MAPGIS与DGSS软件在湘南化探数据处理中的应用

区域化探数据处理对于化探找矿影响重大.湘南素有我国“有色金属之乡”的美誉,在湘南地区1∶50000水系沉积物地球化学找矿中,利用MAPGIS软件结合Excel表格,可快速完成地球化学采样点位图、实际材料图;同时结合数字地质调查信息综合平台(DGSS)软件,采用“迭代法”计算背景值和标准偏差,进而求得异常下限,以DGSS软件为平台绘制出元素地球化学图、单元素异常图及综合异常图.与传统化探制图方法相比,MAPGIS与DGSS在处理数据及成图时均显示出其高超性能,耗时少、精度高、实用性强,在地质工作领域中,应用前景广阔.     

数字地质调查系统制作地球化学元素等值线图及异常图

数字地质调查信息综合平台（DGSS）在我国地质调查中逐渐占据主导地位。以1∶5万水系沉积物化探测量后期成图的实际应用为例,通过迭代法计算背景值和标准偏差,求得异常下限,进而绘制出地球化学元素等值线图及异常图;通过软件集成的数据分析功能分析各元素相关系数,确定元素组合,绘制组合异常图、综合异常图。展示数字地质调查信息综合平台在处理数据及数据成图两方面所具有的功能强大、方便快捷、高效精准的优点。     

老挝表层沉积物69种元素地球化学背景值

老挝地质条件优越,资源潜力巨大.为响应国家“一带一路”倡议,在老挝全境开展1∶100万国家尺度地球化学填图工作.采集了大量地球化学数据,为研究区元素分散富集、矿产开发、环境保护、农业生产提供了高质量的基础地球化学数据.共采集地球化学样品2 079件,采用高精度分析技术及严格的质量控制,分析了69种元素.采用X±3S一次性剔除异点后数据集的中位值作为估值,首次给出了老挝全国69种元素地球化学背景值,填补了老挝国家尺度地球化学填图工作的空白.初步讨论了老挝全境、7个三级大地构造单元,6个三级成矿带69种元素的背景值特征.研究表明不同构造单元中受地质背景、构造及岩浆活动的影响,元素分布具有各自特征,同时不同成矿带受成矿作用及构造岩浆活动的影响,元素在各个成矿带分布特征不同,元素的富集对矿床有很好的指示意义.这些背景值的获得为下一步深入研究老挝地球化学填图数据提供了基础对比数据.     

低密度地球化学填图在热带雨林区的适用性探索：以印度尼西亚苏门答腊岛巴东明古鲁地区为例

不同尺度地球化学填图能否获得稳定的和可追索的地球化学模式,能否真实反映元素含量背景,是检验填图方法是否可行的重要依据。笔者选择印度尼西亚苏门答腊岛巴东—明古鲁地区热带雨林区为研究对象,对比该区1:100 万（1 个样/100 km2）和1:25 万（1 个样/4 km2）两种不同比例尺的地球化学采样所获得的地球化学数据和异常分布模式,发现二者获得的元素含量背景值和中位数非常接近,所圈定的地球化学省在形态和变化趋势上非常类似,浓集中心的位置几乎完全重合,证明低密度地球化学填图也能获得稳定的和可追溯的地球化学模式,认为该方法在热带雨林区也是适用的。低密度地球化学填图圈出的地球化学省基本涵盖了研究区大的矿床和花岗岩体,真实的反映了研究区元素的分布情况,在这些地球化学省内开展更大比例尺的地球化学填图工作,能进一步圈定局部异常直接找矿,降低企业勘查投资风险。     

老挝全国地球化学填图与成矿远景区预测

随着国家"一带一路"倡议的推进,在中国地质调查局的资助下,开展了老挝境内21万km^2的国家尺度(1:100万)地球化学填图工作,本次工作填补了老挝国家尺度地球化学填图的空白,为老挝基础地质、矿产开发、环境保护、农业生产等多个方面提供了基础地球化学保障。本次共采集老挝境内地球化学样品1905件,使用多种测试手段分析了71种元素的含量,并据此制作了这些元素的地球化学图和地球化学异常图。通过对老挝Au、Cu、Ni、Co、Mn、Zn、Ag、As、Sb、Pb、Bi和Sn的地球化学参数及其相关性的研究发现:这些元素的中位值均小于我国热带雨林区水系沉积物元素含量,而且这些元素的中位值均小于其平均值,As、Au、Bi、Pb和Sb在老挝境内的分布十分不均,元素局部富集明显。通过R型聚类分析,我们将上述元素分为Au;Cu;Ni、Co;Mn、Zn;Ag、As、Sb、Pb、Bi、Sn等5个簇群,并根据元素的地球化学分布特征及综合异常特征,在老挝划分了7个地球化学成矿远景区。     

滇东南大黑山一带矿产地球化学普查信息提取

通过滇东南大黑山一带1:5万水系沉积物测量,以矿产地质调查为目的的地球化学普查获得海量地球化学数据信息,结合区域成矿地质背景和成矿特征有效提取与Mn、Sb、Pb、Zn等成矿元素有关的地质与矿产地球化学信息,总结成矿元素及其相关元素在时空上的分布规律,研究穹窿背斜核部及其两翼、北东向和北西向断裂带附近的碳酸盐岩与火山岩建造、含锰岩系法郎组中元素地球化学特征,建立主要成矿元素的地球化学找矿模型,在圈定异常、异常查证、优选找矿靶区的基础上,进一步作出远景评价。     

勘查地球化学数据挖掘与弱异常识别

我国积累的大量高质量、多元素、多尺度的地球化学数据,为矿产勘查与环境评价提供了有效的数据支撑。如何对这些数据进行二次开发和再利用,提取有价值的地球化学异常信息并带动找矿突破,是缓解当前矿产资源短缺的重要途径之一。在覆盖区和深部的找矿实践中,由于矿体埋深和覆盖层的影响,往往在表生介质中形成弱小的地球化学异常,识别和评价弱小地球化学异常是当前勘查地球化学数据处理的重要方向之一。本文围绕地球化学异常信息的提取和评价,主要从以下几个方面讨论了相关的国内外研究进展和发展趋势:勘查地球化学数据处理与异常识别方法和模型,勘查地球化学数据闭合效应的影响及其解决方案,基于大数据和机器学习的勘查地球化学数据处理以及弱小地球化学异常的识别和评价。研究发现,在地质环境的约束下,基于大数据思维和机器学习相结合的方法,注重地球化学空间分布模式与已发现矿床的相关关系,同时使用所有地球化学变量能有效刻画具有非线性特征的地球化学空间分布模式,可识别出传统方法无法识别的异常,为开展地球化学空间模式识别与异常提取提供了新的途径。     

2011~2020年勘查地球化学数据处理研究进展

我国建立了包含海量数据的高质量的勘查地球化学数据库,为矿产勘查、环境评价和地质调查等提供了重要的数据支撑。如何高效处理勘查地球化学数据,并从中发掘和识别深层次信息一直是勘查地球化学学科研究的热点和前沿领域。本文在系统调研国内外学者过去十年发表的论著基础上,对勘查地球化学数据处理方法进行分析与对比,从勘查地球化学数据库建设、地球化学异常识别及其不确定性评价等方面概述了我国近十年来在该领域取得的主要研究进展,包括:(1)分形与多重分形模型由于考虑了地球化学空间模式的复杂性和尺度不变性,在全球范围内得到极大的发展和推广,我国学者引领了基于分形与多重分形的勘查地球化学数据处理;(2)机器学习和大数据思维开始在该领域启蒙,并迅速得到关注,正在成为研究热点和前沿领域,我国学者率先开展基于机器学习算法的勘查地球化学大数据挖掘研究;(3)我国学者需要进一步加强勘查地球化学数据缺失值处理以及成分数据闭合效应研究。今后该领域应进一步加强对弱缓地球化学异常识别、异常不确定性评价以及异常识别与其形成机理相结合等方面的研究。     

矿产勘查地球化学:过去的成就与未来的挑战

勘查地球化学经过 70年的发展 ,已从矿产勘查从属地位的一种战术手段上升到能左右整个矿产勘查全局的战略地位 ,并且从一门经验或技术 ,发展成为一门地学分支科学。这主要表现在 (1)系统地建立了各种类型的地球化学分散模式 ,并根据这些分散模式所形成的地球化学异常去追踪和发现矿床的理论 ;(2 )发展了各种尺度和各种不同介质的地球化学采样方法 ,多元素高灵敏分析方法和数据处理与图件表达方法 ;(3)发展了不同尺度 (局部、区域、国家和全球 )地球化学填图理论 ,一些国家开始陆续完成和出版了区域性或国家性地球化学图 ;(4 )在全世界发现了一大批新的矿产地 ,包括从 2 0世纪 30年代一直延续到 70年代在前苏联、北美和南美发现的许多斑岩铜矿 ,70年代在北美发现许多铀矿 ,80年代开始在中国发现数百个金矿。勘查地球化学尽管取得了从理论到实践的很大成功 ,但它也面临如下的挑战 :(1)全球各种介质中的地球化学基准与全球地球化学填图 ,(2 )隐伏区三维地球化学分散模式、深穿透地球化学与隐伏区矿产勘查 ,(3)巨量金属的聚集机理、地球化学块体与大型矿集区或巨型矿床的定量评价 ,(4 )难识别矿种或难识别类型的地球化学勘查与评价方法。     

鄂尔多斯盆地北缘地球化学大数据样本优选分析

众所周知,地球化学数据携带有众多地质噪音,这些噪音严重影响地球化学数据信息的客观性与可靠性;对于地球化学大数据融合分析而言,确定样品的有效性及变量优选是滤除地质噪音、建立最优样本集合的必要性工作,因而在地球化学大数据处理分析前需首先进行大样本优选,从而更加客观、真实的揭示地球化学大数据信息及相关地质意义。本文以鄂尔多斯盆地北缘1∶20万地球化学土壤测量数据为例,考虑元素之间的地球化学亲和力与组合匹配关系,建立非线性大样本优选模型。具体做法是基于优选后的样品矩阵,将39个元素变量分解成若干独立因子向量,将最优独立因子向量作为元素组合,其向量各分量作为元素变量的权重,依权重大小进行变量优选;优选后的样本集合可以作为该区地球化学数据分析与信息识别的有效地学信息集合,运用这种集合可以有效开展鄂尔多斯盆地外围铀地球化学分析,并为盆地铀资源预测奠定基础。     

中蒙边界地区铜区域地球化学分布及远景区预测

中蒙边界地区成矿地质条件优越, 是世界上重要的金属成矿省和全球三大斑岩型铜(金、钼)成矿带之一, 资源潜力巨大。中蒙合作边界地区1:100万地球化学填图采集了海量的地球化学数据, 为该地区研究元素分散富集、成矿趋势、资源评价和环境变化提供基础数据。本文依托中蒙边界1:100万地球化学填图数据, 探讨铜在不同构造单元内的地球化学参数及区域地球化学异常特征。全区铜元素中位值和平均值分别是 20.1×10–6和21.6×10–6; 东西准噶尔弧盆系、阿尔泰构造带、阿尔泰南缘弧盆系、戈壁阿尔泰弧盆系、准噶尔地块、北山—戈壁天山弧盆系6个构造单元铜含量中位值和平均值均高于全区铜含量, 是铜元素的富集构造成矿带优势区; 根据85%累积频率, 圈定出91个铜地球化学异常区, 其中34个铜地球化学异常达到地球化学省规模, Oyu Tolgoi、Tsagaan Suvarga等大型铜矿均产在地球化学异常内, 根据铜地球化学异常分布模式为该区寻找铜等多金属矿床提供了重要选区。本项研究填补了中蒙边界地区铜元素地球化学分布的空白, 同时为两国边境地区铜等多金属矿床对比提供基础数据。     

第四系覆盖区元素地球化学制图方法新探讨

受分析误差、成图方法以及众多人为因素的影响,根据分析测试数据制作的元素地球化学图有时并不能客观真实地反映元素区域分布起伏特征.笔者以浙北地区土壤元素资料为基础,探讨了成图处理方法对地球化学图的影响,旨在更好地利用计算机制图技术,有效削减分析误差及成图处理方法的畸变干扰,以绘制出更加准确可靠的元素地球化学图.     

中蒙边界地区铅区域地球化学特征

正地球化学填图已经被证实是矿产快速勘查评价的最有效方法,中蒙地球化学填图合作计划已列入国家"一带一路"建设战略规划的项目合作目录中。围绕国家"一带一路"战略和利用"两种资源、两个市场"和产业转移战略对矿产信息的重大急迫需求,利用中国领先的地球化学填图技术,采集中蒙边界地区地球化学填图数据,为资源评价和环境变化提供科学数据,为"一带一路"资源布局和富余产能转移提供决策依据。根据中蒙双方签署的     

基于盲源分离理论的地球化学矿致异常识别研究

尝试将盲源分离技术用于地球化学领域中,应用盲源分离理论中的FastICA算法对西藏洞嘎普铜矿勘查区1∶10 000土壤地球化学测量数据进行了矿致异常识别研究。首先根据盲源分离算法建立反演化探数据元素组合模型,以此确定地球化学成矿元素组合;然后,利用分形方法确定地球化学单元素及元素组合的异常下限,圈定异常浓集中心,进而确定异常分带性;最后,将元素分带特性研究与研究区地质特征相结合,对比单元素异常图及组合异常图,对研究区的地球化学元素作出异常分类和异常评价解释,划分的4个异常区域在后期的工程验证中取得了很好的效果。     

地球化学填图与地球化学勘查

在中国与西方国家，地球化学填图的目的与做法并不相同，西方的地球化学填图是由研究机构开展的，使用等离子焰光量计、X射线荧光光谱仪等大型仪器进行多元素分析，目的是取得多种元素在地球表层分布的基础性资料。地球化学勘查则由矿业公司主要分析少量成矿元素，目的是为了找矿。而中国的地球化学填图计划却做出了巨大努力，使地球化学填图取得的资料既有学术价值又对矿产勘查具有重大的实用意义。本文详细讨论了西方国家与中国地球化学填图与地球化学勘查的思路、方法与技术的演变，并瞻望了地球化学填图在21世纪的巨大发展前景。     

鄂东南铜绿山地区Cu元素地球化学分布特征分析

为分析湖北省鄂东南铜绿山地区Cu元素分布特征,采用能谱密度-面积多重分形模型(S-A方法)与传统地球化学数据处理方法,对1∶100 000水系沉积物地球化学数据进行分析,圈定了Cu元素地球化学异常区域。结果表明,圈定的异常区域能够为区域矿产预测提供支撑。     

进入21世纪中国化探发展路线图

笔者回顾了近年来中国化探的一些理论与方法技术上的重大新进展,立足于地球化学填图基础上的矿集区、多元素异常集结区与地球化学块体理论,利用地球化学资料进行矿产资源潜力评价与稀有分散元素独立成矿的可能性评价,利用地球化学资料进行成矿岩体演化与中国西南大地幔柱的初步研究,这些探索性的研究均取得了令人鼓舞的成就。化探方法技术的应用成果显著,如地球化学填图与矿产勘查一体化,多元素分析与分析质量监控方法不断完善外来物覆盖浅钻取样,深穿透地球化学方法,全国生态、农业、环境地球化学调查,全球地球化学填图方法研究等。在回顾近年化探成果的基础上,提出中国化探在21世纪的发展,整体思路是立足于地球化学填图及地球化学填图与矿产勘查一体化。需要有将研究、填图、调查、勘查、工程一体化的大科学计划。提出了涉及地球化学填图、矿产勘查与综合利用、能源勘查、生态环境调查、全球变化研究等的12个重点发展方向。     

竹山幅区域化探数据因子计量地球化学图的编制与效果

本文用R型因子分析方法,处理1:200000竹山幅区域化探(1911件样品,28种元素定量分析)数据,编制了斜参因子计量地球化学图、因子剩余异常图及综合异常图,构成一套综合性指标的地球化学图件。这套图件在解决本区(变质岩)地层划分、岩浆岩圈定、构造预测等基础地质问题是有效的,对区内银金多金属矿产也有一定反映;提出了震旦系郧西群应归属元古界武当群的新认识,已为地质工作者接受。从地球化学数据的地质解译出发,因子地球化学图是地球化学信息的地质推断图,还可使复杂地球化学区的多种地质—地球化学因素得到分解和解释:与单元素地球化学制图相比,能直接获得地球化学的解释信息和清晰的图象显示,使单元素地球化学图解释中的困难以及综合异常图图面负担过重的问题得到一定的解决。因子地球化学图件可作为单元素地球化学制图的一种辅助形式,它有助于区域化探资料的解释与推断。     

遥感地球化学异常信息提取研究——以青海省白日其利沟地区为例

文章基于对遥感与地球化学理论方法体系的分析,认为地球化学异常与热液蚀变、遥感影像灰度值之间存在着必然的联系。以青海省白日其利沟地区为例,通过多元统计分析及理论推导,得出了训练区样本光谱反射率与微量元素含量、遥感数据灰度值之间的回归函数,建立了遥感地球化学异常模型。应用这一模型,在缺少地球化学数据的地区,选取实验区（AOI）采样进行地球化学及光谱测试,建立遥感数据与地球化学异常之间的多元线性回归模型,进而从相对易于获取的遥感数据入手,获取遥感地球化学异常信息,用以指导地质找矿工作。     

区域化探数据在华南强烈风化区地质填图中的应用

自区域化探全国扫面计划开始以来,区域化探数据在矿产勘查、环境、生态及农业等方面均发挥了很大作用,但对其在地质填图中的应用研究比较少。在中国南方花岗岩广泛分布的地区,化学风化强烈,风化层覆盖厚,植被发育,基岩裸露少,岩性识别和界线划分困难,严重影响了填图的速度和精度。通过对区域化探数据的处理分析,筛选特征指示元素编制地球化学图,发现对侵入岩体具明显指示的元素地球化学分区。通过野外实地验证,元素地球化学分区可以揭示不同期次侵入体的分布范围,利用元素地球化学分区可以有效提高强风化区地质填图的效率和精度。