陆相表生U-Re数字频谱分析与成矿精准预测

Re is a precious scattered metal. The isotopes of Re are radioactive. It was found during the research of sandstone-type uranium (U) mineralization: in the process of the supergene migration and accumulation mineralization in the basin for U elements, Re and U element has always had a strong temporal correlation and similarity of clustering, and the potential for Re associated in the sandstone-type U mineralization is very large. The affinity and associated nature between U-Re elements under supergene conditions of continental basin, and the possibility of U-Re associated mineralization in the basin constitute the scientific problems of this project. Sandstone-type U mineralization in the northern margin of the Ordos Basin is used as a research case. Based on geochemical survey data and the necessary measurement data of Re elements, three-phase geospatial reconstruction and frequency spectrum theory for big data are proposed. The spectrum density, the variogram and synthesis-decomposition model of big data is defined according to the autocorrelation and cross-correlation of U-Re and its related elements, which depicts the digital features of geological bodies. The above spatial distribution and variation characteristics for U-Re are made accurate quantitative analysis, and extract combination factors and mineralization combination factors of U-Re geochemical migration; then submit innovative research results and finally provides geological quantitative evidence for Re mineralization. To provide scientific basis for solving the major demand of new type of Re mine under the diversified geological conditions in China.

铼（Re)是一种贵重的稀散金属，Re的同位素具有放射性，在砂岩型铀(U）矿成矿研究过程中发现：在伴随U元素表生迁移与盆地内聚集成矿过程中，Re与U元素一直具有极强的时空相关性与聚集的相似性，砂岩型U矿中伴生Re成矿的可能性非常大。陆相盆地表生条件下的U-Re元素间亲合性与伴生性、盆地内U-Re伴生成矿可能性构成本项目科学问题；以鄂尔多斯盆地北缘砂岩U矿作为研究区与案例，依现有地球化学测量数据和必要的Re元素补测数据，提出三相地质空间重构及大数据频谱理论，依U-Re及其相关元素的自相关与互相关性定义大数据谱密度、变异函数及其合成分解模型，刻画地质体数字特征。对上述U-Re空间分布与变异特征进行精确定量分析，提炼U-Re地球化学迁移组合因子及成矿组合因子，提交创新性研究成果，最终为Re成矿的可能性提供地质量化佐证，为解决国内多元化地质条件下探索新类型的Re矿这一重大需求提供科学依据。

铼（Re)是一种贵重的稀散金属，Re的同位素具有放射性，在伴随U元素表生迁移与盆地内聚集成矿过程中，Re与U元素一直具有极强的时空相关性与聚集的相似性，Re与U元素表生地球化学行为是元素历经风化、剥蚀、水解、迁移、富集等一系列演化过程，在物化性质上相当于开放体系下的广义氧化还原电池组效应。Re与U关键金属元素在陆相盆地内超规模富集需具备三个条件，即表生作用过程的深时性，元素迁移的相对稳定性，元素超强聚集对沉积盆地岩相的选择性。数值模拟的核心是三金属元素与其他元素的亲和性。基于空间大数据的元素亲和性非线性谱分解是建立元素泛量子理论与大规模成矿动力学模型的关键内容。元素表生地球化学演化过程内容包括元素组合类型、元素空间分布/变异特征、元素迁移强度/迁移速率、元素空间通量等。元素超强迁移与富集必涉及时间和空间两个参数，元素地球化学行为数据建模应考虑时空转换与数据尺度。.由于Re与U金属地学信息极其微弱，本项目基于元素空间相关性、演化过程周期性、系统运行要素叠加性三原则，将不确定性的表生地球化学系统视为混沌系统，通过数据空间映射建立降维/降噪模型，提取元素组合混沌谱因子，依空间变异最小边界定义宏观泛量子，再依其“波动属性”分别建立空间变异函数模型，根据谱泛量子叠加效应求取混沌系统极端态，依此确定元素组合的超强迁移强度、径向及超大规模富集趋势。.以鄂尔多斯盆地北缘砂岩U矿作为研究区与案例，依现有地球化学测量数据和必要的Re元素补测数据，提出了三相地质空间重构及大数据频谱理论，依U-Re及其相关元素的自相关与互相关性定义大数据谱密度、变异函数及其合成分解模型，刻画了地质体数字特征。对U-Re空间分布与变异特征进行了精确的定量分析，提炼了U-Re地球化学迁移组合因子及成矿组合因子，最终为Re成矿的可能性提供地质量化佐证，为解决国内多元化地质条件下探索新类型的Re矿这一重大需求提供科学依据。