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淮北煤田稀缺炼焦用煤资源赋存特征与开发利用潜力 被引量：1
1
作者 詹润 张文永 +4 位作者 韩锋 随峰堂 顾佳一 刘桂建 赵田 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期266-278,共13页
稀缺炼焦用煤是钢铁与化工行业基础保障能源,因具有稀缺性、不可替代性和不可再生性被认为是一种战略性矿产资源。安徽省淮北煤田作为国家首批设立的稀缺炼焦煤重点矿区之一,资源量丰富且煤质优良,是华东地区最具开发潜力的炼焦煤资源... 稀缺炼焦用煤是钢铁与化工行业基础保障能源,因具有稀缺性、不可替代性和不可再生性被认为是一种战略性矿产资源。安徽省淮北煤田作为国家首批设立的稀缺炼焦煤重点矿区之一,资源量丰富且煤质优良,是华东地区最具开发潜力的炼焦煤资源产地。为系统认识研究区稀缺炼焦用煤赋存特征与开发利用潜力,利用以往钻孔资料与井下补充采样测试,通过煤岩分析、工业煤质指标测试、综合制图、资源评价等方法,揭示了本区稀缺炼焦煤赋存的时空差异特征、形成控制因素与资源潜力。结果表明:淮北煤田稀缺炼焦煤煤类发育齐全,洗选后的浮煤总体表现为特低-低水、特低-低灰、特低-低硫、特低-低固定碳、中高挥发分的煤质特点,并具有中-强黏结性和结焦性、低钾钠含量与较好机械强度和热强度的工艺性质。本区稀缺炼焦用煤受区域构造与煤层沉积展布控制,下石盒子组7、8煤层最为发育,煤田北部稀缺炼焦煤多呈零星状分布,煤田南部成连续带状分布,由西南向北东方向煤变质程度呈变高趋势。成煤期后燕山期不同方位断裂活动与岩浆耦合作用联合控制了稀缺炼焦煤的形成与时空展布。从清洁绿色开发角度将稀缺炼焦用煤划分为为低灰-特低硫煤、特低灰-低硫煤、低灰-低硫煤3个等级,空间上分别呈现集中式、广泛式、零星式分布特点。分类、分级、分区估算了-1 500 m以浅稀缺炼焦煤保有资源量约有101.65亿t,占煤田总保有资源量的78.13%,资源潜力巨大。通过建立稀缺炼焦用煤资源开发利用评价指标体系,运用层次模糊评价法+“一票否决”因素,将各矿井、勘查区划分为有利、较有利、一般、不利4类开发区,针对不同类型开发区提出了保护限制性开发、总量控制性开发、禁止性开发建议。 展开更多
关键词 淮北煤田 稀缺炼焦煤 赋存特征 煤岩煤质 开发利用 潜力评价
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粤北下庄花岗岩中晶质铀矿成分特征及其铀成矿指示 被引量：1
2
作者 朱京京 张龙 +1 位作者 汪方跃 陈振宇 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第1期113-127,共15页
晶质铀矿是产铀花岗岩的标型矿物,是形成花岗岩型铀矿床最重要的铀源矿物,理解其成分特征与结晶年龄对揭示铀成矿过程具有重要意义。粤北下庄铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿床产地,本文利用电子探针对该矿田的下庄花岗岩和石土岭铀矿... 晶质铀矿是产铀花岗岩的标型矿物,是形成花岗岩型铀矿床最重要的铀源矿物,理解其成分特征与结晶年龄对揭示铀成矿过程具有重要意义。粤北下庄铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿床产地,本文利用电子探针对该矿田的下庄花岗岩和石土岭铀矿床近矿蚀变花岗岩中的晶质铀矿开展了结构特征和化学年龄研究。结果表明,下庄花岗岩中晶质铀矿(Urn-1)主要以矿物包体形式赋存于造岩矿物中;而石土岭铀矿床近矿花岗岩中晶质铀矿(Urn-2)主要与黄铁矿共生,位于造岩矿物之间。Urn-1和Urn-2的化学年龄分别为233±3 Ma与156±2 Ma。前者与下庄岩体的锆石U-Pb年龄一致,指示Urn-1为岩浆结晶成因。近矿花岗岩发育白云母化和绿泥石化,对应石土岭矿床的铀成矿早期阶段。这些蚀变花岗岩具有较高的U含量(55.5×10^(-6)~118×10^(-6))和较低的Th/U值(0.15~0.35),表明这些样品受到了富铀流体的影响,Urn-2从该流体中结晶,为热液成因。Urn-2的化学年龄进一步约束石土岭铀矿床的铀成矿时代为晚侏罗世。下庄岩体中一些晶质铀矿颗粒发生了蚀变,其蚀变区域的UO_(2)含量为33.83%~56.01%,明显低于未蚀变区域(UO_(2)=86.21%~95.91%),这可能指示了流体作用下的铀活化迁移与成矿作用。 展开更多
关键词 下庄花岗岩 晶质铀矿 粤北 铀成矿作用 化学年龄
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青海全吉地块沉积变质型铁矿遥感指示矿物提取与成矿预测
3
作者 刘文佳 许海全 +6 位作者 李晓晖 王志强 袁峰 丰效坤 白昊 万露炎 李善平 《金属矿山》 北大核心 2025年第9期252-263,共12页
全吉地块位于青藏高原东北部,具有良好的沉积变质型铁矿成矿潜力,但由于该地块自然条件恶劣,地质研究和成矿预测等工作尚未深入开展,制约了区域找矿发现。通过系统梳理研究区区域地质背景,构建了全吉地块沉积变质型铁矿成矿预测模型。... 全吉地块位于青藏高原东北部,具有良好的沉积变质型铁矿成矿潜力,但由于该地块自然条件恶劣,地质研究和成矿预测等工作尚未深入开展,制约了区域找矿发现。通过系统梳理研究区区域地质背景,构建了全吉地块沉积变质型铁矿成矿预测模型。基于该模型,利用高分五号高光谱数据,通过联合应用MNF(Minimal Noise Fraction)、PPI(Pixel Purity Index)和SAM(Spectral Angle Mapper)方法,分析提取了研究区赤铁矿、褐铁矿、角闪石、白云母、绿泥石5种指示矿物,并协同磁异常和地质填图数据建立了成矿预测数据集。最后采用模糊层次分析法对多元成矿预测数据进行权重赋值,通过指数叠加方法计算成矿有利度,据此圈定5处找矿预测靶区并开展了野外验证。研究结果表明:基于高光谱数据的指示矿物提取方法可为研究区沉积变质型铁矿成矿预测提供重要的数据信息支持,圈定的找矿预测靶区为该区域沉积变质型铁矿床找矿勘查工作提供了重要方向。 展开更多
关键词 综合信息成矿预测 沉积变质型铁矿 高光谱数据 指示矿物 全吉地块
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长江中下游鄂东南矿集区铁山矿床钴的赋存状态及富集规律研究
4
作者 国显正 张雪辉 +3 位作者 周涛发 范裕 汪方跃 黎慧钟 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2571-2586,共16页
钴是我国关键金属矿产资源,主要产自岩浆型和热液型矿床中,其中矽卡岩型矿床是重要的钴矿床类型之一。长江中下游成矿带是我国重要的一条多金属成矿区带,产出大量的矽卡岩-斑岩型矿床,伴生钴、硒、碲等多种关键金属。鄂东南矿集区铁山... 钴是我国关键金属矿产资源,主要产自岩浆型和热液型矿床中,其中矽卡岩型矿床是重要的钴矿床类型之一。长江中下游成矿带是我国重要的一条多金属成矿区带,产出大量的矽卡岩-斑岩型矿床,伴生钴、硒、碲等多种关键金属。鄂东南矿集区铁山矿床是该成矿带的一典型矽卡岩型铁铜矿床,铁矿石资源量超过1.6亿t,铜金属量67万t,伴生钴品位0.017%。然而,该矿床中关键金属钴的赋存状态不清、富集规律不明,不仅制约了其钴资源的开发利用,而且也限制了其钴成矿作用的认识。本文以铁山矽卡岩型铁铜矿床中的钴为研究对象,在矿床地质特征研究基础上,通过全岩地球化学、TIMA、LA-ICP-MS等测试分析手段,查明钴的赋存状态,包括独立矿物和类质同象替换两种,前者有硫铜钴矿和辉砷钴矿;后者则以类质同象形式进入黄铁矿、磁黄铁矿晶格替代铁元素。在矿石尺度和矿物尺度理清了钴的富集规律,其中磁黄铁矿矿石、含铜磁铁矿矿石和黄铁矿矿石中钴明显发生了富集,就矿石尺度而言,其全岩地球化学含量均大于200.0×10^(-6),表明钴的富集与硫化物黄铁矿和磁黄铁矿密切相关;从矿物尺度而言,据LA-ICP-MS分析,黄铁矿和磁黄铁矿中Co含量分别介于292.3×10^(-6)~16054×10^(-6)、445.9×10^(-6)~497.9×10^(-6)。结合前人已有工作,综合探讨了钴的富集机制,认为铁山矿床成矿流体演化经历了矽卡岩阶段和硫化物阶段,温度降低和磁铁矿沉淀引起的流体Co/Fe比值升高、氧逸度降低是控制铁山矽卡岩铁矿钴独立矿物以及钴进入载体矿物富集沉淀的主要机制。本文研究对查明铁山矿床钴的矿化规律以及矿山钴资源评价和综合利用提供了依据,同时也丰富了矽卡岩型钴矿床成矿作用的认识。 展开更多
关键词 钴 赋存状态 富集规律 铁山矿床 矽卡岩型矿床
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基于PSO-GA-BP优化算法的煤焦油产率预测研究
5
作者 詹润 韩锋 +3 位作者 张文永 刘英明 刘桂建 黄毅 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期178-187,共10页
为了提高焦油产率预测的精度和效率,鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系,通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据,利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强... 为了提高焦油产率预测的精度和效率,鉴于煤岩煤质指标之间的多元非线性复杂关系,通过筛选两淮煤田以往煤岩煤质指标较为齐全的129组钻孔数据,利用Pearson相关系数法相关性分析确定了氢碳比、氢元素、镜质组、挥发分与焦油产率相关性最强,氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化硅、氧化铝、固定碳与焦油产率相关性中等,其他指标相关性较弱,并将影响焦油产率的特征参数划分为“强、强+中、强+中+弱”三种指标参数组合,建立了基于PSO-GA-BP的组合优化算法预测模型,通过对不同参数组合进行机器学习训练,对比分析了不同预测模型实际应用效果。结果表明:“强+中”特征参数组合样本数据在训练过程中,性能和训练状态较优,其最佳适应度最大,绝对系数R^(2)、均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE均好于其他特征参数组合。通过与BP、GA-BP、PSO-BP算法模型进行对比,PSO-GA-BP组合优化算法模型误差最小,在提高焦油产率预测精度和数据拟合效果方面更具优势。将本次利用钻孔建立的PSO-GA-BP组合算法模型应用到巷道采集扩展样品焦油产率预测中,预测模型表现出较好的泛化能力。建立完整和全面的煤岩煤质数据库,利用先进智能算法,可进一步提高模型学习能力和预测效果。 展开更多
关键词 PSO-GA-BP组合算法 焦油产率 特征参数 煤岩煤质 预测模型 误差
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东天山黄山西铜镍硫化物矿床三维模型及其成矿启示
6
作者 刘庭伟 陈国旭 +3 位作者 邓宇峰 李卫东 韩建军 谭治雄 《西北地质》 北大核心 2025年第4期131-145,共15页
东天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了一系列岩浆铜镍硫化物矿床,镍储量超过100万t,是世界造山带型铜镍矿床最发育的地区之一。黄山西矿床是该区域内的大型岩浆铜镍硫化物矿床,形成于碰撞造山作用向碰撞后伸展环境,受区域性韧性剪切带和... 东天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了一系列岩浆铜镍硫化物矿床,镍储量超过100万t,是世界造山带型铜镍矿床最发育的地区之一。黄山西矿床是该区域内的大型岩浆铜镍硫化物矿床,形成于碰撞造山作用向碰撞后伸展环境,受区域性韧性剪切带和断裂构造控制;断裂构造既是岩浆侵位通道,又是硫化物熔离和聚集的主要空间。笔者基于现有钻孔、勘探线剖面图、中段地质平面图等地质资料,利用Surpac软件建立了黄山西矿床三维地质模型,根据矿体、岩体与构造的三维空间关系,以及Ni元素富集空间展布规律,并结合坑内矿石特征探讨了区域构造作用对铜镍矿体的控制作用。研究结果表明:①黄山西含矿岩体的三维形态受断层影响较大,近NEE向的F_(1)和F_(10)逆断层是全区最大断层,控制着各岩相的形态,形成了独特的“蝌蚪状”岩体形态和盆状剖面。②32X号矿体成岩成矿以后受构造作用叠加使硫化物重新活化并沿着南北断裂再次富集成矿,矿石蚀变变形现象明显;30号矿体虽有一小部分受构造作用而造成硫化物富集,但其矿化过程未受显著的构造作用影响且蚀变较弱,缺乏明显的构造改造特征,总体上为岩浆沿构造侵位后的岩相主导成矿。本研究深化了黄山西矿床成岩成矿作用认识,对东天山地区成矿作用研究提供了新的视角,可为相似造山带环境下的铜镍矿床成因分析和找矿提供参考。 展开更多
关键词 地质学 岩浆铜镍硫化物矿床 三维地质建模 构造控矿 黄山西
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钦杭成矿带七宝山钴铅锌多金属矿床中钴的赋存状态及富集机制研究
7
作者 刘冠宇 范裕 +5 位作者 李政 熊燕云 周涛发 孔若颜 王会敏 晏鸿 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2631-2647,共17页
钴是重要的战略性关键金属,在现代工业和国防建设中有着广泛的应用。七宝山钴铅锌多金属矿床矿床位于钦杭成矿带中段,矿床中产出高品位钴矿石和大量钴独立矿物,具有鲜明的成矿特色,是我国最具代表性的热液型钴矿床。本次工作以七宝山钴... 钴是重要的战略性关键金属,在现代工业和国防建设中有着广泛的应用。七宝山钴铅锌多金属矿床矿床位于钦杭成矿带中段,矿床中产出高品位钴矿石和大量钴独立矿物,具有鲜明的成矿特色,是我国最具代表性的热液型钴矿床。本次工作以七宝山钴铅锌多金属矿床为研究对象,借鉴地质冶金学研究思路,系统采集了矿床不同类型的矿石样品,通过全岩主微量元素、综合矿物分析系统(TIMA)、电子探针、矿物原位LA-ICP-MS微量元素和原位硫同位素等分析测试方法,定量分析了矿石中钴的赋存状态,并在此基础上探讨钴的来源和富集机制。研究结果表明七宝山矿床中不同类型矿石中钴含量差异极大,其中石英砂岩型钴矿石具有最高的钴含量(4.52%),浸染状铜钴矿石和团块状铜矿石钴含量较高(0.85%和0.56%),块状铅锌矿石中几乎不含钴(<0.1%)。钴的赋存状态定量计算结果表明,矿床中87.9%~95.3%的钴以独立矿物形式存在,主要为辉砷钴矿,其次为铁硫砷钴矿、斜方砷钴矿、方钴矿和硫铜钴矿等,少量钴以类质同象存在于黄铁矿、毒砂、黄铜矿和镍矿物中。硫同位素分析表明七宝山矿床成矿物质来源于富As-Co-Ni的岩浆热液。钴的富集沉淀可能受成矿流体温度、As/S比值和氧逸度等因素控制。 展开更多
关键词 钴 赋存状态 富集规律 热液型富钴矿床 钦杭成矿带
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三维成矿预测关键问题 被引量：3
8
作者 袁峰 李晓晖 +5 位作者 田卫东 周官群 汪金菊 葛粲 国显正 郑超杰 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期119-128,共10页
三维成矿预测是当前深部找矿预测和勘查的重要方法和手段,其方法体系和实践应用均已取得大量成果,但同时存在若干关键科学技术问题,导致其进一步发展受到制约。本文从多尺度三维成矿预测方法体系不完善、不确定性分析与优化研究薄弱、... 三维成矿预测是当前深部找矿预测和勘查的重要方法和手段,其方法体系和实践应用均已取得大量成果,但同时存在若干关键科学技术问题,导致其进一步发展受到制约。本文从多尺度三维成矿预测方法体系不完善、不确定性分析与优化研究薄弱、三维成矿预测要素挖掘存在瓶颈、缺少针对三维成矿预测的三维深度学习模型和方法等关键问题出发,对目前三维成矿预测领域相关方面的研究进展进行综合分析,并提出针对上述关键问题可能的解决方案和研究方向。预期未来三维成矿预测领域的研究工作将创新发展出多种方法,实现对三维预测信息的深度挖掘;构建形成适用的三维深度学习模型和训练方法,有效增强三维成矿预测结果的预测能力;通过系统性地开展三维成矿预测不确定性研究,进一步优化预测过程和结果,有效提高三维成矿预测方法的可靠性和准确性;形成面向多尺度三维成矿预测的方法体系,更有效地指导矿集区-矿田-勘查区块(矿床)等不同级别的深部矿产资源找矿勘查工作。相关关键问题的解决将进一步深化和完善三维成矿预测理论和方法体系,促进三维成矿预测理论方法的实践应用,显著提升深部找矿预测和勘查工作的效率与水平,助力深部找矿突破。 展开更多
关键词 三维成矿预测 关键问题 多尺度 预测信息发掘 不确定性 数据融合
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后马场镁铁-超镁铁岩体岩石成因及其对华北克拉通破坏的指示意义 被引量：1
9
作者 张飞飞 邓宇峰 +4 位作者 袁峰 张儒林 王乐乐 逯登栋 李卫东 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1128-1147,I0017,I0018,共22页
文本通过对华北克拉通东南缘徐宿弧地区后马场镁铁质?超镁铁质岩体进行岩相学、锆石U-Pb年代学、单斜辉石和橄榄石矿物成分、全岩地球化学以及锆石Hf同位素研究,确定该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境,探究华北克拉通深部地幔性... 文本通过对华北克拉通东南缘徐宿弧地区后马场镁铁质?超镁铁质岩体进行岩相学、锆石U-Pb年代学、单斜辉石和橄榄石矿物成分、全岩地球化学以及锆石Hf同位素研究,确定该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境,探究华北克拉通深部地幔性质及其演化过程。后马场岩体主要由辉长岩、橄长岩和橄榄辉长岩组成,其中辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为109±2 Ma,指示该岩体形成于早白垩世晚期。不同岩性岩石的Si_(2)、CaO、Al_(2)O_(3)、Ti_(2)、Na_(2)O+K_(2)O与MgO呈明显的规律性变化,具有相似的主量元素特征,说明其为同源岩浆演化的产物。后马场岩体相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),具有典型的岛弧型岩浆特征。辉长岩中锆石的ε_(Hf)(t)值为–14.5~5.6,大部分为负值,说明岩浆源区以富集地幔占主导,同时也具有亏损地幔的特征。微量元素Nb/U-Ce/Pb模拟计算结果显示,岩浆发生了80%~90%的上地壳混染,然而岩浆无法同化混染如此高比例的上地壳物质,因此部分地壳物质可能是通过陆壳俯冲并进行源区交代作用进入岩浆。岩石的La/Ba、Th/Yb值与俯冲交代岩石圈地幔相似,Nb/Zr、Th/Zr、Rb/Y和Nb/Y值显示俯冲熔体交代的特征,指示俯冲扬子陆壳衍生熔体交代了岩石圈地幔,在白垩纪古太平洋俯冲板片回卷,岩石圈地幔受到上涌的软流圈地幔的加热,产生的镁铁质岩浆形成了后马场岩体。区域镁铁质岩石锆石ε_(Hf)(t)值的变化规律指示后马场岩体侵位时期是华北克拉通东南缘地幔源区由富集地幔向亏损地幔转折的关键期,在此之后,镁体质岩浆主要源于亏损地幔,因此华北克拉通东南缘早白垩世晚期镁铁质岩浆指示岩石圈地幔源区性质由富集向亏损转变的结束,也代表着华北克拉通破坏的结束。 展开更多
关键词 华北克拉通东南缘 镁铁-超镁铁质岩 地球化学特征 锆石U-Pb年龄 HF同位素 俯冲交代岩石圈地幔
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