基于Sentinel-2卫星对宁夏惠农区不同季节土壤含盐量定量反演

农田土壤盐渍化对农业可持续发展构成重要制约,尤其在中国西北部的宁夏惠农地区盐渍化土壤分布广泛。但是,由于监测技术的限制,该地区土壤盐碱化的详细情况尚不清楚。目前,搭载在Sentinel-2号卫星上的多光谱仪器(MSI)为土壤盐分动态监测提供了很好的机会。因此,本研究采用Sentinel-2号卫星上搭载的多光谱仪器(MSI),结合机器学习模型,在春夏两季准确监测土壤盐分含量的可行性进行了探讨。并使用三个额外红边波段(B5-B7)代替传统红波段(B4),生成潜在的土壤盐分指数。使用基于PLS-VIP准则的筛选方法筛选光谱协变量,并采用随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和极限学习机(ELM)三种机器学习方法建立土壤盐含量反演模型。结果表明:基于Sentinel-2影像的随机森林模型在反演中表现最佳,具有较好的预测效果,春季和夏季的R2和RE分别为0.825、0.207以及0.711和0.271。研究还揭示了土壤盐分在不同季节间显著变化,春季高于夏季。这一成果对于干旱或半干旱地区的土壤盐渍化监测和土地复垦具有重要指导意义。

基于多目标区域地球化学调查的矿产资源潜力评价——以鄂东大别山地区为例

区域地球化学勘探在地质找矿中具有显著的应用效果,可以充分利用多目标区域地球化学调查数据进行找矿预测。基于鄂东大别山地区多目标区域地球化学调查数据,系统分析表层土壤中54项指标的背景、分布及组合特征,然后重点圈定与矿产有关的多元素组合异常,并结合各组合异常区的地质背景及已有矿床特征,初步提出成矿预测区。结果表明,①与湖北省土壤背景值相比,研究区表层土壤中Ba、Cl、Sr、CaO、Na_(2)O等5项指标表现为强富集,La、P表现为富集,Be、Ce、F、Ga、Ge、Mn、Nb、Pb、Sc、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)、MgO、K_(2)O、pH等21项指标与之相当,Ag、Bi、Br、Cd、Co、Cr、Cu、I、Mo、N、Ni、Rb、S、Se、Sn、Tl、U、Corg、TC等19项指标表现为贫乏,Au、As、B、Hg、Li、Sb、W等7项指标表现为极贫乏;②圈定多元素组合异常41处,其中与Au、Ag、As、Sb、Hg有关的组合异常13处,与Fe、Co、Ni、V、Ti有关的组合异常10处,与U、Th、Nb、Ce、La有关的组合异常8处,与W、Mo、Bi、Sn、Pb有关的组合异常10处;③初步提出10个成矿预测区,分别为宣化金银钨钼铅锌成矿预测区、新城金银铁重稀土成矿预测区、七里坪金银铜钼成矿预测区、华家河金银铅铁镍重晶石萤石成矿预测区、夏店钨钼铀成矿预测区、三河口银铁镍成矿预测区、三里畈金银铜铅重稀土成矿预测区、杨柳湾铜钼成矿预测区、南河铁铜钼成矿预测区、张榜金银铁铜钼磷成矿预测区。研究成果可以为鄂东大别山地区开展下步找矿工作部署提供一定的参考。

河南嵩县南部石英脉型钼矿床物化探异常特征与找矿预测

河南嵩县南部石英脉型钼矿床发育,是河南省乃至全国重要的金钼铅锌多金属矿产地,其成矿地质条件优越。通过对查阅区内物化探异常及矿产勘查成果资料,研究区整体处于NW向构造控矿环境中,其北部存在一条近EW向控矿构造,纸房钼矿—前范岭钼矿一带为NW向与近EW向两组控矿构造的交汇部位,根据物化探异常特征,在研究区内圈出找矿远景区3处,旨在为区内后续开展钼矿找矿工作提供某些参考。

化探样品中石墨炉痕量金测定技术研究

为实现对化探样品中石墨炉痕量金的测定,本文开展了对其测定技术的相关研究。本研究实验分析方法在Fe3+存在条件下,在质量分数为10%的王水中,利用泡沫塑料吸附金;在质量分数为1.2%的硫脲溶液中解析;采用最大功率升温和石墨炉原子吸收光谱测定方法。通过对测定结果进行分析可以得出,该分析方法检出限低,测定结果的精密度和准确度均能够满足国家一级标准物质分析验证要求,确保测定结果与真实标准值相符合。

内蒙古阿拉善右旗拜兴图地区土壤地球化学异常特征及找矿预测

为优选阿拉善右旗拜兴图地区找矿预测靶区,在查明该区成矿地质条件的基础上开展1∶1万土壤地球化学测量。采用元素变异系数、ILR变换、ILR-PCA多元统计分析法对研究区Au、Ag、Co、Cu、Pb、Zn和As等7种元素进行分析,结果表明:(1)成矿元素主要赋存于断裂与矿化蚀变带交汇部位,Au、Ag呈现强分异富集特征,成矿潜力大;Pb、Zn、As、Co、Cu呈现低分异富集特征,成矿潜力较小。(2)ILR变换可消除原始数据的闭合效应,使元素呈现标准正态分布;ILR-PCA第一主成分能最大限度提取原始数据的综合信息,即PC1正端载荷(Au-Ag-As)为成矿指示元素,元素异常强度和形态受断裂与矿化蚀变带控制,负端载荷(Co-Cu-Pb-Zn)为多期次岩浆热液活动引起。(3)对Ⅰ号找矿靶区进行工程验证,查明靶区数条金(银)矿体,金、银含量均达到或超过最低工业品位,表明拜兴图地区具有较大的金、银找矿潜力。

老挝色贡省达真地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿远景

【研究目的】老挝色贡达真地区位于老挝南部成矿元素地球化学预测区,成矿潜力优越。对该区开展地球化学测量工作,缩小找矿靶区,为下一步地质找矿提供依据。【研究方法】基于1/5万水系沉积物地球化学测量,分析了19种元素,统计了各元素分布情况及特征参数,总结了元素离散富集规律、元素组合特征及其与成矿地质条件的关系,初步探讨了元素在不同地层(地质体)的分布情况。【研究结果】研究认为:Au、Sn和Pb元素为研究区主成矿元素,Au元素在绢云母片岩和黑云母花岗岩中富集和离散程度高,Sn元素在绢云母片岩中富集和离散程度较高,Pb元素在黑云母花岗岩中富集和离散程度较高。【结论】结合成矿地质条件、地球化学特征,共圈定10处地球化学综合异常,在综合研究的基础上划分出了3处找矿远景区。通过开展异常查证工作,最终优选出HS8综合异常,圈定达珑(DaLong)成矿远景区具较大成矿潜力,为下一步地质找矿工作提供依据。

湖北省随县擂鼓台地区土壤地球化学异常特征及找矿方向

在擂鼓台地区开展了1∶1万土壤地球化学测量,从单元素异常可见,本区Au、Bi成矿潜力较大,Pb、Zn、Hg、Sn、Bi等元素可能局部富集;通过元素因子分析,划分出F1(Cu-Pb-Zn-Sn)、F2(Au-Ag)、F3(Mo-Bi)3组成矿元素组合;通过综合异常分析,划分出7个成矿有利区,为该区进一步地质找矿工作提供了方向。

湘西南凤凰县土地地球化学特征分析

【目的】调查凤凰县土地质量地球化学基础数据,进行土地质量评估,分析土地质量状况、潜在风险和问题,结合研究区实际情况提出合理的土地利用建议,为该地区制定有效的生态治理方案提供科学依据。【方法】以4 km^(2)(2 km×2 km)为单位格(大格),每个大格划分为4个小格,每小格采集1个样品。共采集2048件土壤表层样品,组合成512件分析样品。使用Excel、SPSS等软件对数据进行统计分析,结合DZ/T 0295—2016,使用GeoIPAS4.5、ArcMap10.7制作图件。【结果】凤凰县的土壤整体状况处于中等水平。74.71%的评价区面积被划分为中等质量土壤,高质量土壤仅占22.27%。中等质量土壤的分布较为广泛,面积为1526.74 km^(2);高质量土壤主要分布在千工坪镇和廖家桥镇,此外,还有部分点状分布。少部分差等质量土壤主要分布于茶田镇一带,劣等土壤尚未发现。【结论】凤凰县土壤总体质量属中、重度,未见不良土,符合本地发展观光产业的现实条件。应根据区域内的富硒地区和土壤质量现状,加大生态环保力度,大力发展农业生产,不断加强对环境的控制,并根据当地的情况,对用地的使用方式进行适当调整,以保证农产品的生产安全。

福建仁寿地区大布一带土壤地球化学异常特征及找矿远景分析

在1∶1万土壤测量的基础上,分析了福建仁寿地区大布一带土壤地球化学特征,发现测区内Pb、Ag的异常值高,异常规模较大,浓集中心较为明显。结合测区成矿地质背景及往年1∶5万地球化学普查等地质工作,认为仁寿地区大布一带具有寻找银、铅多金属矿的潜力。

雅山荒漠覆盖区元素垂向迁移非线性响应机理

浅覆盖层地区仍具有很大的找矿潜力,但覆盖层会弱化深部矿化信息,使得常规化探方法效果不佳,为有效提取深部矿化信息,需查明成矿元素在覆盖层中的垂向迁移规律。以新疆雅山荒漠覆盖区一处Cu-Mo综合异常区为研究区,采用浅钻采集覆盖层土壤样品,检测其矿物成分及As、Cu、Pb、Mo等元素的总量和相态,分析成矿元素的多重分形特征,探讨其垂向迁移的非线性响应机理。矿物成分分布模式和元素R型聚类分析表明,5个浅钻可分Ⅰ类钻孔(ZK01、ZK02、ZK03)和Ⅱ类钻孔(ZK04、ZK05),分别为底部基岩为二长花岗岩、凝灰岩的土壤环境。元素总量多重分形分析表明,Ⅱ类钻孔环境更有利于元素的垂向迁移,与该类钻孔所处的凝灰岩母岩环境相符合,说明多重分形方法可以定量表征元素的垂向迁移能力。元素相态多重分形分析表明,Cu主要以离子态形式迁移,Mo主要以铁锰氧化物态迁移,深部矿体与元素垂向迁移形成的地表地球化学异常之间存在非线性响应过程。研究成果可为利用浅钻化探技术开展浅覆盖区找矿勘查提供思路,并为区域成矿潜力评价、覆盖区探矿工程部署等提供依据。

内蒙古东乌旗布尔罕特地区物化探异常特征及找矿远景

内蒙古东乌旗布尔罕特地区位于大兴安岭多金属成矿带的中部,区内发育晚侏罗世及早白垩世两期A型花岗岩侵入上泥盆统安格尔音乌拉组中,具有十分有利的成矿地质条件。本文基于在该区开展的1∶1万土壤地球化学测量和地面1∶1万磁测工作,圈出了3个土壤地球化学甲级异常和2个负磁异常区。土壤地球化学异常主要异常元素为Ag、Pb、Zn及Au等,浓集中心明显,套合良好;地面高精度磁测异常区与化探异常及新发现的银铅锌矿化点高度套合。综合分析布尔罕特地区的成矿地质条件及物化探异常特征,认为该区具有良好的热液型银铅锌多金属矿成矿远景,有望取得找矿突破。

大兴安岭乌月根山地区土壤地球化学特征及成矿规律

大兴安岭北段乌月根山地区为重要的铁锌铅银钼成矿带,研究本区域1:5万土壤地球化学特征,总结了区域及各地质单元元素分布及分异特点,划定找矿远景区及找矿靶区,分析区内典型矿床地质特征、找矿标志,总结区域成矿规律,对乌月根山地区铁铅锌银钼找矿具有重要意义。

中国深层土壤锰地球化学异常空间分布及找矿远景区预测

锰矿是中国大宗紧缺战略性矿产,在现代工业中具有广泛用途。近年来锰资源的战略地位急剧提升,锰资源勘查也日益受到重视。确定Mn元素在中国的浓度和分布对寻找新的锰矿床和缓解锰资源短缺至关重要。依托中国地球化学基准计划采集3392个汇水域沉积物样品数据,首次提供了中国深层土壤Mn地球化学背景和异常空间分布数据。全国汇水域沉积物深层样品Mn的平均含量为610 mg/kg,背景值为574 mg/kg。依据全国汇水域沉积物深层样品地球化学数据,以85%累积频率为异常下限,共圈定出31个Mn地球化学异常,归为15个地球化学省。根据Mn异常空间分布,结合地质背景和矿床分布,提出8处异常具有进一步寻找锰矿的远景区。

新疆东昆仑大沙沟地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿方向研究

在1∶5万水系沉积物测量基础上,对东昆仑大沙沟一带成矿元素分布特征进行研究,获得了较为丰富的区域地球化学成果。通过对元素分布特征、元素相关性、地球化学参数特征等进行研究。结果表明,该区元素的富集与地层、构造、岩浆岩明显相关;Cu、Zn、Au、Ag、Sb、Hg富集成矿可能性较大,可作为区内主成矿元素及指示元素。本次工作共圈定37处综合异常,6处成矿远景区,5处找矿靶区,为下一步找矿工作提供了地球化学依据。

内蒙古扎鲁特旗敖都木地区土壤地球化学特征及找矿预测

本文对敖都木幅1∶50000的矿产地质调查工作中发现的一系列矿化线索,进行1∶10000的地质和土壤地球化学查证,其土壤地球化学元素组合特征分析显示:区内主要元素组合为Sn-Cu-Ag-Pb-Zn、W-F、Mo-B-Hg等3类,其中Sn-Cu-Ag-Pb-Zn为区内成矿元素,元素组合以高集散为特征;圈定Sn-Cu-Ag-Pb综合异常2处,并通过1︰10000地质填图划定了找矿预测远景区。

赣东北资溪县架上钨钼普查区土壤地球化学异常特征及其找矿预测

架上钨钼普查区位于赣东北地区,区域上具有良好的钨钼矿成矿地质条件。为了分析矿区成矿地质及地球化学条件,根据1∶1万土壤地球化学测量结果,运用相关分析和因子分析等方法,显示W、Mo、Bi、Cu、Ag元素相对富集成矿的可能性较高,通过迭代方法,计算10种元素的背景值和异常下限值,共圈定单元素异常219个,其中Au异常12个,Ag异常30个,Mo异常12个,Cu异常25个,Pb异常35个,Zn异常23个,W异常20个,Sn异常20个,Bi异常22个,As异常20个。结合成矿地质条件及各元素异常特征,圈出找矿靶区2处,其中Ⅰ级靶区1处(Ⅰ甲),Ⅱ级靶区1处(Ⅱ甲)。

辽宁岫岩王家店普查区土壤地球化学特征及成矿预测

普查区位于辽宁省岫岩县三家子镇王家店村,经前人研究,区内构造活动强烈,是金、铅、锌等矿产重要的成矿区,为了分析普查区成矿地质及地球化学条件,对普查区进行土壤地球化学测量工作,根据测试结果,运用聚类分析和因子分析方法,显示Au、Sb、Bi、Cu、Mo、Zn、As、Pb元素相对富集成矿的可能性较高;并通过计算各元素背景值和异常下限值,共圈定单元素异常204处,其中Au异常27处,Sb异常25处,Bi异常21处,Cu异常17处,Mo异常39处,Zn异常20处,As异常32处,Pb异常23处,依据地质条件及元素异常特征,初步划分出找矿靶区3处,其中Ⅰ级靶区2处和Ⅱ级靶区1处。

黑龙江五道沟地区土壤地球化学异常特征及找矿预测

为优选黑龙江省五道沟地区找矿靶区,在详细了解该矿区地质特征的基础上开展了1∶10000土壤地球化学测量工作。经过综合分析7种元素的地球化学参数以及元素分形特征,得出Au、Mo、As元素成矿潜力较大。运用SPSS25统计学软件对7种微量元素进行了R型因子分析,并划分出了F1(Cu-As-Sb)、F2(Mo-Bi)、F3(Zn-Au)共3个因子分组。结合研究区成矿地质特征及主成矿元素异常图、因子得分异常图的套合情况对区内异常部位进行了综合分析,最终划分出了3个找矿预测靶区。对Ⅰ号靶区进行了槽探和钻探工程验证,发现3条较好的工业金矿体,表明黑龙江五道沟地区具有较好的金矿成矿潜力。

某金属矿山周边土壤重金属污染评价

为查明我国西北地区某金属矿山周边的表层土壤(0~20 cm)重金属污染特征及其影响范围,采集并分析了314个样品中Cu、Pb、Cd、As、Hg、Zn、Cr、Ni等重金属元素含量,并采用污染指数法和潜在生态危害指数法评价其生态风险程度。研究结果表明:(1)Cd、Pb、Zn、Cu、As均高出区域背景值,Cr、Ni主要来自成土母岩;Hg元素污染较集中,受人为活动影响强烈;(2)重金属元素污染程度由强到弱依次为Cd>Cu>Zn>As>Pb>Cr>Ni>Hg;(3)重金属元素潜在生态危害指数的平均值由大到小依次为E_(i)(Cd)>E_(i)(As)>E_(i)(Cu)>E_(i)(Pb)>E_(i)(Hg)>E_(i)(Zn)>E_(i)(Ni)>E_(i)(Cr);(4)区内土壤重金属污染水平为重度污染,综合潜在生态风险程度为中等危害。

用于刑侦搜查的土壤特征元素筛选

据t检验法结合主成分分析法,对比筛选出适合新疆于田-若羌绿洲带用于刑侦搜查的土壤特征元素。结果表明:研究区16种土壤特征元素CaO,MgO,Na_(2)O,Ba,Zr,Sr,I,Cr,Hg,B,As,Cu,Zn,Br,Sc和Li的含量信息可用于区分于田-若羌绿洲带4个地区不同土壤特征。基于此,将统计的土壤类型信息、地形地貌信息、地理坐标信息及特征元素信息等,作为于田-若羌绿洲带土壤元素特征数据库建立的参考依据,进而提高刑侦搜查效率。