检索结果-内蒙古大学图书馆

地学前缘 2024年第3期31卷 520-529页

作者：刘洋李三忠钟世华郭广慧刘嘉情牛警徽薛梓萌周建平董昊索艳慧中国海洋大学海洋地球科学学院深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心/海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

海底蕴藏着丰富的关键矿产资源,是当前研究的热点,也是未来产业新领域。随着海洋探测技术的不断进步,海底矿产勘探的数据量和数据维数急剧增加,给数据处理与解释带来了巨大困难和挑战。面对海量数据,传统的数据解释与分析方法暴露出许... 详细信息

海底蕴藏着丰富的关键矿产资源,是当前研究的热点,也是未来产业新领域。随着海洋探测技术的不断进步,海底矿产勘探的数据量和数据维数急剧增加,给数据处理与解释带来了巨大困难和挑战。面对海量数据,传统的数据解释与分析方法暴露出许多问题。机器学习以其强大的自学能力,为无法解决或难以解决的问题提供了一系列智能分析决策方案,提高了数据分析的效率,是海底矿产资源智能勘探的新途径。近年来,机器学习在地球科学领域获得了广泛的关注和研究。为此,围绕机器学习技术应用于海底资源勘探技术,本文首先简要介绍了机器学习中经典的模型算法,然后详细阐述了机器学习在海底能源矿产和金属矿产两个方面的应用现状,最后总结了机器学习在海底矿产智能勘探领域的应用前景,指出了现有研究中存在的问题,提出了解决方案和未来的发展方向。

关键词：机器学习铁锰结核富钴结壳天然气水合物海底矿产

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利用反射地震资料和多尺度训练集的深度学习速度建模

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石油地球物理勘探 2021年第5期56卷 935-946,I0007页

作者：韩明亮邹志辉马锐中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266061 星环信息科技(上海)有限公司上海200030

随着地震勘探数据量的逐渐增大,常规地震速度建模方法在稳定性、精度和计算效率等方面均面临挑战。为此,提出一种利用反射地震资料和多尺度训练集的深度学习速度建模的方法,即将反射波形数据和速度谱联合作为全卷积神经网络的输入,并在... 详细信息

随着地震勘探数据量的逐渐增大,常规地震速度建模方法在稳定性、精度和计算效率等方面均面临挑战。为此,提出一种利用反射地震资料和多尺度训练集的深度学习速度建模的方法,即将反射波形数据和速度谱联合作为全卷积神经网络的输入,并在网络中引入Dropout层提高泛化能力,结合多尺度训练集,实现从地震数据到速度模型的映射。为了测试该方法在不同地质构造条件下的效果和适用性,分别应用层状模型、孤立异常体模型和BP盐丘模型进行数值实验。实验结果表明,联合使用地震反射波形和速度谱作为深度学习特征数据集时,速度建模准确性优于仅采用地震反射波形或速度谱作为特征数据集的结果,并克服了单独使用反射波形导致建模不稳定和单独使用速度谱建模精度不足的缺陷;使用多尺度速度模型构建训练集的速度建模结果在异常体边界的准确性优于采用单尺度模型训练集;深度神经网络只需经过一次训练,就可以快速地对与训练集中速度结构相似的地下构造进行速度建模,比常规方法具有更高的计算效率。在构建大量速度模型时,该方法具有很好的推广价值。

关键词：深度学习速度建模反射波速度谱多尺度

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斑岩型钼矿床的形成机制与地球化学过程

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岩石学报 2020年第1期36卷 77-84页

作者：李聪颖廖仁强中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 中国科学院大学北京100049

斑岩型钼矿床是世界钼矿床中最重要的种类,其中90%以上的钼矿床都和斑岩有关。斑岩型钼矿床主要分布于环太平洋成矿带和特提斯成矿带上,主要与板块俯冲过程有关,可以分为斑岩铜钼矿床、高氟型斑岩钼矿床和低氟型斑岩钼矿床。我们通过对... 详细信息

斑岩型钼矿床是世界钼矿床中最重要的种类,其中90%以上的钼矿床都和斑岩有关。斑岩型钼矿床主要分布于环太平洋成矿带和特提斯成矿带上,主要与板块俯冲过程有关,可以分为斑岩铜钼矿床、高氟型斑岩钼矿床和低氟型斑岩钼矿床。我们通过对全球斑岩型钼矿床的时空分布与钼元素地球化学性质分析,认为斑岩型钼矿床的物质来源是钼元素通过表生地球化学作用进行初始富集后形成的富钼沉积物。新元古代晚期(750~542Ma)大气氧再次升高之后,富钼的黑色页岩等才大量出现,因此斑岩型钼矿床主要形成于500Ma之后。富钼黑色页岩等沉积物在板块俯冲过程中脱水,形成富含Mo和Re的变质流体,同时两者发生分异。这种变质流体交代上覆地幔楔使Mo和Re留存在其中。随着俯冲洋壳的部分熔融,形成富Cu(Au)的岩浆,穿过富含Re(Mo)的上覆地幔楔,形成斑岩型铜钼矿床,因此这类矿床的辉钼矿Re含量更高。而随后出现的板块后撤,使软流圈上涌,板片上大量多硅白云母分解,形成了富含F的岩浆,穿过富含Mo的上覆地幔楔,进而形成高氟型斑岩矿床。低氟型钼矿床很可能与俯冲关系较小,富钼沉积物通过造山过程被深埋,在适当的条件下形成低氟型斑岩钼矿床。

关键词：斑岩钼矿床物质来源俯冲作用黑色沉积物

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板块俯冲与斑岩铜金成矿

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岩石学报 2020年第1期36卷 113-124页

作者：张丽鹏李贺王鲲中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 中国科学院大学北京100049

绝大多数斑岩铜金矿床分布在汇聚板块边缘。研究表明高氧逸度和洋壳部分熔融是控制斑岩铜金矿床形成的两个关键因素。作为亲硫元素,铜金的性质主要受还原态的硫(S^2-)控制,而硫的价态和性质则强烈受氧逸度的影响。矿床学家很早就发现氧... 详细信息

绝大多数斑岩铜金矿床分布在汇聚板块边缘。研究表明高氧逸度和洋壳部分熔融是控制斑岩铜金矿床形成的两个关键因素。作为亲硫元素,铜金的性质主要受还原态的硫(S^2-)控制,而硫的价态和性质则强烈受氧逸度的影响。矿床学家很早就发现氧逸度ΔFMQ+2是斑岩铜金矿床成矿的魔幻数字。研究发现其原因是硫的性质在此氧逸度附近发生巨变,在低氧逸度时,硫主要以硫化物的形式存在,但是当氧逸度在ΔFMQ+1.5以上时,硫主要以硫酸根的形式存在。硫酸盐在岩浆中的溶解度通常是硫化物的10倍左右,因此在部分熔融过程中,高氧逸度可以大幅度提高硫在岩浆中的溶解度,有利于源区硫化物被破坏,以硫酸根的形式被熔出,从而大幅度提高初始岩浆中的铜(金)含量;与此同时,硫化物在岩浆演化过程中可以保持不饱和状态,有利于作为中度不相容元素的铜(金)通过岩浆演化进一步富集。在磁铁矿结晶等过程中,岩浆体系的氧逸度降低,硫酸根被还原,还原态的硫(S^2-)将岩浆中的铜金萃取,富集到流体相,从而形成斑岩铜金矿床。这种高氧逸度岩浆通常出现在汇聚板块边缘。由于洋壳铜、金、硫含量远高于陆壳和地幔,而且俯冲带氧逸度高出地幔和下地壳约2个数量级,因此俯冲洋壳部分熔融形成岩浆的初始铜、金、硫含量远高于陆内岩浆,有利于成矿。年轻洋脊的俯冲因其高热量是显生宙以来最容易发生俯冲洋壳部分熔融的地质过程,且同时具有高氧逸度,因此洋脊俯冲是形成大型、超大型斑岩铜金矿床的最佳途径。统计结果显示,全球主要超大型斑岩铜金矿床均与洋脊俯冲有关。

关键词：板块俯冲斑岩铜金矿床氧逸度埃达克岩洋脊俯冲

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深海重要矿产资源开发研究进展

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海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 160-172页

作者：李鑫海孙治雷曹红耿威张喜林翟滨张现荣徐思南张栋周渝程吕泰衡李世兴黄威中国地质科学院北京100037 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

深海蕴藏了丰富的能源与矿产资源,包括多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳、深海稀土、天然气水合物等,是人类社会未来可持续发展的重要储备。当前,社会迅猛发展对能源和关键矿产资源的需求持续增长,引发了又一轮深海矿产资源开发热潮... 详细信息

深海蕴藏了丰富的能源与矿产资源,包括多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳、深海稀土、天然气水合物等,是人类社会未来可持续发展的重要储备。当前,社会迅猛发展对能源和关键矿产资源的需求持续增长,引发了又一轮深海矿产资源开发热潮。全球范围内,已发现的深海矿产资源主要集中于太平洋、大西洋和印度洋的国际海底区域,以及沿海国家专属经济区内的海底。与陆地矿床相比,深海矿床具有品位高、种类多、开采地点远离居民生活区、且易于运输转移的优势,但采矿又势必会影响海洋生物生存环境,破坏深海生态系统稳定性。如不加强对环境影响的评估和开采技术的研究,并制定相关的法律法规,未来的深海采矿对海洋环境的破坏将无法估量。鉴于此,本文从深海典型矿产资源开采现状、开采技术研究进展以及对深海生态系统影响等方面进行了系统梳理,并对相关制约因素进行了讨论并提出合理性建议,以期为未来深海采矿技术方案的制定提供有益借鉴。

关键词：深海矿产资源采集技术提升技术环境影响

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勘察加岛弧岩浆岩研究进展

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岩石学报 2020年第2期36卷 560-574页

作者：刘海洋薛颖瑜孙卫东中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 中国科学院大学北京100049

西太平洋分布了全球大部分的洋内俯冲带,也是全球沟-弧-盆体系最发育的地区。勘察加(Kamchatka)半岛位于俄罗斯远东地区,地处太平洋西北部(51°~60°N、155°~164°E),是全球环太平洋岛弧的重要组成部分。前人对勘察加... 详细信息

西太平洋分布了全球大部分的洋内俯冲带,也是全球沟-弧-盆体系最发育的地区。勘察加(Kamchatka)半岛位于俄罗斯远东地区,地处太平洋西北部(51°~60°N、155°~164°E),是全球环太平洋岛弧的重要组成部分。前人对勘察加岛弧岩石地幔源区性质、熔融过程、岩浆结晶分异及熔/流体交代过程进行了详细的研究,并获得了丰硕的成果。最新的研究进展表明:(1)勘察加岛弧前缘火山和中部火山的源区主要为亏损地幔,而弧后区域则存在较为富集的地幔贡献;(2)勘察加岛弧不同区域的地幔源区流体性质具有一定的差异,导致从前缘火山至中部火山,地幔熔融程度逐渐降低;(3)勘察加岛弧不同区域岩石地球化学成分存在差异,而且,沿穿弧剖面某些元素或同位素(如δ11 B)表现出系统变化的特征,反应了俯冲板片流体通量和流体性质的差异;(4)勘察加半岛部分多期次火山(如Klyuchevskoy火山)地球化学成分复杂,可能反应了源区熔融条件的不同和岩浆结晶分异过程;(5)勘察加岛弧北部与阿留申岛弧近直角相交,导致异常的构造背景,促使该区域形成了具有埃达克质特征的岛弧岩浆。

关键词：俯冲带地幔熔融熔/流体交代地球化学勘察加岛弧西太平洋

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从铼的地球化学性质看我国铼找矿前景

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岩石学报 2020年第1期36卷 55-67页

作者：廖仁强刘鹤李聪颖孙卫东中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071

铼是生产涡轮发动机耐高温超级合金的核心元素,被誉为改变航空业的金属。斑岩铜矿伴生的辉钼矿和还原性沉积岩中的硫化物是铼的主要赋存矿物。从目前铼的产量来看,全球近一半的铼产出于智利的斑岩铜钼矿床。据美国地质调查局估计,智利... 详细信息

铼是生产涡轮发动机耐高温超级合金的核心元素,被誉为改变航空业的金属。斑岩铜矿伴生的辉钼矿和还原性沉积岩中的硫化物是铼的主要赋存矿物。从目前铼的产量来看,全球近一半的铼产出于智利的斑岩铜钼矿床。据美国地质调查局估计,智利的铼探明储量在1300吨。其他国家依次是美国、俄罗斯、秘鲁等国,均在300吨左右。从现有的数据估算我国目前的铼储量约为250吨,以辉钼矿伴生为主。从地球化学的角度来看,铼是地球上最稀有的金属之一;作为中度不相容的亲铜、亲铁元素,铼倾向于在岩浆中富集;铼对硫逸度、氧逸度敏感,在表生过程中可以通过氧化还原过程富集于黑色页岩等还原性沉积物中。封闭、半封闭的海湾是其常见的富集位置。在埃迪卡拉纪和寒武纪,大气中的氧气含量大幅度上升,是表生过程中铼迁移、富集的最佳时期。我国华南广泛分布形成于近海环境的埃迪卡拉纪寒武纪黑色页岩,仅鄂西分布范围就有数千平方千米,厚度可以达到200m,其中铼的含量达到0.1×10^-6~0.6×10^-6,远景资源量在万吨以上,是寻找铼矿的最佳选区之一。

关键词：铼辉钼矿寒武纪黑色页岩华南

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“岩浆引擎”与板块运动驱动力

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科学通报 2019年第28期64卷 2988-3006页

作者：孙卫东中国科学院海洋研究所深海研究中心中国科学院海洋大科学中心青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室中国科学院大学海洋学院

从能量的角度看,地球内部的热是驱动板块运动的主要能量_热能要转化为动能需要集中有序释放.在地球上,热能最主要的集中有序释放发生在洋中脊岩浆作用过程中.根据“岩浆引擎”模型,在洋中脊不断形成新洋壳,新洋壳轻而薄,老洋売厚而重,... 详细信息

从能量的角度看,地球内部的热是驱动板块运动的主要能量_热能要转化为动能需要集中有序释放.在地球上,热能最主要的集中有序释放发生在洋中脊岩浆作用过程中.根据“岩浆引擎”模型,在洋中脊不断形成新洋壳,新洋壳轻而薄,老洋売厚而重,致使整个板片斜置于软流圈上,产生下滑力,导致洋中脊不断扩张,形成新洋壳并推动俯冲带老洋壳的消亡,从而驱动板块运动.地幔柱岩浆活动是“岩浆引擎”的另一种表现形式.大的地幔柱头会引起上覆岩石圈受热,与大量上涌的岩浆共同作用,在其中心部位产生千米级的隆升,从而导致地壳局部大幅度的倾斜,产生向外的下滑力.当下滑力足够大时,岩石圈拉张破裂,向两边推挤扩张,同时远端洋壳在薄弱地带挤压破裂,产生板块俯冲.这是板块运动最初起始和“岩浆引擎”的点火器.在板块构造体制下,板块俯冲起始有两种主要形式,自发俯冲和诱导俯冲.自发俯冲起始往往发生在老洋盆,通常产生双向俯冲;诱导俯冲起始则往往发生于年轻洋盆,通常产生单向俯冲.新特提斯洋的多次单向俯冲闭合是诱导俯冲起始所致.“岩浆引擎”主要作用于与洋中脊和地幔柱相关的板块.其他板块构造运动的能量主要来自于板块相互作用.

关键词：板块构造板块运动驱动力岩浆引擎板块滑移力俯冲起始

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锑的地球化学性质与华南锑矿带成因初探

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岩石学报 2020年第1期36卷 44-54页

作者：张天羽李聪颖孙赛军郝锡荦中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 自然资源部天然气水合物重点实验室青岛海洋地质研究所青岛266071

锑属亲铜元素,易与硫结合。锑在地核(0.14×10^-6)、地幔(0.006×10^-6)和地壳(0.02×10^-6)中的丰度均很低,而在黑色页岩(5.0×10^-6)中明显富集。锑是一种典型的低温成矿元素。我国华南地区低温成矿域拥有世界60%的... 详细信息

锑属亲铜元素,易与硫结合。锑在地核(0.14×10^-6)、地幔(0.006×10^-6)和地壳(0.02×10^-6)中的丰度均很低,而在黑色页岩(5.0×10^-6)中明显富集。锑是一种典型的低温成矿元素。我国华南地区低温成矿域拥有世界60%的锑探明储量。研究结果显示锑的成矿主要经历两阶段富集过程:一是与风化和沉积作用有关的表生过程;二是地球内部热驱动过程。寒武纪时华南位于赤道附近,受冈瓦纳大陆的造山带的影响,是全球地表风化最强烈的地区之一。在新元古代氧化事件的驱动下,锑在表生风化过程中被氧化为更易迁移的水溶性的SbO3^-。因埃迪卡拉生物群所产生的有机质,有利于萃取水体中的锑并沉淀在还原性沉积物(黑色页岩)中。华南中生代岩浆活动烘烤表层富锑的寒武纪黑色页岩,产生的成矿流体向上迁移,淋滤黑色页岩中的Sb或与黑色页岩变质脱水或熔融产生成矿流体混合;而后搬运至远离岩体的有利位置沉淀,最终形成大规模的华南锑矿带。

关键词：锑锑的地球化学寒武纪黑色页岩华南锑矿

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大兴安岭中段扎赉特旗地区石炭纪花岗岩的岩石成因、构造背景及对增生造山作用的指示

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岩石学报 2018年第10期34卷 2931-2955页

作者：马永非刘永江秦涛孙巍臧延庆中国地质调查局沈阳地质调查中心沈阳110034 吉林大学地球科学学院长春130061 中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266100

本文通过对大兴安岭中段扎赉特旗地区石炭纪花岗岩进行岩石学、年代学及地球化学分析,揭示其岩石成因、形成的构造背景及对增生造山作用的指示。早、晚石炭世二长花岗岩形成年龄依次为334Ma(早石炭世中期)与316Ma(晚石炭世早期)。早石... 详细信息

本文通过对大兴安岭中段扎赉特旗地区石炭纪花岗岩进行岩石学、年代学及地球化学分析,揭示其岩石成因、形成的构造背景及对增生造山作用的指示。早、晚石炭世二长花岗岩形成年龄依次为334Ma(早石炭世中期)与316Ma(晚石炭世早期)。早石炭世二长花岗岩具有较高的Si O2及Al2O3含量,铝指数均大于1. 1,为强过铝质S型花岗岩。相对较低的Rb/Ba及Rb/Sr比值反映出砂屑岩等贫泥质成分岩石为其原始岩浆的形成提供了物质来源,不同岩石类型脱水熔融实验也证明其成岩岩浆来源于变沉积岩的部分熔融。大量正的εHf(t)值和较为年轻的二阶段模式年龄(tDM2=637～1048Ma)说明原始成岩岩浆来源于较为年轻的下地壳物质的部分熔融。少量负的εHf(t)值和较为古老的二阶段模式年龄(tDM2=1268～1863Ma),说明成岩岩浆中也有少量古老前寒武纪壳源物质的参与。锆石饱和温度计算表明岩石的岩浆结晶温度在800～850℃之间。晚石炭世二长花岗岩富集轻稀土元素及Rb、Ba、U、K等大离子亲石元素,亏损重稀土元素,具有未分异I型花岗岩的特征。其岩浆来源于石榴子石稳定区之上,具中等地壳深度的变玄武岩部分熔融。同时其正的εHf(t)值(2. 1～8. 9)和较为年轻的二阶段模式年龄(tDM2=701～1094Ma)说明年轻下地壳物质也参与了原始岩浆的形成。岩浆演化过程中结晶分异作用较差,熔融作用发生于H2O不饱和的条件下。早石炭世二长花岗岩形成于碰撞后构造环境,说明兴安地块与松嫩地块最晚在早石炭世中期之前已经开始碰撞缝合。晚石炭世二长花岗岩的形成则与古洋盆闭合之后碰撞拼贴板块之间因造山作用而引发的"后碰撞"相关。中亚造山带在新元古代至寒武纪及晚古生代时期均经历了重要的地壳增生事件,除水平增生外,垂向增生也是一种重要增生方式,增生机制主要通过"二阶段增生"模式实现。前期俯冲板片的断离下沉或下地壳的拆沉作用导致的幔源岩浆上升在增生过程中起到了重要作用,不仅提供了热量,而且提供了新的物质来源。

关键词：扎赉特旗地区石炭纪花岗岩锆石U-Pb年代学地球化学岩石成因构造背景增生造山作用

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