煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型

战略性金属矿产资源在国民经济发展和国防安全中发挥重要作用。煤系作为一种特殊的含煤沉积岩系,在特定地质环境下可形成大型乃至超大型战略性金属矿床,煤系战略性金属矿产已成为矿产资源勘查的新领域和新方向。本文分析了煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,从煤与煤系战略性金属矿产有效的协同勘查技术方法(组合)和协同勘查工程布置方面,构建了地质-地球物理-地球化学-钻探等关键技术的煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型。基于煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,确定协同勘查对象包括煤-锂/镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床、煤-铀矿床。在煤炭勘查的技术上,煤-锂/镓矿床协同勘查需加强地震和测井资料的处理分析,增加岩石地球化学勘探技术手段对煤层、煤层顶底板、夹矸的采样测试;煤-锗矿床协同勘查增加岩石地球化学勘探技术手段对煤层的采样测试;煤-铌、锆、镓、稀土矿床协同勘查技术手段要加强测井技术(自然伽马)及岩石地球化学勘探对自然伽马高异常层样品的采集测试;煤-铀矿床协同勘查充分利用煤炭钻孔自然伽马测井、地震勘探、电磁法勘探及磁法勘探资料进行分析,在自然伽马高异常区划定铀潜力资源区,加强自然伽马能谱测井、伽马能谱录井、穿透性地球化学测量及岩石地球化学勘探等技术手段协同运用。基于煤系战略性金属矿产的分布特征和经济性,遵循“全面筛查,分区施策”的原则,依据勘查对象相应的矿产地质勘查规范,确定煤与煤系战略性金属矿产协同勘查类型和协同勘查工程布置方案,包括勘查系统选择、勘查工程布置、勘查施工顺序,探讨了资源量估算方法和估算参数。基于煤与煤系战略性金属矿产的协同勘查技术方法(组合)和协同勘查工程布置,分别构建了煤-锂/镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床、煤-铀矿床的协同勘查模型,为煤与煤系战略性金属矿产协同勘查工作提供理论基础和方法依据。

煤系金属成矿中关键地质构造精细智能化识别

【目的】为了识别煤系金属矿床成矿过程中的关键地质构造,以鄂尔多斯盆地临兴区块为研究对象,依托前人研究结果、区块地质资料、地震以及测井等地球物理数据,构建了基于U-Net网络的地质构造识别模型,用于预测构造火山活动等事件,以分析矿床形成的关键地质因素。【方法】首先,基于叠后地震资料,利用平面波破坏滤波器技术实现绕射波分离与成像,提取小尺度关键地质信息;其次,利用知识图谱结合研究区实际情况开展属性优选,获得方差、瞬时频率和均方根振幅等反映构造特征的优势属性。以研究区三维地震属性体作为训练样本,基于知识图谱建立映射标签,引入卷积块注意力机制提出了U-Net多属性融合模型。该模型以三通道地震属性作为输入,地下关键地质构造(如断层或火山通道)作为输出,进而构建关键地质构造智能化识别方法。【结果和结论】研究结果表明:基于知识图谱建立的U-Net网络,在煤系金属矿床关键地质构造识别上具有较高的效率和准确性,可直观刻画关键地质构造的三维展布特征,降低断层解释人为不确定性,为煤系金属矿床研究提供有效的技术支撑。

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查技术方法

战略性金属矿产在新材料、新能源、现代信息技术、国防军工等新兴产业均具有不可替代性,传统战略性金属矿产资源储备相对较低,供应风险较高。煤系战略性金属矿产资源作为重要补充,已成为新型战略性金属矿产资源勘查的重要方向,因此,基于煤与煤系战略性金属矿产的基本特征,亟需开展煤与煤系战略性金属矿产协同勘查方法研究。基于前人研究成果,以煤与煤系战略性金属矿产(铀、锂、镓、锗、铌-锆-镓-稀土)为研究对象,总结了煤与煤系战略性金属矿产的主要组合类型,探讨了煤与煤系战略性金属矿产协同勘查方法。从煤与煤系战略性金属矿产的赋存位置角度,总结了煤与煤系战略性金属矿产资源的主要组合类型,包括煤-铀矿床、煤-锂、镓矿床、煤-锗矿床、煤-铌-锆-镓-稀土矿床。根据不同岩石及矿产的物性差异,总结了不同勘查技术方法的响应原理及特征。基于煤与煤系战略性金属矿产的分布规律、赋存层位等,针对煤与煤系战略性金属矿产的地质条件、地球化学条件和地球物理条件,总结了主要组合类型的基本特征。从多矿种勘查的协同和各勘查技术的协同两方面出发,基于煤和煤系战略性金属矿产的勘查技术方法,遵循经济效益最大化和勘查方法最优化原则,提出了合理的煤与煤系战略性金属矿产的协同勘查方法。基于铀具有放射性特征,煤-铀矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、放射性勘查方法(伽马总量、伽马能谱、氡及其子体测量和伽马录井)、穿透性地球化学、地面物探(高精度磁法/地震/电磁法)、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于锂、镓的分散性和赋存位置,煤-锂、镓矿床的协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、高精度地震、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于煤-锗同体,且锗赋存在有机质中,煤-锗矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于铌、锆、镓、稀土伴生元素具有高场强特征,煤-铌-锆-镓-稀土矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、钻探、测井(自然伽马)和岩石地球化学等方法的协同运用。

青藏高原北部成煤地质背景及煤系矿产资源特征

为摸清青藏高原北部煤系矿产资源的种类和分布状况,开展了青藏高原北部成煤地质背景和煤系矿产资源特征研究。通过实地调查、典型样品测试及资料综合分析,总结出青藏高原北部主要成煤时代为早石炭世、晚石炭世、晚二叠世、晚三叠世及早中侏罗世,煤系可划分为昆仑山、积石山、唐古拉山、土门—巴青、昌都—芒康等5个赋煤带;主要的煤系矿产有煤炭、煤系气、天然气水合物、煤中锗镓以及煤系石膏、高岭土、优质灰岩等。在成煤环境、煤化作用、构造演化等的共同作用下,尕马羊曲地区形成煤-煤中锗共生矿床;开心岭—乌丽地区形成煤-煤系气-天然气水合物共生能源矿床;唐古拉山地区的巴贡组(T3bg)、那益雄组(P3n)、杂多群(C1zd)、加卖弄群(C2j)均具有形成煤-煤层气-煤系页岩气共生能源矿床的资源潜力。

煤系矿产资源及其发展趋势

煤系中广泛存在与煤炭成因具有紧密联系的多种矿产,按照其特性和用途可分为煤系能源矿产、煤系金属矿产、煤系非金属矿产,其中一些矿产的经济价值甚至远远超过煤炭资源本身。但由于种种因素制约,长期以来忽视了对煤系矿产的综合评价和勘查,造成了资源的巨大浪费。通过对煤系矿产资源概念的厘定、煤系矿产赋存特征及资源分布特征的分析,提出了煤系矿产资源研究及勘查开发方向,为我国煤系矿产资源的综合勘查开发提供基础理论指导。