关于地球化学数据处理方法的讨论——以大兴安岭喜桂图地区1/20万区域地球化学数据为例

针对地球化学数据中存在的离群数据点在地球化学图面上出现的等量线畸变或"牛眼点"现象,本文使用多种数据网格化插值方法和参数对比以消除"公牛眼"现象,结果表明,克里格、径向基本函数、改进的谢别德、最小曲率、移动平均等方法均不能较好地消除该现象。各种网格化算法编制的地球化学等量线图和交叉验证结果证明,以改进的指数距离幂倒数加权网格化方法效果最好,并且网格参数选择中以取样间距为网格间距,以2.5倍网格间距为搜索半径和幂指数因子的网格化参数既能消除等量线畸变现象,又能对原始数据进行较接近的表达。上述各种地球化学数据网格化插值方法的对比及结果可为地球化学数据处理中遇到同类问题提供信息。     

基于大数据的元素协变图自动绘制软件的设计与实现

元素协变图作为研究地球化学元素之间相关关系的重要方法之一,直观的显示出元素在岩浆演化过程中的变化趋势。但现有元素协变图在处理和分析地球化学大数据时,无法体现不同演化阶段元素地球化学行为的差异性,难以揭示大数据背景下地球化学元素之间的相关关系,限制了地球化学大数据的进一步分析和应用。为适应面向岩石地球化学大数据的元素协变图的处理需求,文章参考穷竭法处理思路,采用区间线性拟合方法,开发一款适用于岩石地球化学大数据的元素协变图自动绘制软件——EBME。利用该软件,作者对从GEOROC数据库中收集整合的20多万条地球化学数据进行了不同构造背景下元素协变图的自动绘制。结果表明,该软件能够快速对岩石地球化学大数据集拟合趋势线并生成元素协变图,直观、清晰地揭示元素在岩浆演化不同阶段和不同构造背景下的地球化学行为特征,为揭示地球化学元素的演化规律提供了有效帮助。     

用AutoCAD二次开发系统绘制化探图

将地球化学测量的分析数据按照每条测线上的测点位置以一定的顺序依次输入Microsoft Excel、Microsoft Word或其他数据库软件编制的多元素分析数据表，并对各元素分别建立成纯文本数据文件。根据制图比例尺、测线数目和间距、测线上测点数目和点距、测区的某一角点坐标等已知参数，分别计算出各测点在图纸上的坐标值，将纯文本数据文件中各元素的分析结果标注在图纸上对应的测点位置，以绘制原始数据图并根据如上的参数以及化验数据计算编绘平面剖面图，最后再根据测线方位角使整个图形旋转，从而完成图件的制作。按照上述方法，以VisualLISP为工具，利用AutoCAD2000二次开发技术编制相应的处理程序，从而实现地球化学原始数据图和平面剖面图的微机制图。     

绘制1：20万地球化学等量线图的另一种尝试

根据《区域化探全国扫面工作方法若干规定》中规定“为使所有地球化学图上等量线值有个统一的尺度,使用0.1log ppm含量间隔勾绘等量线,作表2的规定”。按此规定10～100之间应绘12、15、20、25、30、40、50、60、80九条等量线,目前所见到的地球化学图,在10至100之间用线性内插这九个量,10至100的中数是55,那么在靠近10的一半有七条等量线通过,而靠近100的一半只通过两条,图面上很不均匀,明显地表现出严重的畸变(见图1)。     

区域地球化学评价中变异系数校正参数的意义

通过对我国新疆西天山各地球化学区数据的归纳和研究,计算西天山12种常见成矿元素在各地球化学区的富集系数,提出校正系数公式,并将变异系数进行合理的校正与排序。与实际矿床和矿点结合,验证校正系数的正确性和适用性,预测元素成矿有利顺序和规律,总结出西天山富集系数与变异系数在成矿中的制约关系。该方法实现了不同成矿元素之间成矿条件的对比,拓宽了地球化学参数的适用性,提高了在勘探程度较低的地区地球化学评价方法的准确性,为地球化学评价提供科学依据。     

中蒙边界地区汇水域沉积物69种元素的背景值

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3大斑岩型铜(金、钼)成矿带之一,资源潜力巨大。中蒙合作1∶100万地球化学填图采集了海量的地球化学数据,为研究该地区元素分散富集、成矿趋势、资源评价和环境变化提供基础数据,为“一带一路”资源布局提供决策依据。以X±3S为临界值一次性剔除离群值后的数据集的中位值作为背景值的估计值,计算了中蒙边界地区12个Ⅱ级构造单元和5个Ⅱ级成矿省的汇水域沉积物69种元素背景值,探讨了中蒙边界地区汇水域沉积物69种元素背景值的区域分布规律和特征。研究表明不同的地质背景导致元素的地球化学分布模式不同,不同构造单元具有显著差异的元素地球化学特征,元素的海量聚集为大型矿床的形成提供了充足的元素供给,形成特定的地球化学省。这些背景值为进一步深入开发利用中蒙边界地球化学填图数据提供了可供对比的基础数据。     

中国花岗岩类地球化学图的多元素区域分布模式研究

花岗岩类化学元素丰度研究是花岗岩类地球化学和地壳丰度研究的一项重要内容,一直为国际上所关注,并有很多学者先后发表了不同的花岗岩类化学成分和元素丰度的数据,但迄今为止世界上还没有花岗岩类地球化学图的出版。本文以中国56种元素花岗岩类地球化学图为基础,探讨了中国大陆花岗岩类各元素地球化学图所展示的多元素的区域分布特征、空间分布规律和分布模式。结果显示,花岗岩类各元素的空间分布模式与中国花岗岩类的分布和特征密切相关。花岗岩类地球化学图能够清晰地反映出花岗岩类化学成份的空间变化规律和特征。     

地球化学图相似性定量评价方法

比较不同实验室分析数据制作的虚拟地球化学图的相似性,是近几年提出的化探分析质量监控与评价的新方法,但"目视比较法"只能得到模糊定性的结论。文章引入FFP评价原理,根据图形重叠性计算图形相似指数,据此定量评价地球化学图的相似性,使地球化学图相似性研究从定性分析上升为定量判断水平。该评价方法可进一步推广应用于元素分布、环境污染时空变化研究。     

多目标区域地球化学编图数据整理方法—以海河流域编图为例

多目标区域地球化学编图是科学表达区域土壤地球化学分布和特征的图示方法,大区域的编图一般可能涉及到对不同的工作区、不同实验室和不同时间的测试数据,以及不同景观条件和网度的表层、深层土壤元素数据或不同分度带的网格数据分别进行拼接合并,因此区域编图对原始数据的整理和网格化处理不可避免.而不同的数据整理方法及其计算参数所形成的结果是非常不同的,数据本身的特点也对编图具有很大的影响.为了真实客观地反映区域内元素的地球化学分布特征,数据整理和处理的方法及技术参数的选择是关键技术问题.作者就化探数据处理中常用的几种插值方法进行了对比评价,并分别从网格间距及搜索半径大小等方面做比较,提出了自己在编图中采用的数据处理方法及选用的技术参数.     

应用MAPGIS制作地球化学图单元素异常图及综合异常图

利用MAPGIS离散数据网格化模型绘制地球化学图,通过四种不同的网格化方法效果对比,在元素含量分析数据极差相对较小时,采用Kring泛克立格法网格化模型绘制的地球化学图效果佳。分析数据极差相对较大时,采用距离幂函数反比加权网格化模型绘制的地球化学图效果较好。两种数据网格模型绘制的地球化学图均达到化探规范中对地球化学图的要求,因此提出了应用MAPGIS制作地球化学等含量线图,利用地球化学等含量线图的属性,绘制单元素异常图及综合异常图。     

因子分析在编制多元素地球化学图中的应用

为了形象地表达地球化学测量所取得的成果,需要编制各种类型的地球化学图。目前用于编图的方法很多,移动平均分析、趋势面分析及常被采用的勾绘等含量线的方法等,多用于单元素地球化学图的编制。而各种形象地用符号、图式表示含量变化的编图方法,虽然也用于多元素     

地球化学元素基因谱曲线及其地质意义——以内蒙古大兴安岭中南段成矿区(带)为例

元素的聚散取决于其自身原子结构(内因)和地质作用环境(外因)两方面的因素,地球化学元素基因谱曲线就是地球化学系统对地质成矿作用的响应结果。以内蒙古大兴安岭中南段铜锡多金属成矿区(带)为研究区,通过1∶20万地球化学水系沉积物测量数据的处理分析,简述了地球化学元素基因谱曲线的构造与生成,重点探讨了水系沉积物测量数据构成的元素准基因谱曲线所包含的时空结构、关联结构等元素序结构信息,以及它们所包含的重要地质意义。通过对研究区地球化学填图元素准基因谱曲线的综合分析,指出两次叠加成矿作用造就了该地区中大型多金属矿床的形成,为该地区进一步地质找矿指明了基本方向。     

长江中下游地区1∶20万金元素不同尺度数据的地球化学特征响应

通过对长江中下游地区1∶20万金元素不同尺度数据的地球化学特征响应的研究,认为长江中下游存在地球化学巨省,这个地球化学巨省为长江中下游地区提供源源不断的矿源。同时,讨论了低密度地球化学方法能够用于全国或全球地球化学填图的可行性。     

青海大坂山地区水系沉积物测量元素组合分区

采用R型因子分析方法,对大坂山地区水系沉积物地球化学测量所取得的数据进行了统计处理,提取了具有代表性的6种因子组合类型,并利用各因子组合得分值进行了地球化学分区,制作了元素组合分区图,由此将工作区内全部水系沉积物样品所反映的地球化学统计信息以区块的形式反映在一幅图中,通过对该图的判读分析,不仅反映了不同地段中以相应元素组合类型为主的地球化学异常和其地质成因信息,也揭示出相应元素的背景含量特征,为从整体上认识该区地质、地球化学成矿特征提供了简明、清晰的参考资料.     

分形布朗运动与地球化学测量——地壳中元素含量空间分布的定量表征

地球化学面的形态是依赖于采样网格(采样密度)大小变化而不确定的。对于一维情况,元素含量分布曲线长度L与采样间距r之间的关系服从L(r)=Cr~(1-1/H),D=1/H。对于地壳上任一给定区域,沿某一测线进行地球化学测量的任一元素含量数据,由上式确定的D值和H值,对于沿测线方向该元素的含量分布在统计的意义上将是确定的。对浙江省水系沉积物测量数据的统计结果表明,Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Co、Ni 8种元素的含量变化在1～150km尺度范围内遵循分形分布,D=1.03～1.62,H=0.62～0.97。这表明地壳中元素含量在空间上随采样间距的变化可能是一个完全等价于分形布朗运动的随机函数,在1～150km这个尺度范围内,元素含量分布模式具有自相似性和长程相关性。这个结果为“国际地球化学填图”项目(IGCP259)提出的160km×160km采样网格尺度提供了一种理论的支持。     

氟异常定量计算的初步研究

本文涉及的氟异常评价的定量计算,是以地球化学、物理化学为理论基础,以气、液两相的理想成晕模式出发,从宏观与微观之能量入手,综合考虑地球化学成晕的主要影响因素,建立起热力成晕地球化学场公式.地球化学场,是指在某物理化学作用的地球空间范围内,某元素的含量有规律变化     

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。     

确定地球化学异常水平分带序列方法的研究

通常利用异常规模或线金属量衬度确定地球化学异常水平分带序列,由此得出的序列,主要反映不同指示元素异常强度的大小,并非是异常中心在空间上的有序排列,因此不完全反映元素的相对活动性。应用重心法计算的水平分带序列,不仅反映成矿成晕作用下不同指示元素的异常中心相对于矿化中心的空间变化规律,而且也能够有效地刻划成矿成晕过程中元素的相对活动性。重心法的数学意义和地球化学意义明确,同时适用于垂直分带序列的计算。     

风化剥蚀区与沉积区元素对比值的生态地球化学环境意义(Ⅰ)——以洞庭湖流域的红土和沉积物为例

地球化学研究中常选择两个或两组地球化学性质相近、在地球化学过程中相对比例较稳定、并对外源输入敏感的元素(称为"元素对")计算比值,进行示踪研究、过程及环境恢复、人为因素识别等.但在表生地球化学环境研究中,对同一比值的涵义表述,不同研究者认识并不一致,甚至大相径庭.     

地壳全元素探测技术与实验示范

重点发展地壳全元素精确分析技术、地壳深部物质成分识别技术、盆地穿透性地球化学探测技术和化学地球构建技术.参照全球地球化学基准网,以1∶20万图幅为基准网格单元,建立一个覆盖全国的地球化学基准网,系统采集不同时代沉积岩、变质岩和火成岩样品以及疏松沉积物样品,获得中国大陆地壳76种元素基准值,研究化学元素在中国大陆的演化历...