 成矿类型 深部预测 地球物理勘查 构造岩相带
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中国还原性斑岩矿床研究进展及判别标志 被引量：11
3
作者 申萍 潘鸿迪 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期967-994,共28页
世界上大多数斑岩矿床的成矿流体为氧化流体(CO2>>CH4)。然而,Rowins(2000)提出一些斑岩Cu-Au矿床的成矿流体为富含CH4的还原流体,矿床缺乏磁铁矿、赤铁矿和硬石膏等表征高氧逸度的矿物,而发育大量的磁黄铁矿,矿床规模小,矿床形... 世界上大多数斑岩矿床的成矿流体为氧化流体(CO2>>CH4)。然而,Rowins(2000)提出一些斑岩Cu-Au矿床的成矿流体为富含CH4的还原流体,矿床缺乏磁铁矿、赤铁矿和硬石膏等表征高氧逸度的矿物,而发育大量的磁黄铁矿,矿床规模小,矿床形成与含钛铁矿的还原性的Ⅰ型花岗岩类有关,并将其称之为还原性斑岩Cu-Au矿床。我国学者研究发现,中国不但发育还原性斑岩铜矿床,还发育还原性斑岩-矽卡岩铜矿床和还原性斑岩钼矿床,我们建议将这三种矿床统称为还原性斑岩矿床。本文基于课题组近十年来的研究工作,并结合前人的研究成果,综合分析了中国发育的大中型还原性斑岩矿床的典型实例,在此基础上,重点阐明中国大型还原性斑岩矿床的特点、流体中CH4来源及其有关的成矿作用、容矿围岩特点、成矿岩浆氧化还原状态及其成因、矿床形成的构造背景等。与Rowins(2000)提出的还原性斑岩铜矿床规模小的特点不同,中国发育的一些还原性斑岩矿床规模大;我们研究还识别出该类矿床发育独特的热液矿物和矿石矿物,比如,还原性斑岩铜矿发育热液钛铁矿,矿石矿物以黄铜矿为主,罕见斑铜矿、辉铜矿等矿物;还原性斑岩钼矿床出现热液钛铁矿,矿石矿物以辉钼矿为主,罕见黑钨矿和锡石等矿物;还原性斑岩-矽卡岩铜矿床的矽卡岩期发育钙铝榴石、钙铁辉石等还原性矽卡岩矿物和大量的磁黄铁矿,热液期以发育黄铜矿而非斑铜矿和辉铜矿等矿石矿物为特征。因此,还原性斑岩矿床除了Rowins(2000)提出的发育富CH4还原流体和磁黄铁矿等识别标志之外,还可辅以独特的脉石矿物(如钛铁矿、钙铝榴石、钙铁辉石等)和简单的矿石矿物(如黄铜矿、辉钼矿等)这两个标志进行识别。中国还原性斑岩矿床含矿岩体的围岩中普遍发育还原性岩石(如含碳质沉积岩或火山沉积岩、含亚铁的火山岩或火山沉积岩等);对于成矿流体中CH4、C2H6等还原性气体的来源,多数学者认为CH4、C2H6等还原性气体主要源于还原性围岩,部分源于岩浆。关于还原性斑岩矿床的成矿岩体是否为含钛铁矿的、还原性的花岗岩类,目前研究较少且存在争议,多数学者认为成矿原始岩浆为氧化性岩浆,但其氧逸度偏低,少数学者认为成矿岩浆始终为还原岩浆。还原性斑岩矿床与经典的斑岩矿床的成矿构造背景类似,二者没有明显区别。还原性斑岩矿床显示的还原性热液蚀变和成矿特点均与成矿流体富含CH4还原气体密切相关,因此,富含CH4还原流体是还原性斑岩矿床形成的关键。 展开更多
关键词 还原性斑岩矿床 还原流体 CH_(4)来源 钛铁矿 判别标志
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铜同位素在高温岩浆系统中的研究进展及其在岩浆硫化物矿床中的应用
4
作者 张泽 薛胜超 +4 位作者 唐冬梅 王信水 王路阳 王晓曼 张瑞麟 《西北地质》 北大核心 2025年第4期23-40,共18页
Cu同位素在地幔部分熔融、岩浆结晶分异以及地幔交代等高温地质过程中表现出显著的变化特征,其中在岩浆铜镍硫化物成矿系统中发现了~4‰的Cu同位素变化,不同于金属稳定同位素的分馏主要受控于温度变化的传统认识。除了陨石撞击成因的Sud... Cu同位素在地幔部分熔融、岩浆结晶分异以及地幔交代等高温地质过程中表现出显著的变化特征,其中在岩浆铜镍硫化物成矿系统中发现了~4‰的Cu同位素变化,不同于金属稳定同位素的分馏主要受控于温度变化的传统认识。除了陨石撞击成因的Sudbury矿床外,板内和造山带环境的铜镍矿床均显示较大的Cu同位素变化范围,在复杂的成岩–成矿过程研究中显示出巨大潜力。目前主要认识包括:①地幔Cu同位素存在不均一性,洋中脊玄武岩和科马提岩更能代表地幔源区Cu位素组成。②Cu含量与同位素之间的协同变化,以及Cu同位素在硫化物–硅酸盐之间的分馏系数的控制因素,是理解岩浆形成和演化过程中Cu同位素变化的关键因素。③目前对于俯冲带变质脱水过程中Cu同位素的分馏行为研究十分有限,因此单独利用Cu同位素判断Cu迁移路径存在较大不确定性。大部分Cu仍保存在俯冲板片中,与俯冲相关的各类岩石中Cu同位素偏离地幔值的情况可能是偶然现象。④铜镍矿床中Cu同位素的变化受控于多种地质过程或分馏机制的叠加作用,包括:地幔源区Cu同位素不均一性;地壳混染物质对于岩浆体系Cu同位素的改变;硫化物熔离和分异过程导致硫化物矿石Cu同位素的变化;岩浆体系氧化还原状态的变化:一方面Cu同位素随岩浆氧逸度的变化而变化,另一方面是氧化性的熔/流体导致原生硫化物发生分解及其二次沉淀可以导致Cu同位素变化。Cu同位素在揭示成岩–成矿过程中的关键作用日益凸显,未来应加强探讨Cu同位素与其他同位素体系(如Fe、Zn、Ni等)的协同作用,结合实验与模拟,完善岩浆铜镍硫化物矿床成矿模型,对深入理解壳幔物质循环及其资源效应具有重要意义。 展开更多
关键词 Cu同位素 高温岩浆过程 分馏机理 岩浆铜镍硫化物矿床
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希夏邦马峰淡色花岗岩岩石成因初步研究 被引量：2
5
作者 刘小驰 杨雷 +2 位作者 何少雄 胡方泱 王佳敏 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1446-1460,共15页
淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗... 淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗岩,二者地球化学特征以及变形程度都有所差异,全岩地球化学中弱变形的黑花岗岩表现出低Si和富Al、Mg、Fe、K、Ti的特征,铝饱和指数A/CNK为1.06;强变形和弱变形的二云母花岗岩均表现出高Si和贫Mg、Fe、K、Ti的特征,A/CNK为1.11~1.17。同黑云母花岗岩相比,二云母花岗岩稀土元素中Eu元素负异常明显,微量元素中富集Sn、U,亏损Ba、Sr、Zr、Hf、LREE等元素,暗示岩浆经历了斜长石、黑云母、锆石、独居石和磷灰石的分离结晶作用。黑云母花岗岩和二云母花岗岩中的独居石给出U-Th-Pb年龄为22.9±0.2Ma、22.7±0.5Ma和22.7±0.7Ma的一致结果,这一年龄略早于前人报道的结果,指示藏南拆离系活动时间在该区域与喜马拉雅中段具有一致性。本文认为希夏邦马淡色花岗岩岩浆作用与碰撞后伸展阶段发育的藏南拆离系活动具有同时性。 展开更多
关键词 淡色花岗岩 喜马拉雅 希夏邦马峰 U-Th-Pb年龄 藏南拆离系 分离结晶
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西藏冈底斯南缘努日铜钨钼矿床地质特征与矽卡岩矿物学研究 被引量：35
6
作者 陈雷 秦克章 +6 位作者 李光明 李金祥 肖波 江化寨 赵俊兴 范新 江善元 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期417-437,共21页
西藏山南地区努日铜钨钼矿床位于冈底斯火山-岩浆弧构造带东段南缘,是新近探明的一个大型矽卡岩型铜钨钼矿床。矿区内出露有白垩系比马组和旦师庭组及大量晚白垩世和古近纪的侵入岩。矿区内的矽卡岩呈层状、似层状产在白垩系比马组地层... 西藏山南地区努日铜钨钼矿床位于冈底斯火山-岩浆弧构造带东段南缘,是新近探明的一个大型矽卡岩型铜钨钼矿床。矿区内出露有白垩系比马组和旦师庭组及大量晚白垩世和古近纪的侵入岩。矿区内的矽卡岩呈层状、似层状产在白垩系比马组地层中,矽卡岩矿物主要为石榴子石、辉石、硅灰石、角闪石、绿帘石、符山石等;金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、斑铜矿、黝铜矿等。电子探针分析结果表明,矽卡岩矿物中石榴子石主要以钙铁榴石和钙铝榴石为主,辉石主要为透辉石,角闪石属于镁角闪石-阳起石,帘石主要为绿帘石。矽卡岩类型在水平和垂向上具有较好的分带性,依次由石榴子石矽卡岩过渡到透辉石矽卡岩,再过渡到透辉石硅灰石矽卡岩,这种分带特征表现了流体交代作用的变化。矿化类型和矿化组合也具有一定的分带性,浅部以矽卡岩型钨矿化为主;随着深度的增加,逐渐过渡为脉状的铜矿体或铜钼矿体,在局部较深的钻孔中还有少量的斑岩型矿化,主要以铜矿化为主,伴有较弱的钼矿化。石榴子石组分在垂向和水平方向上均具有规律性的变化,由钙铁榴石占主体逐渐过渡为钙铝榴石占主体。成分剖面显示石榴子石的组分和化学成分随着环带的变化而变化,说明石榴子石是由一种脉动式流体形成的,可能是由流体化学成分的自身再平衡和生长过程中流体流量的改变而引起生长速率的改变共同实现的。通过含铁律比值(Kp)的计算,得出努日矿床形成于弱酸性、较强氧化状态。结合矽卡岩矿物分布和成分变化特征,推测努日矿区的矽卡岩可能是由深部侵入体分异出的热液沿着层间的破碎带或断裂,经过较远距离的运移,与地层中的碳酸盐岩发生交代作用而形成。渗透交代作用可能是形成矿区矽卡岩的主要原因,流体的温度和氧逸度变化对于形成不同的矽卡岩矿物具有重要作用。努日矿床的矽卡岩为浅部矽卡岩,可能存在统一的斑岩型-矽卡岩型成矿系统,深部具有较大的找矿潜力。 展开更多
关键词 地质学 矽卡岩矿物 分带性 石榴子石环带 氧化还原条件 努日铜钨钼矿床 冈底斯南缘 西藏
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哈萨克斯坦环巴尔喀什斑岩铜矿地质与成矿背景研究 被引量：56
7
作者 李光明 秦克章 李金祥 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2679-2700,共22页
中哈萨克斯坦位于中亚造山带中部,是中亚型造山带及中亚斑岩铜矿成矿域的重要组成部分,已发现数十个大型和超大型矿床,成群成带分布。主要的斑岩铜矿类型有斑岩铜-金矿、斑岩铜矿、斑岩铜钼矿,大多具同期火山岩。已建立的热液蚀变分带... 中哈萨克斯坦位于中亚造山带中部,是中亚型造山带及中亚斑岩铜矿成矿域的重要组成部分,已发现数十个大型和超大型矿床,成群成带分布。主要的斑岩铜矿类型有斑岩铜-金矿、斑岩铜矿、斑岩铜钼矿,大多具同期火山岩。已建立的热液蚀变分带模式具有碱性蚀变和酸性蚀变两个阶段,已有的硫铅同位素数据表明成矿物质来源于深部。该地区的斑岩铜矿形成与多阶段构造演化有关,早古生代的斑岩铜矿与岛弧演化的早阶段有关,而晚古生代的斑岩铜矿与泥盆纪火山—岩浆弧、石炭纪—二叠纪的火山—岩浆弧有关。从中哈萨克斯坦的北西向南东方向,斑岩铜矿的形成时代逐渐变年轻。虽然经过数十年的研究,但该地区的有关斑岩铜矿的精细时空结构仍未建立。因此,含矿斑岩体与蚀变矿化年龄的精确测定、区域成矿地球动力学背景及其演化、斑岩铜矿的精细时空结构、与中国邻区的构造—岩浆—成矿带的连接对比将是以后的研究方向。 展开更多
关键词 斑岩铜矿 地质特征 成矿背景 巴尔喀什 中哈萨克斯坦 中亚
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亲铜元素的地球化学行为研究进展及其在岩浆硫化物矿床中的应用 被引量：10
8
作者 孙赫 唐冬梅 +3 位作者 秦克章 范新 肖庆华 苏本勋 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期840-850,共11页
亲铜元素在岩浆演化和硫化物熔离过程中的行为是解释岩浆硫化物矿床形成过程的一个窗口,通过实验研究来探讨亲铜元素的地球化学行为,并用于岩浆硫化物矿床的定量化研究是此类矿床今后的一个发展方向。本文总结了硫和亲铜元素在岩浆演化... 亲铜元素在岩浆演化和硫化物熔离过程中的行为是解释岩浆硫化物矿床形成过程的一个窗口,通过实验研究来探讨亲铜元素的地球化学行为,并用于岩浆硫化物矿床的定量化研究是此类矿床今后的一个发展方向。本文总结了硫和亲铜元素在岩浆演化过程中的行为规律,并阐明了在岩浆硫化物矿床中的应用,在如下五个方面分别做了讨论:①通过实验对玄武质岩浆中S溶解度的研究,总结出引起硫化物饱和的4个控制因素:岩浆混合、温度迅速降低、壳源混染、快速的结晶分异作用;②通过Ni在橄榄石和硅酸盐熔浆中的分配,定量模拟了岩浆演化过程中,橄榄石中的Ni含量随着橄榄石成分(Fo)变化的规律;③总结了Ni—Cu—PGE—Au在液态硫化物和硅酸盐岩浆中的分配系数,总结了控制分配系数的因素,并探讨了"R-因素"对亲铜元素富集的控制机理;④橄榄石被硫化物包围时,与硫化物发生交换反应,通过交换反应系数(KD)可以定量估算硫化物熔浆中Ni的含量;⑤通过实验得出的亲铜元素在单硫化物固溶体(MSS)和液态硫化物之间的分配,总结了岩浆铜镍硫化物矿床中的分带现象。最后探讨了岩浆硫化物矿床存在的问题和发展方向。 展开更多
关键词 亲铜元素 岩浆演化 岩浆硫化物矿床 定量模拟 综述
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新疆可可托海稀有金属矿床成因和南部地区隐伏矿预测——来自地质、遥感和地球物理的证据 被引量：2
9
作者 申萍 何兰芳 +7 位作者 荆林海 潘鸿迪 冯浩轩 罗耀清 李昌昊 马华东 曹冲 白应雄 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3651-3672,共22页
新疆可可托海是世界著名的伟晶岩型稀有金属矿床,该矿床的成因长期存在争议,资源已枯竭多年,其成矿理论及找矿工作均亟待突破。我们对矿区中—上奥陶统哈巴河群变质岩和三叠纪稀有金属花岗岩进行了地质和地球化学研究,并开展了矿区遥感... 新疆可可托海是世界著名的伟晶岩型稀有金属矿床,该矿床的成因长期存在争议,资源已枯竭多年,其成矿理论及找矿工作均亟待突破。我们对矿区中—上奥陶统哈巴河群变质岩和三叠纪稀有金属花岗岩进行了地质和地球化学研究,并开展了矿区遥感数据解译和地球物理测量工作。结果表明,哈巴河群变质岩以云母片岩为主,与大陆上地壳微量元素含量相似,若以此作为花岗质岩浆的源岩,很难通过部分熔融直接形成含矿熔体;三叠纪稀有金属花岗岩由白云母钠长花岗岩和少量钠长花岗岩组成,其岩浆源于地下深处,在向上运移过程中,经过结晶和流动分异作用,形成富挥发分的含矿岩浆,异地侵位形成稀有金属花岗岩岩枝,矿区存在花岗岩-伟晶岩成矿系统。遥感数据解译显示,矿区发育多个环形影像,这些影像是深部环形构造在浅部的反映,已知的伟晶岩脉及稀有金属花岗岩均赋存其中,指示矿区含矿岩浆活动可能与深部环形构造有关。大地电磁测深显示,在矿区15km以下深处发育低电阻率异常体,反映深部可能存在残余的岩浆房或局部熔融带,矿区花岗质岩浆源于此处;音频大地电磁测深显示,在矿区南北环形构造的深部均存在低电阻率异常。基于上述地质-遥感-地球物理的研究结果,我们预测在矿区之南的环形构造深部有断裂构造及含矿岩浆活动,其中可能有隐伏稀有金属矿体的存在。 展开更多
关键词 哈巴河群片岩 稀有金属花岗岩 花岗岩-伟晶岩成矿系统 环形构造 遥感异常 地球物理异常 隐伏矿
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地质与地球物理综合找矿预测——以刘家坪VMS型铜锌矿床为例 被引量：1
10
作者 苏艳平 张宝林 +2 位作者 徐光晶 李会中 张国梁 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2016年第B11期333-334,共2页
地质与地球物理方法的综合找矿预测是以成矿模式和地球物理理论为基础，将矿床（地质体）成矿理论、地球物理、地球化学、遥感等信息进行综合分析的工作方法（张宝林，2004；廖桂香，2007）。矿床的形成经历了特定的成矿条件和成矿过程... 地质与地球物理方法的综合找矿预测是以成矿模式和地球物理理论为基础，将矿床（地质体）成矿理论、地球物理、地球化学、遥感等信息进行综合分析的工作方法（张宝林，2004；廖桂香，2007）。矿床的形成经历了特定的成矿条件和成矿过程，并赋存于一定的地质环境中，地球物理信息是对地质体的空间分布特征的反映，不包含成矿的直接信息，因此，在成矿预测与找矿过程中，要以地质成矿理论为基础，充分挖掘地球物理、地球化学等的综合数据，尽可能地排除干扰，提取有利信息（申萍等，2011；陈思宇，2014）。 展开更多
关键词 地质地球物理综合勘察 成矿理论 找矿模式 刘家坪铜锌矿 火山岩型块状硫化物
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行星矿产及行星资源地质学初论 被引量：6
11
作者 秦克章 邹心宇 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2276-2286,共11页
了解并利用行星矿产资源、可持续永久开发太空成为行星科学与深空探测的一项重要研究任务。而行星矿产资源的开发利用,需要运用行星科学与地质学特别是矿床学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星矿产资源形成演化规律... 了解并利用行星矿产资源、可持续永久开发太空成为行星科学与深空探测的一项重要研究任务。而行星矿产资源的开发利用,需要运用行星科学与地质学特别是矿床学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星矿产资源形成演化规律,查明行星矿产资源的类型、特征、储量和分布规律;进行行星矿产资源的地质调查、岩石-矿石成分、结构与性能、元素赋存状态、开发利用条件评价与预测,为行星矿产资源开发与太空的可持续永久开发建设提供基础理论与关键技术方法。因此,行星矿产资源学是研究行星矿产资源的品种、类型与分布规律、行星矿产资源成因演化与比较行星成矿学、行星矿产资源勘查评价技术与开采利用工程学的交叉学科。笔者从行星资源地质学的视角,从地球与月球的层圈结构、演化历史、岩石组成与表生环境,研判月球可能产出的矿产资源类型。认为与月海玄武岩、月幔(柱)和陨石撞击成因的层状岩体与镁铁-超镁铁质小岩体有关的铬铁矿-铜镍钴硫化物-铂族元素-钒钛磁铁矿-金刚石矿产,KREEP岩以及月幔柱熔融上覆岩石圈所产生碱性岩相伴的铌-钽-铍-铀等稀有-稀土矿产,具有形成条件与产出可能,从而拓展可能的矿产类型、品种,从更宽广的视角研究月球矿产并规划月球基地建设资源供给。火星上由于水(以及可能存在的板块构造)的存在,除岩浆矿床之外,火星可能具备发育与化学风化沉积、次生富集作用以及变质作用有关矿产的形成条件,具有形成金属与非金属资源的禀赋,可与地球矿产相媲美。未来行星资源地质学应加强地质学、行星化学、行星地质学、行星物理学、矿业工程、冶金工程和材料学的交叉融合及理论应用,发展行星地质勘探方法与智能机器人工程技术,发展高/低温、高/低压、高辐照、低/微重力环境条件下样品采集、加工、多尺度测试分析理论与方法,培养行星资源地质资源与开发工程学科人才。 展开更多
关键词 月球矿产资源 火星矿产 行星资源地质学 月幔柱与陨石冲击成因镁铁-超镁铁岩相伴矿产 KREEP碱性岩相伴稀有金属矿产 分布规律 开发利用
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喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义 被引量：13
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作者 周起凤 秦克章 +6 位作者 刘宇超 何畅通 赵俊兴 李俊瑜 朱丽群 赵永能 张昕 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期433-449,共17页
锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产... 锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产出的多条含锂辉石伟晶岩脉,其规模不等,岩相分带简单,主要岩相带为锂辉石-石英-钠长石带或锂辉石-块体长石-石英-(白云母)带,也见钠质细晶岩。选取3处含锂辉石伟晶岩脉中的锡石开展阴极发光(CL)和原位微区分析测试(EPMA和LA-ICP-MS)研究。锡石的元素替代机制以2(Nb,Ta)^(5+)+Fe^(2+)→3Sn^(4+)和同价置换(Ti^(4+),Zr^(4+),Hf^(4+),U^(4+))→Sn^(4+)为主,部分锂辉石伟晶岩中的锡石出现Fe对Sn和Nb的置换。锡石呈现4种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色):黑色区域具有明显高的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,相对高的Hf含量,以及较大的Ti含量变化范围;灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近,振荡环带具有略高的Nb、Ta和Fe含量,相对低的U含量;白色区域具有相对低的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,以及略低的Hf含量。锡石阴极发光特征与化学组成密切相关,Zr、U、Ga、Hf含量与锡石阴极发光特征具有一定联系。锡石的阴极发光结构(CL结构)主要为均一结构和不均一结构(核-边正环带、补丁以及核-边反环带),包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体,黑色核+振荡环带/灰色边及补丁、灰色核+振荡环带/灰色边及补丁、振荡环带/黑色区域+白色丝带状边/棉絮状补丁、以及振荡环带/灰色/黑色核+黑色边。锡石CL结构的演化序列自内向外表现为黑色核部/晶体→灰色或振荡环带区域/晶体→(白色/黑色区域),向亏损Nb、Ta、Fe、U、Ga,弱亏损Zr、Hf、Y、Ti元素,以及高Ta/(Nb+Ta)值和低Zr/Hf值的方向演化,晚期可出现Fe的富集。锡石的CL结构和化学组成对比发现:同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩,共存矿物的结晶分异可能产生富Nb和富Ta两组锡石,不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有明显差异。锡石CL结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与形成过程。 展开更多
关键词 锡石 矿物原位微区分析 库曲含锂辉石伟晶岩脉 喜马拉雅
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中非新元古代造山带钴超常富集研究进展与展望 被引量：2
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作者 刘天宇 邱正杰 +4 位作者 周伶俐 胡乔帆 莫江平 曾庆栋 范宏瑞 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3037-3054,共18页
钴被誉为“低碳能源金属”,是我国乃至全球急缺的关键金属矿产。中非新元古代铜钴矿带内的沉积岩容矿型铜钴矿床每年为全球提供了60%以上的钴金属产量,是研究钴超常富集的最佳区域。前人对该矿带的研究主要聚焦于铜的成矿作用,然而该矿... 钴被誉为“低碳能源金属”,是我国乃至全球急缺的关键金属矿产。中非新元古代铜钴矿带内的沉积岩容矿型铜钴矿床每年为全球提供了60%以上的钴金属产量,是研究钴超常富集的最佳区域。前人对该矿带的研究主要聚焦于铜的成矿作用,然而该矿带内的铜矿床并非都伴生钴,目前对伴生钴的来源-富集过程及其与沉积、成岩、造山作用的成因联系仍缺乏系统研究。本文综述了中非铜钴矿带内沉积岩容矿型铜钴矿床主要研究进展及存在问题,认为超大陆裂解过程改变了中非铜钴矿带的沉积盆地环境,使得钴在沉积地层中发生初始预富集,此外古气候条件,包括增氧事件和冰川事件,也可能对该矿带内的大规模钴的聚集产生了积极作用。新元古代造山作用重新活化沉积地层呈分散分布的钴元素,导致钴的进一步富集。因此,中非铜钴矿带中的钴超常富集是大气-地球-水圈-生物圈之间长期相互作用而形成的成矿效应。在矿床尺度,深入理解沉积岩容矿型铜钴矿床的形成过程,有助于在中非铜钴矿带,甚至在全球其他有利沉积盆地内,勘探更多的钴资源。 展开更多
关键词 新元古代 造山带 钴超常富集 沉积岩容矿型铜钴矿床 中非铜钴矿带
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镍同位素在高温岩浆系统中的研究进展和矿床学应用 被引量：1
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作者 张泽 薛胜超 +4 位作者 唐冬梅 王路阳 王晓曼 田洪庆 张瑞麟 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1959-1971,共13页
Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用... Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用到岩浆铜镍硫化物矿床中。前人对高温岩浆过程Ni同位素分馏机理的认识包括:(1)玄武岩难以代表地幔的Ni同位素组成;(2)地幔部分熔融和壳源物质循环不会产生明显的Ni同位素分馏,地幔交代作用是导致地幔Ni同位素不均一的主要原因;(3)硫化物参与的过程是高温岩浆体系产生Ni同位素变化的主控因素,例如,硫化物的溶解、结晶、熔离以及和硅酸盐岩浆的相互作用。目前Ni同位素在高温地质过程中的研究与应用还处于发展阶段,同位素分馏系数和简约配分函数比等参数有待确定,需要结合更精确的模拟计算和更合理的高温高压实验来解决。查明地幔交代过程中Ni同位素分馏的具体机制,有望精准识别地幔源区的岩石性质和精细交代过程;Ni和Cu同位素的联合应用在岩浆铜镍矿床的金属富集机制和地球动力学环境研究方面显示出巨大潜力。 展开更多
关键词 Ni同位素 同位素分馏 地幔交代 岩浆铜镍硫化物矿床 高温地质过程
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我国深地资源电磁探测新技术研究进展 被引量：124
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作者 底青云 朱日祥 +2 位作者 薛国强 殷长春 李貅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2128-2138,共11页
诸多研究表明我国深部资源潜力巨大,但目前的开发开采深度普遍停留在500m以浅,开展"攻深探盲"是构建国家资源安全体系的有效途径.应用最先进的科学技术手段,提取深部地质信息,已成为我国当前地球物理科学研究的发展方向.作为... 诸多研究表明我国深部资源潜力巨大,但目前的开发开采深度普遍停留在500m以浅,开展"攻深探盲"是构建国家资源安全体系的有效途径.应用最先进的科学技术手段,提取深部地质信息,已成为我国当前地球物理科学研究的发展方向.作为地球物理学的重要分支,电磁法是矿产资源探查的主体手段之一.在分析我国现阶段航空、地面及海洋电磁探测技术进展的基础上,本文重点说明了极低频电磁法(简称WEM法),多通道瞬变电磁法(简称MTEM)和电性源短偏移瞬变电磁法(简称SOTEM)等电磁探测新技术.WEM法建立一套包括岩石层、大气层和电离层在内的全空间电磁传播理论,通过新研制的观测系统,获取地下10km的地电信息;MTEM方法是地下埋深4km目标体精细勘查的有效手段;SOTEM实现地下1.5km深度范围内目标体的精细探测.通过多种电磁探测技术组合,可实现地下10km深度范围内多尺度探测,达到"望远镜+放大镜+显微镜"探测效果.同时,本文指出进一步研发与新方法配套的装备、资料处理技术和大数据人工智能识别等将是我国电磁法未来的发展方向. 展开更多
关键词 深部资源勘查 极低频电磁法 多通道瞬变电磁法 短偏移瞬变电磁法
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内蒙古赤峰地区柴胡栏子金矿区中性脉岩锆石U-Pb年代学研究及其地质意义 被引量：4
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作者 余建国 张宝林 +9 位作者 吕古贤 张启鹏 史晓鸣 魏竣滨 王翠芝 毕珉烽 张腾飞 雷武超 焦建刚 苏艳平 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期889-902,共14页
华北克拉通北缘大规模金成矿作用集中发生在印支期和燕山期,有关更早期的金成矿作用研究较少。柴胡栏子金矿是赤峰-朝阳金矿集区西部典型的热液型金矿床,为探讨其成矿时代,本文对矿区内与矿体时空关系密切的中性脉岩进行了LA-ICP-MS锆石... 华北克拉通北缘大规模金成矿作用集中发生在印支期和燕山期,有关更早期的金成矿作用研究较少。柴胡栏子金矿是赤峰-朝阳金矿集区西部典型的热液型金矿床,为探讨其成矿时代,本文对矿区内与矿体时空关系密切的中性脉岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年,得到矿区成矿前闪长玢岩的年龄为(332.4±1.7)Ma,成矿后闪长玢岩的年龄为(257.1±1.6)Ma,闪长岩脉的年龄为(266.1±0.6)Ma。结合前人所测矿区截断矿体的闪长玢岩年龄(290.9±4.3)Ma,将柴胡栏子金矿的成矿时代限定在(332.0±1.7)~(290.9±4.3)Ma,金矿化发生在中石炭世-早二叠世,是华北克拉通北缘少见的晚古生代金成矿事件,推测该金矿的形成与华北克拉通北缘陆-弧碰撞后构造体制由挤压向拉张的环境转换有关。 展开更多
关键词 锆石U-PB年代学 闪长玢岩 成矿时代 成矿构造背景 柴胡栏子金矿
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EH4连续电导率成像仪在隐伏矿体定位预测中的应用研究 被引量：62
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作者 申萍 沈远超 +3 位作者 刘铁兵 李光明 秦克章 曾庆栋 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期70-78,共9页
EH4连续电导率成像仪是近几年美国生产的快速高效的数字化地球物理探测仪器，其基本配置（10～100kHz）的装置能测量地表以下1000m深度范围内地质体的连续视电导率值，作者对25个不同类型的金属矿床进行了隐伏矿定位预测，取得了显著的... EH4连续电导率成像仪是近几年美国生产的快速高效的数字化地球物理探测仪器，其基本配置（10～100kHz）的装置能测量地表以下1000m深度范围内地质体的连续视电导率值，作者对25个不同类型的金属矿床进行了隐伏矿定位预测，取得了显著的效果。经钻孔验证后显示：①岩浆熔离型铜镍硫化物矿床，很好地反映了基性-超基性杂岩体的形态和规模，并识别了岩体的不同岩相，得出矿化异常岩相呈盆状，电阻率为130～300Ω·m的结论；②斑岩型-浅成低温铜金矿床，区分了隐伏斑岩和矿化蚀变带，确认矿化异常在隐伏斑岩外围呈面状分布，矿化异常体的电阻率小于100Ω·m；③韧性剪切带型金矿床，明显区分了矿化蚀变构造带和围岩，矿化异常形态呈脉状，电阻率小于200Ω·m。这3个矿床实例研究表明，EH4连续电导率成像仪测量所得的二维视电阻率-深度剖面图能清晰地反映地下不同地质体的精细电阻率结构，判读含矿构造带以及矿化异常在空间上的展布，因此，EH4连续电导率成像仪在隐伏矿定位预测方面将起到重要的作用。 展开更多
关键词 地球物理 EH4连续电导率成像仪 矿化异常 隐伏矿体 铜镍矿床 斑岩铜矿 金矿床
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中国陆壳演化、多块体拼合造山与特色成矿的关系 被引量：86
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作者 秦克章 翟明国 +6 位作者 李光明 赵俊兴 曾庆栋 高俊 肖文交 李继亮 孙枢 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期305-325,共21页
矿产资源的种类、时空分布、形成演化与成岩作用和大地构造格局密切相关。中国地质构造复杂,成矿条件多样(发育裂谷成矿、碰撞成矿、地幔柱成矿、低温成矿等特色成矿系统),矿床类型比较齐全,如大宗矿产(铁、铝、铜、钾盐)短缺,小宗矿产... 矿产资源的种类、时空分布、形成演化与成岩作用和大地构造格局密切相关。中国地质构造复杂,成矿条件多样(发育裂谷成矿、碰撞成矿、地幔柱成矿、低温成矿等特色成矿系统),矿床类型比较齐全,如大宗矿产(铁、铝、铜、钾盐)短缺,小宗矿产中盛产稀土元素(REE)、钨、锡、钼矿。中国早前寒武纪矿床相对较少,燕山期成矿集中爆发。这种矿产资源分布格局与中国大陆地壳的性质与演化、多块体拼合造山格局之间的内在联系尚待深入揭示。本文基于对中国陆壳演化、陆块与造山带组成格局和多块体拼合造山的系统分析总结,试图阐明中国成矿特色与其内在联系,从陆壳形成与造山带演化的宏观视角来研究中国大陆成矿特色、成矿物质时空分布规律,其特色包括:(1)中国陆壳的地台区与造山带区质量比约3∶7(全球陆壳地台区占69.6%),太古界面积小且支离破碎,地壳固化时间晚且运动频繁强烈,因此难以形成巨型条带状铁建造(BIF)富铁矿床、太古代火山岩块状硫化物型(VMS)铜锌矿带和元古代内克拉通裂谷有关的扎伊尔-赞比亚巨型铜矿。(2)环绕中朝-塔里木和扬子板块的增生造山带由老到新依次形成,并镶接于古板块边缘,使中国大陆逐渐增生扩展,导致火山岩型、与岩浆岩类和沉积岩系有关的大型矿床空间上向板块边缘推移,时间上越来越新,地壳演化成矿作用和矿床类型越来越多样化。(3)中亚成矿域以古生代多陆块拼合造山、中新生代陆内造山与山盆体系构成独特的地质构造格局。既发育增生造山阶段的弧环境相关矿床(蛇绿岩型铬铁矿、斑岩铜矿、VMS),也发育与碰撞造山有关的矿床(造山型金矿、石棉、滑石、白云母)、地幔柱叠置造山带背景下的岩浆铜镍矿和后碰撞陆内岩石圈伸展相关的大陆环境矿床(斑岩钼矿、热液金矿、伟晶岩型稀有金属矿)。(4)青藏高原(特提斯成矿域)系特提斯洋长期增生演化、印度-欧亚大陆碰撞的产物。其成矿条件优越,具有多期成矿作用、多矿种和多类型的复合成矿系统特点。形成了蛇绿岩套型铬铁矿、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿和独具特色的碰撞环境超大型斑岩铜钼矿。(5)我国东部环太平洋成矿域,伴随晚中生代克拉通性质的根本转变及岩石圈明显的减薄过程与破坏,在华北克拉通周缘发生大规模的岩浆活动和强烈的金、铜、钼和轻稀土等成矿作用。不同时期的造山带干涉叠加使得南岭地区盛产花岗岩有关的钨、锡、钼矿,具有叠加改造成矿、大器晚成的鲜明成矿特色。由于中国成矿特色与大陆地壳演化密切相关,中国的找矿勘探部署必须立足于中国大陆演化与多块体拼合造山的基本地质事实,方能取得好的勘查效果。中国大陆小陆块拼合造山成矿还存在诸多未解之谜,文末提出了当前成矿学面临的一系列科学问题,对于今后我国找矿战略选区具有借鉴意义。 展开更多
关键词 中国大陆特色成矿系统 陆块与造山带组成格局 多块体拼合造山 中亚地壳双向增生成矿 特提斯演化与成矿 克拉通改造-破坏与陆壳活化成矿 科学问题与展望
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新疆额尔齐斯金矿带构造控矿规律研究 被引量：24
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作者 沈远超 申萍 +2 位作者 李光明 曾庆栋 刘铁兵 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期33-42,共10页
额尔齐斯金矿带位于新疆阿尔泰南缘。地质研究表明,发生于晚石炭世—早二叠世的金成矿作用在整个额尔齐斯金矿带中广泛发育,明显受额尔齐斯韧性剪切带及其次级断裂的控制。通过对额尔齐斯构造带及其中发育的21个金矿床(点)尤其是多拉纳... 额尔齐斯金矿带位于新疆阿尔泰南缘。地质研究表明,发生于晚石炭世—早二叠世的金成矿作用在整个额尔齐斯金矿带中广泛发育,明显受额尔齐斯韧性剪切带及其次级断裂的控制。通过对额尔齐斯构造带及其中发育的21个金矿床(点)尤其是多拉纳萨依、托库孜巴依、萨尔布拉克、科克萨依和马热勒铁等金矿床控矿构造的研究,作者提出如下新认识:额尔齐斯韧性剪切带总体上具有向东收敛、向西散开的基本形式,控矿构造具有向东单一(仅为韧性剪切构造)、向西复杂(脆韧性构造叠加于韧性构造和中酸性岩体上)的特点,由此控制的金成矿作用具有“东浅西深、东弱西强”等6条基本规律。在此基础上,结合EH4深部地球物理测量结果,指出额尔齐斯金矿带西部哈巴河地区和中部富蕴地区是形成大型金矿床的有利地区。 展开更多
关键词 地质学 金成矿作用 EH4电导率成像 韧性剪切带 额尔齐斯金矿带 新疆
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瞬变电磁拟地震子波宽度压缩研究 被引量：33
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作者 薛国强 李貅 +2 位作者 戚志鹏 范涛 周楠楠 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1384-1390,共7页
导电媒质中电磁场所满足的扩散方程与无耗媒质中电磁场所满足的无阻尼波动方程之间存在着数学转换关系式,可以实现瞬变电磁法拟地震资料解释.但是转换出的虚拟波往往波形较宽,使分辨能力下降,影响了瞬变电磁拟地震方法的发展和推广,本... 导电媒质中电磁场所满足的扩散方程与无耗媒质中电磁场所满足的无阻尼波动方程之间存在着数学转换关系式,可以实现瞬变电磁法拟地震资料解释.但是转换出的虚拟波往往波形较宽,使分辨能力下降,影响了瞬变电磁拟地震方法的发展和推广,本文针对虚拟波形展宽这一现象进行了研究,认为虚拟波形展宽的原因,不是由于波在介质中传播时能量损耗所致,而是波场变换式中核函数随虚拟时间的增加,分布范围增大的特点导致的.然后提出利用反褶积技术,消除波场变换中的波形展宽效应.对已知模型的计算求解和处理,取得较好的效果.证明了瞬变电磁拟地震方法可以增强识别地下电性分界面的能力. 展开更多
关键词 瞬变电磁场 波场变换 压缩波形 反褶积
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