柴北緣雙口山荒漠戈壁景觀區(qū)1∶5萬 “HS-9-4”弱小化探異常的礦化發(fā)現(xiàn)及意義

徐永利,許榮科,鄭有業(yè),,呂 登,蔡鵬捷,馬 超,劉 嘉,王紅軍

(1. 甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅蘭州 730050；2. 中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院,湖北武漢 430074；3. 中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)調(diào)查研究院,湖北武漢 430074)

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柴北緣雙口山荒漠戈壁景觀區(qū)1∶5萬 “HS-9-4”弱小化探異常的礦化發(fā)現(xiàn)及意義

徐永利1,2,許榮科3,鄭有業(yè)2,3,呂 登2,蔡鵬捷3,馬 超2,劉 嘉3,王紅軍2

(1. 甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅蘭州 730050；2. 中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院,湖北武漢 430074；3. 中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)調(diào)查研究院,湖北武漢 430074)

雙口山荒漠、戈壁景觀區(qū)位于我國柴北緣重要成礦帶上。該景觀區(qū)1∶5萬水系沉積物測量發(fā)現(xiàn)“HS-9-4”綜合異常弱小、零散、峰值低；元素空間套合性差，無規(guī)律性；多元素僅有1級(jí)異常分帶。根據(jù)其本身自然地理景觀，經(jīng)“襯度異常法”與常規(guī)方法對(duì)比，發(fā)現(xiàn)“HS-9-4”弱小異常值得重視，對(duì)該異常開展了查證工作，最終在異常區(qū)發(fā)現(xiàn)了多處與金相關(guān)的礦(化)體及線索，為下一步地質(zhì)工作提供了可靠依據(jù)。

柴北緣 荒漠戈壁景觀區(qū) 水系沉積物測量 襯度異常 弱小異常

Xu Yong-li, Xu Rong-ke, Zheng You-ye, Lü Deng, Cai Peng-jie, Ma Chao, Liu Jia,Wang Hong-jun. Weak geochemical anomalies and mineralization in the Shuangkoushan region, northern margin of Qaidam[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(2):0345-0352.

地質(zhì)勘查手段是多種多樣的，目前最常用的有地質(zhì)填圖法、勘查地球化學(xué)法、地球物理法、地質(zhì)遙感法等(趙書梅，2008；蔣向明，2007)。其中，勘查地球化學(xué)法是礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的重要手段，主要用于解決礦產(chǎn)資源問題和全國乃至全球的整個(gè)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)查(謝學(xué)錦，2002；王學(xué)求，2013)。1978年，謝學(xué)錦提出以水系沉積物為采樣介質(zhì)的“區(qū)域化探全國掃面計(jì)劃”(謝學(xué)錦，2006)。目前，全國正在開展國土資源大調(diào)查找礦工作，以水系沉積物作為主要采樣介質(zhì)的20萬區(qū)域化探掃面工作，覆蓋了我國基巖裸露的山區(qū)和丘陵地區(qū)等大部分區(qū)域，取得了較好的找礦效果，使我國化探工作進(jìn)入了一個(gè)新階段(王瑞廷，2005)。但內(nèi)蒙古中東部半干旱草原覆蓋區(qū)、東北森林沼澤覆蓋區(qū)、甘肅-新疆干旱荒漠戈壁覆蓋區(qū)、西北的黃土覆蓋區(qū)、青藏高原的凍土和湖沼地區(qū)、南方的部分磚紅土覆蓋區(qū)、長江中下游的沖積平原等地區(qū)占近1/4國土面積(劉漢糧，2011)，其地表被風(fēng)成沙或古風(fēng)沙、森林沼澤或沖積物覆蓋，這些地區(qū)區(qū)域化探掃面效果不太理想，所能觀察到的地質(zhì)信息有限，常規(guī)地球化學(xué)方法難以奏效(謝學(xué)錦，2002)。這為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作帶來了困擾，使“如何識(shí)別、篩選、驗(yàn)證這些特殊景觀地區(qū)地球化學(xué)異?！鄙仙秊榭辈榈厍蚧瘜W(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。

針對(duì)弱小異?；蛘唠y以發(fā)現(xiàn)異常問題，學(xué)者們提出了以地球化學(xué)塊體(Doe,1991; Xieetal.,1993)為代表的各種思想和以分形(Bolvikenetal.,1992; Cheng,1994)為代表的各種理論，相繼出現(xiàn)了地質(zhì)背景值校正元素襯度法(以下簡稱襯度異常法)(金丕興，1989)、含量-總量法等若干分形法(龔慶杰等，2001)、襯度變差值系數(shù)法(后立勝，2000)、子區(qū)中位數(shù)襯值濾波(SAMCF)法(史長義等，1999)、Surfer趨勢面法(李隨民等，2007)、“協(xié)優(yōu)”理論-賦予各種信息客觀的地質(zhì)內(nèi)涵(鄭有業(yè)等，2009)等各種數(shù)據(jù)處理方法。以上方法理論，在不同地區(qū)的找礦工作中均取得了較好效果，尤其是襯度異常法對(duì)弱小異常有一定的識(shí)別作用(趙榮軍，2006)。

通過2010年綠梁山-雙口山地區(qū)1∶5萬水系沉積物測量工作，發(fā)現(xiàn)位于柴北緣成礦帶上的雙口山“HS-9-4”綜合異常中單元素異常弱小、零散、峰值低；元素套合性差，無規(guī)律性，多元素僅有異常外帶；按常規(guī)思路建議放棄下一步工作。除了位于異常區(qū)北東3 km外的已知雙口山小型銀鉛礦床外，在該異常區(qū)附近未發(fā)現(xiàn)礦化線索?？紤]到不同巖石中不同成礦元素的背景值具有差異性(程志中等，2006)，在分布多個(gè)地質(zhì)單元的地區(qū)開展化探工作時(shí)，若不考慮地質(zhì)單元的地球化學(xué)背景差異性，可能會(huì)掩蓋低背景區(qū)異?；蛟斐扇珔^(qū)大面積異常分布(趙榮軍，2006)。為解決柴北緣雙口山荒漠戈壁景觀區(qū)1∶5萬水系沉積物測量弱小異常問題，結(jié)合異常區(qū)的自然地貌特征，經(jīng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)選用襯度異常法圈定的地球化學(xué)異常，能識(shí)別弱小異常，找礦效果明顯。本文主要簡述襯度異常法圈定異常的優(yōu)越性、其找礦效果及意義，為下一步勘查工作提供參考。

1 異常區(qū)基本簡況

1.1 異常區(qū)交通地貌概況

青海省雙口山一帶地處青海西北部，位于我國柴北緣重要成礦帶上。雙口山“HS-9-4”綜合異常位于大柴旦鎮(zhèn)西南30 km，位于已知雙口山銀鉛礦床西南部約3 km處，屬青海省海西蒙古族藏族自治州大柴旦行委管轄；敦煌-格爾木公路經(jīng)過該區(qū)，交通較為方便(圖1)。異常區(qū)的西南側(cè)為柴達(dá)木盆地，北東側(cè)為柴北緣山間盆地，地形上表現(xiàn)為中部山體突起，兩側(cè)盆地下降的自然景觀，具典型干旱荒漠戈壁景觀特征(圖1，圖2(1))。

圖1 雙口山HS-9-4異常區(qū)地理位置圖(據(jù)劉漢糧，2011修編)Fig.1 Geographical location of the HS-9-4 Abnormal region in Shuangkoushan(modified from Liu,2011)1-干旱戈壁區(qū)；2-湖泊冰土區(qū)；3-荒漠盆地區(qū)；4-黃土區(qū)1-arid gobi region; 2-lake and ice soil region; 3-desert basin region; 4-leoss region

圖2 自然地貌及礦化構(gòu)造特征Fig.2 Natural landscape and characteristics of the mineralization and structure

1.2 異常區(qū)地質(zhì)概況

“HS-9-4”綜合異常位于已知雙口山銀鉛礦床的西南側(cè)，面積約4.72 km2，異常范圍及附近出露的主要巖性有元古界二云二長花崗質(zhì)片麻巖、魚卡河巖群混合巖化斜長角閃巖、奧陶系輝長輝綠巖、奧陶系超基性巖、賽什騰群紫紅色(含礫)砂巖、泥盆系淺肉紅色中粗粒二長花崗巖、城墻溝組灰?guī)r、全新統(tǒng)松散砂礫石構(gòu)成的1-2級(jí)階地、全新統(tǒng)風(fēng)成沙沉積物。與HS-9-4異常相關(guān)的主要巖性為蛇紋巖、輝石巖、輝長輝綠巖、玄武巖或玄武質(zhì)凝灰?guī)r等組成的蛇綠巖套，它們均已發(fā)生了不同程度的糜棱巖化，相互之間多以韌性斷層接觸，這套巖性很可能屬于島弧蛇綠巖套組合。

2 區(qū)域地球化學(xué)特征

青海省地礦局曾組織開展了1∶20萬化探掃面工作，認(rèn)為柴北緣成礦帶元素豐度相對(duì)較高，Au、Ag、Cu、Pb等元素地球化學(xué)異常明顯，且其中段綠梁山-雙口山Au、Ag、Cu異常區(qū)的異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，具有良好的找礦前景。

經(jīng)本次1∶5萬水系沉積物測量數(shù)據(jù)顯示(表1)，綠梁山-雙口山地區(qū)最為富集元素是As、Cr、Ni、Sb、Bi，富集系數(shù)可達(dá)2.05～3.59倍；其次為Au、Ag、Cu、Pb、Co、Cd、Hg、W，富集系數(shù)可達(dá)0.8～1.51倍；Zn、Mo富集系數(shù)最小，在0.45～0.67之間。相對(duì)而言，變異系數(shù)更能反映元素在局部富集成礦的可能，元素Cr、Ni、Bi、Mo、Cu、Co變異系數(shù)在0.70～1.10之間，反映元素分布不均勻；元素W、As、Au、Cd、Zn、Sb變異系數(shù)在0.48～0.65之間，反映元素分布較均勻；元素Ag、Pb、Hg變異系數(shù)小于0.25，反映元素均勻。結(jié)合前人工作，綜合考慮富集系數(shù)和變異系數(shù)，確定可能單獨(dú)形成礦床的元素是Cr、Pb、Cu、As、Au。

3 不同方法下的異常區(qū)地球化學(xué)特征

3.1 基于常規(guī)方法的地球化學(xué)特征

開展1∶5萬水系沉積物掃面時(shí)，利用常規(guī)地球化學(xué)處理法，采用了全區(qū)統(tǒng)一的異常下限，異常下限的計(jì)算=X±kS，其中，X為平均值，S為標(biāo)準(zhǔn)方差，k取為2。研究發(fā)現(xiàn)“HS-9-4”異常中主要組合元素有Au、Ag、Cu、As、Sb、Cr、Cd，異常濃集中心不明顯，異常弱小、零散、峰值低；元素空間套合性差，無規(guī)律性；多元素僅有異常外帶，元素Au、Cu、Sb具有不顯著的外中濃集分帶(圖3，表2)。

表1 青海綠梁山-雙口山地區(qū)元素富集、變異系數(shù)特征表

注：① 地殼豐度據(jù)GERM，1998；② 富集系數(shù)為算術(shù)平均值除以地殼豐度；③ 含量單位：Au×10-9，其余為n×10-6；④ 算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)分別為在連續(xù)替代平均值加三倍標(biāo)準(zhǔn)差外數(shù)據(jù)后所得；⑤ 變異系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值；⑥ 測試單位為國土資源部沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心。

3.2 基于襯度異常法的地球化學(xué)特征

3.2.1 襯度異常法理論依據(jù)

襯度異常法其理論是以地質(zhì)體為單元，以該地質(zhì)背景值校正的元素襯度值作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以單元素襯值異常面積為準(zhǔn)則，以相關(guān)元素個(gè)數(shù)和襯值累乘值大小作為篩選的標(biāo)準(zhǔn)，以強(qiáng)化弱異常和突出的多元素套合異常為目標(biāo)。具體步驟為：按地質(zhì)體統(tǒng)計(jì)元素的背景平均值，以該背景平均值為基準(zhǔn)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)格化處理，用經(jīng)規(guī)格化處理的數(shù)據(jù)圈定襯度異常(趙榮軍，2006)。結(jié)合雙口山“HS-9-4”異常區(qū)本身地質(zhì)地貌特征，即雙口山“HS-9-4”異常區(qū)涉及地層單元多、構(gòu)造復(fù)雜、受風(fēng)積物等覆蓋物影響(圖2(1))，認(rèn)為在該異常區(qū)利用襯度異常法較為合理。

3.2.2 襯度異常法異常特征

利用襯度異常法步驟，將HS-9-4異常范圍區(qū)的元古界花崗質(zhì)片麻巖、魚卡河巖群、灘間山巖群、賽什騰群砂巖、泥盆系二長花崗巖體、石炭系城墻溝組灰?guī)r、新近系油砂山組松散砂礫巖、第四系全新統(tǒng)松散砂礫石等作為8個(gè)地質(zhì)單元，按不同地質(zhì)單元統(tǒng)計(jì)元素的背景平均值對(duì)各個(gè)地質(zhì)單元內(nèi)的水系沉積物元素含量進(jìn)行規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化處理，用經(jīng)規(guī)格化處理的數(shù)據(jù)在GIS平臺(tái)上圈定襯度異常(圖4)。

通過常規(guī)方法(圖3)和襯度異常法(圖4)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，襯度異常法所圈定的異常具有如下優(yōu)勢：(1) 突顯了異常濃集中心，增強(qiáng)了部分弱小異常。常規(guī)方法圈定的異常分帶少、濃集中心不明顯，不易識(shí)別異常。(2) 發(fā)現(xiàn)了新的異常。襯度異常法圈定的異常消除了部分地質(zhì)體自身背景異常，發(fā)現(xiàn)了若干新的異常，如Cu元素。(3)初步查明了異常分布規(guī)律。襯度異常法圈定的異常清晰的反映了異常分布規(guī)律，顯示異常與該區(qū)構(gòu)造的密切關(guān)系；局部也確定區(qū)域構(gòu)造方向。(4) 削弱不同地質(zhì)單元背景差異，并識(shí)別了由地質(zhì)背景差異造成的假異常。

4 襯度異常法的找礦效果

在圈定襯值異常圖的基礎(chǔ)上，利用勘查地球化學(xué)法與地質(zhì)填圖法緊密結(jié)合，對(duì)異常區(qū)進(jìn)行了異常查證工作，在HS-9-4異常區(qū)發(fā)現(xiàn)了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條明顯的構(gòu)造礦化帶，新發(fā)現(xiàn)了許多金多金屬礦(化)體(圖4)，實(shí)現(xiàn)了異常區(qū)找礦零的突破。其中，Ⅰ、Ⅱ號(hào)構(gòu)造礦化帶與異常極其吻合；Ⅲ號(hào)構(gòu)造礦化帶與異常吻合度較次之，這與異常區(qū)內(nèi)大面積的風(fēng)積物覆蓋有關(guān)。

4.1 Ⅰ號(hào)構(gòu)造礦化帶

I號(hào)構(gòu)造礦化帶，位于異常區(qū)東側(cè)，該帶寬約500 m，長度大于1km，呈近南北向展布，產(chǎn)于區(qū)域北東向斷裂附近(圖4)。該礦化帶規(guī)模較大，礦化較為集中，發(fā)現(xiàn)了115、13號(hào)金礦(化)體和132、114、141號(hào)等與金相關(guān)的礦化線索(表3)。

圖3 1∶50000水系沉積物測量HS-9-4常規(guī)異常剖析圖Fig.3 Analytic map of HS-9-4 conventional anomaly of 1∶50000 stream sediment survey

元素AuAgCuAsSbCrCd面積(km2)212024066006050010003最高值159017339130404871055平均值48901016051301818710033襯度196164201078201204163異常下限25000680130090427002規(guī)模(NAP)415040132004101021004異常點(diǎn)數(shù)(個(gè))19351312元素剩余量239004805200914440013面金屬量508001529300454637000濃集分帶外中帶外帶外中帶外帶外中帶外帶外帶

注：① 測試單位：沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心；② 含量單位：Au×10-9，其余為n×10-6。

其中，115號(hào)金礦化體前景最好，其所處破碎帶由綠簾石化糜棱巖夾石英脈構(gòu)成(圖2 (2))，長度大于500 m，寬度約7.1 m。利用刻槽法采樣線剖面在地質(zhì)點(diǎn)D0368采集5個(gè)化學(xué)樣，結(jié)果顯示有2.2 m厚是金礦體，金品位分別為2.22 g/t、1.32 g/t，其余樣品均在0.16～0.41 g/t之間(圖5)。13號(hào)金礦化體前景次之，其構(gòu)造帶(圖2 (3))主要由白色石英脈和糜棱巖組成，寬≥0.4 m，長度大于400 m，有2條相隔50 m的采樣線控制，經(jīng)多次采樣對(duì)比，金品位穩(wěn)定在4 g/t左右。

4.2 Ⅱ號(hào)構(gòu)造礦化帶

Ⅱ號(hào)構(gòu)造礦化帶，位于異常區(qū)西側(cè)，寬約1000 m，長大于2乎km，具有明顯的南北側(cè)礦化分帶。在北側(cè)變玄武巖和變輝長輝綠巖犬牙交錯(cuò)地段，糜棱巖化強(qiáng)，沿兩者界面經(jīng)剝土和刻槽取樣發(fā)現(xiàn)了116、124、113等金多金屬礦(化)體，礦體主要賦存于含銅金的小型韌性剪切帶中，礦(化)體寬0.1～2m不等，長度15～40m不等，經(jīng)過簡項(xiàng)化學(xué)樣分析，大部分樣品金、銅品位較高(圖6、表4)。其中，116號(hào)礦化體規(guī)模最大(圖2 (4))，長約40m，寬>1.5m，銅加權(quán)平均品位高達(dá)4%，金品位變化在0.13～5.35g/t(圖6)。在構(gòu)造礦化帶南側(cè)，發(fā)現(xiàn)了112號(hào)赤鐵礦化體群。

圖4 1∶50000水系沉積物測量HS-9-4襯值異常剖析圖Fig 4. Analytic map of HS-9-4 contrast anomaly of 1∶50000 stream sediment survey

礦(化)體編號(hào)樣品編號(hào)地質(zhì)體樣長(m)Au(10-6)Ag(10-6)Cu(10-2)114號(hào)D0363HX1孔雀石化礦化體025122046219D0363HX2孔雀石化礦化體025079023222141號(hào)D0364HX1破碎帶03023119011132號(hào)D0365HX2赤鐵鐵礦體01105018164

注：測試單位為沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心，測試方法：ICP-AFS等。

圖5 115號(hào)金礦體采樣剖面Fig.5 The sampling profile of No.115 gold mineralization body1-石英脈；2-玄武巖；3-糜棱巖1-quartz vein; 2-basalt; 3-mylonite

4.3 Ⅲ號(hào)構(gòu)造礦化帶

Ⅲ構(gòu)造礦化帶，寬50～200m不等，長達(dá)1km以上，發(fā)現(xiàn)了12號(hào)金鐵礦化帶、33號(hào)鐵金銅礦化帶、111號(hào)、137號(hào)金礦化體，礦化主要集中該帶中部地段，發(fā)現(xiàn)了一系列金礦化線索，主要產(chǎn)于變玄武巖和變輝長輝綠巖構(gòu)造接觸部位。

圖6 116號(hào)金銅礦化體采樣剖面Fig.6 Sampling profile of No.116 gold and copper mineralization body

礦體編號(hào)樣品編號(hào)地質(zhì)特征樣長(m)Au(10-6)Cu(10-2)124D0360HX1孔雀石化石英脈，長15m，寬02m022481528113D0377HX1強(qiáng)褐鐵礦化破碎帶，長>100m，寬09m09019024135D0362HX1變玄武巖24020055

注：測試單位為沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心，測試方法：ICP-AFS等。

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

(1) 地球化學(xué)弱小異常不能輕易忽視，尤其是在類似柴北緣雙口山荒漠戈壁景觀區(qū)的中國地球化學(xué)困難景觀區(qū)。

(2) 在構(gòu)造熱液活動(dòng)中，不同的地質(zhì)體具有不同的背景值，不同的地質(zhì)體成礦具有差異性。運(yùn)用合理的方法賦予元素信息特有的地質(zhì)內(nèi)涵，對(duì)找到構(gòu)造熱液源區(qū)具有一定的指示意義。

(3) 在柴北緣雙口山荒漠戈壁景觀區(qū)，運(yùn)用襯度異常法所圈定的異常具有如下優(yōu)勢：a.突顯了異常濃集中心，增強(qiáng)了弱小異常；b.發(fā)現(xiàn)了新的異常；c.初步查明了異常分布規(guī)律；d.削弱不同地質(zhì)單元背景差異。

(4) HS-9-4異常區(qū)金礦(化)體的發(fā)現(xiàn)，對(duì)綠梁山-雙口山地區(qū)地處的雜巖帶上找金具有一定的指示意義。

(5) 在類似柴北緣雙口山荒漠景觀區(qū)，重點(diǎn)勘查地段可以加大化探采樣密度，密度達(dá)10個(gè)點(diǎn)/km2或更密，可能會(huì)加快地質(zhì)勘查步伐，取得較好的找礦效果。

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Weak Geochemical Anomalies and Mineralization in the Shuangkoushan Region, Northern Margin of Qaidam

XU Yong-li1,2, XU Rong-ke3, ZHENG You-ye2,3, Lü Deng2, CAI Peng-jie3, MA Chao2, LIU Jia3,WANG Hong-jun2

(1.ThirdInstituteGeologicalandMineralExplorationofGansuprovincialBureauofGeologyandMineralResources,Lanzhou,Gansu730050; 2.TheFacultyofEarthResources,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan,Hubei430074; 3.InstituteofGeologicalSurvey,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan,Hubei430074)

The Shuangkoushan gobi desert region is located in an important metallogenic belt in the northern margin of Qaidam. The 1∶50000 stream sediment survey reveals weak“HS-9-4”geochemical anomalies, which are scattered and of low amplitude, poor matching of elements and irregular spatial distribution. There is only one element having first-order geochemical anomaly zoning among many elements. According to its natural geographical landscape, through comparison between the contrast anomaly method and conventional anomaly method, we suggested that this “HS-9-4”weak geochemical anomaly is worth studying. By investigation and test to this anomaly, we finally discovered some ore bodies and clues related to gold, which provide a reliable basis for further geological work.

North Qaidam, gobi desert landscape region, stream sediment survey, contrast anomaly, weak anomaly

2014-09-19；

2014-12-16；[責(zé)任編輯]陳偉軍。

柴達(dá)木周緣及鄰區(qū)成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查與評(píng)價(jià)，“青海綠梁山—雙口山礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查”(資[2010]礦評(píng)02-01-23)(1212011121204)資助。

徐永利(1987年-)，男，碩士，助理工程師，從事礦產(chǎn)勘查和勘查地球化學(xué)。E-mail:ylxu_ziyuan@163.com。

許榮科(1968年-)，男，博士，副教授，主要從事礦產(chǎn)勘查與區(qū)域成礦研究和教學(xué)工作。E-mail:xurongke1968@126.com。

P618

A

0495-5331(2015)02-0345-08