Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một Phương Pháp Tích Hợp Để Phân Định Nhanh Các Loại Syenite Giàu Kali Phù Hợp Với Nguồn Tài Nguyên Kali Tính Chất Không Chính Thống
Tóm tắt
Các loại đá igneous giàu Kali (K) bao gồm nhiều loại đá nghèo silic và kiềm, được đặc trưng bởi hàm lượng K2O cao. Những loại đá này đã thu hút sự chú ý trong nhiều thập kỷ và thúc đẩy nhiều nghiên cứu tập trung vào các tác động địa động lực học hoặc mối liên hệ của chúng với tài nguyên khoáng sản. Gần đây, nhiều nghiên cứu thêm về các bộ đá igneous giàu K đã được thực hiện nhằm đánh giá tiềm năng của chúng như một nguồn kali không chính thống cho việc bón phân Kali trong nông nghiệp. Những công trình này đã dẫn đến việc nhiều quốc gia xem xét lại tài nguyên khoáng sản K của họ bằng cách bổ sung các bộ đá igneous phù hợp, từ đó thúc đẩy khảo sát địa chất chi tiết và lập bản đồ lithological/hoá học địa chất ở các khu vực then chốt. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày một phương pháp tích hợp liên kết giữa cảm biến từ xa, GIS và dữ liệu thực địa để xác định và lập bản đồ các loại đá igneous giàu K trên các khu vực rộng lớn. Dựa trên các đặc tính quang phổ hồng ngoại nhiệt (TIR) của các khoáng chất chứa K silicat thường gặp trong các loại đá igneous (e.g., syenite và trachyte), tỷ lệ băng phát xạ ASTER TIR (B10/B11) đã được chọn để xác định các khu vực tiềm năng của đá giàu K. Sau đó, một phân loại dựa trên bản đồ có giám sát đã được áp dụng cho các khu vực có tiềm năng cao sử dụng dữ liệu thực địa (quan sát thực địa và phân tích huỳnh quang tia X cầm tay) và đặc điểm petrographic như dữ liệu đào tạo. Cách tiếp cận này đã được áp dụng thành công trên quy mô lớn ở hai khu vực khác nhau tại Maroc, nơi đã có báo cáo về các khu vực tiềm năng của syenite giàu K. Độ chính xác và chi tiết của bản đồ tỷ lệ băng sơ bộ đã được nâng cao, và một số loại đá chứa K đã được phân biệt bằng thuật toán lập bản đồ góc quang phổ. Cách tiếp cận này cho việc tích hợp dữ liệu dễ tiếp cận đã chứng minh là tương đối nhanh chóng và tiết kiệm chi phí.
Từ khóa
#đá igneous #kali #tài nguyên khoáng sản #khảo sát địa chất #tập hợp đá.Tài liệu tham khảo
Armando, G. (1999). Intracontinental alkaline magmatism: Geology, petrography, mineralogy and geochemistry of the Jebel Hayim Massif (Central High Atlas-Morocco). Mémories De Géologie De L’université De Lausanne, 31, 106.
Basak, B. B., & Sarkar, B. (2017). Scope of natural sources of potassium in sustainable agriculture. In Adaptive soil management: From theory to practices (pp. 247–259). Singapore: Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-10-3638-5_12.
Bea, F., Montero, P., Haissen, F., & El Archi, A. (2013). 2.46Ga kalsilite and nepheline syenites from the Awsard pluton, Reguibat Rise of the West African Craton, Morocco. Generation of extremely K-rich magmas at the Archean-Proterozoic transition. Precambrian Research, 224, 242–254.
Bea, F., Montero, P., Haissen, F., Rjimati, E., Molina, J. F., & Scarrow, J. H. (2014). Kalsilite-bearing plutonic rocks: The deep-seated Archean Awsard massif of the Reguibat Rise, South Morocco, West African Craton. Earth Science Reviews, 138, 1–24.
Bensalah, M. K., Youbi, N., Mata, J., Madeira, J., Martins, L., El Hachimi, H., Bertrand, H., Marzoli, A., Bellieni, G., Doblas, M., Font, E., Medina, F., Mahmoudi, A., Beraâouz, E. H., Miranda, R., Verati, C., De Min, A., Ben Abbou, M., & Zayane, R. (2013). The Jurassic-Cretaceous basaltic magmatism of the Oued El-Abid syncline (High Atlas, Morocco): Physical volcanology, geochemistry and geodynamic implications. Journal of African Earth Sciences, 81, 60–81.
Bouabdellah, M., Hoernle, K., Kchit, A., Duggen, S., Hauff, F., Klügel, A., Lowry, D., & Beaudoin, G. (2010). Petrogenesis of the Eocene Tamazert Continental Carbonatites (Central High Atlas, Morocco): Implications for a Common Source for the Tamazert and Canary and Cape Verde Island Carbonatites. Journal of Petrology, 51, 1655–1686.
Bouabdli, A., Dupuy, C., & Dostal, J. (1988). Geochemistry of Mesozoic alkaline lamprophyres and related rocks from the Tamazert massif, High Atlas (Morocco). Lithos, 22, 43–58.
Cavallina, C., Papini, M., Moratti, G., & Benvenuti, M. (2018). The late Mesozoic evolution of the Central High Atlas domain (Morocco): Evidence from the paleo-drainage record of the Adrar Aglagal syncline. Sedimentary Geology, 376, 1–17.
Chen, Y., & Wu, W. (2016). A prospecting cost-benefit strategy for mineral potential mapping based on ROC curve analysis. Ore Geology Reviews, 74, 26–38.
Cherotzky, G., & Choubert, G. (1973). Recueil d’analyses de roches éruptives et métamorphiques du Maroc. Notes et Mém. Géol. Maroc, n° 239, 202p.
Chiwona, A. G., Cortés, J. A., Gaulton, R. G., & Manning, D. A. C. (2020). Petrology and geochemistry of selected nepheline syenites from Malawi and their potential as alternative potash sources. Journal of African Earth Sciences, 164, 103769.
Ciceri, D., & Allanore, A. (2020). Nutrient release from K-feldspar ore altered in hydrothermal conditions. Chemical Papers, 74, 431–440.
Ciceri, D., de Oliveira, M., & Allanore, A. (2017). Potassium fertilizer via hydrothermal alteration of K-feldspar ore. Green Chemistry, 19, 5187–5202.
Ding, C., Liu, X., Liu, W., Liu, M., & Li, Y. (2014). Mafic–ultramafic and quartz-rich rock indices deduced from ASTER thermal infrared data using a linear approximation to the Planck function. Ore Geology Reviews, 60, 161–173. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.01.005
Eddif, A., Gasquet, D., Hoepffner, C., & Levresse, G. (2007). Age of the Wirgane granodiorite intrusions (Western High-Atlas, Morocco): New U-Pb constraints. Journal of African Earth Sciences, 47, 227–231.
Emberger, A. (1965). Eléments pour une synthèse métallogénique du district plombifère de la Haute Moulouya. Notes Et Mémoires Du Service Géologique Maroc, 181, 205–244.
Essaifi, A., & Zayane, R. (2018). Petrogenesis and origin of the Upper Jurassic-Lower Cretaceous magmatism in Central High Atlas (Morocco): Major, trace element and isotopic (Sr-Nd) constraints. Journal of African Earth Sciences, 137, 229–245.
Fawcett, T. (2006). An introduction to ROC analysis. Pattern Recognit. Lett. ROC Analysis in Pattern Recognition, 27, 861–874.
Foley, S., & Peccerillo, A. (1992). Potassic and ultrapotassic magmas and their origin. Lithos, Potassic and Ultrapotassic Magmas and Their Origin, 28, 181–185.
Froitzheim, N., Stets, J., & Wurster, P. (1988). Aspects of Western High Atlas tectonics. The Atlas System of Morocco. https://doi.org/10.1007/BFb0011595
Guha, A. K., & Kumar, V. (2016). New ASTER derived thermal indices to delineate mineralogy of different granitoids of an Archaean Craton and analysis of their potentials with reference to Ninomiya’s indices for delineating quartz and mafic minerals of granitoids—An analysis in Dharwar Craton, India. Ore Geology Reviews., 74, 76–87.
Haseli, P., Majewski, P., Christo, F. C., Hammond, B., & Bruno, F. (2019). Thermochemical and experimental kinetic analysis of potassium extraction from ultrapotassic syenite using molten chloride salts. Industrial and Engineering Chemistry Research, 58, 7397–7407.
Hulley, G. C., Hook, S. J., Abbott, E., Malakar, N., Islam, T., & Abrams, M. (2015). The ASTER Global Emissivity Dataset (ASTER GED): Mapping Earth’s emissivity at 100 meter spatial scale. Geophysical Research Letters, 42, 7966–7976.
Hunt, G. R., & Salisbury, J. W. (1970). Visible and near-infrared spectra of minerals and rocks: I silicate minerals. Modern Geology, 1, 283–300.
Jérémine, E. (1955). L’Ankaratrite a Haüyne du Jebel Tourguejid (Haut Atlas de Midelt) Notes Et Mémoires. Service Géologique Maroc, 125, 59–75.
Jihad, M.-D.E. (2016). Climate change and rural development in the Middle Atlas Mountains and Fringe Areas (Morocco). Journal of Alpine Research. https://doi.org/10.4000/rga.3465
Kahle, A. B., Gillespie, A. R., & Goetz, A. F. H. (1976). Thermal inertia imaging: A new geologic mapping tool. Geophysical Research Letters, 3, 26–28.
Kao, H.-M., Ren, H., & Lee, C. S. (2014). Calibrated ratio approach for vegetation detection in shaded areas. Journal of Applied Remote Sensing, 8, 083543.
Khalki, E. M. E., Tramblay, Y., Saidi, M. E. M., Bouvier, C., Hanich, L., Benrhanem, M., & Alaouri, M. (2018). Comparison of modeling approaches for flood forecasting in the High Atlas Mountains of Morocco. Arabian Journal of Geosciences, 11, 1–15.
Khan, A., Faisal, S., Shafique, M., Khan, S., & Bacha, A. S. (2020). ASTER-based remote sensing investigation of gypsum in the Kohat Plateau, north Pakistan. Carbonates and Evaporites, 35, 1–13.
Laville, E., (1985). Evolution sédimentaire, tectonique et magmatique du bassin jurassique du Haut Atlas (Maroc): modèle en relais multiples de décrochements. Thèse d’État Univ. Montpellier, 166 p.
Lemière, B. (2018). A review of pXRF (field portable X-ray fluorescence) applications for applied geochemistry. Journal of Geochemical Exploration, 188, 350–363.
Lhachmi, A., Lorand, J.-P., & Fabries, J. (2001). Pétrologie de l’intrusion alcaline mésozoïque de la région d’Anemzi, Haut Atlas central, Maroc. Journal of African Earth Sciences, 32, 741–764.
Liu, C., Ma, H., & Gao, Y. (2019). Hydrothermal processing on potassic syenite powder: Zeolite synthesis and potassium release kinetics. Advanced Powder Technology, 30, 2483–2491.
Manning, D. A. C. (2018). Innovation in resourcing geological materials as crop nutrients. Natural Resources Research, 27, 217–227. https://doi.org/10.1007/s11053-017-9347-2
Manning, D. A. C., & Theodoro, S. H. (2018). Enabling food security through use of local rocks and minerals. The Extractive Industries and Society., 7(2), 480–487.
Marks, M. A. W., Schilling, J., Coulson, I. M., Wenzel, T., & Markl, G. (2008). The alkaline-peralkaline tamazeght complex, High Atlas Mountains, Morocco: Mineral chemistry and petrological constraints for derivation from a compositionally heterogeneous mantle source. Journal of Petrology, 49, 1097–1131.
Marzoli, A., Bertrand, H., Youbi, N., Callegaro, S., Merle, R., Reisberg, L., Chiaradia, M., Brownlee, S. I., Jourdan, F., Zanetti, A., Davies, J. H. F. L., Cuppone, T., Mahmoudi, A., Medina, F., Renne, P. R., Bellieni, G., Crivellari, S., El Hachimi, H., Bensalah, M. K., … Tegner, C. (2019). The Central Atlantic Magmatic Province (CAMP) in Morocco. Journal of Petrology, 60, 945–996.
Meerdink, S. K., Hook, S. J., Roberts, D. A., & Abbott, E. A. (2019). The ECOSTRESS spectral library version 1.0. Remote Sensing of Environment, 230, 111196.
Michard, A., Ibouh, H., & Charrière, A. (2011). Syncline-topped anticlinal ridges from the High Atlas: A Moroccan conundrum, and inspiring structures from the Syrian Arc, Israel. Terra Nova, 23, 314–323.
Müller, D., & Groves, D. I. (2000). Potassic igneous rocks and associated gold-copper mineralization (3rd ed.). Berlin: Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-642-59665-0
Ninomiya, Y., Fu, B., & Cudahy, T. J. (2005). Detecting lithology with Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) multispectral thermal infrared “radiance-at-sensor” data. Remote Sensing of Environment, 99, 127–139.
Ouabid, M., Garrido, C. J., Ouali, H., Harvey, J., Hidas, K., Marchesi, C., Acosta-Vigil, A., Dautria, J. M., El Messbahi, H., & Román-Alpiste, M. J. (2020). Late Cadomian rifting of the NW Gondwana margin and the reworking of Precambrian crust–evidence from bimodal magmatism in the early Paleozoic Moroccan Meseta. International Geology Review. https://doi.org/10.1080/00206814.2020.1818301
Ouabid, M., Ouali, H., Garrido, C. J., Acosta-Vigil, A., Román-Alpiste, M. J., Dautria, J.-M., Marchesi, C., & Hidas, K. (2017). Neoproterozoic granitoids in the basement of the Moroccan Central Meseta: Correlation with the Anti-Atlas at the NW paleo-margin of Gondwana. Precambrian Research, 299, 34–57.
Piqué, A., Tricart, P., Guiraud, R., Laville, E., Bouaziz, S., Amrhar, M., & Ouali, R. A. (2002). The Mesozoic-Cenozoic Atlas belt (North Africa): An overview. Geodinamica Acta, 15, 185–208.
Rao, D. A., & Guha, A. (2018). Potential utility of spectral angle mapper and spectral information divergence methods for mapping lower Vindhyan rocks and their accuracy assessment with respect to conventional lithological map in Jharkhand, India. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 46, 737–747.
Rajesh, H. M. (2004). Application of remote sensing and GIS in mineral resource mapping—An overview. Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 99(3), 83–103.
Rejith, R. G., & Sundararajan, M. (2019). Mapping of mineral resources and lithological units: A review of remote sensing techniques. International Journal of Image and Data Fusion, 10, 79–106.
Santos, W. O., Mattiello, E. M., da Costa, L. M., Abrahão, W. A. P., de Novais, R. F., & Cantarutti, R. B. (2015). Thermal and chemical solubilization of verdete for use as potassium fertilizer. International Journal of Mineral Processing, 140, 72–78.
Santos, W. O., Mattiello, E. M., Vergutz, L., & Costa, R. F. (2016). Production and evaluation of potassium fertilizers from silicate rock. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 179, 547–556.
Salisbury, J. W., & Walter, L. S. (1989). Thermal infrared (2.5–13.5 μm) spectroscopic remote sensing of igneous rock types on particulate planetary surfaces. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 94(B7), 9192–9202.
Skorina, T., & Allanore, A. (2015). Aqueous alteration of potassium-bearing aluminosilicate minerals: From mechanism to processing. Green Chemistry, 17, 2123–2136.
Sun, Y., Ying, J., Zhou, X., Shao, J., Chu, Z., & Su, B. (2014). Geochemistry of ultrapotassic volcanic rocks in Xiaogulihe NE China: Implications for the role of ancient subducted sediments. Lithos, 208–209, 53–66.
Thomson, J. L., & Salisbury, J. W. (1993). The mid-infrared reflectance of mineral mixtures (7–14 μm). Remote Sensing of Environment, 45(1), 1–13.
Turner, D. J., Rivard, B., & Groat, L. A. (2018). Visible and short-wave infrared reflectance spectroscopy of selected REE-bearing silicate minerals. American Mineralogist: Journal of Earth and Planetary Materials, 103(6), 927–943.
Van Der Meer, F. D., van der Werff, H. M. A., van Ruitenbeek, F. J. A., Hecker, C. A., Bakker, W. H., Noomen, M. F., van der Meijde, M., Carranza, E. J. M., de Smeth, J. B., & Woldai, T. (2012). Multi- and hyperspectral geologic remote sensing: A review. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 14, 112–128.
Watts, D. R., & Harris, N. B. W. (2005). Mapping granite and gneiss in domes along the North Himalayan antiform with ASTER SWIR band ratios. GSA Bulletin, 117, 879–886.
Yoder, H. S. (1986). Potassium-rich rocks: Phase analysis and heteromorphic relations. Journal of Petrology, 27, 1215–1228.