融合先验物理信息的高精度智能可控源电磁反演算法

可控源电磁反演利用人工信号获取地下结构信息,为地质勘探和资源开发提供准确的数据支持。然而,传统电磁反演方法面临低分辨率的挑战,主要是由于简化处理和观测数据的限制,导致模型平滑、细节丢失,从而削弱了反演的准确性,影响了电磁勘探的效率。为了解决这一问题,本文提出将传统反演结果与响应数据同时作为深度网络的输入数据,为深度网络反演提供先验物理信息,并结合深度学习算法提升可控源电磁反演的计算效率。通过模型试验,对合成的电阻率模型分别进行了传统反演、智能反演以及融合先验物理信息的智能反演。结果表明,融合先验物理信息的智能反演能够更好地刻画异常体结构特征,有效提升反演效率,并且得到的电阻率参数更符合实际。最后,将该反演技术应用于金川铜镍矿床的可控源数据反演解释,取得了较为可靠的应用效果。

Geotectonic Settings of Large and Superlarge Mineral Deposits on the Southwestern Margin of the North China Plate

The geotectonic setting refers to the three-dimensional space and relatedevents based on which a metallogenic system is formed and an ore-forming process takes place. Thispaper discusses the tectonic evolution of the southwestern margin of the North China paleocontinentand related geotectonic settings in which large or superlarge deposits are formed. Emphasis is puton the geodynamic conditions of the Jinchuan nickel-copper deposit, the Baiyin copper-polymetallicdeposit and the Hanshan gold deposit. It is significant that the three deposits occur together as a'trinity' on the same paleocontinental margin. The Jinchuan nickel-copper deposit was formed duringthe early stage of rifting of the paleocontinental margin; the Baiyin copper-polymetallic depositwas formed during the splitting stage of a continental-margin arc. The continental-margin arcspitting resulted in an 'island arc rift' in the early stage of evolution. The Hanshan gold depositwas formed within the Altun sinistral strike-slip fault system and its provenance is the'intraoceanic arc' volcanic rocks.

金川铜镍矿床年龄和源区同位素地球化学特征

本文报道了金川铜镍硫化物矿床 Sm- Nd、Rb- Sr、Re- Os同位素年龄测定结果 ,讨论了矿床物质源区。金川铜镍矿床 Re- Os年龄为 10 4 3± 2 8(2 σ) Ma,IOs=0 .15 0 3± 5 0 (2 σ) ;Sm- Nd等时年龄约 0 .97± 0 .31(2 σ)Ga,INd=0 .5 110 6± 2 8(2 σ) ;Rb- Sr等时年龄约 819Ma,ISr=0 .7118。矿床物质来自富集地幔源区。

金川镍矿含矿岩体的稀土元素及微量元素地球化学特征

通过对采自金川镍矿 I矿区露天矿的第二期侵入岩体中。样品的稀土元素、微量元素进行全岩等离子质谱 (ICP- MS)测定发现第二期侵入的岩体具有明显的轻稀土元素富集和无明显铕异常的特征 ,是上地幔低比例平衡部分熔融和分离结晶共同作用的产物。岩体中镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿成条带状出现 ,表明其形成时低氧逸度的成岩环境。

金川南延地区基性-超基性岩特征及其与矿区含矿超基性岩体的对比研究

金川南延地区出露近百处基性-超基性岩体,查清这些岩体的活动规律及其与金川含矿岩体的关系,对南延地区找矿具有十分重要的意义。本文通过显微镜鉴定、X射线粉晶衍射及岩石化学分析等方法,研究了金川南延地区的基性-超基性岩的岩石学和地球化学特征,并与金川含矿超基性岩体进行了对比分析。结果表明,南延地区出露的变辉橄岩与金川含矿岩体有类似的矿物组成、相近似的微量元素含量,以及相似的稀土配分曲线,表明它们是同源岩浆演化岩体在不同地段侵入的产物。

甘肃金川铜镍矿床Ⅰ矿区深部边部地质-地电化学-地球物理多元信息成矿预测

在综合研究分析金川铜镍矿区前人资料的基础上,经现场地质调查、收集地质资料,总结了矿区的成矿规律,有针对性地在Ⅰ矿区的北东侧开展了地质-地球电化学-地球物理多元信息的深部边部成矿预测。根据地电化学数据的统计结果,对矿区元素共生组合和成矿作用、成矿期次等地球化学特征进行了探讨,以此确定了地电化学综合异常;在掌握矿区岩石、矿石物性特征的情况下,通过地球物理勘探推测在Ⅰ号矿体与F1断裂之间存在一隐伏的超基性岩体。最终对矿区进行地质-地电化学-地球物理特征的综合分析,圈定了测区的找矿远景区。

金川超大型铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

对金川超大型铜镍岩浆硫化物矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明 ,金川岩体的平均Cu/Pd值远大于原生地幔岩浆的Cu/Pd值 ,说明其岩石为因硫化物析离而失去Pd的岩浆所结晶 ;且岩石的PGE具有部分熔融趋势 ,与地幔橄榄岩接近 ,这些均指示存在岩浆熔离作用。该矿床岩石、矿石的PGE球粒陨石标准化分布模式比较对应 ,均可分为两种类型 ,反映了岩浆多次侵入、熔离分异同时成岩成矿的特征。另外 ,PGE S关系分析表明其成岩成矿过程中有少量地壳物质混染。PGE地球化学特征参数还指示了其高镁拉斑玄武质母岩浆的性质。

多元统计分析在金川铜镍矿床两类矿石中的应用

应用聚类分析和因子分析对金川铜镍硫化物矿床样品及其微量元素进行了分析和科学分类,并对分类的样品进行R型因子分析,找寻在成矿作用过程中对成矿贡献起关键性作用的因子。因子分析结果表明,富矿类型的网状矿石与贫矿类型的星点状矿石的Ni,Cu矿化期存在着明显的差异性;网状矿石在成矿作用过程中,经受了晚期晚阶段的中、低温热液作用,使矿石中的主要成矿元素Cu产生了进一步的叠加和富集,并伴有Bi,Se,Te及贵金属元素的富集。因子分析的研究为脉动式多期多阶段的成矿机制模式提供了新的依据,同时,也为矿床中有用伴生元素的赋存状态及找寻提供了有用的成因信息。

煎茶岭与金川硫化镍矿床的铂族元素地球化学特征对比及其意义

采用ICP_MS方法分析了煎茶岭和金川硫化镍矿床岩石、矿石的铂族元素含量,煎茶岭岩体蛇纹岩的Cu/Pd比值低于原生地幔岩浆,说明岩浆熔离作用较弱,矿石的Pd/Ir比值较小,指示其多数矿石属于岩浆型,以岩浆成矿作用为主;而金川岩体的平均Cu/Pd比值远大于原生地幔岩浆,表明岩浆熔离作用强,矿石的Pd/Ir比值较大,体现了钯族元素矿化及成矿物质以幔源为主的特征。煎茶岭在成矿过程中有壳源物质的混染,整体上岩石、矿石铂族元素含量较低,这与岩浆熔离作用弱、铂族元素成矿作用不发育等因素有关;金川在成岩成矿过程中也有少量地壳物质的混染,但岩石、矿石铂族元素含量较高,反映了以岩浆深部熔离成矿作用为主的特征。

金川铜镍硫化物矿床两类矿石的稀土元素地球化学特征研究

文章对金川铜镍硫化物矿床的网状富矿石和星点状贫矿石的稀土元素地球化学特征进行了研究,结果表明:网状富矿石的稀土元素含量低于星点状矿石,这可能与矿石中硫化物及橄榄石含量有关;网状富矿石的δEu差别大,结合矿石显微照片的结构特征,说明其岩浆演化环境比较复杂,应该处于缓慢冷凝的早期深部熔离成矿作用阶段;而星点状矿石样品的稀土元素标准化分布曲线相似,结合矿石显微照片的结构特征,指示其应该形成于快速冷凝的晚期就地熔离成矿作用。此外,两者的轻、重稀土元素分馏程度相当,这否定了贫矿岩浆与富矿岩浆之间的演化关系,揭示了原始岩浆分层后,各层岩浆是独立演化并成矿的。

金川超基性岩体形态演变对矿区构造的制约

金川超基性岩体可分解为"南岩带"与"北岩带"。"南岩带"由Ⅱ、Ⅳ号小岩体组成,"北岩带"由Ⅰ、Ⅲ号小岩体组成,南、北岩带分别位于大理岩构造透镜体的南、北两侧。在超基性岩体侵位前,古元古代地层产生了高角闪岩相峰值变质变形,顺大理岩层发育逆冲推覆型韧性剪切滑动系统,形成了变质带倒置的层状变质岩片、构造混合岩、剪切流变褶皱及大理岩构造透镜体。在超基性岩侵位时,由于区域性伸展,处于脆-韧性构造层次的大理岩构造透镜体两侧产生张剪破裂构造,超基性岩体从深部岩浆房侵位于透镜状张剪破裂中,平面上形成左行排列的"南岩带"与"北岩带"。超基性岩侵位后,由于岩体受到由南西向北东的逆冲推覆挤压,不仅导致超基性岩体与矿体同步产生韧性变形,而且产生北东东向弧形逆-平移绿片岩相韧性剪切带,并将"南岩带"、东段大理岩向北东水平错移约1km,导致"南岩带"与"北岩带"西段残体相衔接,而"南岩带"则整体上升,"北岩带"东段则整体下降,隐伏到东部大理岩北侧的深部,因此,寻找隐伏的"北岩带",应是金川铜镍硫化物矿床今后战略找矿的方向。

铜镍硫化物矿床的成因——以诺里尔斯克(俄罗斯)和金川(中国)为例

与超基性岩浆作用有关的铜镍硫化物矿床主要有两种成矿建造 ,一种为含铬建造 ,另一种为含铂建造。尖晶石类矿物成分的变化清楚地反映了这两类建造的成矿属性。含铬建造的尖晶石属于铬铁矿 -尖晶石系列 ,含铂建造中则为尖晶石 -磁铁矿系列。从含铬建造向含铂建造转变的原因 ,可以解释为超基性岩浆作用中硫的作用增加 ,从而引起反应 :4 Fe O+S=Fe S+Fe3O4 (磁铁矿 ) ,同时分散性铂族元素的专属性特征也发生相应变化 ( Ru+Os+Ir)→ ( Pt+Pd)。因此 ,含铬建造中主要富含 Ru、Os和 Ir,而含铂建造中则富含 Pt和 Pd。超基性岩浆作用中硫的化学活动性增加与其碱度增加直接有关。因此 ,含铂的超基性岩大多数情况下与富碱的玄武岩形成共生组合。当富铁熔浆发生硫化作用时 ,将会导致硫化物与硅酸岩熔浆的不混融 ,从而形成矿浆。据此 ,金川含铂铜镍矿石不是该矿床二辉橄榄岩侵入体的分异产物 ,而是含硫化物纯橄榄岩的独立侵入体 ,后者也象二辉橄榄岩本身那样 ,是深部岩浆源的分异产物。

金川镍钴铂族金属资源开发与可持续发展研究

金川镍矿是我国最大和世界第三的大型硫化铜镍矿床。金川集团以开发金川镍矿资源为基础,经过40多年的发展,已经成为国际上知名的大型有色冶金和化工联合企业。金川镍钴铂族金属资源的开发利用,不仅关系到金川企业和金昌市的生存与发展,而且对我国有色金属工业的可持续发展产生举足轻重的影响。首先,在分析金川镍矿资源条件和开采现状的基础上,概述金川资源开发与综合利用的发展水平以及所取得的成果。然后,指出了金川资源开发利用与可持续发展存在的问题和面临的困难。最后,明确金川镍钴铂族金属资源开发利用的发展战略,提出金川资源开发进一步开展的研究课题以及亟待解决的关键技术难题。

地电化学提取法在金川南延寻找隐伏镍钴矿床的应用

通过金川南延地电提取法找矿研究发现,Ni、Co的相关系数为0.8,表现出极强正相关性。根据测区的地电化学测量结果(wB):Ni背景值为1.57×10-6,Co的背景值为0.28×10-6。以w(Ni)>4.3×10-6、w(Co)>0.84×10-6划分内带,以w(Ni)(2.9～4.3)×10-6、w(Co)(0.56～0.84)×10-6划为外带,结合该地区的岩体和构造线走向,圈定出3个有找矿潜力的Ni、Co异常带。地电提取法在干旱、岩屑覆盖区找矿具有可行性。

金川铜镍硫化物矿床的Re-Os“年龄”及其意义

分析了金川铜镍硫化物矿床的一组浸染状矿石和一组块状矿石的Re、Os含量和Os同位素组成。浸染状矿石和块状矿石分别给出Re-Os表观等时线年龄为(1126±96)Ma和(840±79)Ma,表观初始^(187)Os/^(188)Os比值为0.119±0.018和0.242±0.028。块状矿石的表观年龄与前人报道的同类矿石年龄在误差范围内一致,证明了其分析的可靠性。此结果也与前人报道的锆石和斜锆石的U-Pb年龄在误差范围内一致,说明了金川的新元古代成矿时代。而我们的和前人的工作表明,海绵陨铁状矿石和浸染状矿石给出的Re-Os表观年龄有相当大的变化范围,且都比块状矿石的年龄老。提出了两种模式解释这种现象:在约8亿年前金川矿床形成时地壳混染导致浸染状矿石和海绵陨铁状矿石的Os同位素组成不均一,从而给出偏老的表观年龄;相反,Os同位素在块状矿石中快速扩散而均一化,因此给出成岩成矿年龄。但是,还不能完全排除两期成岩成矿的可能性,即晚期岩浆活动引起了早期岩浆活动中封闭的Re-Os同位素体系的扰动。目前倾向于第一种解释,但后一种可能性还需要检验。

急倾斜厚大金属矿山地下开挖岩移发生机理

文章以金川二矿区的岩体移动为例,对急倾斜厚大金属矿山的岩体移动这一重大工程难题进行了探讨。分析了急倾斜金属矿山开挖引起岩体移动的概化传递模式及其地表岩移显现特征。结合数值模拟及GPS监测分析结果,对厚大急倾斜金属矿山岩移发生机理进行研究。结果表明,急倾斜金属矿的厚度对地表岩移的显现特征具明显的影响。当对厚大矿体进行薄层开采时,较大幅度的岩体移动主要发生在采空区顶、底板,开采引起岩体移动的地表显现特征类似于水平矿体的开采;而当采空区的高度大于整个矿体的厚度时,采空区两侧的岩体位移逐渐增大到占主导地位。岩体移动的地表显现特征开始表现为急倾斜矿体开挖的岩体移动特征。

不同覆盖区地电化学提取法寻找铜镍矿对比研究

通过对甘肃金川南延、吉林红旗岭不同覆盖区地电化学提取法定量、定性及应用对比研究发现,虽然该方法在干旱岩屑覆盖区提取的离子量很少,但其找矿效果与湿润厚覆盖区基本相同,能客观反映元素的地球化学性质差异及成矿作用引起的元素来源差异。对比研究发现该方法能强化元素异常,一定程度上能放大异常效果,并在两矿区均圈定出多个Ni、Cu异常带。因此,在原生晕和次生晕异常较弱的地区,地电提取法更能达到其它常规探测方法意想不到的找矿效果。

论金川硫化铜镍矿床中贵金属元素的分带机制

在金川硫化铜镍矿床最大的寓矿体内,贵金属元素存在明显分带:Pt、Pd、Au、Ag含量在边部较低,向中心部位逐渐增高;Os、Ir、Ru、Rh含量在中心部位较低,向边部逐渐增高。通过对实际资料的分析,认为这种分带特征是硫化物液相结晶分异作用造成的。

金川铜镍矿床成矿后的抬升破坏:来自热年代学的证据

以热年代学原理为指导,在以往成岩成矿年龄的基础上,结合矿区内裂变径迹测试结果,认为金川矿床经历了初期的急速抬升冷却、中期（827 Ma±766 Ma±乃至403 Ma）、晚期（308 Ma）和中、新生代的快速折返冷却过程,也遭受了1 508～ 827 Ma、403 ～ 308 Ma两次增温改造事件;而同一样品中相似的磷灰石和锆石裂变径迹年龄表明金川矿区至少在晚白垩纪早期经历了极速的抬升冷却、剥蚀事件.F8断裂西侧的抬升明显慢于其东侧,体现出矿区内抬升速率的差异性,这对找矿预测具有借鉴意义.

金川镍产业及资源信息系统构建设计

基于二次开发地理信息系统软件平台建立“镍产业及资源信息系统”,系统集产业、资源多媒体信息为一体,系统地分析世界、中国、金川等地资源状况、产业布局、产品结构和流向,有效地提高产业集度和辐射区,推进行业科技进步和创新,为决策者提供科学的依据和详实的资料.