基于极限学习机的遥感地球化学反演模型

地球化学勘查研究涉及大量采样工作,但在工作环境恶劣人们难以到达的地区,大范围、大比例尺的地球化学数据极难获取。本文基于极限学习机（ELM）构建遥感地球化学反演模型,弥补因为区域数据不足导致的找矿工作困难。依据偏最小二乘回归（PLSR）方法选取与地球化学数据相关性强的遥感影像成分,并根据极限学习机建立地球化学数据与遥感影像之间的非线性对应关系来获取未知地球化学异常,以此来指导找矿工作。实验中,选取研究区铜元素1：20万土壤地球化学数据与Landsat 8 OLI遥感影像进行反演分析。实验结果表明,基于ELM的遥感地球化学反演所取得的异常分布与已知矿点具有很好的对应度,验证了本文所提出模型的有效性。     

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。     

结合化探数据的齐石滩金矿区遥感地球化学建模

地球化学勘探找矿效果较好,但成本高、周期长;遥感地球化学利用遥感技术解决地球化学问题,遥感技术与地球化学方法相结合,可以降低找矿成本,提高效率。以新疆齐石滩金矿为研究区,将金矿成矿相关元素的化探数据与该区的WorldView-2遥感数据相结合进行遥感地球化学研究。采用多元线性回归（MLR）法建立各元素的反演模型,但反演结果精度不高,且异常位置和异常形态也存在一定的偏差,可能是混合像元致使含量与遥感影像呈非线性关系。因此,引入BP神经网络方法建模,反演精度明显提高,各元素反演异常与化探异常吻合很好,异常位置和异常形态更加精确。可见,BP神经网络方法更适合于遥感地球化学建模。     

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。     

高光谱遥感定量反演成矿元素含量的研究进展

随着遥感技术的不断发展,高光谱遥感也相应取得了较大的进步,而其应用于找矿方面也越来越广阔。在有土壤覆盖物的多金属矿区,遥感土壤地球化学方法也相应地取得了较大的发展。多金属矿区土壤覆盖物的重金属元素含量测量是判断矿区成矿元素地球化学异常的标志,同时为找矿预测打下基础。使用遥感手段定量化的提取矿区表层覆盖物（土壤）中地球化学信息是找矿预测的必经之路。文章从理论、技术及定量化反演方法三个方面对高光谱遥感应用于土壤地球化学研究取得的新进展进行归纳和总结,并展望遥感土壤地球化学的应用前景。     

长江中下游成矿带（江苏段）铜矿资源地球化学定量预测

利用江苏省1:20万区域化探资料,结合中大比例尺化探普查成果,运用GIS技术,提取剥蚀程度、相似度和衬值等地球化学信息,结合成矿带不同成因类型铜矿找矿模型,建立长江中下游成矿带(江苏段)铜矿地球化学定量预测模型,并进行铜矿预测区圈定、分级和铜矿资源量估算,为该矿带铜矿勘查工作部署提供了依据。     

地球化学场精细结构解析方案与应用

为满足勘查地球化学对化探数据处理越来越精细的要求，把人工神经网络和统计分析结合起来形成地球化学场精细结构解析方案。该方案包括对地球化学样品的分类和对各类样品性质的详细研究，目的在于提供便捷的数学和计算机软件工具，以提取化探数据中的深层信息。可以用于：①研究各组样品中元素含量水平和组合特征以解释可能的矿种；②研究元素组合特征与指示元素的关联和区别以揭示可能的成矿作用过程；③研究异常样品的空间组合属性以揭示地球化学场的精细结构；④研究异常样品之间的差异性以缩小找矿靶区；⑤综合分析以确定剥蚀深度和找矿前景。该方案也适用于环境地球化学及矿产资源预测研究。     

分形方法在海南屯昌地区地球化学找矿中的应用

化探异常下限的确定是勘查地球化学有效地应用于矿产勘查的一个关键性环节。传统的异常下限计算方法是以地球化学元素含量数据服从正态或对数正态分布为前提,而本文采用的元素含量-总量多重分形计算异常下限的方法,则基于地球化学变量服从分形与多重分形分布的理论与方法。作者以海南屯昌某测区化探数据为例,运用传统元素含量对数正态分布和元素含量-总量多重分形两种计算模型确定了测区主要指示元素的异常下限并圈定、对比了其化探异常图。本区槽井探对化探异常的揭露表明,采用元素含量-总量的分形方法确定化探异常下限的尝试是成功而有效的。     

内蒙古自治区大型金矿地球化学标志与预测

利用1:20万区域化探扫面数据和中蒙边界1:100万地球化学填图数据编制了内蒙古自治区1:100万金地球化学图, 发现内蒙古已知大型金矿与地球化学异常具有良好的对应关系。以内蒙古四个典型大型金矿为例, 建立了1:100万尺度大型金矿地球化学预测指标: (1)异常具有3层套合结构, 即局部异常被区域异常所包裹, 区域异常被地球化学省所包裹; (2)异常面积通常大于1 000 km2; (3)地球化学块体的异常衬度大于2.2; (4)常伴生有Ag、As、Sb、Bi等元素的异常; (5)异常区或周边常具有区域性深大断裂及其次级断裂等构造; (6)异常区或周边一般发育有火成岩。根据建立的大型金矿预测指标, 圈定了大型金矿集区14个, 为下一步在内蒙古选择重点地区开展大型金矿勘查提供了远景区。     

东疆库姆塔格—沙泉子地区岩屑地球化学异常优选排队方法

化探异常中选优评价成为目前地质勘查中的关键技术难题之一，以东疆觉罗塔格成矿带库姆塔格—沙泉子测区岩屑地球化学综合异常优选排队为例，讨论了化探异常优选排队新方法。在区域成矿地质背景和地球化学背景研究的基础上，采用地质地球化学预测系统新技术思路和方法，对本区130个化探异常进行了优选排队，筛选出36个有望异常和7个成矿远景区。对优选出的有望异常进行检查评价和工程验证均发现地表含金铜蚀变矿(化)体，说明所提出的化探异常优选排队新方法是有效可行的。     

环形构造与地球化学异常相关性分析及其找矿意义

通过MapGIS平台对地球化学测量单元素异常与遥感解译环形构造进行相关性分析,观察两者空间位置的相互关系,划分两者套合类型.依据遥感解译形成的测区构造格架特征,认识单元素异常、组合元素异常在构造格架中的分布特征和与环形构造的空间配置特点,建立两者套合关系,判断两者的地质作用意义.利用这种套合关系开展有针对性的矿产地质调查工作,提高化探异常验证和找矿工作的成效.     

LandSat8热红外遥感数据在甘肃临夏市地热资源调查中的应用

利用热红外遥感技术进行地热异常信息的提取可以为地热资源勘查评价提供重要的依据。本文以甘肃临夏市为研究区,选用2013年10月11日、2015年2月3日、2021年2月19日、2021年3月23日LandSat8数据,采用大气校正法进行地表温度反演,结合地形及地质构造等资料,去除传感器因子、时间因子、温度因子、构造因子等假的地热异常,判读出由于地热资源引起的地热异常可能区域有9个。其中,7号区域实地勘查出地热资源。研究表明,利用长时间跨度的秋冬季节LandSat8热红外数据可以有效提取临夏市地热异常信息;热红外遥感方式在地热调查中能减少外业工作量,但不能代替传统地热勘探方法;结合地形地质资料判读时,必须与专业知识相结合才能取得较好的应用效果。     

试论临朐铁寨地区矽卡岩型铜金多金属矿床地球化学模型

临朐铁寨地区位于山东省潍坊市境内,地处郯庐断裂带西侧的沂山凸起北缘,围绕铁寨杂岩体,区内已发现评价了贡山—马鞍山、杨桃、寺头等多个金、银、铜(铁)矽卡岩型矿床,但矿床规模较小,分布分散。基于1∶5万水系沉积物测量成果,采用R型聚类分析和因子分析等统计手段分析研究元素组合规律,并应用元素含量-面积多重分形模型研究地球化学异常并确定了异常下限,运用异常衬值法圈定了Au、Ag、Cu等重要成矿元素的单元素异常及其指示元素的组合异常,最终结合区内NW向控矿构造、中生代燕山晚期成矿岩体以及Au、Ag、Cu等重要成矿元素富集特征,建立了地球化学异常结构模型。     

地、物、化、遥在内蒙古二连-东乌旗地区航磁异常查证中的应用 ——以航磁蒙C-2007-275 异常为例

二连-东乌旗地区位于中蒙边界地区的南戈壁―东乌旗铜多金属成矿带西端,成矿条件有利,选择该区的蒙C-2007-275 异常的最新查证结果进行综合研究,对该区其他异常的查证和找矿有重要意义。经过对该异常的地质填图、高精度磁测、土壤地球化学测量、激电测量和遥感解译等研究发现: 地质测量和土壤地球化学测量在地表发现了较好找矿线索,高精度磁测和激电测深反演了隐伏地质体的分布状态。根据查证结果分析,该区异常查证工作应采取多手段和分阶段进行,即按照地球化学测量和地质测量先行,在有进一步找矿信息的前提下,再安排物探和深部工程验证工作。     

广东庞西垌地区地球化学组合异常识别与提取

为了解地球化学元素空间组合分布规律,采用因子泛克里格法构建组合模型用于识别组合地球化学异常,使用分形滤波技术强化弱异常并分离异常与背景.将组合异常模型和分形滤波技术用于钦杭结合带南段庞西垌地区1∶5万水系沉积物地球化学数据进行处理分析,目的在于寻求地球化学致矿异常,寻找未知矿床.研究结果表明,根据组合变量提取出的组合异...     

盐城凹陷朱家墩气田综合化探异常及其地质意义

用酸解烃、顶空气、吸附丝及甲烷碳同位素方法对盐城凹陷朱家墩气田进行了综合油气化探测量,建立了该区这几种方法指标的化探异常模式,在总结已知油气区异常规律的基础上,优化化探方法及指标组合并运用于未知区域,圈定了油气远景靶区。探讨了地表化探异常与石油地质特征的关系,为化探异常的地质解释提供了可借鉴的思路。     

基于随机模拟技术和局部奇异性理论的地球化学异常不确定性分析

地球化学异常通常是直接按某个阈值将整个研究区划分为高异常区或低异常区,这可能导致一些重要异常信息的丢失或决策判断失误。从统计学角度分析,推断未采样点处可能取得结果的概率,或者刻画估计值大于或小于某一地球化学异常阈值的概率分布,更符合勘查地球化学找矿活动的实际需要。针对确定性地球化学场建模方法的局限性,本研究通过集成地统计随机模拟和局部奇异性理论实现地球化学异常识别及其不确定性度量。通过奇异性指数-分位数分析,刻画奇异性指数在频率域中的分布模式,实现地球化学异常阈值分割。采用局部不确定性和空间不确定性算法模拟地球化学异常不确定性传播过程,并以新疆西天山地区为研究区,开展铜异常识别及其不确定性评价应用研究。     

滇黔桂成矿区金矿资源预测评价

滇黔桂地区是近年来金矿找矿的重点、热点地区之一,并不断取得找矿突破。在广泛收集地质、物探、化探、遥感、重砂等资料的基础上,基于GIS建立了本区地学空间数据库。通过对区内控矿地质条件和成矿规律的总结,建立了该区金矿找矿预测模型,选取了地质、化探、重砂、矿产等六大类57个标志信息,运用"矿床位置预测系统(DPIS)"的信息量预测法,获得了信息量异常,结合区内成矿地质条件,圈定了找矿远景区,并对找矿远景区进行了简要的评价。     

广东阳春地区区域地球化学特征及找矿方向预测

通过1∶50 000水系沉积物测量,在阳春地区发现了19处综合异常,对元素在空间上的分布特征作了分析,划定了6处地球化学分区。依据测区的地球化学异常特征、元素组合,以及控矿地质条件、成矿规律、矿产分布情况,预测了本区的找矿方向,共划分了9处找矿远景区,为本区找矿工作指明了方向。