The construction of geological data ontology and its application to data retrieval
-
摘要:
针对传统以关键词、主题词等字符串匹配为核心的地质数据检索方法存在的查不全、查不准的问题，给出了基于地质数据本体的语义级检索解决方案。通过对地质数据的概念、属性、关系、规则及相应实例的详细表达，构建了地质数据本体（矿产资源预测部分），搭建数据检索系统并开展了应用实践。实验表明，引入地质数据本体后，检索结果在数据的查全率和查准率方面显著提高，并能智能推送相关联的数据信息。开发的地质大数据专题检索系统，实现了对局域网中多源异构地质数据的获取、半自动化标注和语义关联检索，满足地质大数据应用服务的需求，对于大数据时代背景下地质数据的精确发现、深层挖掘及共享有重要意义。
Abstract:In view of the problem that the data retrieval by traditional searching methods based on keywords and topic words cannot satisfy the real needs that emerge in the geological data research, this study provides a solution for semantic level retrieval. A geological data ontology model related to mineral resource predication is built through a detailed expression of the concepts, characteristics, relationship and instances. The geological data linked retrieval system is established. By associating the geological data ontology, the experiment in this research proves that the proposed ontology shows a significant improvement in data discovery. The linked retrieval system could obtain the geological data in local area network and research relatively in semantic level to meet the requirement of big data application service. The application of geological data ontology in this paper will have an important significance for the accurate data discovery, data tapping and data sharing in the era of geological big data.
-
Keywords:
- geological data /
- ontology /
- retrieval system
-
冈底斯巨型构造-岩浆带夹持于印度河-雅鲁藏布缝合带(IYZSZ)与班公湖-怒江缝合带(BN⁃SZ)之间[图1-a]，带内发育大量中—新生代中酸性火山岩[2]。美苏组出露于班戈-八宿地层分区及狮泉河-永珠-嘉黎构造-地层分区[3]。该组为江西地调院实施1: 25万邦多区幅和措麦区幅地质调查时创建，其定义为不整合于晚白垩世竟柱山组之上的一套以基性-中性-酸性-酸碱性火山熔岩为主，夹火山碎屑岩的岩石组合，代表裂隙-中心式喷发-沉积的火山岩系[4]，时代归属古新世—始新世[4-5]。该套岩石组合在尼玛地区被先后归属于达多群②、达多组③及林子宗群[6]。1: 5万撞多勒幅区调工作，据地层岩性组合、火山喷发方式、喷发-沉积环境及岩浆演化特点，将出露于别若则错地区的一套以酸性火山熔岩、酸性火山碎屑岩夹少量砂岩的组合归属于美苏组④，该套岩石组合前人曾归属于江巴组①⑤、竟柱山组[6]。美苏组创建以来，除建组时有少量岩石学、岩石化学特征描述外，后期1: 5万调查也仅进行了岩性对比，未见相关报道。本文在野外调查的基础上，根据锆石U-Pb年龄，结合地球化学特征，探讨了美苏组流纹岩的成因和大地构造背景，为认识冈底斯北部新生代岩浆-构造演化提供基础资料。
![]()
1—第四系;2—早-晚白垩世美苏组;3—晚白垩世竟柱山组;4—早白垩世去申拉组;5—早白垩世多尼组;6—晚侏罗世日松组; 7—晚侏罗世多仁组;8—早-中侏罗世拉贡塘组;9—晚二叠世下拉组;10—晚石炭世拉嘎组;11—中始新世钾长花岗岩; 12—晚白垩世闪长岩;13—早白垩世石英闪长岩;14—地质界线;15—角度不整合界线;16—区域大断裂;17—一般断裂; 18—推测断裂;19—测年样品采集位置(本项目测试);20—研究区位置；NQFAB—那曲弧前盆地;NG—北冈底斯; MG—中冈底斯;GBAFUB—冈底斯弧背断隆带;SG—南冈底斯; SMLMF—沙莫勒－麦拉－洛巴堆－米拉山断裂; GLZCF—噶尔－隆格尔－扎日南木错－措麦断裂带;SLYNJOMZ—獅泉河－拉果错－永珠－纳木错－ 嘉黎蛇绿混杂岩带;BNSZ—班公湖－怒江缝合带;IYZSZ—印度河－雅鲁藏布缝合带Figure 1. Geological sketch map of tectonic units of Gangdise (a) and geological sketch map of the Bierou-Zecuo area (b)1. 地质概况及岩石学特征
研究区美苏组出露于别若则错北东约10km，北西－南东向展布，宽0.8～3.0km，构造上处于北冈底斯南缘，以发育侏罗系—古近系火山沉积及大量白垩纪基性-中酸性侵入岩为特征(图 1-b)。地层不整合于早白垩世去申拉组之上，其上仅见第四系覆盖。美苏组岩性以浅灰色、紫红色流纹质火山角砾岩、凝灰岩、流纹岩、安山岩为主，夹灰绿色斑状、杏仁状玄武岩、玄武质火山集块岩、紫红色砂岩、黑色硅质岩等，流纹岩中可见大量的石泡构造。在走向上岩性、岩相较稳定，但厚度变化较大。本区美苏组与层型剖面[4]对比，同样表现为基性-中性-酸性的岩石组合，但厚度更大，可达1232.65m。
本文采集的样品为美苏组酸性熔岩及酸性火山碎屑岩两大类，岩石呈浅灰色、紫红色。流纹岩(图版Ⅰ-a)具斑状结构，基质为显微晶质结构(图版Ⅰ-b)，斑晶为石英(约3%)，0.1～2.3mm，多被熔蚀为次圆状，透长石(约7%)呈半自形板状、他形粒状，少量红褐色具暗化边片状黑云母；基质为显微晶质状的斜长石、钾长石，以钾长石为主，次为石英、磁铁矿，岩石有弱的粘土、绢云母蚀变。球粒流纹岩(图版Ⅰ-c)具球粒结构(图版Ⅰ-d)球粒(约75%)呈圆状、椭圆状，粒径0.1～16mm，由纤维状的长英质组成，部分脱玻化形成纤维状雏晶石英，少量球粒含透长石(约3%)、石英斑晶(约4%)，胶结物为流纹质熔岩(约16%)及褐铁矿(约3%)，流纹质熔岩呈隐晶质状，部分胶结物沿球粒边部形成细小的椭圆状球粒，排列呈孔雀羽毛状分布。流纹质(晶屑岩屑)凝灰岩(图版Ⅰ-e)为火山凝灰结构(图版Ⅰ-f)，凝灰质含量43%～80%，由石英、长石等晶屑及流纹岩、粗面岩岩屑组成，胶结物主要为小于0.05mm的隐晶质火山灰，少量重结晶的长英质物质，岩石具褐铁矿、方解石等轻微蚀变。
![]()
图版Ⅰa.流纹岩野外露头；b.流纹岩镜下特征(单偏光)；c.球粒流纹岩野外露头；d.球粒流纹岩镜下特征(正交偏光)；e.晶屑岩屑流纹质凝灰岩野外露头；f.晶屑岩屑流纹质凝灰岩镜下特征(单偏光)图版Ⅰ.2. 锆石U-Pb年龄
锆石单矿物分选由四川华阳岩矿测试中心完成。西北大学大力动力学国家重点实验室进行阴极发光(CL)图像采集及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。采用标准锆石91500校正Pb/U同位素分馏。激光器为ArF193nm紫外准分子激光器，单脉冲能量220mJ，最高重复频率20Hz，能量密度可达20J/cm2，剥蚀直径20μm左右。为了控制仪器的稳定性及测试精度，每测试5个未知样后测定1次标准样。数据处理采用Glitter(ver4.0，Macquarie University)和Isoplo(tver2.49)软件程序[7]。
锆石U-Pb年龄样品(P01(179))采集于美苏组上部流纹岩内，其位置为北纬32°28′03″、东经83°07′24″(图 1-b)。样品选取24颗锆石进行LA-ICP-MS法U-Pb测年，分析锆石为无色-浅黄色透明，颗粒形状规则，主要表现为柱状自形晶，粒径为80～120μm，个别可达190μm，长宽比为1～2(图版Ⅰ)。CL图像表现出典型的岩浆韵律环带和明暗相间的条带结构(图 2)，属无核岩浆结晶锆石，可代表流纹岩的成岩年龄。测试数据结果见表 1，共测得24个数据，其U-Pb谐和图见图 3-a，最小的14个测点(1、3、4、6、8、10、12～17、20、21)的206Pb/238U年龄为38.5±1.0～44.5±3.2Ma，给出的加权平均值为39.62±0.77Ma(MSWD=0.99，置信度95%)(图 3-b)，可代表流纹岩的结晶时代，为晚始新世。
![]()
图 3 美苏组流纹岩锆石U-Pb谐和图及206Pb/238U年龄图Figure 3. U-Pb concordia dirgram and 206Pb/238U age plot of the zircon from Meisu Formation rhyolite表 1 美苏组流纹岩(P01(179))LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析数据Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analyses of Meisu Formation rhyolite (P01(179))测点 同位素比值 年龄/Ma 206Pb/38U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 208Pb/232Th 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 208Pb/232Th 1σ 1 0.00649 0.00016 0.09509 0.0067 0.10627 0.00837 0.00249 0.00007 41.7 1.0 92.2 6.2 50.3 1.4 2 0.00705 0.00016 0.14056 0.00768 0.14458 0.00930 0.00368 0.00011 45.3 1.0 133.5 6.8 74.3 2.2 3 0.00693 0.00050 0.04572 0.01574 0.04783 0.01684 0.00286 0.00028 44.5 3.2 45.4 15.3 57.7 5.7 4 0.00616 0.00089 0.03751 0.03158 0.04416 0.03769 0.00161 0.00039 39.6 5.7 37.4 30.9 32.4 7.9 5 0.01257 0.00071 0.83390 0.06569 0.48128 0.04763 0.01336 0.00065 80.5 4.5 615.8 36.4 268.2 12.9 6 0.00687 0.00100 0.04494 0.03232 0.04747 0.03481 0.00322 0.00078 44.1 6.4 44.6 31.4 65.1 15.7 7 0.00914 0.00020 0.42774 0.01499 0.33927 0.01643 0.00857 0.00019 58.7 1.3 361.6 10.7 172.4 3.8 8 0.00602 0.00010 0.04187 0.00225 0.05043 0.00312 0.00186 0.00003 38.7 0.6 41.7 2.2 37.6 0.7 9 0.00720 0.00017 0.19359 0.00937 0.19487 0.01157 0.00470 0.00013 46.3 1.1 179.7 8.0 94.8 2.5 10 0.00629 0.00018 0.04126 0.00621 0.04754 0.00738 0.00214 0.00010 40.4 1.2 41.1 6.1 43.2 2.1 11 0.00885 0.00020 0.35398 0.01403 0.2902 0.01516 0.00866 0.00021 56.8 1.3 307.7 10.5 174.3 4.3 12 0.00599 0.00016 0.03905 0.00508 0.04727 0.00638 0.00210 0.00008 38.5 1.0 38.9 5.0 42.4 1.6 13 0.00685 0.00055 0.04638 0.01763 0.04907 0.01907 0.00271 0.00034 44.0 3.5 46 17.1 54.8 6.9 14 0.00669 0.00052 0.04518 0.01635 0.04896 0.01814 0.00185 0.00024 43.0 3.3 44.9 15.9 37.3 4.8 15 0.00633 0.00059 0.03968 0.01884 0.04543 0.02198 0.00245 0.00042 40.7 3.8 39.5 18.4 49.4 8.5 16 0.00676 0.00109 0.04464 0.04805 0.04787 0.05206 0.00224 0.00056 43.5 7.0 44.3 46.7 45.3 11.3 17 0.00611 0.00027 0.04128 0.00827 0.04898 0.01012 0.00197 0.00010 39.3 1.7 41.1 8.1 39.8 2.1 18 0.00787 0.00111 0.13800 0.05582 0.12715 0.05431 0.00265 0.00054 50.5 7.1 131.3 49.8 53.5 10.8 19 0.00707 0.00087 0.04625 0.03535 0.04744 0.03672 0.00286 0.00059 45.4 5.6 45.9 34.3 57.8 11.9 20 0.00632 0.00022 0.04044 0.00711 0.04640 0.00840 0.00210 0.00014 40.6 1.4 40.3 6.9 42.5 2.9 21 0.00639 0.00019 0.04269 0.00639 0.04842 0.00748 0.00223 0.00012 41.1 1.2 42.4 6.2 45 2.4 22 0.01918 0.00072 1.48434 0.07226 0.56111 0.0364 0.02164 0.00066 122.5 4.6 924 29.5 432.8 13.2 23 0.00719 0.00046 0.04674 0.01563 0.04711 0.01607 0.00305 0.00035 46.2 2.9 46.4 15.2 61.5 7.0 24 0.00735 0.00107 0.04872 0.04896 0.04808 0.04881 0.00356 0.00058 47.2 6.9 48.3 47.4 71.9 11.7 3. 岩石地球化学
主量、稀土及微量元素样品加工由华阳地矿检测中心实验室完成，测试由国土资源部武汉矿产资源监督检测中心武汉综合岩矿测试中心完成。主量、微量和稀土元素检测采用AXIOS X射线荧光光谱仪、X Series2等离子质谱仪、IRIS Intripid2XSP ICP全谱直读光谱仪、ZEEnit600石墨炉原子吸收光谱仪、AFS-230E原子荧光分光光度计分析。美苏组流纹岩主量、稀土及微量元素分析结果见表 2。
表 2 美苏组酸性火山岩主量、微量和稀土元素分析结果Table 2. Major, trace elements and REE analyses of acid volcanic rocks from Meisu Formation样品 流纹岩 流纹质凝灰岩 P01(174) D3241☆ P05(504) P01(135) GP70☆ P05(476) SiO2 72.85 74.04 78.54 74.82 75.60 77.48 Al2O3 12.39 14.25 10.76 12.03 12.83 11.34 Fe2O3 1.23 1.42 0.69 0.67 0.37 0.55 FeO 0.16 0.54 0.10 0.10 0.44 0.09 CaO 1.56 0.33 0.37 0.86 1.09 0.40 MgO 0.22 0.55 0.31 0.20 0.08 0.58 K2O 5.47 2.25 3.56 5.87 3.77 3.33 Na2O 1.52 4.59 3.28 2.60 2.59 3.19 TiO2 0.25 0.10 0.10 0.10 0.10 0.11 P2O5 0.03 0.03 0.02 0.03 0.04 0.02 MnO 0.09 0.02 0.02 0.11 0.03 0.09 灼失 4.15 1.20 2.22 2.53 2.31 2.79 H2O+ 2.46 0.92 1.78 1.85 1.72 2.16 H2O- 0.44 0.12 0.73 1.16 0.18 1.31 CO2 1.67 ― 0.19 0.71 - 0.68 总和 99.92 99.32 99.97 99.92 99.25 99.97 AR 3.01 2.77 3.87 2.35 2.19 3.38 NK/A 0.68 0.70 0.86 0.88 0.65 0.78 A/CNK 1.10 1.35 1.08 0.99 1.24 1.18 Cr 4.29 11.00 5.72 4.96 1.00 5.32 Ni 2.26 16.00 2.72 1.56 13.4 2.44 Co 3.67 4.80 8.34 3.78 1.00 6.36 Rb 228 185 94.2 176 174 98 Cs 5.05 5.00 21.60 7.76 8.50 15.90 W 44.5 1.8 82.1 35.8 2.2 55.5 Sr 51.6 170 28.8 203 84.4 38 Ba 94.8 38 35.1 90.1 48.2 28.1 V 8.18 4.4 5.01 4.21 1.36 8.41 Nb 80.7 88.7 51.0 48.1 40.0 38.1 Ta 6.35 4.97 3.36 3.96 3.54 3.54 Zr 247 298 97.2 156 122 85.4 Hf 8.96 9.40 4.38 5.84 4.71 4.66 U 1.69 4.18 2.91 2.20 1.34 3.39 Th 20.5 25.7 9.86 13.1 20.4 14.4 La 47.9 32.0 41.4 47.8 35.4 51.6 Ce 84.6 88.0 68.0 74.9 43.9 86.6 Pr 10.60 12.00 7.96 8.51 5.80 8.96 Nd 36.4 36.0 25.6 25.3 21.2 27.2 Sm 7.70 7.20 4.43 4.08 3.68 4.59 Eu 0.31 0.32 0.3 0.27 0.28 0.34 Gd 6.19 4.80 3.53 3.46 2.74 3.97 Tb 0.98 1.00 0.51 0.51 0.46 0.56 Dy 5.83 6.00 3.04 3.11 3.14 3.32 Ho 1.13 1.10 0.61 0.67 0.64 0.68 Er 2.99 2.6 1.74 2.02 2.16 1.89 Tm 0.45 0.50 0.30 0.35 0.30 0.31 Yb 2.90 2.90 2.07 2.56 2.49 2.11 Lu 0.37 0.37 0.30 0.37 0.33 0.29 Y 27.7 22.0 15.2 17.9 17.6 17.7 ∑REE 208.35 194.79 159.79 173.91 122.52 192.42 δEu 0.13 0.16 0.23 0.22 0.26 0.24 (La/Yb)N 10.88 7.27 13.17 12.3 9.37 16.11 注：☆样品据参考文献①；AR=(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)/(Al2O3+CaO-Na2O-K2O)；NK/A=(Na2O+K2O)/Al2O3(摩尔比); A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(摩尔比)；主量元素含量单位为%，微量和稀土元素为10-6 3.1 主量元素
美苏组酸性火山岩主量元素特征表现为高SiO2(72.85%～78.54%，平均75.56%)、富碱(Alk=6.36%～ 8.47%，平均7.00%)、贫CaO(0.33% ～1.56%，平均0.77%)和MgO(0.08%～0.58%，平均0.32%)。K2O/Na2O值(除D3241)大于1(1.04～3.60)，平均值为1.66。很高的K含量及高K/Na值，普遍被理解为在部分熔融的过程中，受控于源区较高的K含量[8-9]，或者是较低的分熔程度[10]。在TAS分类图解(图 4)中，样品点均落入流纹岩系列。在AR-SiO2图解(图 5-a)中，样品点主要落在碱性区域。NK/A=0.65～0.86(平均0.76)，A/CNK=0.99～1.35(平均1.16).CIPW计算结果表明，所有样品都含有标准矿物刚玉分子，刚玉分子为0.91～3.76，在A/CNK-A/NK图(图 5-b)上，主要落入过铝质区(1个样品为准铝质)，过铝质的花岗质岩石是壳源的[16]，主要与大陆碰撞中沉积岩的重熔作用有关[17]。值得关注的是，该套火山岩具有很低的TiO2含量(0.10% ～0.25%，平均0.13%)，低于岛弧区钙碱系列酸性火山岩类(0.50%)[18]及大陆板内常见酸性岩类[19]，暗示该套火山岩经历过一定程度的分离结晶作用，由于钛铁氧化物的早期分离结晶，造成岩石中偏低的TiO2含量[20]。
![]()
图 4 美苏组酸性火山岩TAS分类图解[11]Pc—苦橄玄武岩; B—玄武岩; O1—玄武安山岩; O2—安山岩; O3—英安岩; R—流纹岩; S1—粗面玄武岩; S2—玄武质粗面安山岩；S3—粗面安山岩；T—粗面岩、粗面英安岩；F—副长石岩；U1—碱玄岩、碧玄岩；U2—响岩质碱玄岩；U3—碱玄质响岩；Ph—响岩Figure 4. TAS diagram of acid volcanic rocks of the Meisu Formation![]()
3.2 稀土和微量元素
美苏组酸性火山岩稀土元素总量为123×10-6～ 208×10-6，在球粒陨石标准化稀土元素分布模式图(图 6-a)上，轻稀土元素(LREE)略向右倾斜，重稀土元素(HREE)较平缓，轻稀土元素分馏程度略高于重稀土元素，(La/Yb)N值为7.27～16.11，δEu=0.13～0.26，显示右倾的V字形分布模式，近似于“海鸥型”，与典型碱流岩几乎完全一致[10]。强烈的负Eu异常，反映岩石在形成过程中有斜长石的结晶分离或源区部分熔融残留斜长石[21]。
![]()
EKR—东昆仑高Nb-Ta流纹岩, 构造环境:俯冲-碰撞晚期; TIBET—西藏冈底斯造山带林子宗火山岩帕那组流纹岩, 构造环境:陆陆碰撞; CBS—长白山碱流岩, 构造环境：弧后拉张; GHM—澳大利亚Glass House Mountain碱流岩, 构造环境：板内（与热点有关）Figure 6. Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle normalized trace elements patterns (b) of acid volcanic rocks from Meisu Formation在原始地幔标准化蛛网图(图 6-b)上，曲线显示右倾富集型分布型式。曲线前半部分元素总体呈富集状态，后半部分相容元素富集度较低，表现为板内火山岩的地球化学特征[20]，表明其应来自大陆板内深部局部熔融[19]。岩石大离子亲石元素Rb、K及高场强元素Th、Ce、Zr、Hf相对富集，高场强元素Nb、Ta相对亏损，大离子亲石元素Ba、Sr及高场强元素P、Ti强烈亏损，类似于东昆仑高Nb-Ta流纹岩，并可以与典型的碱流岩对比[10]。需要说明的是，Nb、Ta虽然有微弱的负异常，但其高Nb(38×10-6～89×10-6，平均58× 10-6)、Ta(3×10-6～6×10-6，平均4×10-6)含量与冈底斯带同时期的酸性火山岩的Nb、Ta强烈亏损截然不同[10, 24-25]。
4. 讨论
4.1 岩石源区及岩石成因
地球化学特征显示，美苏组酸性火山岩具有高硅、富铝、富碱，贫CaO、MgO的特征，大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ce、Zr、Hf相对富集，Ba、Sr、P、Ti强烈亏损，暗示岩浆可能来源于大陆板内深部的局部熔融。酸性火山岩的Rb/Sr、Ti/Y和Ti/Zr值分别为0.9～4.4(平均2.4)、35.1～70.6(平均45.9)和3.9～7.9(平均5.8)，位于壳源岩浆(Rb/Sr > 0.5，Ti/Y < 100，Ti/Zr < 20)范围[26-27]内，是陆壳熔融的产物。
Nb、Ta在侵蚀和变质作用过程中较稳定，有示踪原始岩浆源区的特征[28-29]。单纯的地壳熔融成因与美苏组酸性火山岩显示的高Nb、Ta及强烈亏损Sr、Eu、Ba的微量元素特征不符，这是由于地壳具有继承性的Nb、Ta负异常，如果没有其他富集Nb、Ta岩浆的加入，任何程度的地壳部分熔融和分离结晶都无法产生高Nb、Ta含量的熔体[10]。美苏组酸性火山岩Nb/Ta=10.8～17.9(平均13.3)，1个样品在幔源岩浆值(17±1)[30]范围，其他则略小于幔源岩浆值，也可以说明岩浆源有幔源物质参与。别若则错地区美苏组酸性火山岩Nb*≈1、Ta*≈＞1，与典型的碱流岩分布范围近于一致(图 7)，典型碱流岩CBS和GHM(AI > 1)呈现出Nb-Ta正异常，其由碱性玄武岩分离结晶形成，很少或没有受到陆壳混染[10]。
![]()
由上述分析可知，区内美苏组酸性火山岩的地球化学特征具有“集壳幔特性于一身”的属性，因此，笔者认为，形成本区酸性火山岩的初始熔体为富碱和富Nb、Ta的幔源玄武质岩浆与壳源岩浆以某一特定比例混合/混染的产物，混染应该发生在上地壳，因此有轻微的Nb、Ta负异常。同时，由于酸性火山岩具有明显的负Eu异常(δEu=0.13～0.26)，不能完全排除分离结晶形成部分酸性火山岩的可能性(图 8)。这种富Nb-Ta玄武岩浆一般具板内玄武岩的特征，可能反映裂谷伸展背景甚至地幔柱活动[10]。
![]()
图 8 美苏组酸性火山岩Zr-Zr/Sm图解Figure 8. Zr versus Zr/Sm diagram of acid volcanic rocks from Meisu Formation4.2 构造环境
不同学者对于印度大陆与亚洲大陆的碰撞过程有不同的认识，有学者认为, 印度与亚洲大陆碰撞自65Ma或70Ma左右开始，到45Ma或40Ma左右完成，以后转入后碰撞期[31-34]，主碰撞期为55～50Ma[35]；也有学者认为，印度-亚洲大陆碰撞经历主碰撞(65～41Ma)、晚碰撞(40～26Ma)和后碰撞过程(25～0Ma)[36]，并将早期碰撞过程划分为4个阶段：①70～60Ma，新特斯洋板片回转，印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65Ma)，导致加厚地壳深熔；②60～54Ma，印度大陆板片向北陡深俯冲，下地壳缩短加厚，地壳深熔作用持续；③53～41Ma，新特提斯洋板片发生断离，并向下拆沉。软流圈物质透过板片断离窗上涌，诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融；④陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返，开始低角度俯冲(＜40Ma)，导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短，造成冈底斯岩浆间断(40～26Ma)和拉萨地体初始抬升[24]。别若则错美苏组酸性火山岩位于北冈底斯南缘，流纹岩LA-ICP-MS锆石206Pb/238U年龄为39.62±0.77Ma(n=14，MSWD=0.99)，时代为晚始新世。该时期印度大陆与亚洲大陆板块主碰撞已完成，是印度大陆与亚洲大陆板块后碰撞期[31-34]或晚碰撞期[36]的起始时间。美苏组火山岩在命名地尼玛地区具“双峰式”特点，被认为属于造山带向板内过渡环境[4-5]，在研究区被认为是局限的“伸展盆地”构造环境①。本次采集的美苏组酸性火山岩样品在Rb/30-Hf-3Ta图解(图 9-a)中，落入碰撞后和板内交汇区，在(Y+Nb)-Rb图解(图 9-b)中主要落入板内花岗岩区。结合地球化学特征，综合认为，晚始新世冈底斯带别若则错地区处于后碰撞阶段陆内伸展(裂谷)环境，南侧新特提斯洋壳向北俯冲，导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切，引发大范围地壳伸展减薄，软流圈物质上涌，上涌的软流圈物质为具有富碱和富Nb、Ta特征的幔源玄武质岩浆，幔源玄武质岩浆与上地壳壳源岩浆以某一特定比例混合/混染，形成研究区高Nb-Ta的酸性火山岩。
![]()
5. 结论
(1) 美苏组酸性火山岩显示的特征为高硅、富铝、富碱，贫CaO、MgO，高Nb、Ta，大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ce、Zr、Hf相对富集，Ba、Sr、P、Ti强烈亏损的特征，岩石地球化学特征表明，美苏组火山岩“集壳幔特性于一身”，是初始熔体为富碱、富Nb、Ta的幔源玄武质岩浆与壳源岩浆以某一特定比例混合/混染的产物。
(2) 通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，获得岩石结晶年龄为39.62±0.77Ma(n=14，MSWD=0.99)，形成时代为晚始新世。
(3) 美苏组酸性火山岩产于大陆板内伸展(裂谷)环境，其地球动力学背景与南侧新特提斯洋壳向北俯冲，导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短有关。
致谢: 感谢成文过程中中国地质科学院矿产资源研究所肖克炎研究员的帮助。 -
![]()
图 5 地质数据本体对象表达——以铜陵铜矿为例
Figure 5. The expression of geological data ontology object with the Tongling Cu deposit in Anhui as an example
表 1 基于关键词和地质数据本体检索结果
Table 1 The table of retrieval results based on keywords and geological data ontology
序号 检索词汇 数据源中关联数据 关键词检索 地质数据本体检索 检索结果总数 检索结果相关数 查全率/% 查准率/% 检索结果总数 检索结果相关数 查全率/% 查准率/% 1 铜陵铜矿 19 16 11 57.9 68.7 26 19 100 73 2 内蒙古稀土 7 5 2 28.6 40 10 7 100 70 3 城门山矿床 28 14 12 42.9 85.7 34 28 100 82.4 4 三道沟式 5 6 3 60 50 8 5 100 62.5 5 矽卡岩型铅矿 16 14 10 62.5 71.4 20 15 93.6 75 
下载: 导出CSV
-
陈建平, 李婧, 崔宁, 等.大数据背景下地质云的构建与应用[J].地质通报, 2015, 34(7):1260-1265. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20150702&flag=1 赵鹏大.数学地质与矿产资源评价[J].地质学刊, 2012, 3:225-228. doi: 10.3969/j.issn.1674-3636.2012.03.225 李婧, 陈建平, 王翔.地质大数据存储技术[J].地质通报, 2015, 34(8):1589-1594. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20150818&flag=1 Manegold S, Kersten M. Big Data[J]. ERCIM News, 2012, 89:33-36.
赵国栋, 易欢欢, 糜万军, 等.大数据时代的历史机遇[M].北京:清华大学出版社, 2013. Gruber T R. Toward principles for the design of ontologies used for knowledge sharing[J]. International Journal of Human and Computer Studies, 1995, 43(5):907-928. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1071581985710816
Navigli R, Velardi P. Learning domain ontologies from document warehouses and dedicated web sites[J]. Association for Computational Linguistics, 2004, (2):151-179. https://dl.acm.org/citation.cfm?id=1105712
Liu B S, Gao J. General ontology learning framework[J]. Journal of Southeast University, 2006, 22(3):381-384. https://www.researchgate.net/profile/Hele-mai_Haav/publication/221014133_An_Ontology_Learning_and_Reasoning_Framework/links/54ae9c720cf21670b35861c6.pdf
周树理, 严建文, 包红林, 等.石油勘探开发领域本体构建及应用[J].计算机系统应用, 2015, 24(5):172-176. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jsjxtyy201505030 张莹, 陈衡军, 张智.地理本体研究综述——构建方法与技术[J].测绘标准化, 2015, 31(1):21-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-CHBC201501009.htm 李媛媛, 陈长胜.基于井位部署业务的勘探开发领域业务过程本体构建[J].东北石油大学学报, 2016, 40(2):64-70. http://industry.wanfangdata.com.cn/yj/Magazine?magazineId=dqsyxyxb&yearIssue=2016_2 王东旭, 诸云强, 潘鹏, 等.地理数据空间本体构建及其在数据检索中的应用[J].地球信息科学学报, 2016, 18(4):443-452. doi: 10.3724/SP.J.1047.2016.00443 杨月华, 杜军平, 平源.基于本体的智能信息检索系统[J].软件学报, 2015, 26(7):1675-1687. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y939273 杜小勇, 李曼, 王珊.本体学习研究综述[J].软件学报, 2006, 17(9):1837-1847. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-RJXB200609004.htm 陈建军, 周成虎, 王敬贵.地理本体的研究进展与分析[J].地学前缘, 2006, 13(3):81-90. http://mall.cnki.net/magazine/Article/DXQY200603010.htm 王洪伟, 吴家春, 蒋馥.基于描述逻辑的本体模型研究[J].系统工程, 2003, 21(3):101-106. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCXT200303020.htm 贾黎莉. Ontology构建中概念间关系的研究[D]. 中国农业科学院硕士学位论文, 2007. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-82101-2007156188.htm 孙凯, 诸云强, 潘鹏, 等.形态本体及其在地理空间数据发现中的应用研究[J].地球信息科学学报, 2016, 18(8):1011-1021. doi: 10.3724/SP.J.1047.2016.01011 廖述梅.基于本体的语义标注原型评述[J].计算机工程与科学, 2006, 28(9):123-125. http://mall.cnki.net/magazine/Article/JSJK200609040.htm 颜端武, 丁晟春, 李岳蒙, 等.基于语义Web和Jena插件的语义检索系统实验研究[J].情报理论与实践, 2006, 29(3):349-352. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=qbllysj200603027 田宏, 马朋云.基于Jena的城市交通领域本体推理和查询方法[J].计算机应用与软件, 2011, 28(8):57-59. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jsjyyyrj201108017 向杰, 陈建平, 胡桥, 等.基于矿床成矿系列的三维成矿预测——以安徽铜陵矿集区为例[J].现代地质, 2016, 30(1):230-237. https://www.researchgate.net/profile/Jie_Xiang9/publication/309207921_jiyusanweidezhi-deqiuwulimoxingdesanweichengkuangyuce/links/580591b408ae98cb6f2a790d.pdf?origin=publication_list
计量
- 文章访问数: 3182
- HTML全文浏览量: 362
- PDF下载量: 2236
