三维成矿预测关键问题 被引量：1

1

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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基于贝叶斯方法的地壳厚度定量估算

2

作者 郑辉 葛粲 +4 位作者 张明明 顾海欧 孙贺 汪方跃 李修钰 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期522-534,共13页

大陆地壳一直以来都扮演着记录过去40亿年地球演化历史的重要角色。现代板块汇聚边界形成的岩浆岩地球化学特征与岩浆活动时的地壳厚度高度相关,因此,一系列地球化学指标可作为地壳厚度的优秀示踪剂。然而,由于岩浆岩地球化学组成的复杂... 大陆地壳一直以来都扮演着记录过去40亿年地球演化历史的重要角色。现代板块汇聚边界形成的岩浆岩地球化学特征与岩浆活动时的地壳厚度高度相关,因此,一系列地球化学指标可作为地壳厚度的优秀示踪剂。然而,由于岩浆岩地球化学组成的复杂性,准确量化过去地质时期地壳厚度一直是一项具有挑战性的任务。本文基于地球化学大数据,运用贝叶斯方法,建立了一个利用多种地化指标(CaO、K_(2)O、MnO、Dy、Ho、Lu、Y、Sr/Y、Ce/Y、La/Yb、Sm/Yb、Dy/Yb)定量估算地壳厚度的贝叶斯模型。利用中新世以来(<15 Ma)的全球数据验证表明,与传统的单指标方法相比,贝叶斯模型对现今地壳厚度提供了更准确的估计。利用该模型重建了新生代拉萨地块地壳厚度变化,重建结果表明,拉萨地块在50~30 Ma经历了多阶段地壳增厚,最终形成如今的巨厚地壳。 展开更多

关键词 地壳厚度 大数据 贝叶斯 地球化学 定量估算

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磺酸型阳离子树脂的元素分配行为及高精度同位素分析应用

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作者 王奇奇 孙贺 +4 位作者 顾海欧 侯振辉 葛粲 汪方跃 周涛发 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-75,共13页

不同元素在离子交换树脂的分配系数是元素纯化和分离的基础,不同酸中各元素分配系数差异可用于设计高效的元素提纯流程,从而被广泛应用于现代高精度同位素分析。本文以AG®50W-X8阳离子树脂为研究对象,以分配系数(Kd)作为量化指标,... 不同元素在离子交换树脂的分配系数是元素纯化和分离的基础,不同酸中各元素分配系数差异可用于设计高效的元素提纯流程,从而被广泛应用于现代高精度同位素分析。本文以AG®50W-X8阳离子树脂为研究对象,以分配系数(Kd)作为量化指标,通过系统实验研究不同元素在该树脂中的分配行为。在前人研究基础上,本实验增加了元素数量和酸的种类,涵盖了金属、类金属、非金属和稀土元素。结果表明:在盐酸和硝酸介质中,几乎所有元素的Kd都与酸度呈负相关,当酸度达到6mol/L时,除Th和Ca以外的所有元素都会被酸洗脱。稀土元素(REEs)和高场强元素在0.1~0.5mol/L稀硝酸和稀盐酸中强烈吸附在树脂上;而一些过渡金属、类金属和非金属元素(如Mo、W、Re、Ir、Sb、Ge、As、Se、Te等)在酸溶液中会形成含氧阴离子,不与阳离子树脂发生吸附。Al、Fe、Se、Pd、Cd、In等元素在盐酸中易与氯离子形成配位化合物或离子团,导致这些离子在盐酸中的分配系数显著降低。在硝酸和盐酸与氢氟酸的混合酸中,除稀土元素外,绝大部分元素随酸度增加Kd迅速降低。稀土元素在盐酸-氢氟酸混合介质中,随着盐酸的浓度增加(从0.1mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸至6mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸),稀土元素分配系数(KdREE)具有先增加后降低的趋势。氢氟酸的加入可显著降低Be、Al、Sc、Fe、Sn、Th、U、Ti、Zr、Hf等元素在稀盐酸和稀硝酸中的分配系数,使这些元素几乎不与树脂发生吸附。本研究揭示了不同酸介质中各类元素在阳离子交换树脂上的分配行为存在差异,尤其是氢氟酸的加入可显著改变高场强元素、部分过渡金属和稀土元素的分配系数,为应用该树脂开发和优化适用于高精度金属稳定同位素分析的元素提纯流程(如Li、Mg、K、Sr、Ce、U等)提供了数据支撑,并可有效地减少后续实验设计的工作量。 展开更多

关键词 BioRad AG®50W-X8阳离子树脂 元素提纯 高精度同位素分析 分配系数 离子交换柱

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重力异常分层分离方法改进及应用:以安徽五河地区为例 被引量：13

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作者 葛粲 任升莲 +6 位作者 李永东 石永红 张金会 李加好 尤淼 李龙明 张妍 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4826-4839,共14页

本文在原有位场分层分离技术的基础上,提出了动态改进型插值切割算子.通过理想模型实验和谱分析,证明了改进算子对异常源产生的重力场有更好的分离效果.使用新方法对安徽省五河地区布格重力异常进行了分离和分析,分离后的浅部地球物理... 本文在原有位场分层分离技术的基础上,提出了动态改进型插值切割算子.通过理想模型实验和谱分析,证明了改进算子对异常源产生的重力场有更好的分离效果.使用新方法对安徽省五河地区布格重力异常进行了分离和分析,分离后的浅部地球物理特征与地表地质调查结果的吻合度高,从而验证了改进算子的有效性和准确性.在结合基础地质资料和分离后的地球物理特征的基础上,进一步分析了五河地区构造格架、区域岩浆岩及红层盆地的空间分布和形态特征,并获取了对研究区内郯庐断裂系各条断裂的延伸、形态和相互关系的新认识. 展开更多

关键词 插值切割算子 重力场分离 三维重力异常 郯庐断裂带 深部结构

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华北地区地壳厚度与泊松比研究 被引量：57

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作者 葛粲 郑勇 熊熊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2538-2548,共11页

华北地区地壳结构和物理性质是研究华北克拉通破坏机制的重要依据.本文通过收集分布在华北克拉通区域的323个宽频带地震台记录到的2007年8月到2009年3月间发生在全球范围内6.5级到8.5级的共93个远震事件的波形资料,较完整地得到了华北... 华北地区地壳结构和物理性质是研究华北克拉通破坏机制的重要依据.本文通过收集分布在华北克拉通区域的323个宽频带地震台记录到的2007年8月到2009年3月间发生在全球范围内6.5级到8.5级的共93个远震事件的波形资料,较完整地得到了华北及其周边区域台站下方的接收函数、地壳厚度和泊松比分布情况.研究发现:(1)华北克拉通地壳厚度大范围减薄不仅仅发生在东部,而是已经到达南北重力梯度带附近;(2)在鄂尔多斯的周边裂谷盆地,地壳也出现了减薄现象;周边裂谷区的泊松比大于鄂尔多斯内部,局部区域的泊松比高达0.3左右;(3)从地壳厚度和地形的相关性来看,华北地区的地壳厚度与地表地形存在着明显负相关的关系,这与艾利均衡假说相一致,可能意味着华北地区的地壳正在经历着缓慢的破坏与均衡同时进行的过程;而华北克拉通中西部和东北部则显示出明显的不均衡现象. 展开更多

关键词 华北克拉通 接收函数 地壳厚度 泊松比

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基于GEOROC大数据分析地壳厚度地球化学指标 被引量：9

6

作者 葛粲 汪方跃 +6 位作者 李永东 李晓晖 李修钰 周宇章 袁峰 李建设 陆三明 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3179-3188,共10页

前人研究认为,火山岩中部分地球化学指标与岩浆弧地壳厚度之间存在一定的相关性,并通过统计主量元素K2O、Ca O和Na2O指标及微量元素Ce/Y、Sm/Yb、Dy/Yb、Sr/Y、La/Yb指标与地壳厚度之间关系,约束地质史上某些区域的地壳厚度发展和变化... 前人研究认为,火山岩中部分地球化学指标与岩浆弧地壳厚度之间存在一定的相关性,并通过统计主量元素K2O、Ca O和Na2O指标及微量元素Ce/Y、Sm/Yb、Dy/Yb、Sr/Y、La/Yb指标与地壳厚度之间关系,约束地质史上某些区域的地壳厚度发展和变化。本文基于GEOROC数据库,以Si O2含量57%和火山岩年龄23Ma为界,将全球火山岩数据分成年轻-壳源(> 57%,<23Ma)、年轻-幔源(<57%,<23Ma)、古老-壳源(> 57%,> 23Ma)和古老-幔源(<57%,> 23Ma)四个数据集,并通过核函数估计方法获得了各个地球化学指标与地壳厚度的归一化联合概率密度分布图。本文统计结果表明,年轻-幔源火山岩中的K2O含量分布与壳源火山岩呈现指数正相关关系、Ca O含量分布于地壳厚度呈现线性负相关关系,年轻-壳源火山岩中Ce/Y、La/Yb和Sm/Yb与现今地壳厚度有指数正相关关系。由以上5种地化指标建立的回归方程确定系数R2均大于0. 7,可以认为相关关系显著。本文认为幔源岩浆在穿透地壳到达地表过程中,地壳厚度控制了富K壳源物质进入地幔熔体和富Ca矿物结晶分异过程,导致了火山岩中K2O和Ca O含量的相关变化;而下地壳部分熔融形成的壳源岩浆,不同深度压力控制了残留相矿物比例,导致Ce/Y、La/Yb和Sm/Yb体现出与地壳厚度的相关性。本文建立的回归函数是基于大量数据概率密度分布的统计分析得出的,由于离群数据普遍存在,回溯历史地壳厚度变化需要大量数据统计支撑,否则难以获得可靠的结果。 展开更多

关键词 大数据 地壳厚度 地化指标 核函数估计 归一化联合概率密度分布

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基于卷积神经网络和火山岩大数据的构造源区判别 被引量：8

7

作者 葛粲 汪方跃 +3 位作者 顾海欧 管怀峰 李修钰 袁峰 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期22-32,共11页

早先的构造源区判别图由于受时代、研究区域、研究思路以及研究手段、分析技术和样本数量的限制,存在某些不足,导致部分学者在研究中遇到各种困惑和矛盾。在大数据的冲击下,部分传统图解的可靠性正在接受考验。本文提出了一种将地球化... 早先的构造源区判别图由于受时代、研究区域、研究思路以及研究手段、分析技术和样本数量的限制,存在某些不足,导致部分学者在研究中遇到各种困惑和矛盾。在大数据的冲击下,部分传统图解的可靠性正在接受考验。本文提出了一种将地球化学数据二维图像化的方法,将GEOROC数据库中来自11个构造环境的火山岩数据生成了34 468张灰度二维码图像。根据深度学习理论和方法构造了卷积神经网络(CNN)模型,利用其中75%的二维码数据进行自动学习和训练。该模型可以对不同来源的火山岩数据进行有效分类,总体分类准确度可达95%以上。该模型具备较好的泛化能力,可以作为日常工具辅助人工进行火山岩样本的构造源区的判别。 展开更多

关键词 大数据 二维码 卷积神经网络 构造源区判别

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一维到三维密度分布函数及其可视化在大数据分析中的应用——以苦橄质玄武岩等为例 被引量：4

8

作者 葛粲 张旗 +4 位作者 李修钰 孙贺 顾海欧 李伟伟 袁峰 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2043-2052,共10页

提出不同维度的密度分布函数的计算方法和可视化方案,以解决不同数量级和不同测量误差的岩石样本数据分析对比困难的问题。通过SiO2、全碱和MgO指标的三维密度分布函数和t-分布随机邻域嵌入可视化方法对GEOROC和PETDB数据库进行发掘,发... 提出不同维度的密度分布函数的计算方法和可视化方案,以解决不同数量级和不同测量误差的岩石样本数据分析对比困难的问题。通过SiO2、全碱和MgO指标的三维密度分布函数和t-分布随机邻域嵌入可视化方法对GEOROC和PETDB数据库进行发掘,发现大洋岩(oceanite)和富辉橄玄岩(ankaramite)与苦橄质玄武岩(basalt,picritic)成分相近,而铁质苦橄岩(picrite,ferro)与侵入的橄榄辉长岩和苦橄岩(picrite)成分相似。利用二维密度分布函数和可视化技术,对比分析了不同岩石在TAS图解和硅镁图上的数据分布状态和数据集中核心区域。发现总体分布上,更富镁的苦橄岩的SiO2含量高于苦橄质玄武岩,超基性的苦橄岩(picrate)核心区域主要分布在TAS图解的B区,这与以SiO2=45%划分基性岩和超基性岩界线的观点矛盾。 展开更多

关键词 密度分布函数 可视化 大数据 苦橄岩 苦橄质玄武岩

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基于数据密度确定分布区域的方法：以TAS图解分析为例 被引量：3

9

作者 葛粲 顾海欧 +3 位作者 汪方跃 李修钰 周宇章 袁峰 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1240-1253,共14页

为了客观地确定数据点投图后分布的主要区域，本文提出了一种基于数据密度确定数据主要分布区域的方法。利用该方法可以更加直观地了解数据分布，并可以作为数据清洗的预处理手段。本文基于GEOROC大数据．以全碱对硅（TAS）图解为例，... 为了客观地确定数据点投图后分布的主要区域，本文提出了一种基于数据密度确定数据主要分布区域的方法。利用该方法可以更加直观地了解数据分布，并可以作为数据清洗的预处理手段。本文基于GEOROC大数据．以全碱对硅（TAS）图解为例，进行了分析和验证。通过提取GEOROC数据库中与TAS图解相关的岩石样本中SiO2、Na2O、K2O和烧失量含量数据，通过数据常规清洗和归算，最终获得24个种类合计13．3万条有效数据。通过数据投点、分区统计和提取80％数据的分布区域，验证了24种岩石样品与TAS图解的吻合程度。通过综合研究分析发现，有6类岩石的数据分布与TAS图解定义区域基本一致，18类岩石的数据分布与TAS图解定义区域有系统性偏差。大数据研究证明了TAS图解的不足之处，利用全碱和SiO2作为指标，难以实现提升总体分类的准确性。 展开更多

关键词 大数据 数据分布区域提取 密度分布 TAS图解

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基于重力大数据的中国大陆区域地质构造解析 被引量：2

10

作者 葛粲 李修钰 +3 位作者 李晓晖 李加好 李永东 袁峰 《地质科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期714-726,共13页

摘要本文从重力异常角度对中国大陆区域地质构造的深部结构进行了研究。基于卫星重力大数据，利用改进后的位场分离方法获取了从地表到上地幔顶部不同深度的重力异常场。分析了各个碰撞一俯冲带、造山带及盆地等地区上地幔顶部（参考深... 摘要本文从重力异常角度对中国大陆区域地质构造的深部结构进行了研究。基于卫星重力大数据，利用改进后的位场分离方法获取了从地表到上地幔顶部不同深度的重力异常场。分析了各个碰撞一俯冲带、造山带及盆地等地区上地幔顶部（参考深度约为72—76km）和中地壳（参考深度约为12—16km）深度的异常特征。结合地质构造、地球化学和地球物理学证据，重点讨论了重力异常产生的原因及其与中国大陆主要构造之间的关系，获得了中国大陆在环太平洋动力学体系和特提斯动力学体系这两大动力作用下不同地区差异性的壳幔响应。 展开更多

关键词 插值切割法 中国大陆 重力异常 区域地质构造分析 大数据处理

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石榴子石的LA-ICP-MS面扫描U-Th-Pb定年——以铜绿山大型Cu-Fe-Au矽卡岩矿床为例 被引量：1

11

作者 葛粲 汤笑伟 +5 位作者 汪方跃 李修钰 孙贺 顾海欧 袁峰 郑辉 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2879-2894,共16页

矽卡岩矿床的年代学信息对研究矽卡岩矿床的矿床成因、演变过程、成矿规律和找矿勘查具有重要的指示意义。石榴子石是矽卡岩矿床中的常见矿物,它具有一定的U含量,但是由于其普通铅高以及铀分布不均一的原因,导致激光剥蚀电感耦合等离子... 矽卡岩矿床的年代学信息对研究矽卡岩矿床的矿床成因、演变过程、成矿规律和找矿勘查具有重要的指示意义。石榴子石是矽卡岩矿床中的常见矿物,它具有一定的U含量,但是由于其普通铅高以及铀分布不均一的原因,导致激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)点分析获得年龄成功率不高。针对点分析定年遇到的深度分馏和剥蚀点选取、普通铅校正等问题,本文提出一种利用LA-ICP-MS面扫描分析数据的虚拟点构建技术,在Tera-Wasserburg(TW)图中实现普通铅校正来确定含普通铅石榴子石年龄。通过理论推导、数值模拟和实验分析研究发现,利用相关联的^(208)Pb、^(232)Th、^(238)U测量数据校正生成^(208)Pb_(c)/^(238)U指标并据此对TW图中的数据进行数据分组抽样构造虚拟测量点,可以有效地把面扫描测量数据转换为与点分析测量类似但放射母子比例展布更优的数据。利用此方法对长江中下游成矿带鄂东矿区铜绿山大型Cu-Fe-Au矽卡岩矿床石榴子石进行面扫描分析。仅使用15min的样品面扫描数据,在获得了微量元素含量分布的同时,也获得了同位素比值虚拟点,交点年龄为139.2±2.9Ma(MSWD=0.7,n=126),与前人矿床研究结果相一致,验证了此方法的可行性。利用LA-ICP-MS面扫描定年技术不仅可以获得样品元素含量的二维分布图,有利于对样品期次的筛选,剔除包裹体等异常数据;还可以避免点分析中深度分馏和繁复的选点流程及二次分析等步骤,在获得样品元素含量分布的同时获得矿物年龄,为当前矽卡岩型矿床相关的关键金属研究提供了更为便捷的方法。 展开更多

关键词 含普通铅矿物U-Th-Pb定年 LA-ICP-MS面扫描技术 关键金属 石榴子石年代学 矽卡岩 铜绿山

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一个新的矿物面扫描分析方法开发和地质学应用 被引量：100

12

作者 汪方跃 葛粲 +3 位作者 宁思远 聂利青 钟国雄 Noel C WHITE 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3422-3436,共15页

LA-ICP-MS面扫描分析近些年来发展的新兴技术,相对于其他面扫描仪器,其具有样品制样流程简单、仪器购置和分析成本低、分析时间短、检测限低、多元素表面分析(<5μm)、近乎无损等分析优势,在地球科学和生物学领域有着大量的应用。本... LA-ICP-MS面扫描分析近些年来发展的新兴技术,相对于其他面扫描仪器,其具有样品制样流程简单、仪器购置和分析成本低、分析时间短、检测限低、多元素表面分析(<5μm)、近乎无损等分析优势,在地球科学和生物学领域有着大量的应用。本文系统介绍了作者应用Photon Machines激光剥蚀系统与安捷伦ICP-MS新开发矿物元素面扫描分析方法。该方法基于近些年来开发的双室样品仓技术和Matlab软件,通过自主开发的LaIcpMsSoftware(LIMS)进行数据处理来完成的。本次研究开发的激光面扫描分析技术可以在短时间内(2小时)分析3mm×3mm区域,并同时给出多组元素(包括稀土元素等)在二维平面的分布特征。论文详细描述了LIMS工作原理和特点,相对于国外同类型软件,LIMS具有操作简单,并具有多种数据显示模式和剖面切割展示,元素比值面分布分析等优势,便于后期数据分析与解译。同时,还展示了对斜长石、白钨矿和石榴子石进行面扫描分析的初步结果。研究表明,通过LA-ICP-MS面扫描,可以获得比点分析更为准确的元素分布特征,并能够更为直观的展示不同元素在矿物分布特征和相关关系,更好的开展矿物地球化学研究。 展开更多

关键词 LA-ICP-MS 面扫描 微量元素 LIMS 微区分析

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山西地震带中小震精确位置及其显示的山西地震构造特征 被引量：70

13

作者 宋美琴 郑勇 +1 位作者 葛粲 李斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期513-525,共13页

利用山西1981—2001年模拟观测台网和2002—2008年间数字地震台网的震相数据,采用绝对定位方法和双差相对地震定位方法对山西及其周边地区中小地震进行了精确重新定位.结果表明:(1)重新精确定位后,震中水平误差≤5km的地震由原来65.8%... 利用山西1981—2001年模拟观测台网和2002—2008年间数字地震台网的震相数据,采用绝对定位方法和双差相对地震定位方法对山西及其周边地区中小地震进行了精确重新定位.结果表明:(1)重新精确定位后,震中水平误差≤5km的地震由原来65.8%提高到86.2%;7498次原始无震源深度的地震取得了深度结果.(2)精确定位后震中分布格局与原始结果相比变化不大,绝大多数地震集中在中部断陷盆地带内,两侧隆起区则相对较少,与山西地质构造的区域性和成带性相吻合;震源深度北浅南深,存在由北向南逐渐加深的特点.(3)重定位结果可以大致勾勒出各构造盆地发震层下界,较清晰地分辨出断陷盆地、盆间隆起的位置.(4)地震深度分布与盆山构造形态有较好的相关性. 展开更多

关键词 山西地震带 重新定位 地震构造

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成矿预测:从二维到三维 被引量：20

14

作者 袁峰 张明明 +5 位作者 李晓晖 葛粲 陆三明 李建设 周宇章 兰学毅 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3863-3874,共12页

随着矿产资源勘探方法以及计算机科学技术的不断发展,成矿预测的理论和方法已从定性发展至定量,从二维拓展到三维。近十年来,随着深部矿产资源勘探工作的推进,三维成矿预测研究得到了迅猛发展,相关理论与方法也已逐步走向成熟。本文总... 随着矿产资源勘探方法以及计算机科学技术的不断发展,成矿预测的理论和方法已从定性发展至定量,从二维拓展到三维。近十年来,随着深部矿产资源勘探工作的推进,三维成矿预测研究得到了迅猛发展,相关理论与方法也已逐步走向成熟。本文总结了国内外二维成矿预测研究的现状,同时对近十年来国内外学者在三维地质建模技术、三维成矿预测方法等方面的主要成果和进展做了系统总结和分析。目前,国内外多个地区已相继开展了三维成矿预测工作,并成功圈定多个深部找矿靶区,相关成果为深部找矿勘探工作提供了新的方法和方向。在此基础上,本文对未来三维成矿预测的发展趋势进行展望,相较于传统的二维成矿预测,三维成矿预测往往受限于三维预测信息的缺乏。如何更好的挖掘二维数据在深度方向的指示能力,将二维数据推演至三维环境,利用数值模拟、机器学习等方法开展数据挖掘、充分发挥已有数据的内蕴信息将在未来推动三维成矿预测理论的深入发展,提高三维成矿预测的理论方法及应用实践水平。 展开更多

关键词 成矿预测 三维 数值模拟 机器学习

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帕米尔东北缘地壳结构的P波接收函数研究 被引量：13

15

作者 唐明帅 郑勇 +5 位作者 葛粲 王海涛 冀战波 孔祥艳 魏斌 李志海 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3176-3188,共13页

利用位于新疆帕米尔东北缘地带12个固定数字地震台和天山动力学Ⅱ期10个流动宽频带数字地震台记录的高质量远震波形数据,应用接收函数H-κ叠加方法研究了帕米尔东北缘的地壳厚度-泊松比特征和部分台站下方的壳内界面深度.研究发现：（1... 利用位于新疆帕米尔东北缘地带12个固定数字地震台和天山动力学Ⅱ期10个流动宽频带数字地震台记录的高质量远震波形数据,应用接收函数H-κ叠加方法研究了帕米尔东北缘的地壳厚度-泊松比特征和部分台站下方的壳内界面深度.研究发现：（1）帕米尔东北缘的Moho面起伏变化剧烈,其总体分布呈现东薄西厚、南厚北薄的特征,由塔里木盆地向天山延伸,地壳厚度约从45km加深到55km,从塔里木盆地向西昆仑山延伸,地壳厚度约从45km加深到69km;（2）沿着天山动力学Ⅱ期剖面,位于塔里木盆地北缘台站的壳内间断面的深度约为13-16km,向北进入天山南麓加深到20km左右,继续向北进入南天山山区壳内间断面不明显,可能暗示塔里木盆地基底向北俯冲,俯冲距离可能到达南天山的山前;（3）研究区地壳泊松比变化复杂（约从0.20到0.31）,显示地壳物质组成的复杂性和显著的不均匀构造;（4）整个研究区的地壳厚度和泊松比之间没有明显的相关性,但天山动力学Ⅱ期剖面的结果表明,从塔里木盆地北缘到西南天山,地壳厚度和泊松比之间存在反相关关系,意味着天山地壳的增厚可能主要是通过以长英质岩石为主要组成成分的上地壳叠置而成;（5）研究区全部地震台地壳厚度与海拔高程的线性回归方程表明地壳厚度与海拔的相关性相对较弱（相关系数为0.66）,天山动力学Ⅱ期10个台站的地壳厚度与海拔具有很好的相关性（相关系数为0.85）,可能表明沿该剖面地壳整体上处于相对均衡的状态. 展开更多

关键词 地壳厚度 泊松比 壳内间断面埋深 接收函数 帕米尔东北缘

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在大数据背景下看TAS分类的不足及可能的解决方案 被引量：11

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作者 张旗 葛粲 +3 位作者 焦守涛 袁峰 张明明 刘惠云 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1943-1954,共12页

火山岩TAS分类是国际地质科学联合会在1989年第28届国际地质大会上通过的,迄今已经40年了。该分类对推进岩石学和地球化学的研究起了积极的作用,规范了岩石(尤其火山岩)的命名,方便了学术界的交流。但是,不能不承认,早先的研究,由于分... 火山岩TAS分类是国际地质科学联合会在1989年第28届国际地质大会上通过的,迄今已经40年了。该分类对推进岩石学和地球化学的研究起了积极的作用,规范了岩石(尤其火山岩)的命名,方便了学术界的交流。但是,不能不承认,早先的研究,由于分析方法、分析技术以及数据量的限制,是存在某些局限性的。现在,全球已积累了海量的数据,应当有条件对火山岩的分类做一个新的探讨了。文中讨论了TAS分类的初衷、分类的原则及存在的问题,推出了新的TAS分类方案。早先的分类一共划分了15个岩区,新的方案压缩为10个,其中9个保留了早先的命名,新增一个碱流岩区。新的TAS图最大的变化在碱性岩系列,在新的TAS图中,碱性岩系列呈"人"字形分布,把粗玄岩系列封闭起来,弥补了早先的TAS分类在酸性岩部分的不足,还发现TAS图理论上可能存在的一些问题。本文的探讨是初步的,只是抛砖引玉,希望能够引起学术界的关注,开启利用大数据方法对TAS分类的新的研究。 展开更多

关键词 TAS图 火山岩 分类 岩石自然组合 自然分布 大数据 全体数据

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短周期地震仪接收函数的可行性分析——以新疆和田地震台阵为例 被引量：15

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作者 唐明帅 葛粲 +1 位作者 郑勇 王海涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2670-2680,共11页

利用新疆和田地震台阵3km孔径范围内架设的9个子台(包括1套宽频带和9套短周期地震仪)记录的3年远震波形数据,对比研究和分析了短周期地震仪接收函数的稳定性和可靠性.通过比较和分析短周期和长周期地震仪获取的接收函数波形,结果发现:(1... 利用新疆和田地震台阵3km孔径范围内架设的9个子台(包括1套宽频带和9套短周期地震仪)记录的3年远震波形数据,对比研究和分析了短周期地震仪接收函数的稳定性和可靠性.通过比较和分析短周期和长周期地震仪获取的接收函数波形,结果发现:(1)短周期地震仪记录与宽频带地震仪记录得到的接收函数有很好的一致性,且具有较高的稳定性,无论α取值为1.5还是2.5,短周期地震仪接收函数与宽频带地震仪接收函数都具有较强的线性相关性(相关系数0.9),但Ps震相均存在小幅的振幅差(约20%);(2)采用接收函数震相到时信息的方法(如H-κ叠加搜索),短周期地震仪可以代替宽频带地震仪;(3)由于短周期地震仪缺乏0.155Hz以下的低频信号和在1Hz以下频段非线性的振幅响应,仅仅采用短周期地震仪接收函数波形反演台站下方S波速度结构,获得下地壳到上地幔顶部的速度偏差较大(约0.3km/s),可能会造成错误解释(如下地壳低速层),因此需要和其它对波速值敏感的数据(如面波频散)进行联合分析. 展开更多

关键词 和田台阵 接收函数 短周期地震仪 可行性

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长江中下游成矿带及邻区Moho深度与成矿背景探讨 被引量：9

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作者 陈安国 周涛发 +1 位作者 刘东甲 葛粲 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1299-1311,共13页

长江中下游成矿带是我国最主要的铜铁金多金属成矿带之一。本文利用卫星重力数据计算布格重力异常,采用波数域迭代的Parker-Oldenburg位场迭代反演方法,通过重力数据反演获得长江中下游成矿带及邻区的三维Moho面结构,结合研究区已有的... 长江中下游成矿带是我国最主要的铜铁金多金属成矿带之一。本文利用卫星重力数据计算布格重力异常,采用波数域迭代的Parker-Oldenburg位场迭代反演方法,通过重力数据反演获得长江中下游成矿带及邻区的三维Moho面结构,结合研究区已有的研究成果,探讨了研究区的深部构造格局。研究结果表明:研究区范围内Moho面总体从南西往北东有逐渐变浅趋势,最浅处位于长江口海域和杭州湾海域约28~29km,最深处位于大别山区约38~39km;长江中下游及邻区下方Moho面的隆起形态呈"V"字型,与地表的"V"字型构造特征相呼应,Moho面隆起的最深处位于"V"字型转折端附近,向两侧Moho面呈抬升状,北东走向的"V"字型东支隆起幅度和规模都要明显大于北西走向的"V"字型西支;卫星化极磁异常显示长江中下游成矿带的正磁异常高值集中分布在"V"字型东支的宁芜、庐枞、繁昌、怀宁等火山岩盆地;钦杭成矿带东段Moho面也明显上隆,隆起的中心沿钦杭成矿带的南侧边界断裂的东南侧线性分布。长江中下游成矿带和钦杭成矿带东段的Moho面条带状隆起带可能指示了地幔上隆、岩浆上涌并在壳幔边界处与下地壳发生底侵作用的深部边界,来自于壳、幔的深部含矿岩浆通过深大断裂等地壳薄弱点向上运移,并在适当的位置形成金属矿集区。 展开更多

关键词 卫星重力异常 卫星磁异常 莫霍面 长江中下游成矿带 钦杭成矿带

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2012年新源-和静M_S6.6地震前后地壳介质泊松比变化 被引量：6

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作者 唐明帅 王海涛 +5 位作者 魏芸芸 李艳永 葛粲 王琼 苏金波 魏斌 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1123-1135,共13页

文中利用远震P波接收函数,联合接收函数H-κ叠加方法和时间窗滑动方法,分析了2012年6月30日新疆新源-和静MS6. 6地震震中距200km内11个固定地震台2009年1月-2012年12月(石场台为2006年1月-2012年12月)的地壳介质泊松比的变化特征,分析... 文中利用远震P波接收函数,联合接收函数H-κ叠加方法和时间窗滑动方法,分析了2012年6月30日新疆新源-和静MS6. 6地震震中距200km内11个固定地震台2009年1月-2012年12月(石场台为2006年1月-2012年12月)的地壳介质泊松比的变化特征,分析了乌苏、石场和新源3个台站准重复接收函数的莫霍面Ps转换波到时(tPs)变化,获得了以下认识:1)在新源-和静MS6. 6地震前2~3a的不同时段,5个震中距<130km的台站的地壳介质泊松比相继出现了较为明显的持续下降过程,与台站平均地壳泊松比相比,下降幅度为0. 003~0. 014,4个台站的下降幅度大于均值误差,乌苏台(震中距最小,为77km)的下降起始时间(2009年7月)最早;6个震中距>150km的台站的地壳介质泊松比在均值上下波动,没有出现明显的下降和持续低值现象;2)出现泊松比低值异常的台站,其接收函数tPs在震前变小(Ps转换波在地壳内的走时变小),在震后变大(Ps转换波在地壳内的走时变大);3)综合分析泊松比下降的幅度、持续时间、后续变化过程及接收函数tPs的变化,推测这种异常变化的原因是地震孕育、发生过程中出现的地壳介质物性变化,这一观测结果表明,在高密度台网的支撑下,接收函数方法可能成为探测强地震前地壳介质泊松比变化的一种新的技术途径。 展开更多

关键词 接收函数 地壳介质泊松比变化 Ps转换波到时变化 新源和静MS6.6地震前后

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再论长江中下游转换构造结——基于结构、属性、过程与动力学的思考 被引量：4

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作者 宋传中 李加好 +5 位作者 李海龙 李振伟 袁芳 葛粲 王阳阳 陈守文 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期645-663,共19页

长江中下游转换构造结现象经典、结构复杂、过程清晰,是中国东部中生代以来有时空联系的多种构造的集中展现。该构造结的主要内涵包括:1) 3大构造类型:大陆造山带(大别造山带)、陆缘剪切带(郯庐断裂带)和陆内热点(下扬子热点);2) 3大应... 长江中下游转换构造结现象经典、结构复杂、过程清晰,是中国东部中生代以来有时空联系的多种构造的集中展现。该构造结的主要内涵包括:1) 3大构造类型:大陆造山带(大别造山带)、陆缘剪切带(郯庐断裂带)和陆内热点(下扬子热点);2) 3大应力方式:华南和华北两大板块近SN向的挤压,太平洋板块作用下东亚陆缘剪切和中国东部伸展背景下的下扬子热点;3) 3大转换机制:特提斯与太平洋两大构造域的构造体制转换,中生代从SW-NE向到近S-N 向再到SE-NW 向的挤压方向转换,区域性的挤压应力作用向伸展应力作用的应力方式转换。可见,长江中下游转换构造结的结构、属性和演化过程完整记录了中生代以来变化有序的构造演化和丰富多样的构造属性,展示了区内复杂连续的动力学系统背景下的深部过程与浅表响应,揭示了全球性特殊的岩石圈动力学过程。 展开更多

关键词 长江中下游构造结 大别造山带 郯庐断裂带 热点 深部过程

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