皖东张八岭-管店地区Au地球化学异常信息识别与提取

由于受到覆盖区矿体埋藏深度以及表生地球化学作用的影响,隐伏矿致异常以及弱缓化探异常信息的识别一直是地球化学勘查的难点。张八岭-管店地区位于安徽东部张八岭构造带北部,地表多被第四系覆盖,已有研究显示该区具有较好的Au成矿潜力。本文以Au矿床作为找矿目标,开展了面积性深层土壤取样,并利用多重分形理论的局部奇异性指数分析方法对深层土壤Au元素地球化学异常信息进行提取。结果表明,深层土壤Au元素的地球化学异常能够有效识别已知的金多金属矿(化)点,同时较好的反映出深部隐伏断裂构造与已知矿(化)点的空间关系;较之传统方法,基于非线性理论的奇异性指数方法能够有效降低地球化学背景场的影响,具有更好的异常识别效果,可应用于隐伏或亚出露环境下的地球化学异常识别研究。     

基于成分数据分析和能谱-面积分形模型的鄂西黄陵背斜化探异常识别

鄂西黄陵背斜地区虽已发现众多矿点,但是矿床规模较小,找矿潜力不明。由于区内植被茂盛、覆盖严重,致使地质异常信息被削弱或掩盖,对进一步找矿工作造成了严重干扰。本次研究使用成分数据分析和能谱-面积（S-A）分形模型识别与金矿化相关的异常,结果表明：（1）等距对数比（ILR）变换后的主成分分析结果相比对数（Log）变换更能够反应元素的共生组合规律,第一主成分（PC1）元素组合为Au-Cu-Ag,且Au元素占有最大的载荷,与金矿密切相关,PC1元素组合异常的分布模式与矿点的分布更加吻合;（2） S-A方法抑制了黄陵背斜区域水系沉积物的背景模式,增强了异常模式;（3）根据地质特征和以往勘查工作情况,圈定了三处找矿远景区,为该地区金矿下一步勘查工作提供了重要依据。     

S-A多重分形法在地球化学异常 圈定中的对比应用—以甘肃文康地区为例

通过对甘肃省陇南文康地区的地质背景分析,采用区域1:5万水系沉积物测量的17种常量元素含量数据,分别运用传统统计学方法、S-A（能谱密度-累计面积）多重分形滤波法,确定成矿元素（以Au为例）异常下限值,圈定化探异常。结果表明,与传统方法相比,S-A多重分形法所圈定的异常面积小、数量多,传统统计法圈定的面积较大;两种方法圈定的异常展布方向基本一致,与研究区内已知的矿点吻合度高。本次研究认为S-A多重分形法所圈定的异常基本位于传统方法所圈定异常的内带之中,重点突出,与矿床空间位置对应关系较好,便于野外开展工作。同时在传统异常周边提取了部分低背景区的弱异常,这些弱异常可作为下一步找矿工作的新靶区。     

分形(多重分形)在区域化探数据处理中的应用——以柴北缘荒漠戈壁景观区为例

通过搜集柴北缘1∶20万区域地球化学数据,运用分形(多重分形)方法来确定荒漠戈壁景观区受风成沙影响的地球化学异常特征,并利用C-A和S-A模型分别探讨了景观地区Au的地球化学异常特征。研究表明,C-A模型在确定异常下限时有优势,但也存在局限性;S-A模型能够很好地排除背景场和干扰因素,缩小异常面积,突出弱小异常。基于该方法提取的异常元素区域能够较好地识别出绝大多数已知矿床,同时指示了值得作进一步异常查证的空白成矿元素异常区域,为勘查工作提供参考,值得开展下一步的找矿工作。     

西藏米拉山地区化探异常特征与找矿预测

水系沉积物地球化学异常分析在勘查找矿方面一直发挥着重要作用。采用中位数+2倍绝对中位差和C-A分形法,对米拉山地区1∶5万水系沉积物Cu元素及由R型因子分析确定的Cu+Au+Ag组合元素进行了异常分析,确定了阈值。结果显示C-A分形法能更好地识别异常下限,且C-A分形模型确定的Cu元素异常比Cu+Au+Ag组合元素能更有效地反映米拉山地区与铜矿相关的化学异常特征。进而对Cu元素进行了S-A多重分形滤波处理,筛选出背景场和异常场,为圈定异常区提供更精准的依据。借助S-A分形模型和中位数方法划分了甲类异常2处(驱龙、甲玛)、乙类异常3处(达布、拉抗俄、程巴)、丙类异常2处(普雄、甲布纳)。甲类异常区包含冈底斯最大的2个斑岩铜矿,异常强,具有四级浓度分带,异常面积最大,外围找矿潜力巨大。乙类异常区包含3个大中型铜矿,都具有四级浓度分带,具有很好的找矿潜力。丙类异常区目前尚未发现铜矿,但值得进一步开展地质工作,查明成矿潜力。     

综合物探方法在安徽明光市西张郢地区金矿找矿中的应用

张八岭一带西张郢地区地质情况复杂,为查明地层展布和构造情况,以区域重磁资料为基础,对区域性断裂构造展布进行推断,研究区内岩体的分布范围和形态特征。为调查西张郢地区张八岭群西冷组构造带中的含金银石英角斑岩脉,通过对地面实测的磁异常数据进行处理,并进行激电中梯、重磁剖面及大功率激电测深测量,提取有利于找矿靶区选择的综合物探异常。结合地质资料解译综合物探异常特征,结果表明:区内综合物探异常由张八岭群西冷组老三界—管店NW向向斜构造侵入脉岩引起,区内岩性主要为张八岭群西冷组石英角斑岩,是张八岭地层寻找含金银石英脉的主要依据。研究成果为西张郢地区深部找矿工作、外围找矿工作及找矿靶区的初选提供了参考和依据。     

拉脊山东段地区Au、Cu地球化学组合异常识别与提取

为削弱拉脊山东段地区化探数据(典型的成分数据)存在的闭合效应,进一步分析该区地球化学元素空间组合分布规律,使用等距对数比变换(ilr)"打开"水系沉积物地球化学数据;采用稳健主成分分析(RPCA)构建组合模型,用于识别组合地球化学异常;通过S-A分形滤波技术强化弱异常并分离异常与背景,圈定地球化学致矿异常,进一步指导矿产勘查。研究结果表明:得到两组与矿化相关的元素组合,第一组为Au-As,与研究区的构造蚀变岩型金(砷)矿(金源东沟等)相关;第二组为Cu-Ni,与区域内铜镍硫化物矿床(拉水峡等)相关。S-A滤波技术可以进一步分解组合异常,强化弱小异常,同时能够缩小强背景下的异常面积,结合研究区地质概况和分解后的异常图可以进一步指导该地区构造蚀变岩型Au(As)矿和铜镍硫化物矿床的找矿勘查工作。     

地球化学勘查快速圈定找矿靶区——以黑龙江省黑河市大新屯锑-金矿床的发现为例

黑河市大新屯锑-金矿床位于大兴安岭成矿带东北部,区内构造、岩浆活动频繁.1∶5万水系沉积物Sb、Au、Hg异常强度较高,规模较大,是金及多金属成矿有利部位.为了对区内1∶5万水系沉积物异常进行评价,选定了规模最大的新07Hs-35异常,利用土壤地球化学测量工作方法对异常进一步查证.经土壤地球化学测量工作后圈定Sb、Au、Hg、Ag、As、W土壤地球化学异常多处,以Sb、Hg、Au异常为主,各元素异常浓集中心吻合较好.因此利用槽探工程对圈定的土壤地球化学异常进行了验证,发现了锑-金矿体,从而确定了大新屯锑-金矿找矿靶区,说明地球化学勘查快速确定找矿靶区是成功的.     

土壤地球化学测量在黄吉沟地区的找矿应用

通过对黄吉沟地区进行土壤地球化学测量,分别运用传统统计法和分形—求和法对Au、Cu、Bi、W的异常下限进行计算,并圈定了单元素异常图;确定了测区内的构造破碎带为Au、Cu有利富集区,而Bi、W与花岗岩密切相关。同时,在小范围尺度下,统计法在寻求主攻矿体时的作用明显,而分形法在矿体外围寻求找矿突破时实用性较强。     

土壤地球化学测量在黄吉沟地区的找矿应用

通过对黄吉沟地区进行土壤地球化学测量,分别运用传统统计法和分形—求和法对Au、Cu、Bi、W的异常下限进行计算,并圈定了单元素异常图;确定了测区内的构造破碎带为Au、Cu有利富集区,而Bi、W与花岗岩密切相关。同时,在小范围尺度下,统计法在寻求主攻矿体时的作用明显,而分形法在矿体外围寻求找矿突破时实用性较强。     

滇东地区深层次Pt-Cu-Au矿化异常定量提取与评价

滇东地区是我国Cu-Au-PGE重要的成矿远景区.采用因子分析、地质统计学和多重分形S-A滤波等方法对滇东地区复杂地质背景下的不同层次的Pt-Cu-Au矿化异常进行定量提取与评价.结果表明: (1) 因子分析结果揭示滇东地区存在3种元素组合①Cu-Pd-Co-Pt-V-Cr-Ni、②Sb-As-U-Mo、③Pb-Ag-Zn-W-Sn-As-Au, 它们分别代表了位于扬子地块的二叠纪峨嵋山玄武岩、位于华南褶皱系含碳质的沉积建造和以有色金属矿化为代表的热液矿化元素组合特征; (2) 变差函数分析表明Pt、Cu、Au含量在NE向(9°~18.6°) 上变化最连续, 元素含量变化的最大变程范围约95km; 泛克里格法揭示了Pt、Cu、Au含量在区域上变化具有明显的裂控-岩控特征; (3) 多重分形滤波法则细致地刻画了滇东地区与矿化有关的局部异常特征, 有效地提取了Pt、Cu、Au隐蔽矿化异常信息, 其结果可作为圈定Pt-Cu-Au找矿靶区的重要依据; (4) 不同的数学方法可用以解决不同层次的地质成矿问题, 因子分析和地质统计学等线性方法可研究区域成矿地质背景、揭示成矿元素及其元素组合在区域上的空间变化特征, 而S-A滤波等非线性方法能够有效提取深层次局部矿化异常信息.      

空间模式的广义自相似性分析与矿产资源评价

尺度不变性(scale invariance)包括自相似性(各向同性)、自仿射性(成层结构)、广义自相似性(各向异性标度不变性),是由各种地质过程和地质事件所产生的地质特征和模式的本质属性．尺度不变性可用分形和多重分形模型来表征．这些尺度特征的定量化可为刻画地质空问模式和模式识别提供有力的工具．例如。热液矿床的群聚现象可以用局部分形特征(局部奇异性)来刻画．通过在特征空问中(如频率空问)识别空问模式的广义自相似性．可以将空间混合模式进行分解或异常的识别．介绍了几种相关的分形模型和方法。包括度量空问模式广义尺度独立性(GSI)的线性模型;基于广义尺度独立性的异常分解S—A方法;度量空问模式的局部奇异性方法;以及如何利用分形特征预测未发现矿床的2种方法．有些方法已应用于许多矿产资源评价实例中．给出了对加拿大Nova Scotia省西南部湖泊沉积物样品中的4种元素As、Pb、Zn和Cu的地球化学数据处理分析结果。证明了局部奇异性分析和S—A异常分解方法对地球化学异常的增强和分离的有效性．研究表明：由S—A方法分解的异常往往具有多重分形的特点,而且普遍具有局部奇异性．研究区内具有明显奇异性的地区(元素含量富集区)是金矿异常区域。它们与金矿成矿作用和已知矿床的赋存密切相关．     

河北峪耳崖金矿苋草沟区次生晕异常及找矿预测

通过对苋草沟测区1：10000土壤地球化学测量,采用多重分形异常下限计算方法,固定了该区Au、Ag、Fe、cu、Ph、zn、As、Sb、Bi、Hg10元素异常范围。根据各元素所反映的丹常特征并结合元素组合特征及现有矿化点的分布特征,综合评价固定了两处乙,类异常和一处丙,类异常,为进一步找矿提供了指导。运用因子分析方法选...     

Geochemical anomaly definition using multifractal modeling,validated by geological field observations: Siah Jangal area,SE Iran

Recognition of geochemical anomalies is a pivotal assignment in exploration projects. This study aims to delineate different AuCu geochemical anomalies using number-size (N-S) and concentration-area (C-A) multifractal models in the Siah Jangal area, SE Iran. In this research, lithogeochemical datasets were applied for the exploration of Au and Cu. A comparison between geochemical anomaly maps based on the N-S and C-A fractal models shows the N-S fractal modeling is a powerful tool for separation of weak elemental geochemical anomalies in all of sampling zones. Based on a comparison between the results of these two methods and field studies, the geochemical anomaly zones, defined by the N-S fractal model, are more accurate than those recognized by the C-A fractal model. The obtained results of the N-S and C-A fractal models have been interpreted with the extensive set of information including structural interpretation, geological and alteration data. Au and Cu mineralization in the Siah Jangal area are hosted mainly by Oligocene-Miocene sub-volcanic rocks, especially strongly altered porphyric quartz diorite, hornblende diorite and diorite. Moreover, the positive dependence between various alteration zones and high concentrations of Au and Cu proves that strongly anomalous areas are correlated with these alteration zones. High grade Au (> 1000 ppb) and Cu (>150 ppm) are associated with the altered sub-volcanic rocks in the northern, eastern, and SW parts of the study area. Therewith, the strong anomaly populations are mostly occurred within the fault and fracture systems in the study area. This is a promising signal because quartz-sulfide veins and veinlets are associated with such structures.     

奇异性理论在个旧锡铜矿产资源预测中的应用: 成矿弱信息提取和复合信息分解

本研究的目的是应用非线性理论和高新信息处理技术获取矿产资源预测综合信息, 开展以有色金属和贵金属矿产资源潜力评价和预测靶区圈定, 提交个旧及周边地区矿产资源潜力分布图.围绕该研究任务, 重点开展了如何应用奇异性理论和方法, 对比个旧东西矿区的异同.由于区域构造和岩体分布等空间变化性, 导致东西区成矿背景存在较大差异, 受出露地表或近地表矿体分布和矿山开采的影响, 东西区的成矿异常强度和大小都存在较大差异, 东区总体呈高背景而西区为低背景, 因而, 对东西区的成矿信息对比研究和异常圈定相对困难.采用局部奇异性分析方法从地球化学分形密度的角度圈定了局部异常, 在东西区均较好地反映了致矿地球化学异常的分布, 同时采用广义自相似分析方法分解了综合地球化学异常和背景.结果表明, 东西区地球化学背景差异悬殊, 而局部异常具有显著的自相似性.据此在东西区同时圈定的局部异常具有内在的相似性和表现形式上的多样性, 以此为依据所圈定的靶区均具有找矿意义.      

岩石中元素背景值变化对地球化学成矿预测的影响

勘查地球化学是利用元素在各种介质中的含量变化来进行找矿勘查,因此,地球化学填图是勘查地球化学的最基础性的工作,正如地质图对于地质工作的重要性一样。在利用地球化学进行找矿预测过程中,元素在不同类型岩石中背景值的变化会对预测过程产生很大的影响,在利用中国西南地区76种元素编图的数据进行成矿预测过程中,将元素分成两类:一类是岩性变化对成矿预测影响较小的元素,这类元素的各类岩石最大背景值与预测区的异常下限比值小于1,且岩石中背景值的最大值与最小值比值也较小,一般小于4。这些元素包括Hg、Cd、Sb、Au、Sn、 Mo、Ag、U、Pb、Bi、W,它们都是地球化学方法应用最有效的矿种。另一类是岩性变化对成矿预测影响较大的元素, 这类元素有Pt、Co、Cr、Cu、Ni、V、Ti等,其岩石中的最大背景值与异常下限比值大于1,且岩石中的背景值最大值与最小值的比值大于8。以Sn和Cu两种元素为例,Sn属于岩性变化影响较小的元素,西南地区的Sn矿床与Sn地球化学异常之间的对应关系很好。而Cu属于岩性影响较大的元素,西南地区的Cu矿床分布与西南地区的巨大的 Cu地球化学异常对应关系较差。对于这组元素,应采用多重分形滤波技术,压制不同背景的干扰,从中提取出矿化信息。     

多重分形滤波方法和地球化学信息提取技术研究与进展

圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,"密度-面积"分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。     

山东省沂源县金星头勘查区地质地球化学特征及找矿前景分析

山东省沂源县金星头地处沂源-沂南金及多金属成矿带北部,该成矿带位于中国东部矽卡岩金多金属矿带中北部,属于环太平洋带组成部分。通过对该区的地质、地球化学特征等分析,运用1∶1万土壤地球化学测量方法,发现了一批以Au为主的化探异常,对部分异常运用岩石地球化学测量和探槽进行查证,发现具有工业品位的金铜矿（化）体5处,提出下一步找矿的工作重点地段,即在中生代燕山晚期中偏碱性或中酸性侵入杂岩体与寒武纪朱砂洞组、馒头组白云岩、灰岩等接触部位及两侧寻找接触交代型（矽卡岩）金铜矿床。