《矿物地球化学数据信息系统助力闪锌矿大数据研究取得重要进展》

  • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2025-07-18
  • 矿物地球化学大数据结合机器学习技术正在推动成岩成矿作用研究和找矿勘查。中国科学院地球化学研究所黄小文团队在胡瑞忠院士和周美夫研究员的指导下,成功搭建了具有自主知识产权的矿物地球化学数据信息系统(MinerGeochem),以闪锌矿大数据为例,取得了重要进展。首先,该系统整合了矿床、矿物、实验和文献等多维度数据,通过计算机信息技术、Web应用、关系数据库和GIS技术实现了全面的搜索与获取功能,目前已集成超过6万条标准化矿物微量元素数据,并支持可视化分析及智能化数据输入输出,获得了6项软件著作权,单日浏览量超过2万次。这为矿物大数据与机器学习的结合提供了高质量的数据支持,开辟了“矿床学-大数据-人工智能”交叉研究的新方向。其次,团队以全球4000余条闪锌矿微量元素为基础,评估了数据预处理与模型优化对机器学习算法性能的影响,提出了标准化数据处理框架,显著提升了模型精度。通过综合比较多种方法,研究发现KNN填补法和PCA、t-SNE等算法在特定条件下表现最佳,并利用递归特征消除和网格搜索与交叉验证显著提升模型精度,将5类矿床类型的分类准确率提升至95%。此外,研究建立了基于多种机器学习算法的可迁移矿床类型判别模型,针对MVT、VMS、SEDEX、Epithermal和Skarn五类矿床,评估了多种算法的分类效果,发现PCA、PLS-DA和KNN等算法表现最优。这些模型为隐伏矿体识别及覆盖区找矿提供了智能化解决方案,对矿产勘查具有重要实践意义。最后,通过主成分分析等多元统计方法,重新评估了“铟窗效应”,揭示了闪锌矿中铟富集机制具有显著的矿床类型专属性。研究表明,Cd和Fe含量对铟富集具有决定性影响,深化了对闪锌矿中铟富集机制的认识。综上所述,该团队的研究不仅为矿物大数据挖掘提供了标准化解决方案,还为地质大数据挖掘和矿产勘查提供了强有力的工具和方法。
  • 原文来源:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2NjY1NDY0NA==&mid=2247582604&idx=1&sn=a9da6f794860bc4140c6260c3fcf406a&scene=0#wechat_redirect
相关报告
  • 《闪锌矿:关键元素的宝库》

    • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
    • 编译者:欧冬智
    • 发布时间:2025-05-14
    • 闪锌矿(Sphalerite)是一种重要的锌硫化物矿石,它不仅包含锌,还富含其他关键元素如锰、镉、汞、铟、铊、镓、锗、锑、锡、铅、银和钴。尽管目前澳大利亚尚未将锌列为关键矿物,但在美国锌已是重要战略资源,广泛应用于镀锌钢材、太阳能光伏板和电池储能等领域。 闪锌矿形成于多种矿床类型中,从沉积矿床到古老的火山区域,甚至现代海底新形成的矿石,它还存在于源自太阳星云的陨石中。由于其结构的多样性,闪锌矿具有丰富的颜色,从无色到深棕色不等,这些颜色反映了其晶体结构中的其他元素。 当前对闪锌矿的研究不仅有助于地质学家更好地理解矿液形成过程,还为开发矿产资源中的关键材料提供了新思路。过去,矿产加工和提取主要关注一两种有经济价值的元素,忽视了矿石中其他潜在的有价值成分。这导致许多重要的战略和关键元素可能仍存在于低品位资源中,如尾矿和废石堆中。 因此,充分挖掘闪锌矿的潜力可以解锁更多有价值的矿产资源,推动相关技术的发展和应用。
  • 《闪锌矿纳米流体包裹体—关键金属富集新机制》

    • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
    • 编译者:欧冬智
    • 发布时间:2025-04-16
    • 我国西南地区蕴藏丰富的稀散金属资源,包括锗、镓、铊、硒等八种关键金属。云南大学周家喜研究团队在该地区发现了这些金属的超常富集现象,为揭示其富集机制提供了重要实例。研究发现,胶状闪锌矿中存在10-20纳米的纳米流体包裹体,这些包裹体富含碱金属、卤素及其他金属元素,特别是镓和锗的含量异常高。通过多尺度分析手段,研究团队提出了纳米流体包裹体形成的新机制,分为致密液体微滴生成、纳米微滴捕获与包裹、纳米微滴内部分异与固相沉淀三个阶段。 这一发现挑战了传统成矿理论,表明纳米尺度过程在成矿元素富集中扮演着重要角色,并揭示了纳米过程的关键作用。此外,研究还表明纳米包裹体对地球化学指标(如GGIMFis温度计和硫逸度)的影响可忽略不计,支持了传统地球化学指标在胶状闪锌矿研究中的适用性。该研究发表于国际期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》,由云南大学地球科学学院罗开副教授为第一作者,周家喜研究员为通讯作者,并得到了国家自然科学基金和云南省科技厅基础研究计划项目的联合资助。