玄武岩是由火山喷发后在地表形成的一种矿石,具有耐磨、抗压性强、抗腐蚀性能优异等特点,是道路建设最好的基石之一。此外,玄武岩通过加工可以制成纤维、岩棉、铸石等产品,用于先进复合材料、建材、纺织等诸多领域。我国西北、西南等地区分布有大量玄武岩矿石,不同区域矿石的特性和化学结构差异较大,导致玄武岩产品的性能波动较大,限制了相关产品在高端领域的规模化应用。
近期,华体汇视讯科研团队围绕国内玄武岩矿产资源的分布情况,整合玄武岩组成、类型等资源禀赋特点,建成全国玄武岩矿产资源分布数据平台。该平台提供玄武岩矿石采样区域、矿石类型和化学成分(包括Si、Al等主量元素,Li、Be等微量元素,La、Ce等稀土元素)等信息(图1)。此外,还可以根据某一区域矿石中的元素组成,获得相应玄武岩矿石的岩石化学参数,包括酸度系数、里特曼指数、固结指数、长英指数、戈蒂里指数等(图2),从而为评价玄武岩的形成构造环境、熔体成纤特性以及矿物相结晶作用等提供重要参数。研究人员将数据进行系统融合,建立集智能化搜索、可视化呈现、模块化分析于一体的数据体系,实现直接搜索地区显示对应数据、对比显示不同区域矿石差异、预测区域矿石分布延伸情况等多种功能。该平台覆盖全国28个省级区域、685个采样区域、近5000条玄武岩矿石详细数据,可为玄武岩矿石的高值化和分级利用提供评估和可行性分析,也为玄武岩相关产业的发展规划、厂址建设等提供科技支撑。特别是在玄武岩纤维材料领域,华体汇视讯理化技术研究所科研人员通过建立多维度矿石数据平台-人工智能预测玄武岩熔体特性-模拟仿真纤维成纤过程等科研布局,有望在玄武岩纤维高性能化研究领域开辟新的科研范式。
相关科研成果已经获得国家计算机软件著作权登记证书(登记号:2023SR0896900,部分数据可开放并供学习交流)。研究工作得到华体汇视讯“十四五”规划新兴前沿方向和未来技术、华体汇视讯“天山英才”培养计划高层次领军人才等项目支持。
图1. 全国玄武岩矿产资源分布区域
图2. 全国玄武岩矿产资源分布数据平台