基于多重分形与随机森林的新疆哈巴河金矿成矿预测

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作者 简富源 张子鸣 +5 位作者 董岳霖 张文璟 郝风云 王一鸣 王宇 张振杰 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期78-94,共17页

大数据时代,基于机器学习的矿产智能预测方法得到了广泛的应用。基于分形与多重分形的非线性理论技术与矿产资源智能预测研究相结合,可以为矿产预测提供新思路与技术支撑。本文以新疆哈巴河金矿基地为研究对象,建立了以区域构造-矿化蚀... 大数据时代,基于机器学习的矿产智能预测方法得到了广泛的应用。基于分形与多重分形的非线性理论技术与矿产资源智能预测研究相结合,可以为矿产预测提供新思路与技术支撑。本文以新疆哈巴河金矿基地为研究对象,建立了以区域构造-矿化蚀变-磁异常-激电异常为基础的四要素信息找矿模型,实现了一种基于多重分形与随机森林算法的智能预测流程。运用S-A多重分形滤波技术和局部奇异性分析方法,分离区域物化数据变化背景与叠加异常,提取隐蔽的深部致矿弱信息;通过C-Nsum多重分形模型揭示钻孔Au指标含量隐藏的非线性特征,标定异常下限;使用随机森林与SHAP方法进行综合信息集成与特征贡献评价,实现了金矿产资源定量预测,圈定了3个成矿靶区且得到钻探验证,证明了多重分形理论在哈巴河金矿区矿产定量预测中的有效性,为后续的矿产勘查提供一定的依据。 展开更多

关键词 S-A多重分形模型 局部奇异性分析 随机森林 矿产预测 机器学习 哈巴河金矿

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中国稀散金属矿成矿规律及找矿方向

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作者 李德先 王登红 +6 位作者 王岩 刘家军 黄凡 郭春丽 王成辉 赵汀 于扬 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期2932-2960,共29页

在对所收集到的861处中国稀散金属矿产地(大部分矿产地涉及多个矿种)地质信息资料进行分析的基础上,将中国稀散金属矿床类型划分为浅成中-低温热液型、化学沉积型、生物化学沉积型、矽卡岩型、岩浆热液型、风化型、斑岩型、岩浆型、海... 在对所收集到的861处中国稀散金属矿产地(大部分矿产地涉及多个矿种)地质信息资料进行分析的基础上,将中国稀散金属矿床类型划分为浅成中-低温热液型、化学沉积型、生物化学沉积型、矽卡岩型、岩浆热液型、风化型、斑岩型、岩浆型、海相火山岩型、陆相火山岩型、斑岩-矽卡岩复合型等11种主要类型。中国稀散金属矿成矿时代主要集中在晚古生代和中生代,燕山期和华力西期为最重要的成矿时代;空间上可划分出42个稀散金属成矿带,其中,上扬子中东部、华北陆块南缘、长江中下游、山西(断隆)、南岭、桂西-黔西南-滇东北、浙闽粤沿海等成矿带是中国稀散金属矿的重要成矿带,也是具有找矿潜力的重要区带;铅锌矿、铝土矿、煤矿、铜钼、铜镍、铜、铁多金属矿是寻找伴生稀散金属矿的重要矿种;加强矿山开采过程中伴生矿产的综合评价,提高现有在采矿山的稀散金属的综合回收率,也是增加稀散金属矿产资源量的重要途径。 展开更多

关键词 稀散金属(锗、镓、铟、铊、铼、镉、硒、碲) 矿床类型 时空分布 成矿规律 找矿方向

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新疆东准噶尔A型花岗岩与锡成矿:年代学和地球化学制约

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作者 唐红峰 苏玉平 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第2期259-274,I0004,共17页

新疆东准噶尔卡拉麦里造山带发育与富碱(碱长或碱性)花岗岩共生的卡姆斯特、干梁子、贝勒库都克和萨惹什克4个独立锡矿床。为深入揭示锡矿床和花岗岩的成因,利用高精度锆石原位U-Pb定年、元素和同位素组成测定方法,获得了喀拉萨依(300&#... 新疆东准噶尔卡拉麦里造山带发育与富碱(碱长或碱性)花岗岩共生的卡姆斯特、干梁子、贝勒库都克和萨惹什克4个独立锡矿床。为深入揭示锡矿床和花岗岩的成因,利用高精度锆石原位U-Pb定年、元素和同位素组成测定方法,获得了喀拉萨依(300±2 Ma)、卡姆斯特(301±2 Ma)、干梁子(296±3 Ma)和贝勒库都克(300±2 Ma)4个岩体的成岩年龄,以及与锡矿共生的花岗岩和干梁子锡矿萤石的元素和Nd同位素组成。同位素年龄的系统对比表明,锡矿床和共生花岗岩都是东准噶尔地区晚石炭世后碰撞阶段的产物。从碱性长石高度发育和高Ga、低Al含量等元素组成特征判定,与锡矿床共生的花岗岩是典型的A型花岗岩。萤石与A型花岗岩具有一致的稀土元素和不相容元素特征,两者的εNd(t)值分别为5.5±0.1和5.0±0.4,表明锡矿床与共生花岗岩在物源上具有亲缘关系,因此新疆东准噶尔锡矿床是与A型花岗岩相关的岩浆热液矿床。 展开更多

关键词 A型花岗岩 锡成矿 年代学 地球化学 东准噶尔卡拉麦里造山带 新疆

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数据驱动斑岩型矿床时空预测模型 被引量：4

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作者 陈国雄 张越鹏 +2 位作者 罗磊 夏庆霖 成秋明 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期46-59,共14页

矿产资源预测与评价一直是大数据和人工智能在地球科学研究中的重要应用领域。自20世纪60年代,人工智能的研究浪潮和技术革命深刻影响和推动着矿产资源预测领域的发展,催生了重大理论突破和方法技术创新,有效支撑了找矿勘查实践。在当... 矿产资源预测与评价一直是大数据和人工智能在地球科学研究中的重要应用领域。自20世纪60年代,人工智能的研究浪潮和技术革命深刻影响和推动着矿产资源预测领域的发展,催生了重大理论突破和方法技术创新,有效支撑了找矿勘查实践。在当前地球系统科学研究的主旋律下,矿产资源定量预测亟需跳出“静态控矿要素空间相关分析”的思维惯性,考虑成矿系统“源-运-储-变-保”深时动态演化历史,向“全要素跨尺度动态综合预测”方向延伸,进而发展时空数据耦合的矿产资源智能预测评价理论和方法。斑岩型矿床作为全球铜、钼、金等矿产的重要来源,记录了板块构造运动驱动的地球层圈相互作用和物质循环的关键信息;无论是斑岩型矿床勘查还是板块构造重建,都积累了大量相关的全球地学时空数据。本文主要介绍了时空耦合的数据驱动斑岩型矿床成矿预测研究思路,包括深时数据集构建、机器学习模型开发及其应用实践案例;提出了融合深时岩浆岩地球化学特征和俯冲板块动力学参数的斑岩型矿床时空预测机器学习模型;通过大数据分析揭示了俯冲碳酸盐岩通量是决定岩浆成矿禀赋的关键动力学参数,为沉积物俯冲在大规模岩浆成矿中的关键作用提供了地球动力学证据;定量评价了安第斯成矿带斑岩矿床时空分布规律及其资源潜力。因此,发展时空耦合的成矿预测理论和方法可为理解深时物质循环和资源效应、揭示矿产资源时空分布规律以及指导矿产勘查提供重要思路和独特视角。 展开更多

关键词 数据驱动 人工智能 斑岩型矿床 成矿预测 地球系统科学

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基于知识图谱的碳酸岩型稀土矿成矿要素挖掘 被引量：1

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作者 冯婷婷 蔡诗柔 张振杰 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期262-279,共18页

稀土元素在现代高科技产业中发挥着关键作用,而碳酸岩型稀土矿作为重要的资源类型,其成矿特征和机制尚不明确,严重制约了找矿勘查的突破。随着地学大数据时代的到来,知识图谱技术在矿产资源预测中的应用逐渐成为热点。本研究结合自然语... 稀土元素在现代高科技产业中发挥着关键作用,而碳酸岩型稀土矿作为重要的资源类型,其成矿特征和机制尚不明确,严重制约了找矿勘查的突破。随着地学大数据时代的到来,知识图谱技术在矿产资源预测中的应用逐渐成为热点。本研究结合自然语言处理技术和知识图谱构建方法,针对碳酸岩型稀土矿床的成矿特征和机制开展系统研究。通过收集白云鄂博矿床和冕宁—德昌成矿带的相关文献,利用BERT-BiLSTM-CRF实体识别模型和BERT关系抽取模型构建了碳酸岩型稀土矿床领域的知识图谱。研究结果表明,矿物、岩石和元素是成矿的关键节点,其中萤石表现出较强的一致性,具有显著的指示矿物潜力;铕和铈元素因其氧化还原异常显著关联,是重要的找矿指标。此外,不同区域知识图谱反映了成矿类型的差异,白云鄂博矿床以碳酸岩为主,而冕宁—德昌成矿带与碱性岩关系密切。图谱的层次聚类分析进一步揭示了成矿要素间的关联性,为稀土矿床的成矿环境和成矿机理研究提供了新的视角,同时也为找矿预测和资源评价提供了科学依据。 展开更多

关键词 知识图谱 碳酸岩 稀土矿 白云鄂博 冕宁—德昌

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云南兰坪白秧坪铜钴矿床成矿元素赋存状态及其沉淀的物理化学条件

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作者 徐耀明 蒋少涌 +3 位作者 吾木提汗·赛肯 张伟鑫 尹振 肖述刚 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2600-2615,共16页

白秧坪矿田位于我国西南的云南兰坪,隶属于西南三江成矿带,矿田内发育有白秧坪铜钴矿床、李子坪铅锌矿床以及富隆厂铅锌矿床。该矿田内的矿床分布明显受到断裂构造控制,但对矿床中钴的赋存形式、矿质沉淀富集的物理化学条件及铜钴和铅... 白秧坪矿田位于我国西南的云南兰坪,隶属于西南三江成矿带,矿田内发育有白秧坪铜钴矿床、李子坪铅锌矿床以及富隆厂铅锌矿床。该矿田内的矿床分布明显受到断裂构造控制,但对矿床中钴的赋存形式、矿质沉淀富集的物理化学条件及铜钴和铅锌不同成矿元素的分异机制等问题仍不明确。本次研究通过对白秧坪铜钴矿床开展综合矿物分析及黄铁矿、闪锌矿、磁铁矿、钴毒砂、砷黝铜矿等金属矿物的微区原位主微量元素含量的测定,发现白秧坪铜钴矿床钴的赋存状态较为多样,既以独立矿物辉砷钴矿、富钴的辉砷镍矿以及硫镍钴矿的形式存在,也以类质同象取代的形式进入钴毒砂和砷黝铜矿,并且在表生环境中以钴钙硬锰矿和钴华的状态呈现。白秧坪铜钴矿床的成矿温度约为230℃,压力约130MPa,硫逸度logfS_(2)=-9,氧逸度较高,pH值低更偏酸性。经对比认为白秧坪矿田的铜钴矿床与铅锌矿床在成矿物质来源、流体来源及成矿条件方面存在着显著差异,铜钴矿床为携成矿物质的深部流体在较高温压及氧硫逸度条件下形成的岩浆热液有关的脉状矿床。铅锌矿床则为与盆地流体有关,在较低温压及硫逸度条件下形成的定位于断裂构造中的类MVT热液矿床。进而在上述新认识及前人工作的基础上,建立了白秧坪矿田受断裂构造控制但具有不同源区及成矿条件的综合成矿模式。 展开更多

关键词 钴 赋存状态 成矿物理化学条件 元素分异机制 成矿模型

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扬子地块早寒武世Ni-Mo多金属层的岩相学和S同位素组成:对沉积环境与成矿作用的启示

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作者 王天顺 付勇 +3 位作者 杨镇 魏帅超 袁顺达 罗淦 《地质学报》 北大核心 2025年第6期2083-2095,共13页

在扬子地块东南缘下寒武统牛蹄塘组底部发育一套Ni-Mo多金属层,其成矿过程和元素富集机制长期存在争议。本文对贵州织金戈仲伍剖面牛蹄塘组Ni-Mo多金属层进行了详细的岩相学观察和原位S同位素分析。Ni-Mo多金属层中黄铁矿的形成经历了3... 在扬子地块东南缘下寒武统牛蹄塘组底部发育一套Ni-Mo多金属层,其成矿过程和元素富集机制长期存在争议。本文对贵州织金戈仲伍剖面牛蹄塘组Ni-Mo多金属层进行了详细的岩相学观察和原位S同位素分析。Ni-Mo多金属层中黄铁矿的形成经历了3个阶段:草莓状黄铁矿(Py-1)于同生阶段在硫化水体中形成;块状黄铁矿(Py-2)由草莓状黄铁矿过度生长形成,形成后经历了成岩作用的机械压实改造;他形黄铁矿(Py-3)最晚形成,充填早期黄铁矿孔隙。Mo、Ni元素的矿化存在分期,与黄铁矿的不同生长阶段存在对应关系:Mo矿化主要发生在成岩阶段,在机械压实作用下,胶磷矿结核形成裂隙,含Mo流体沿结核边缘或裂隙进入结核,与有机质结合形成MoSC,并交代块状黄铁矿;Ni矿化与他形黄铁矿同期,晚于Mo矿化发生,主要分布在结核边缘,或呈脉状充填结核裂隙。在Mo、Ni矿化期间,沉积环境由硫化向氧化转变。早寒武世海侵初期,大陆风化作用较强,显著提升陆源硫酸盐及营养物质的输入,有助于海水中硫酸盐浓度的提高和有机质的积累,促进微生物硫酸盐还原作用(MSR)的发生和水体硫化环境的形成,因此Mo矿化同期形成的黄铁矿具有较轻的δ^(34)S值(16.52‰~10.31‰),期间来自地表的氧化性水体促进了部分早期草莓状黄铁矿向石膏的转变。Ni矿化期间,海水趋向于稳定的氧化环境,表现为沉积物中重晶石矿物的形成,此时氧化还原界面位于沉积物-水界面之下,后期形成的黄铁矿在早期矿物的孔隙内形成,在孔隙水内有限的硫酸盐供应下形成较高的δ^(34)S值(δ^(34)SPy:4.19‰~23.77‰;δ^(34)SMil:5.5‰~6.8‰)。本次研究揭示了陆源输入的有机质、硫酸盐是Ni-Mo多金属层形成的关键物质来源,而海水氧化还原条件变化控制了Mo与Ni的差异矿化时序,陆源物质输入与海洋环境变化在沉积型多金属矿床形成中具有协同作用。 展开更多

关键词 早寒武世 Ni-Mo多金属层 S同位素 沉积环境

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面向人类智能与人工智能融合的矿产资源预测新范式 被引量：1

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作者 成秋明 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期1-19,共19页

矿产资源是支撑社会经济发展的关键物质基础,其形成和分布受控于地球深部过程与浅表环境的复杂相互作用。随着全球矿产资源需求持续增长,传统矿产资源预测方法在覆盖区、深部隐伏矿及非传统找矿区域的应用面临巨大挑战。近年来,大数据... 矿产资源是支撑社会经济发展的关键物质基础,其形成和分布受控于地球深部过程与浅表环境的复杂相互作用。随着全球矿产资源需求持续增长,传统矿产资源预测方法在覆盖区、深部隐伏矿及非传统找矿区域的应用面临巨大挑战。近年来,大数据和人工智能(AI)技术的快速发展为矿产资源研究提供了重要机遇,为矿产资源预测与评价提供了变革性的技术手段。本文系统梳理了矿产资源预测的理论演进历程,深入探讨了大数据与AI赋能的矿产资源预测新范式,包括“矿床”概念的拓展、地球系统-成矿系统-勘查系统-预测评价系统的多系统关联建模、地质调查数据与科研长尾数据的智能集成,以及人类智能(HI)与人工智能(AI)的深度融合。通过作者团队近年来完成的覆盖区矿产综合预测、深部矿产资源定量预测及全球斑岩铜矿知识图谱构建等研究项目的典型案例解剖,展示了非线性理论与AI技术在解决矿产资源预测关键科学问题中的创新应用。在此基础上,文章展望了未来数据驱动与智能协同将彻底改变矿产资源预测范式,显著提升矿产资源预测的精度和效率,推动矿产资源预测从传统经验模式向智能化、定量化方向转变,为新一轮找矿突破战略行动提供重要的理论和技术支撑。 展开更多

关键词 大数据 大模型 人工智能 矿产资源预测 非线性理论 知识图谱 深部与覆盖区找矿

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基于机器学习方法的南海洋壳大地热流预测

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作者 张雨飞 张杨 +1 位作者 吉俊杰 成秋明 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期235-249,共15页

大地热流是地球动力学研究与资源勘查的重要指标,但其测量易受气候、热液活动等因素的干扰,导致实测数据匮乏。本研究针对现有基于机器学习的热流预测模型对洋壳热流特异性考虑不足的问题,整合南海实测热流和多源地质、地球物理等数据,... 大地热流是地球动力学研究与资源勘查的重要指标,但其测量易受气候、热液活动等因素的干扰,导致实测数据匮乏。本研究针对现有基于机器学习的热流预测模型对洋壳热流特异性考虑不足的问题,整合南海实测热流和多源地质、地球物理等数据,基于线性模型、支持向量机和XGBoost算法,通过对比引入与不引入洋壳特征(距洋中脊距离和洋壳年龄)的预测模型,揭示洋壳特征对南海热流分布的影响机制。结果显示:洋壳特征虽与实测热流值无显著相关性,但其使预测热流在洋中脊附近呈现更显著的带状分布;且在引入洋壳特征的模型中,布格重力异常的特征重要性显著高于其他特征。基于热流值、布格重力异常和距洋中脊距离的K-means聚类分析识别出构造主导型洋壳(类型1)与岩浆主导型洋壳(类型2)区域,印证南海洋壳扩张自23.6 Ma洋中脊跃迁后扩张机制由岩浆主导向构造主导的演化特征。本研究为南海深部动力学过程提供了数据驱动的新认知框架。 展开更多

关键词 大地热流 南海 机器学习 洋壳 洋中脊

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铜和钨锡共生成矿机制——来自湘南黄沙坪多金属矿床石榴子石年代学和成分的证据 被引量：1

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作者 李亚东 赵盼捞 袁顺达 《岩石学报》 北大核心 2025年第6期1999-2016,共18页

湘南地区广泛发育矽卡岩型Cu多金属矿床以及W-Sn多金属矿床,关于W-Sn与Cu复合成矿的机制尚不清楚。位于钦杭成矿带与南岭成矿带交汇部位的黄沙坪多金属矿床同时发育矽卡岩型Cu与W-Sn矿床,是解决上述问题的理想对象。本文对黄沙坪矿床两... 湘南地区广泛发育矽卡岩型Cu多金属矿床以及W-Sn多金属矿床,关于W-Sn与Cu复合成矿的机制尚不清楚。位于钦杭成矿带与南岭成矿带交汇部位的黄沙坪多金属矿床同时发育矽卡岩型Cu与W-Sn矿床,是解决上述问题的理想对象。本文对黄沙坪矿床两类石榴子石开展原位LA-ICP-MS U-Pb定年及成分分析。结果显示,成Cu矽卡岩石榴子石U-Pb年龄为150±12Ma,成W-Sn矽卡岩石榴子石U-Pb年龄为151.1±5.2Ma,两者在误差范围内一致,指示黄沙坪矿区内铜与钨锡矿化形成时代一致。与Cu矿化有关石榴子石(平均And_(90.09)Gro_(3.37))和与W-Sn矿有关石榴子石(平均And_(65.54)Gro_(27.43))均属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列,两类石榴子石均有较高的W、Sn含量,但是成Cu矽卡岩石榴子石具有相对富集LREE,明显正Eu异常的稀土元素配分模式,有较高的W以及较低的U含量,指示成Cu矿流体具有相对较高的氧逸度、中酸性、富Cl的特征;相比之下,成W-Sn矽卡岩石榴子石轻重稀土分异不明显,负Eu异常显著,具有更高的Sn和U含量和相对较低的W含量,表明成W-Sn矿流体具有较低的氧逸度。结合矿床地质特征和已有研究,指示黄沙坪地区成铜和成钨锡矿流体不同特征可能是因为其分别来自不同的花岗质岩浆。系统对比不同金属矿化矽卡岩石榴子石特征,发现石榴子石中的W、Sn、Eu、U等元素的含量可以区分Cu与W-Sn矿床。 展开更多

关键词 黄沙坪矿床 石榴子石 Cu与W-Sn多金属矿床 湘南地区

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基于机器学习与垂向分层建模联合驱动的华北克拉通地温梯度空间分布预测

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作者 李金明 张杨 成秋明 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期291-302,共12页

地温梯度作为表征岩石圈热状态的关键参数,其空间分布研究对于理解克拉通热结构演化机制和指导地热资源勘探具有重要意义。传统华北克拉通地温梯度研究多限于一维平面分布特征,未能充分揭示其垂向分异规律,导致预测模型精度受限。本研... 地温梯度作为表征岩石圈热状态的关键参数,其空间分布研究对于理解克拉通热结构演化机制和指导地热资源勘探具有重要意义。传统华北克拉通地温梯度研究多限于一维平面分布特征,未能充分揭示其垂向分异规律,导致预测模型精度受限。本研究创新性地构建了华北克拉通地温梯度深度分层预测模型,系统地阐明其深度依赖模式和热构造控制因素。基于全球热流数据库及前人研究成果,本研究整合了573个具有实测深度信息的地温梯度数据点,将其划分为6个深度段:<500 m,500~1000 m,1000~2000 m,2000~3000 m,3000~4000 m,>4000 m。选取居里面深度、大地热流值等13项地质-地球物理特征参数用来训练不同深度段的机器学习回归模型。研究显示:(1)模型预测性能具有显著深度依赖性,中浅部(0~3000 m)R 2>0.45,而深部因样本量减少精度下降;(2)特征重要性分析表明居里面深度与大地热流值对深部预测贡献显著(权重>40%),而磁异常和地质年代等影响较弱(<10%);(3)地温梯度三维分布呈现规律性垂向变化,即浅层高值区(>35℃/km)沿活动断裂带分布,中深层(500~3000 m)高值带自西向东迁移,与太平洋板块俯冲引起的地壳减薄区具有空间耦合性。本研究首次尝试了华北克拉通地温梯度的三维建模,其成果不仅为区域地热资源评估提供了数据支撑,更为理解克拉通破坏过程中的热-构造耦合机制提供了新的观测约束。提出的深度分层建模方法为类似构造单元的热状态研究提供了范式参考。 展开更多

关键词 华北克拉通 地热梯度 机器学习 地质与地球物理特征 分层建模

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喀斯特型铝土矿岩溶红土成因模式

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作者 王庆飞 杨淑娟 +8 位作者 马欢 刘学飞 张起钻 李中明 赵军 崔银亮 余文超 陈方戈 邓军 《地学前缘》 北大核心 2025年第5期345-360,共16页

铝土矿是由铝氧化物与铝氢氧化物与黏土矿物组成的矿床,是战略性大宗矿产铝与关键金属镓的主要提供者。底板为碳酸盐岩的喀斯特型铝土矿成因独特,不能被基于连续沉积的地层学和基于原地风化作用的红土型矿床学已有理论所涵盖,成为矿床... 铝土矿是由铝氧化物与铝氢氧化物与黏土矿物组成的矿床,是战略性大宗矿产铝与关键金属镓的主要提供者。底板为碳酸盐岩的喀斯特型铝土矿成因独特,不能被基于连续沉积的地层学和基于原地风化作用的红土型矿床学已有理论所涵盖,成为矿床学关注的焦点问题。依据中国铝土矿时空分布、构造环境与物质来源、矿物转换与形成条件主要取得以下认识:中国铝土矿层序格架主要分布于石炭纪与二叠纪,不同时期陆内盆地、被动陆缘与孤立台地构造沉积环境与喀斯特岩溶地势联合控制了矿体分布;伸展俯冲碰撞不同威尔逊旋回阶段控制了多元异地物源类型;晚古生代冰期、古特提斯闭合与大火成岩省群等多因耦合促进了中国多期次与大范围成矿;岩溶洼地中成矿环境垂向分带与同沉积作用控制了矿物转化与铝富集。研究提出了喀斯特铝土矿岩溶红土成因模型,即源自构造活动区岛弧火山灰沉降或者剥蚀区硅酸盐岩风化初始产物被搬运到岩溶盆地,经表生风化作用形成红土堆积,渗流带氧化酸性过渡至潜流带还原碱性环境,使硅铝铁有效分离,铝氧化物与铝氢氧化物离子结晶分层富集成矿;构造气候岩溶多因耦合驱动了喀斯特铝土矿矿化作用。 展开更多

关键词 喀斯特型铝土矿 红土 风化 异地物源 构造气候驱动

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冈底斯带西段普觉铜多金属矿床形成时代、岩浆起源及区域勘查启示 被引量：1

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作者 赵苗 侯增谦 +5 位作者 杨竹森 夏文杰 官玮琦 赵晓燕 张霖原 刘畅 《岩石学报》 北大核心 2025年第2期600-620,共21页

冈底斯构造岩浆带东段发育多个碰撞型的大型-超大型斑岩铜矿床,87°E以西却鲜少发育,控制其成矿差异的关键因素尚存在争议。为此,本文选取冈底斯西段新发现的普觉铜钼多金属矿床,开展了成岩成矿年代学和岩浆岩地球化学研究。结果显... 冈底斯构造岩浆带东段发育多个碰撞型的大型-超大型斑岩铜矿床,87°E以西却鲜少发育,控制其成矿差异的关键因素尚存在争议。为此,本文选取冈底斯西段新发现的普觉铜钼多金属矿床,开展了成岩成矿年代学和岩浆岩地球化学研究。结果显示普觉矿床花岗斑岩(锆石U-Pb年龄:23.6Ma±0.4Ma)与铜钼矿化年龄(辉钼矿Re-Os年龄:24.4±0.3Ma)接近,为成矿岩体,石英二长斑岩(锆石U-Pb年龄:16.4±0.3Ma)为成矿后岩体。岩浆岩地球化学结果表明花岗斑岩和石英二长斑岩属I-S型花岗岩;偏高的Sr/Y(27.57~49.62)和(La/Yb)_(N)(20.18~40.37)显示埃达克岩亲缘性,且具有富集轻稀土元素和大离子亲石元素,相对亏损重稀土元素和高场强元素Nb、Ta、P、Ti等特征。富集的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)(0.708014~0.708192)、ε_(Nd)(t)(-7.7~-7.5)和ε_(Hf)(t)(-2.8~2.9)同位素组成,及锆石微量元素分析结果表明:成矿岩浆起源于新特提斯洋俯冲改造的角闪岩相下地壳发生部分熔融,但有大量古老地壳物质加入,岩浆经过高度分异演化,形成高氧逸度(△FMQ:-0.8~3.2)、低温(564~677℃)的富水特征;随后地壳持续增厚并诱发下地壳发生榴辉岩相变质及部分熔融,形成成矿后石英二长斑岩岩浆。普觉铜钼多金属矿床的发现,暗示冈底斯西段虽然岩浆源区有大量古老地壳物质加入,如果岩浆富水且具有较高氧逸度也可以形成一定规模的铜多金属矿床。 展开更多

关键词 普觉 斑岩矿床 埃达克岩 岩石成因 冈底斯西段 西藏

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喜马拉雅早古生代造山作用:来自藏南波东拉片麻状花岗岩的限定

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作者 朱雪丽 赵志丹 +5 位作者 杨金豹 熊知秋 刘栋 王珍珍 王青 朱弟成 《岩石学报》 北大核心 2025年第6期2195-2211,共17页

喜马拉雅造山带存在大量早古生代岩浆记录,但其成因及动力学过程至今仍存在诸多争议。本文报道了特提斯喜马拉雅中段白朗地区波东拉片麻状花岗岩的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素组成等特征。锆石U-Pb定年结果表明,波东拉... 喜马拉雅造山带存在大量早古生代岩浆记录,但其成因及动力学过程至今仍存在诸多争议。本文报道了特提斯喜马拉雅中段白朗地区波东拉片麻状花岗岩的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素组成等特征。锆石U-Pb定年结果表明,波东拉片麻状花岗岩(470Ma和479Ma)是早古生代早奥陶世岩浆作用的产物。该花岗岩属于高钾钙碱性过铝质系列岩石,其A/CNK平均值为1.14,富集Rb、Th、U、K、Pb等元素,亏损Ba、Sr以及高场强元素Nb、Ta、P、Ti,锆石ε_(Hf)(t)的值为-8.1~-0.4,地壳模式年龄(t_(DM)^(C))为1446~1937Ma。这些特征共同表明波东拉片麻状花岗岩属于S型花岗岩,其可能源自元古代早期杂砂岩的部分熔融,并伴有少量地幔物质的贡献。结合前人研究,本文认为波东拉片麻状花岗岩的形成与原特提斯洋岩石圈沿冈瓦纳大陆北缘俯冲的安第斯型造山作用有关,与泛非造山作用无关。 展开更多

关键词 片麻状花岗岩 早古生代 安第斯型造山作用 特提斯喜马拉雅 波东拉

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机器学习在矿物岩石地球化学大数据挖掘中的应用与展望

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作者 王智宇 王达 +3 位作者 邱昆峰 张晓暄 才艺伟 王明阳 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期844-858,共15页

随着信息技术的迅速发展,地球科学研究已进入数据密集化阶段,矿物岩石地球化学大数据挖掘已成为揭示地质演化规律、深化矿床成因认识、提升资源勘查效率的重要途径。机器学习作为典型的数据驱动建模方法,能够有效识别复杂数据中的潜在... 随着信息技术的迅速发展,地球科学研究已进入数据密集化阶段,矿物岩石地球化学大数据挖掘已成为揭示地质演化规律、深化矿床成因认识、提升资源勘查效率的重要途径。机器学习作为典型的数据驱动建模方法,能够有效识别复杂数据中的潜在模式与关键特征,为地质学研究提供新的技术路径。系统梳理了矿物岩石地球化学大数据挖掘的一般流程,归纳了典型机器学习算法的基本原理,并综合评述了其在岩石大地构造背景识别、岩石起源与演化反演、成矿潜力评价、矿床成因类型判别等方面的应用进展。在此基础上,总结了机器.学习在矿物岩石地球化学数据挖掘中的优势与不足,指出了当前研究中存在样本量有限、数据分布不均、模型可解释性不足等问题。其次展望了在算法优化、矿物岩石地球化学数据库构建、深度学习与迁移学习引入、多源数据融合、可解释人工智能发展、低代码框架应用等方向的研究前景。机器学习在矿物岩石地球化学大数据挖掘中的广泛应用将为地质过程的定量化分析、矿产勘查的智能化决策、地球科学研究的系统化提供重要理论支撑与方法路径。 展开更多

关键词 机器学习 矿物岩石地球化学 大数据挖掘 成矿潜力评价 矿床成因判别

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天山中段干沟基性岩墙形成的构造环境:来自年代学和地球化学的制约

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作者 江拓 高俊 +3 位作者 李继磊 王钟瑞 王信水 马智佩 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期3053-3080,共28页

基性岩墙(岩脉)产生的地球动力学环境多样,如大陆内部的裂谷带、地幔柱活动相关的大火成岩省、增生造山带的弧前或弧后局部引张带、后碰撞区域性伸展部位等。本文旨在通过对天山中段干沟公路沿线基性岩墙的地质、地球化学、同位素年代... 基性岩墙(岩脉)产生的地球动力学环境多样,如大陆内部的裂谷带、地幔柱活动相关的大火成岩省、增生造山带的弧前或弧后局部引张带、后碰撞区域性伸展部位等。本文旨在通过对天山中段干沟公路沿线基性岩墙的地质、地球化学、同位素年代学综合研究,结合区域地质研究的最新进展,探讨其形成的构造环境。基性岩墙侵位于古生代沉积岩地层和花岗质岩体之中,具NNW~340°、NE~25°和NE~65°三组延伸方向,并以NNW~340°向优势展布。2个岩墙样品分别获得磷灰石U-Pb年龄302±6Ma和310±9Ma;此外,寄主二云母花岗岩获得锆石U-Pb年龄399±3Ma和403±3Ma。基性岩墙球粒陨石标准化稀土元素配分曲线近平坦、轻重稀土分馏不强、Eu异常不明显,微量元素蛛网图呈现Nb、Ta、Ti和Sr的负异常,(87 Sr/^(86)Sr)初始比值介于0.7058~0.7066、εNd(t)值变化于+4.3~+4.7之间。造就基性岩墙的岩浆可能由受俯冲流体改造的岩石圈地幔部分熔融(1%~5%)产物与软流圈地幔物质相混合而形成。天山造山带后碰撞造山期,区域性大规模伸展作用促使造山带加厚下地壳和岩石圈地幔发生减薄,导致软流圈地幔物质上涌,为基性岩浆的形成提供了深部前提条件;而中-上地壳层次,不同构造单元的边界断裂发生大规模右行走滑运动,产生一系列破裂面,为基性岩浆侵位提供了有效储存空间。 展开更多

关键词 天山造山带 基性岩墙 磷灰石U-Pb年龄 构造环境

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东昆仑希望沟镁铁-超镁铁质堆晶岩和熔体相富铌辉长-闪长岩的成因及其构造意义

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作者 肖世一 李世民 +5 位作者 王青 樊家浩 黄蓉蓉 李天一 赵志雄 朱弟成 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期3144-3164,共21页

重建古造山带大洋板块俯冲角度的时空演变规律是造山带演化研究的核心科学问题之一。青藏高原东北缘东昆仑造山带希望沟出露的中二叠世-早三叠世镁铁-超镁铁质堆晶岩和熔体相富Nb辉长-闪长岩,为揭示那时古特提斯洋的俯冲形态提供了机会... 重建古造山带大洋板块俯冲角度的时空演变规律是造山带演化研究的核心科学问题之一。青藏高原东北缘东昆仑造山带希望沟出露的中二叠世-早三叠世镁铁-超镁铁质堆晶岩和熔体相富Nb辉长-闪长岩,为揭示那时古特提斯洋的俯冲形态提供了机会。锆石U-Pb定年结果显示希望沟堆晶相镁铁-超镁铁质岩侵位于261.2±0.9Ma,熔体相辉长-闪长岩侵位于250.0±0.7Ma。前者SiO_(2)为47.70%~51.91%,具有高Mg#(64.3~83.1)、变化范围大的Al 2O 3(4.43%~18.64%)含量及显著Eu异常(0.89~1.41),显示橄榄石-辉石-长石堆晶序列,来源于正常钙碱性富水玄武质岩浆早期的堆晶作用;后者SiO_(2)为51.58%~54.77%,显示低Mg#(42.9~69.5)、高Al_(2)O_(3)(14.66%~19.66%)和轻重稀土明显分异,微弱亏损Nb-Ta-Ti的富Nb玄武岩特征,可能来自俯冲板片熔体交代的石榴子石-尖晶石地幔橄榄岩低程度部分熔融(1%~5%)。本文基于区域熔体相镁铁质岩地球化学数据,结合岩浆活动强度与地壳厚度演化,提出古特提斯洋俯冲的三阶段演化模型:278~252Ma玄武质岩石表现为正常熔融程度(5%~25%),对应的地壳厚度为38~42km,可能指示了正常角度的俯冲;252~248Ma富Nb玄武质岩石指示了板片熔体交代地幔楔的低程度部分熔融,地壳较薄(25km),可能与板片回转导致的高角度俯冲有关;248~240Ma玄武质岩石记录了陆源沉积物的贡献,地壳增厚至35~42km。结合上三叠统鄂拉山组/八宝山与中三叠统希里克特组的角度不整合事件,共同限定东昆仑-巴颜喀拉地体在约240Ma发生了碰撞。 展开更多

关键词 镁铁-超镁铁质堆晶岩 富铌玄武岩 俯冲角度 古特提斯洋 东昆仑造山带

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基于机器学习的榍石微量元素特征判别岩浆岩类型

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作者 滕文航 潘增锋 王瑞 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期873-887,共15页

榍石作为岩浆岩中常见的副矿物,其矿物地球化学成分能够较为详细地记录岩浆演化过程,尤其是榍石的微量元素特征在寄主岩石的类型判别指示中具有重要潜力。传统的二元判别图虽然在利用榍石微量元素含量的判别中有所应用,但其在复杂岩石... 榍石作为岩浆岩中常见的副矿物,其矿物地球化学成分能够较为详细地记录岩浆演化过程,尤其是榍石的微量元素特征在寄主岩石的类型判别指示中具有重要潜力。传统的二元判别图虽然在利用榍石微量元素含量的判别中有所应用,但其在复杂岩石类型分类中的局限性也日益显现。近年来,随着地质数据的积累和机器学习技术的发展,大数据分析在地质学中得到广泛应用。利用全球公开的榍石微量元素数据库GEOROC汇编了8 721条岩浆岩中榍石微量元素数据,采用遗传编程符号回归方法构建了利用榍石成分判别岩浆岩岩性的数学表达式。通过4种机器学习算法(支持向量机、K最近邻、XGBoost和随机森林),建立了基于榍石微量元素的岩浆岩岩性分类模型,准确判别出超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。利用SHAP分析揭示了榍石微量元素与岩浆岩类型之间的显著关联,表明榍石微量元素组合可以作为有效指标用于岩浆岩类型识别。 展开更多

关键词 榍石 微量元素 岩浆岩 遗传编程符号回归 机器学习

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藏南中新世钾质-超钾质火山岩中的锂赋存状态研究:对青藏高原盐湖锂成因的指示

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作者 姜茗瀚 王瑞 田祥雨 《岩石学报》 北大核心 2025年第3期922-937,共16页

锂是支撑战略新兴产业发展的重要矿产资源,其需求量急剧增加。本文通过全岩主微量元素、电子探针和激光微区分析发现藏南中新世钾质-超钾质火山岩中含有一定量锂元素,全岩锂含量为11.2×10^(-6)~74.1×10^(-6),平均值为31.7... 锂是支撑战略新兴产业发展的重要矿产资源,其需求量急剧增加。本文通过全岩主微量元素、电子探针和激光微区分析发现藏南中新世钾质-超钾质火山岩中含有一定量锂元素,全岩锂含量为11.2×10^(-6)~74.1×10^(-6),平均值为31.7±41.4×10^(-6);本文钾质-超钾质煌斑岩分析结果中,锂的含量普遍高于上地壳平均值,其中甲村地区煌斑岩中的锂含量最高可达74.1×10^(-6)。在钾镁煌斑岩和少量斜长白榴岩中金云母是主要造岩矿物。锂元素主要赋存在金云母中,含量最高可达596.6×10^(-6)(平均值为337.1±407.3×10^(-6))。此外,藏南中新世钾质-超钾质火山岩在空间分布上与拉萨地体的富锂热泉有相似性,都产出于拉萨地体的裂谷带中,时代从老到新全岩锂含量呈现增长趋势。青藏地区盐湖锂提供锂源的热泉可能源于富含锂元素的岩浆热液流体,这些钾质-超钾质岩浆去气和地下水混合,经过裂谷系统输送到热泉。热泉补给盐湖,盐湖经过蒸发浓缩成为盐湖锂矿。本文初步认为藏南中新世钾质-超钾质火山岩为青藏盐湖锂矿提供了潜在的锂物质来源。 展开更多

关键词 钾质-超钾质火山岩 锂元素 微区分析 地球化学

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华南和喜马拉雅高分异花岗岩地球化学特征对比分析

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作者 张睿泽 左仁广 《岩石学报》 北大核心 2025年第4期1424-1441,共18页

铌钽等稀有金属关键战略性矿产资源通常与高分异花岗岩伴生。华南和喜马拉雅是我国高分异花岗岩分布最广的地区,探究这两个地区的高分异花岗岩在成因、分异程度等方面的差异,对深入理解区域成矿动力学背景及与之有关的稀有金属找矿勘查... 铌钽等稀有金属关键战略性矿产资源通常与高分异花岗岩伴生。华南和喜马拉雅是我国高分异花岗岩分布最广的地区,探究这两个地区的高分异花岗岩在成因、分异程度等方面的差异,对深入理解区域成矿动力学背景及与之有关的稀有金属找矿勘查具有重要意义。本文收集并筛选了国内外学者发表的华南和喜马拉雅高分异花岗岩地球化学数据,采用多种划分标准构建了华南和喜马拉雅高分异花岗岩数据集,并通过数据驱动的方法探究了华南和喜马拉雅高分异花岗岩在主、微量元素和同位素方面存在的差异。同时,建立了基于数据驱动的随机森林高分异花岗岩判别模型。发现Nb、Hf、Al_(2)O_(3)、Th与Zr等是区分两个地区高分异花岗岩的主要元素,反映出两个地区花岗质岩浆在分异过程中不同矿物分离结晶所导致的差异。此外,本文还基于这些元素之间的比值进行判别分析,发现(Hf+Th+Nb)/Zr和(Hf+Nb)/Zr等指标对华南与喜马拉雅高分异花岗岩的划分起到重要作用。 展开更多

关键词 华南 喜马拉雅 高分异花岗岩 机器学习

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