論文�(biāo)題:Application of BEMD in Extracting Gravity Anomaly Components Showing Deep Ore-Forming Dynamic Background of Jiaodong Gold Cluster Region
論文鏈接�https://doi.org/10.3390/min15111159
期刊名:Minerals
期刊主頁(yè)�https://www.mdpi.com/journal/minerals
文章�(dǎo)讀
膠東金礦集區(qū) (JGCR) 位于華北克拉通東南緣,擁有約5000噸黃金儲(chǔ)量,是全球第三大金礦集區(qū)。前人研究表�,該地區(qū)的大�-超大型金礦床與早白堊世的巖漿活動(dòng)及構(gòu)造演化密切相�(guān),特別是受到古太平洋板塊俯沖引起的巖石圈減薄和軟流圈上涌的控制。然�,如何有效提取深部地球物理信息,揭示不同深度的地�(zhì)架構(gòu)與成礦動(dòng)力學(xué)背景,仍是深部找礦預(yù)�(cè)中的難點(diǎn)�
二維�(jīng)�(yàn)?zāi)B(tài)分解 (BEMD) 作為一種自適應(yīng)的信�(hào)處理方法,能�?qū)⒎瞧椒€(wěn)、非線性的重力�(chǎng)�(shù)�(jù)分解為不同頻率的二維本征模分� (BIMFs) 和剩余分� (Res),從而分離出不同深度的地�(zhì)異常信息。來(lái)自中�(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院的陳永清教授團(tuán)�(duì)� Minerals 期刊�(fā)表了文章,利用BEMD方法�(duì)膠東金礦集區(qū)1:20�(wàn)布格重力異常�(shù)�(jù)�(jìn)行多尺度分解,系�(tǒng)揭示了從淺部巖體到深部地幔的地質(zhì)架構(gòu)特征,并探討了深部成礦動(dòng)力學(xué)背景,為該地區(qū)深部找礦提供了重要的地球物理依據(jù)�

�1. ? 區(qū)域構(gòu)造略��? �(jiǎn)化后的地�(zhì)和礦�(chǎn)資源�,展示了膠東金礦集區(qū)的主要構(gòu)造單�、金礦和有色金屬礦床
研究�(guò)程與�(jié)�
本研究采用BEMD方法將膠東金礦集區(qū)的原始重力數(shù)�(jù)分解�4�(gè)二維本征模分� (BIMF1~BIMF4) 和一�(gè)剩余分量 (Res),揭示了不同深度的地�(zhì)特征�
�8.9~5.3 km深度:花崗巖與金礦的空間�(guān)�
該深度層次主要由高通及帶通濾波分� (BIMF1, BIMF2)反映。研究發(fā)�(xiàn),膠東地區(qū)出露的晚侏羅世黑云母花崗巖和早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖表�(xiàn)為明顯的�(fù)重力異常。有趣的�,大多數(shù)金礦床分布在這些低密度花崗巖體的邊緣,部分呈�(xiàn)出一種特殊的成礦模式:即中心為負(fù)重力異常的花崗巖�,其�?chē)h(huán)繞著正重力異常的蝕變礦化��
�17.1~12.5 km深度:基底隆起與�(gòu)造單�
該深度層次主要由帶通濾波分� (BIMF3, BIMF4) 揭示。研究在此深度識(shí)別出三�(gè)明顯的構(gòu)造單元:膠萊-膠北地幔隆起 (I):表�(xiàn)為強(qiáng)正重力異� (1.5~10 µm/s2);蘇魯超高壓變質(zhì)地塊 (II):顯示為�(fù)重力異常 (−10~−1.5 µm/s2);膠西北金礦集區(qū)(III):表�(xiàn)為重力背景場(chǎng)(−1.5~1.5 µm/s2)。該�(jié)果清晰展示了膠北地體、膠萊盆地基底以及蘇魯造山帶之間的深部�(gòu)造接觸關(guān)系�
�27 km深度:地幔隆凹與巨型金礦的控�
該深度層次由低通濾波分量及剩余分量 (Res) 反映,代表莫霍面及上地幔頂部的地�(zhì)架構(gòu)。結(jié)果顯�,研究區(qū)深部存在三�(gè)區(qū)域:地幔隆起區(qū) (Mantle Uplift):重力�2~14 µm/s2 (如萊�-蘭村隆起);地幔陷落區(qū) (Mantle Depression/Sag):重力�0~−13 µm/s2;地幔平� (Mantle Flat):重力�−2~2 µm/s2�
�(guān)鍵發(fā)�(xiàn)
膠東地區(qū)所有的巨型金礦床幾乎全部通過(guò)投影分布在深部地幔陷落區(qū) (Mantle Sag) �(nèi),且位于地幔隆起的側(cè)翼�
成礦模式
這種深部架構(gòu)暗示了伊邪那岐板� (Izanagi Plate) 在約200~100 Ma期間向NNW (北北�) 方向俯沖,導(dǎo)致軟流圈上涌和巖石圈減薄。軟流圈的上涌引起了地幔隆起,�(jìn)而觸�(fā)熱的成礦流體向地幔陷落區(qū)匯聚,最終導(dǎo)致大量黃金堆積并在有利的�(gòu)造部位形成巨型礦��

�. 從原始重力圖像分解得到的BIMF1 (a)、BIMF2 (b)、BIMF3 (c)、BIMF4 (d) 和Res(m.n) (e) 的重力分量圖像,以及相應(yīng)的近似深�、地�(zhì)圖例和礦床分�
研究總結(jié)
本研究通過(guò)BEMD技�(shù)成功從重力數(shù)�(jù)中分離出不同深度的地�(zhì)異常信息,建立了膠東金礦集區(qū)“淺部巖體-中部基底-深部地幔”的地�(zhì)模型。主要結(jié)論如下:
• 多尺度分層探�(cè):BEMD提取的高頻分量有效識(shí)別了淺部花崗巖體及火山巖盆地;中頻分量圈定了基底隆起與凹�;低頻分量則清晰刻畫(huà)了深部地幔的隆凹格局�
• 深部控礦�(guī)律:揭示�“地幔陷落區(qū)控礦”的規(guī)�,即巨型金礦床傾向于分布在地幔隆起旁�(cè)的陷落區(qū)�(nèi)�
• �(dòng)力學(xué)背景:結(jié)合地�(zhì)演化歷史,認(rèn)為該區(qū)深部架構(gòu)及巨型金礦的形成是對(duì)�200~100 Ma期間古太平洋板塊俯沖、軟流圈上涌及巖石圈減薄拆沉�(guò)程的響應(yīng)�
該研究成果不僅證�(shí)了BEMD在提取深部重力異常信息方面的有效�,也為膠東地區(qū)深部成礦�(yù)�(cè)提供了新的視角和靶區(qū)�
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中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京) 陳永清教授在 Minerals 期刊主持特刊“Digital Exploration and Assessment of Mineral Resources: Theories, Methods and Achievements, 2nd Edition (礦產(chǎn)資源�(shù)字化勘探與評(píng)估:理論、方法和成果,第二版)”。本特刊聚焦�(shù)字礦�(chǎn)勘探與評(píng)估領(lǐng)域的最新研究�(jìn)展,�(chéng)邀全球?qū)W者投�。特刊投稿截止日�2026�10�31�,目前特刊已�(fā)�2篇文章,歡迎閱讀�
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Minerals期刊介紹
主編:Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky, University Bayreuth, Germany
期刊研究范圍涵蓋礦物�(xué)、礦物地球化�(xué)和年代學(xué)、經(jīng)�(jì)礦物資源、礦物勘�、創(chuàng)新的采礦技�(shù)以及礦物加工等廣泛領(lǐng)域。期刊現(xiàn)已被SCIE、Scopus等數(shù)�(jù)�(kù)收錄�
2024 Impact Factor: 2.2
2024 CiteScore: 4.4
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