欽杭成礦帶研究進展
——基于CiteSpace社區(qū)發(fā)現(xiàn)結果分析

賀炬翔,張前龍,許婭婷,劉永強,王維曦,周永章,虞鵬鵬

1) 中山大學地球環(huán)境與地球資源研究中心,廣州,510275;2) 中山大學地球科學與工程學院,廣東珠海,519085;3) 廣東省地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源探查重點實驗室,廣東珠海,519085

欽杭(欽州—杭州)成礦帶是2010年被中國地質(zhì)調(diào)查局正式認可、并部署系統(tǒng)礦床地質(zhì)遠景調(diào)查的全國重點成礦區(qū)帶(徐德明等,2012;周永章等,2012)。它是南起廣西欽州灣,經(jīng)湘東和贛中延伸到浙江杭州灣地區(qū),位于華南地區(qū)揚子與華夏兩大古陸塊碰撞拼貼形成的巨型板塊結合帶及兩側的區(qū)域(圖1)。

圖1 欽杭成礦帶的分布范圍(據(jù)周永章等, 2015)Fig.1 Distribution range of the Qin-Hang belt (Qinzhou—Hangzhou metallogenic belt) (from Zhou Yongzhang et al., 2015&)斷裂編號: ① 江山—紹興;② 贛東北;③ 鉛山—萍鄉(xiāng);④ 醴陵—文家市;⑤ 長壽街—雙牌;⑥ 茶陵—臨武—懷集;⑦ 龍勝—永福;⑧ 桂林—來賓;⑨ 憑祥—大黎; 橫縣;靈山—藤縣;博白—岑溪;信宜—廉江;吳川—四會三分方案構造分區(qū):Ⅰ—北段;Ⅰ1—江山—紹興韌性剪切帶, Ⅰ2—贛東北區(qū)域大斷裂, Ⅰ3—鉛山—萍鄉(xiāng)斷裂;Ⅱ—中段(南嶺大花崗巖省);Ⅱ1—錫田—萬洋山—諸廣山, Ⅱ2—九嶷山—騎田嶺—大東山—九峰山, Ⅱ3—陽明山—衡山;Ⅲ—南段;Ⅲ1—十萬大山盆地, Ⅲ2—欽—防海槽, Ⅲ3—云開大山隆起Fault No.: ① Jiangshan—Shaoxing, ② Northeastern Jiangxi, ③ Yanshan—Pingxiang, ④ Liling—Wenjiashi, ⑤ Changshoujie — Shuangpai, ⑥ Chaling—Linwu—Huaiji, ⑦ Longsheng—Yongfu, ⑧ Guilin—Laibin, ⑨ Pingxiang—Dali Town, Hengxian, Lingshan—Tengxian, Bobai—Cenxi, Xinyi—Lianjiang, Wuchuan—SihuiTectonic division of tripartite scheme:Ⅰ—north section;Ⅰ1—Jiangshan—Shaoxing ductile shear zone, Ⅰ2—regional large fault in northeastern Jiangxi Province, Ⅰ3—Yanshan—Pingxiang fracture;Ⅱ—central section(Nanling large granite province): Ⅱ1—Xitian—Wanyang Mts.—Zhuguang Mts., Ⅱ2—Jiuyi Mts.—Qitian Mts.—Dadong Mts.—Jiufeng Mts., Ⅱ3—Yangming Mts.—Hengshan Mts.;Ⅲ—south section: Ⅲ1—Shiwangdashan Basin;Ⅱ2—Qinzhou—Fangcheng trough;Ⅲ3—Yunkaidashan uplift

欽杭成礦帶具有礦床規(guī)模大、礦化分布密集、礦床類型齊全、伴生組分多樣的顯著特點, 產(chǎn)出有德興銅金、大寶山銅多金屬、長坑銀金等超大型—大型礦床,因此受到研究者的重視 (中國地質(zhì)調(diào)查局資源評價部?;胡瑞忠等,2010; 毛景文等,2011;周永章等,2012;2015;2017;李獻華等,2012;舒良樹,2012;梁錦等,2012;覃小鋒等,2013;李曉峰等,2013;曾長育等,2015;虞鵬鵬等,2017) 。

CiteSpace是1種大數(shù)據(jù)分析技術軟件,可以用來分析某特定研究領域的研究熱點、研究前沿、知識基礎、主要作者和機構等,同時幫助預測某一研究領域的未來發(fā)展方向,是圖形大數(shù)據(jù)社區(qū)發(fā)現(xiàn)的重要工具(陳悅等,2015;王維曦等,2022)。本研究根據(jù)已發(fā)表的研究文獻,通過CiteSpace軟件分析欽杭成礦帶的研究熱點和研究趨勢。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

筆者等使用CiteSpace(引文空間),生成作者、關鍵詞、機構等的可視化圖譜(高藝源,2018),通過圖譜對研究數(shù)據(jù)蘊含的信息進行挖掘,分析欽杭成礦帶研究進展與趨勢。

1.2 數(shù)據(jù)來源

中文文獻檢索自中國知識基礎設施工程 China National Knowledge Infrastructure(以下簡稱 CNKI)數(shù)據(jù)庫,采用專業(yè)檢索方式,以檢索式“欽杭帶”“十杭帶”“欽杭結合帶”“欽杭成礦帶”為檢索主題,檢索時間跨度為 2009年至 2022年,共檢索到文獻387篇,經(jīng)過篩選,最終得到357條結果,將其導出為 Refworks 格式,并用CiteSpace的“Data—CNKI”功能轉換為可分析格式后生成可視化圖譜。

2 結果與分析

2.1 文獻時間分布

發(fā)文量的時間分布是研究欽杭成礦帶發(fā)展演化的一個重要體現(xiàn),可體現(xiàn)該領域的發(fā)展態(tài)勢。圖2展示了2009 年至 2022 年國內(nèi)外年發(fā)文數(shù)量變化趨勢?？傮w來看,年發(fā)文量從2010年開始上升。2009年至2012年為形成期,處于基礎研究階段。從 2013年開始進入成長期,其中,2015,2017年是國內(nèi)期刊發(fā)文成果的小高峰。2019年以后,呈下降趨勢,與中國在礦產(chǎn)勘查方面支持力度有很好相關性,但對欽杭成礦帶已有研究,應會產(chǎn)生持久的影響。

圖2 CNKI數(shù)據(jù)庫中欽杭帶發(fā)文量Fig.2 The number of papers related to the Qinzhou—Hangzhou metallogenic belt published in CNKI database

2.2 作者發(fā)文量與作者共被引分析

對作者及作者發(fā)文量共現(xiàn)網(wǎng)絡進行分析可得到密切合作的學者群體,從而挖掘出學術研究中的團隊效應。作者共被引分析(ACA, Author co-citation analysis)最早由 White HD 和 Griffith BC提出。作者間的共被引關系可以反應出作者之間對該研究的相關性;作者共被引頻次越多,說明他們之間的相關程度就越大。通過作者共被引分析能得知在欽杭成袋帶研究領域內(nèi)具有高影響力的作者。將 CNKI 數(shù)據(jù)來源的文獻利用CiteSpace 中 Author 分析功能,時間區(qū)域選擇 2009—2022年,節(jié)點類型選為“Author”,選擇修剪切片網(wǎng)(Pruning sliced networks)對發(fā)文作者進行分析,得到作者共現(xiàn)圖譜(圖3)和發(fā)文量排名(表1)。

表1 主要學者發(fā)表與欽杭帶有關的論文數(shù)量一覽表Table 1 The number of articles related to the Qinzhou—Hangzhou metallogenic belt for main scholars publishing

圖3 作者合作可視化圖譜Fig.3 Visualization graph for authors collaboration

從表1和圖3可看出,周永章、張雪輝、李興遠、鄭義等作者發(fā)文數(shù)量最多。從作者群角度來看,作者與作者之間的相關性較強,形成了一系列的關系網(wǎng),如以周永章、張雪輝為中心的關系網(wǎng)絡。

按照發(fā)文量排名統(tǒng)計(表1),前10位作者總發(fā)文數(shù)量占到2009～2022年總發(fā)文量的50%,發(fā)文學者為欽杭成礦帶的研究作出了顯著貢獻。

2.3 機構發(fā)文量與機構共被引分析

機構合作可視化圖譜中有211個節(jié)點,229條連線,機構網(wǎng)絡密度為0.0103(圖4)。每個圓圈代表1所機構,連線粗細代表機構間合作的關系程度。從圖中可以看出中山大學地球科學與工程學院顏色最深,范圍最大,發(fā)文量是第一位(70篇),其次是廣東省地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源探查重點實驗室(58篇),以浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)研究所為中心,由廣東省海洋地質(zhì)調(diào)查院、浙江省第一地質(zhì)大隊、江西省地質(zhì)調(diào)查院等組成的關系網(wǎng)絡是機構間最大的(表2)。

表2 主要機構發(fā)表與欽杭帶有關的論文數(shù)量一覽表Table 2 The number of articles related to the Qinzhou—Hangzhou metallogenic belt for main institutions publishing

2.4 研究熱點

2.4.1關鍵詞圖譜

關鍵詞是研究問題的核心,是對研究主題的高度凝練,對學科領域的研究熱點具有指示性作用,因此研究欽杭帶的熱點問題最重要的就是對關鍵詞進行分析。

以“keyword”為網(wǎng)絡節(jié)點,生成360個節(jié)點、547條連線、網(wǎng)絡密度為0.085的關鍵詞圖譜(圖5)。關鍵詞是文章內(nèi)容的重點,研究一個領域的熱點就是要看關鍵詞的頻次以及中心性,欽杭成礦帶的研究熱點有欽杭成礦帶(頻次142)、地質(zhì)化學(頻次27)、燕山期(頻次13)、華南(頻次11),篩選出頻次與中心性排名前10的關鍵詞,見表3。從中可以看出,除欽杭成礦帶外,地球化學、燕山期是排名前2的高頻關鍵詞,分別指示欽杭成礦帶研究的主要對象和研究方法是地球化學,燕山期是其最重要的成礦地質(zhì)時期。各個關鍵詞的連接較為緊密,說明學界對欽杭成礦帶的研究呈現(xiàn)多樣化的特點。盡管在現(xiàn)實中,關鍵詞之間具有等級關系,但在CiteSpace生成的共現(xiàn)圖譜中,關鍵詞是獨立的,不同等級的關鍵詞可以同時共現(xiàn),如龐西垌、流體包裹體、Hf同位素、黃鐵礦等都可以成為顯著的研究主題(圖5)。

表3 欽杭帶相關論文的高頻關鍵詞及其中心性表Table 3 High frequency keywords in the papers related to the Qinzhou—Hangzhou metallogenic belt and their centrality table

圖5 欽杭帶關鍵詞共現(xiàn)圖譜Fig.5 Keywords cooccurrence map of Qin—Hang belt

2.4.2關鍵詞聚類

關鍵詞聚類分析可以直接體現(xiàn)研究領域的重點以及熱點,其結果如表4和圖6所示。通過對各關鍵詞聚類分析并采用對數(shù)似然比(LLR)方法,可以發(fā)現(xiàn)該研究領域在當年的熱點,聚類序號與聚類大小為負相關,最大的聚類以#0標記。其中各個節(jié)點的大小表示關鍵詞出現(xiàn)的頻次,節(jié)點越大說明該關鍵詞出現(xiàn)次數(shù)越多,聚類中文獻越多說明其領域更加重要,更需要人關注。一般來說聚類模塊值(Q值),Q>0.3意味著聚類結構顯著;聚類平均輪廓值(S值),S>0.5聚類就是合理的,S>0.7意味著聚類是令人信服的。本圖聚類模塊值(Q值)為0.8744,聚類平均輪廓值(S值)為0.9704,說明是合理的。根據(jù)聚類的不同標簽具體內(nèi)容,8個聚類分為以下3個類別:聚類#0欽杭成礦帶、#1巖石地球化學側重于欽杭帶地球化學方法研究,聚類#2成礦區(qū)帶、#3燕山期、#4流體包裹體、#5多金屬礦床、#7成礦系統(tǒng)側重于欽杭帶成礦方面研究,聚類#6多旋回造山是側重于構造研究。

表4 欽杭成礦帶相關論文的關鍵詞聚類表Table 4 Clustering table of the keywords in the papers related to the Qinzhou—Hangzhou metallogenic belt

2.5 研究前沿分析

研究前沿分析能為研究者了解所研究領域最新的進展,以及之前的發(fā)展變化。在研究過程期間,前沿分析根據(jù)主要詞語的時間分布找出頻次高的詞,來體現(xiàn)出其突現(xiàn)的表示以及未發(fā)現(xiàn)的研究難題,研究熱點。筆者等通過CiteSpace軟件得到欽杭帶2009～2022年發(fā)表論文的關鍵詞突現(xiàn)性(圖8),從而來得出欽杭成礦帶的發(fā)展前沿以及未來的趨勢。

時間線圖譜和突發(fā)性表相結合可生動具體地闡述研究領域發(fā)展趨勢,前者側重以圖像形式勾勒聚類間的關系以及陳列不同時區(qū)的研究熱點,后者側重在特定時間跨度內(nèi)通過統(tǒng)計詞頻頻次的變化,將頻次高的詞探測出來以反映研究熱點。

將突現(xiàn)詞按突現(xiàn)強度進行整理,共找到25個突現(xiàn)詞,將其分為5類,① 研究區(qū)域:南嶺地區(qū),龐西垌,銅山嶺,華夏成礦省,成礦帶,華南,江南造山帶;② 研究方法:流體包裹體,微量元素,大地電磁,深部資源工程,地質(zhì)調(diào)查工程,鋯石年齡;③ 成礦期:燕山期,加里東期,新元古代;④ 研究主體:鉛鋅礦,銅多金屬礦床,盤龍鉛鋅礦,黃鐵礦;⑤ 研究內(nèi)容:成礦物質(zhì)來源,熱水沉積,找礦方向,成礦規(guī)律,成礦作用。

由于找礦的需要,在2009年年底,中國地質(zhì)調(diào)查局將欽杭成礦帶納入全國重點成礦區(qū)帶, 在2010年便開始進行欽杭成礦帶的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查, 于是對華南地區(qū)的研究,尤其是對成礦帶等研究更豐富了。2011年開始,欽杭帶研究逐漸開始火熱起來,人們都開始對欽杭帶進行成礦預測,選取找礦靶區(qū),主要是在欽杭帶進行找礦,2016年之后人們更加關心欽杭帶的地球化學相關的問題,尋找同位素,進行流體包裹體的檢測,開始三維建模,測定微量元素,近些年來人們更加關心整個大的欽杭帶地質(zhì)背景,對其地質(zhì)特征,控礦要素、礦床成因進行研究,利用計算機的性能來找礦,用大數(shù)據(jù)的方法提高找礦效率,10多年的研究前沿分析可以體現(xiàn)出國家對欽杭成礦帶研究的支持力度,以及研究學者對地質(zhì)發(fā)展的關注度。

3 結論與展望

本研究借助文獻計量學的方法及可視化軟件CiteSpace,對CNKI數(shù)據(jù)庫中10多年欽杭帶(欽州—杭州成礦帶)領域研究文獻進行回顧分析,得到以下結論:

(1) 欽杭成礦帶發(fā)文的數(shù)量明顯增多,欽杭帶國內(nèi)發(fā)文量整體呈現(xiàn)先上升后波動發(fā)展的態(tài)勢。2019年以后呈下降趨勢,與中國礦產(chǎn)勘查政策調(diào)整有關,但欽杭成礦帶已有研究將產(chǎn)生持久的影響。

(2) 發(fā)文學者數(shù)量較多,還有一定的交流,并形成了幾個相關性較強的關系網(wǎng)絡。發(fā)文機構多為地質(zhì)研究所和院校,大部分合作以“地質(zhì)研究所+學?！钡哪Ｊ秸归_機構間的學術交流與合作。

(3) 與欽杭帶相關論文的關鍵詞的頻率、中心性和突現(xiàn)性的分析顯示,欽杭帶的研究整體從成礦預測轉向?qū)Τ傻V帶的地質(zhì)特征的研究。對欽杭帶的礦產(chǎn)資源進行預測以及研究欽杭成礦帶成巖成礦作用動力學、礦床成因并且利用計算機進行找礦等是10年間欽杭帶的研究熱點。同時研究熱點頗多,體現(xiàn)了國家對欽杭成礦帶研究的支持力度,以及研究學者對地質(zhì)發(fā)展的關注度。

欽杭成礦帶已發(fā)現(xiàn)19個超大型礦床,將成為我國的找礦主戰(zhàn)場,因此學者應更加重視其礦床成因,成礦模式,從而利于根據(jù)以往研究所得到的地質(zhì)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析,尋找礦產(chǎn)成因模式,圈定找礦靶區(qū),指導下一步的勘察工作。

如今知識圖譜已被應用于各個領域,CiteSpce可以作為一種發(fā)現(xiàn)熱點現(xiàn)象的工具,可以使用圖結構的知識圖譜進行知識發(fā)現(xiàn),其中文獻中頻率較高的詞語,國家相對應的政策,新的研究手段等信息都是有助于我們建立研究現(xiàn)狀圖譜、關鍵詞時間線圖譜、找礦方法與礦床成因圖譜等,從而有助于在這些熱點問題上推動該研究取得新的認識,進一步推動欽杭成礦帶研究的進展。

注 釋Note

? 中國地質(zhì)調(diào)查局資源評價部. 2010. 欽杭成礦帶重要礦產(chǎn)勘查部署方案: 1～ 276.