岩石地球化学数据挖掘及弱异常识别--以新疆阿舍勒铜矿为例

勘查地球化学找矿工作的重点在于正确解译地球化学数据,以便从冗杂的地质信息中精准提取与成矿有关的异常信息,指导找矿研究。然而,地球化学数据属于成分数据,具有闭合效应,只有对数据进行正确的预处理才能应用多元统计分析方法,还原元素真实的空间分布。本文在阿舍勒铜锌矿区外围南侧区域共收集1009件地表原生晕样品,对样品中的13种微量元素进行测试,并对原始数据、对数及ilr变换后的数据进行EDA分析,对比数据空间分布及内部结构特征。运用(稳健)主成分分析,结合成分数据双标图及第一主成分点位图,解译三类数据指示的元素组合与成矿信息之间的关联。随后运用多重分形滤波技术,对以ilr变换为基础的稳健主成分得分数据分解元素组合异常和背景分布特征。结果表明:①经过对数及ilr变换后的数据相比原始数据空间尺度更均匀,数据近似正态分布;②三类数据双标图表明,仅ilr变换后的数据消除了“闭合效应”,且其第一主成分元素分组揭示了研究区铜矿化与铅锌多金属矿化组合;以对数变换与ilr变换为基础的第一主成分点位图表明,后者主成分得分异常能够较好指示研究区地质找矿信息;③结合研究区地质找矿信息、元素组合异常及背景空间分布特征,最终圈定3个有利找矿靶区。     

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。     

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。     

云南巍山小纪罗异常区铜多金属矿找矿思路

小纪罗异常反映低温热液活动元素的主异常。已发现2个铜矿点。讨论异常区成矿围岩条件、矿化类型,分析矿化与构造、岩体之间的关系,为下一步铜多金属找矿工作提供思路。     

对数比变换和偏最小二乘法在地球化学组合异常提取中的应用——以湘西北铅锌矿为例

以湘西北水系沉积物测量常量元素含量数据为研究对象,针对湘西北铅锌矿床的层控特征,以研究区含矿层地球化学常量元素含量的统计规律为基础,利用对数比变换(alr、clr、ilr变换)对原始数据进行预处理,并在此基础上进行偏最小二乘(PLS)降维分析,提取了地球化学组合异常,并与常用的主成分分析、因子分析的结果进行对比。分析结果表明,等距对数比变换(ilr变换)相对于其他变换方法有明显的优势,变换后的数据对称特征明显,更趋于正态分布。相对于其他两种降维方法,偏最小二乘法提取的元素组合与研究区铅锌矿的地球化学基本特征更为接近,组合异常与已知矿床分布和构造特征耦合良好,与研究区地质特征吻合,比主成分分析与因子分析得到的结果更易于地质解释。     

柴北缘都兰地区Pb-Zn矿化信息提取与评价

青海都兰地区是我国重要的铅锌矿集区之一。对该区域化探数据使用多重分形滤波(S-A)和衬值累加法提取了与铅锌矿化有关的异常信息并进行了评价,以进一步指导该地区找矿工作,首先使用主成分分析法确定与铅锌矿化有关的元素组合,然后使用多重分形反距离加权插值方法(MIDW)获取了Pb,Zn,Ag,Cd的栅格图像,最后运用S-A法和衬值累加法对组合元素矿化信息进行了提取。结果表明:1主成分分析确定与铅锌矿化相关的组合元素为:Pb-Zn-Ag-Cd。MIDW得到的栅格图像表明异常分布具有相似性,结合区域地质概况得到Pb、Zn矿化类型为热液交代(充填)型和接触交代型。2S-A法能够提取不同层次的致矿异常信息,包括区域异常信息和局部异常信息,揭示的局部铅锌异常突出了某些低背景中受断层控制的弱异常,衬值累加法进一步突出了Pb、Zn矿化相关的致矿异常,削弱了背景异常,但其异常面积相对较大,不利于靶区的优选。3综合对比2种方法得出热液交代(充填)型铅锌矿床受断层发育的滩间山群地层控制,在研究区中部断层较发育的高异常区有进一步寻找热液交代(充填)型铅锌矿床的潜力;接触交代型铅锌矿化受碳酸盐岩地层和岩体接触带构造控制,在研究区南部高异常区中的接触带构造中有进一步寻找这类矿床的潜力。     

浏阳市井冲钴铜多金属矿床地质特征及成因浅析

浏阳井冲钴铜多金属矿床位于钦杭断裂带西段湘东北铜金成矿带之长平断裂带中部。矿区勘查工作时间跨度达50年,2008年工作程度达到详查,探求钴铜资源量达中型矿床规模。钴铜多金属矿成矿与长平断裂带和燕山期连云山花岗岩、花岗闪长斑岩有关。矿体产于长平断裂带次级构造热液蚀变岩带中,中泥盆统碎屑岩和灰岩透镜体对成矿有利。矿体沿构造热液蚀变岩带向SW向有明显侧伏趋势,矿化垂向分带明显,表现为深部钴铜矿,浅部铅锌矿。构造找矿标志、岩浆岩找矿标志、金属量铅异常找矿标志、磁异常找矿标志、原生晕异常找矿标志、围岩蚀变找矿标志和直接矿化找矿标志明显。综合成矿物质来源、成矿条件等研究资料,初步确定本矿床属于与花岗岩有关的中温热液裂隙充填交代型钴铜多金属矿床。     

西藏春哲地区铁多金属矿成矿规律及远景预测

通过对成矿地质背景、地球化学特征、矿化特征的分析研究,总结了西藏春哲地区铁多金属矿的成矿规律,认为研究区主要矿床类型为矽卡岩型铁铜多金属矿、中低温构造热液型铅锌银矿,还可能存在斑岩—矽卡岩型钨钼矿和热水沉积型铅锌矿,成矿受特定的地层、构造、侵入岩控制,成矿时代主要为喜山期。依据成矿规律和找矿标志,建立了矽卡岩型和构造热液型矿床的找矿模型,并开展了成矿预测,圈定出9个找矿远景区。     

新疆库马苏地区Pb、Zn异常特征及找矿前景

新疆库马苏Pb、Zn等多元素异常集中区是全国1:20万区域化探扫面圈定的重要的"元素含量高、分布范围大、元素组合全"异常集中区之一,具Pb、Zn、Ag、Cu、Sb等多元素的复杂组合.采用1:5万化探和1:2.5万土壤化探加密测量,Pb、Zn、Ag、Cu元素组合明显.异常进一步分解,主成矿元素含量大幅度提高,局部异常面积缩小.异常分布与石炭系火山碎屑岩、正常沉积岩有关,地表发现了与石英细脉有关的铅、锌、铜、金矿化,分析认为属典型的铅锌多金属矿异常.结合研究成矿地质条件、环境地球化学特征并对比研究全国部分铅锌矿综合信息找矿特征,指出了本区具有寻找大型-超大型铅、锌多金属矿的地质-地球化学条件.     

多龙矿集区控矿构造信息提取、识别与融合

西藏多龙矿集区近年来发现了大量的铜、金矿床,具有可观的资源潜力而倍受关注。通过对区内地质调查及矿产勘查数据的系统梳理与二次开发,利用基于分形理论的空间分析方法对该区成矿背景、构造格架等方面进行了深入细致的研究与探索。通过主成分分析方法,将水系沉积物地球化学数据中与斑岩铜金成矿相关元素和构造活动指示元素进行融合,并利用S-A(能谱-面积)模型对元素组合异常进行信息挖掘工作。结果表明,与区内构造格架相关的地球化学异常空间分布模式在指示矿化的同时,还对其与区域断裂构造之间的成生关系具有相当程度的指示意义。此外,区内开展的空间定量研究同时表明,S-A(能谱-面积)模型对描述由特定地质作用所造成的异常空间分布模式的自相似性有效,特别是针对地球化学背景模式的空间定量化描述,能更加深刻地刻画区内的构造格架并反映成矿背景。其结果推断了控制区内斑岩成矿系统的网格状断裂体系。此外,数据分析建模过程为在该区开展进一步的多元信息提取与融合提供了思路和借鉴经验,有利于找矿新靶区的发现与圈定。     

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.      

藏东达翁金矿区土壤地球化学特征与找矿潜力研究

藏东达翁金矿区位于班公湖-怒江成矿带东段,其成矿地质背景和成矿地质条件优越。为研究该矿区找矿潜力,利用SPSS软件对1∶10000土壤地球化学测量获得的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Mo、W、Bi等10种元素数据进行多元统计分析,运用元素异常NAP值累加方法和组合元素NAP值异常评序方法分别对各元素的成矿潜力及综合异常的找矿潜力进行评价。结果表明：区内矿化与中酸性岩浆热液有关,Pb、As、Sb、Ag、Bi是矿化体前缘晕指示元素,Au是主成矿元素,W是近矿指示元素,Cu、Mo是矿化体尾晕指示元素;Au的成矿潜力最大,Bi、Mo成矿潜力较大,Sb、Ag有一定的成矿潜力;区内共圈定土壤地球化学综合异常5个,其中HS-1综合异常找矿潜力最大,其次是HS-4综合异常。结合成矿地质特征和异常查证结果认为,区内具有寻找隐爆角砾岩型金矿、斑岩型钼金矿的巨大潜力及热液型银锑铋多金属矿的较大潜力。     

铜陵—池州地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿方向

在长江中下游铁、铜、金多金属成矿带1∶20万水系沉积物测量的基础上,对铜陵—池州地区的地球化学异常特征进行初步总结。通过对区内元素进行因子分析,得出多种与成矿有关的异常组合,利用成矿元素异常组合划分地球化学分区,进而圈定地球化学异常。通过对比成矿地质背景和地球化学条件,对铜陵地区典型矿床进行相似度分析,预测池州地区的找矿远景区。结果表明:综合区域上的地层、构造、岩浆岩和区域矿产等资料,对成矿元素异常组合进行地球化学分区是可行的,能有效反映致矿异常,突出矿化信息;根据样点相似度值的计算结果与典型矿床相似度图的耦合情况分析,池州市南部的梅街镇、青阳县东侧、铜山铜矿外围是区域上最为有利的铜多金属找矿远景区。     

云南个旧多金属矿石门坎—保和地区Sn、Sb元素的成矿信息识别与提取

石门坎—保和地区位于云南个旧多金属成矿区西南部,成矿背景复杂,成矿作用具有多期性和多样性。利用研究区1∶1万土壤化探数据,采用泛克里格法和因子分析相结合的方法,提取不同层次的成矿异常信息。结果表明:主因子F_3包含Mo-Au-Sb等元素,反映成矿过程中的岩体和热液相关信息;主因子F_4包含Sn-Bi-W元素,指示中低温热液矿化环境; Sb沿杨家田断裂呈串珠状分布,反映了由北东向构造控制的空间变化特征,与已知矿点对应良好; Sn元素异常在研究区北部呈双峰状环形分布,推测受隐伏岩体或者断层控制。根据元素组合异常F_3和F_4的分布规律,结合地质资料圈定出2个找矿靶区,为进一步找矿工作提供了方向。     

西藏多龙矿集区水系沉积物地球化学数据定量分析与解释

位于西藏改则县的多龙矿集区是班公湖—怒江结合带最重要的斑岩型铜-金产地,具有较大的找矿潜力。本文利用MML-EM算法(Minimum Message Length-Expectation Maximization Algorithm)和ILR变换(Isometric Log-Ratio Transformation)为基础的主成分分析定量研究多龙矿集区水系沉积物化探数据的统计分布规律。混合分布筛分结果表明,Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Mn、Ag、Sn、W、Mo、As、Sb、Bi、Hg和Au的元素含量都服从包含两个对数正态分布的混合分布。大部分元素的高均值子分布反映了该地区多期次岩浆或热液活动。通过作ILR变换(Isometric Log-Ratio Transformation),消除了多龙地区化探数据的闭合效应,第一主成分的元素组合指示该地区的铜-金成矿潜力。多龙地区大部分铜-金矿床(点)和地表蚀变落在第一主成分得分较高的区域。根据第一主成分的得分,本文圈定了若干个成矿潜力较大的靶区。     

安徽城山多金属矿化区地球化学异常找矿前景预测

依据城山多金属矿化区地质特征,结合已知矿元素的空间分布规律,研究了矿区地球化学成矿环境,矿化地球化学判别指标,对区内新发现的异常进行了地球化学成矿环境分析和异常识别,提出了区内有寻找热液型多金属的找矿靶区.     

西藏加布呀地区多源成矿有利信息分析及找矿应用

加布呀地区地处班公错-怒江金、铬、铂、钯、镍成矿亚带,成矿地质条件较为优越,找矿潜力较大。本文在分析区域铜多金属成矿规律基础上,利用WorldView-2高分辨率遥感数据对加布呀地区成矿有利信息进行遥感地质解译,利用Aster数据提取的蚀变异常信息,综合分析加布呀地区成矿有利信息特征,构建了铜多金属矿找矿模型、圈定了找矿靶区,经野外查证发现了铜多金属矿化。     

小寺沟铜钼矿区及外围地质地球化学异常特征及找矿方向

小寺沟铜钼矿为大型斑岩型矿床，其外围地球化学异常成群成带分布。通过总结成矿规律和找矿标志，分析异常的元素组合、分布、组分分带等特征，研究异常、矿化的相互关系，提出找矿靶位。     

基于地球化学组合求异的津巴布韦奇马尼马尼地区成矿预测

如何有效地解释评价异常是化探找矿取得成功的关键,传统的地球化学异常处理方法一般是以单一元素的含量值与背景值的差异来圈定异常,因子-泛克立格求异模型则建立在矿床主成矿期元素共生组合与地球化学异常之间的对应关系。采用因子-泛克立格模型对津巴布韦东部奇马尼马尼地区进行成矿预测,结果表明:奇马尼马尼地区存在7种元素组合,分别对应于不同的岩性组合,F4和F6元素组合异常可作为区内热液成矿指示标志,与东部塔卡金矿套合程度高。利用该模型圈定了5处找矿远景区,Ⅰ号远景区为铜镍金钛铁矿成矿有利区,Ⅱ号远景区具有与塔卡金矿相似的地球化学组合背景,Ⅲ号、Ⅳ号和Ⅴ号远景区则具寻找热液型金铜矿及多金属矿的潜力。     

普迟亚地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿方向

在1∶5万水系沉积物测量的基础上,对西藏谢通门普迟亚地区的地球化学特征进行了初步分析.对元素分布特征、单元素异常特征、元素相关性分析、异常元素组合特征进行了研究.研究发现Pb、Zn 、Cu为区内具一定潜力的找矿指标.推断区内可能的成矿类型为火山岩型铅锌多金属矿和与酸性侵入岩有关的斑岩型铜多金属矿,优选了展咱木部铅锌找矿远景区和色药铜(钼)找矿远景区.