基于遥感与GIS的区域矿床保存条件研究 ——以青海三江北段重点铜矿床为例

论文摘要

矿床是复杂地质作用的结果,其形成后受环境(包括成矿地质条件和自然环境两个方面)的影响,又将经历不同形式和不同程度的变化。因此,将单个矿床的形成(成因)和矿床的变化、保存研究与区域系统成矿演化相结合,既有利于矿产资源定量预测与评价,又为改善矿区和区域生态环境提供基础资料。论文以青海“三江”北段为研究区,其位于青藏高原的东部。目前,研究区已发现32个铜多金属矿化点,24个重点铜矿床,均位于海拔4600m以上地区。通过青藏高原演化对该区矿产资源环境的影响分析,结合已知铜矿床的矿床特征和地形地貌特征的研究,系统分析了区域铜矿床的产出模式、成因模式和变化模式及其对矿床保存的影响因素。在此基础上,根据定量地学相关的地质异常理论,利用遥感与GIS技术进行了铜矿床保存条件相关因素的定量分析与评价,并实现了区域矿产资源潜力的预测与评价。论文取得的主要研究成果如下:1.根据区域矿床的产出环境对青藏高原演化的响应,探讨了区域矿床产出模式、成因模式和变化模式及其对矿床保存的影响因素。2.基于地质异常理论,利用遥感和GIS技术对区域铜矿床保存条件相关的因素(包括地质、地球物理、地球化学和遥感等多元数据)进行定量化信息提取。3.利用证据权重法对铜矿床的形成条件和保存条件的相关变量分别进行了定量化分析。根据证据权重法中选取变量的相对独立性及其权重值的合理性,检验并筛选变量,并利用筛选变量进行区域资源潜力预测与评价。4.利用优化的层次分析法开展区域矿床保存条件的系统研究。借助证据权重法筛选的矿床保存条件变量,从区域铜矿床的物源、变化和保护的三个层次构置新的层次变量,并赋予权重值,依此计算了区域成矿潜力,并划分了五个成矿潜力有利的远景区:纳日贡玛—然者涌Cu、Mo多金属成矿远景带(Ⅰ);东莫扎抓—白马海地区Cu多金属热液成矿带(Ⅱ);吉龙—囊谦Cu多金属成矿远景带(Ⅲ);解嘎—旦荣成矿远景带(Ⅳ);尕龙格玛铜铅锌多金属成矿带(V)。5.初步实现了典型矿床剥蚀程度的定量预测与评价在区域岩体的剥蚀速率研究的基础上,计算了纳日贡玛矿区的剥蚀速率,并估算了该矿床的储量剥蚀速率。对于区域矿床的保护与开发具有指导意义。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 论文选题依据和研究意义
• 1.1.1 选题依据
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.2.1 遥感技术（RS）
• 1.2.2 GIS技术
• 1.2.3 定量地学新技术新方法综合应用现状与趋势
• 1.2.4 矿床保存条件研究现状
• 1.3 论文的研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究思路
• 1.3.3 青藏高原铜矿床保存的理论模式
• 1.3.4 研究的主要内容
• 1.3.5 技术路线
• 1.4 论文主要研究成果及创新点
• 1.4.1 主要研究成果
• 1.4.2 主要创新点
• 第二章 区域铜成矿带的时空特征与青藏高原演化
• 2.1 研究区的概况
• 2.1.1 研究区的自然地理概况
• 2.1.2 研究区的地质概况
• 2.2 基于数字高程模型（DEM）的铜矿带空间分布特征
• 2.2.1 区域矿产资源概述
• 2.2.2 数字高程数据（DEM）概述
• 2.2.3 铜矿带的空间分布特征
• 2.3 青藏高原演化对研究区矿产环境的影响
• 2.3.1 高原形成与隆升机制
• 2.3.2 青藏高原隆升的阶段特征
• 2.3.3 高原隆升与环境变化
• 2.3.4 青藏高原隆升与研究区的响应
• 2.3.5 小结
• 第三章 研究区重点铜矿床的保存条件研究
• 3.1 研究区主要铜矿床的产出模式
• 3.1.1 研究区重点铜矿床特征
• 3.1.2 区域矿床产出模式对于保存条件的响应
• 3.2 青海三江北段成矿带成因模式
• 3.2.1 青藏高原东缘斑岩铜成矿带的成矿模式
• 3.2.2 研究区典型铜矿床成矿模式
• 3.3 研究区铜矿床的保存/变化模式
• 3.3.1 矿床形成后变化与改造的基本过程
• 3.3.2 研究区矿体侵蚀的定量评价方法
• 3.3.3 矿床变化和改造的模式及其对于矿床保存条件的响应
• 第四章 基于遥感与 GIS 技术的矿床保存条件定量信息研究
• 4.1 地质异常理论与定量地学方法
• 4.2 基于 GIS 技术的地学信息定量化提取
• 4.2.1 地层信息图层
• 4.2.2 岩浆岩专题图层
• 4.2.3 构造信息图层
• 4.3 基于 GIS 技术的地球物理信息提取
• 4.3.1 航磁异常区分析
• 4.3.2 重力异常区分析
• 4.3.3 研究区航磁异常的二阶延拓
• 4.4 地球化学异常信息
• 4.4.1 区域地球化学特征
• 4.4.2 地球化学异常的圈定方法
• 4.4.3 区域地球化学成矿信息
• 4.5 基于遥感技术的定量信息提取
• 4.5.1 遥感图像的地质解译
• 4.5.2 遥感信息的反演
• 4.5.3 遥感影像蚀变信息提取
• 4.6 矿床保存条件定量信息提取的评价
• 4.6.1 定量地学与传统地学研究内容的对比
• 4.6.2 定量分析数据的时间尺度问题
• 第五章 基于 GIS 技术的矿床保存条件定量化研究
• 5.1 基于 GIS 的证据权法矿床保存条件研究
• 5.1.1 证据权重法概述
• 5.1.2 矿床形成条件的证据权重模型
• 5.1.3 矿床保存条件的证据权重模型
• 5.2 基于 GIS 的层次分析法矿床保存条件研究
• 5.2.1 层次分析法及其方法优化
• 5.2.2 变量选取与构置
• 5.2.3 标志变量（驱动因子）的权值计算
• 5.2.4 权值合理性检验
• 5.2.5 层次分析评价结果
• 5.3 层次分析法与证据权法对比分析
• 5.3.1 定量地学的可靠性和精度评价
• 5.3.2 结果对比评述
• 5.4 基于矿床保存条件的典型矿床剥蚀定量预测评价
• 5.4.1 矿床剥蚀定量评价方法探讨
• 5.4.2 基于人工神经网络的斑岩铜矿体深度预测
• 5.4.3 典型矿床侵蚀速率的计算
• 5.5 矿床成矿远景区的划分
• 第六章 结论
• 6.1 主要成果和认识
• 6.2 存在的问题
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间参加的研究课题及发表论文
• 附图1