玄武巖是由火山噴發(fā)后在地表形成的一種礦石,具有耐磨、抗壓性強(qiáng)、抗腐蝕性能優(yōu)異等特點(diǎn),是道路建設(shè)的基石。玄武巖通過加工可制成纖維、巖棉、鑄石等產(chǎn)品,用于先進(jìn)復(fù)合材料、建材、紡織等領(lǐng)域。我國西北、西南等地區(qū)分布大量玄武巖礦石。不同區(qū)域礦石的特性和化學(xué)結(jié)構(gòu)差異較大,因而玄武巖產(chǎn)品的性能波動(dòng)較大,限制了相關(guān)產(chǎn)品在高端領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。
近期,中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所圍繞國內(nèi)玄武巖礦產(chǎn)資源的分布情況,整合玄武巖組成、類型等資源稟賦特點(diǎn),建成了全國玄武巖礦產(chǎn)資源分布數(shù)據(jù)平臺(tái)。該平臺(tái)提供了玄武巖礦石采樣區(qū)域、礦石類型和化學(xué)成分(包括Si、Al等主量元素,Li、Be等微量元素和La、Ce等稀土元素)等信息。此外,該平臺(tái)可根據(jù)某一區(qū)域礦石中的元素組成,獲得相應(yīng)玄武巖礦石的巖石化學(xué)參數(shù)(包括酸度系數(shù)、里特曼指數(shù)、固結(jié)指數(shù)、長英指數(shù)、戈蒂里指數(shù)等)(如圖),從而為評(píng)價(jià)玄武巖的形成構(gòu)造環(huán)境、熔體成纖特性以及礦物相結(jié)晶作用等提供參數(shù)??蒲腥藛T將數(shù)據(jù)系統(tǒng)融合,建立了集智能化搜索、可視化呈現(xiàn)、模塊化分析于一體的數(shù)據(jù)體系,實(shí)現(xiàn)了直接搜索地區(qū)顯示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)、對(duì)比顯示不同區(qū)域礦石差異、預(yù)測區(qū)域礦石分布延伸情況等功能。該平臺(tái)覆蓋全國28個(gè)省級(jí)區(qū)域、685個(gè)采樣區(qū)域、近5000條玄武巖礦石詳細(xì)數(shù)據(jù),可為玄武巖礦石的高值化和分級(jí)利用提供評(píng)估和可行性分析,為玄武巖相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃、廠址建設(shè)等提供科技支撐。在玄武巖纖維材料領(lǐng)域,科研人員通過建立多維度礦石數(shù)據(jù)平臺(tái)-人工智能預(yù)測玄武巖熔體特性-模擬仿真纖維成纖過程等科研布局,有望在玄武巖纖維高性能化研究領(lǐng)域開辟新的科研范式。
![全國玄武巖礦產(chǎn)資源分布數(shù)據(jù)平臺(tái)](/media/attachment/upload2/image/202309/015393001694154660.png)
全國玄武巖礦產(chǎn)資源分布數(shù)據(jù)平臺(tái)
相關(guān)研究成果已獲得國家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書(登記號(hào)為2023SR0896900,部分?jǐn)?shù)據(jù)可開放并供學(xué)習(xí)交流)。研究工作得到新疆理化所“十四五”新興前沿方向和未來技術(shù)和新疆“天山英才”培養(yǎng)計(jì)劃高層次領(lǐng)軍人才等的支持。