东昆仑拉浪麦地区地球化学勘查异常下限确定方法对比研究

东昆仑地区是我国重要成矿带,地球化学勘查作为该区基础性的勘查手段在区域找矿、矿区及其外围找矿发挥了重要作用。地球化学勘查工作中,异常下限的确定是圈定地球化学异常的基础和关键。拉浪麦钨多金属矿区地球化学勘查工作中利用传统统计法、EDA法、含量—面积分形法分别对土壤地球化学分析元素计算确定异常下限,并结合成矿地质条件对三种方法计算出的异常下限进行综合对比研究,发现EDA法得出钨等元素异常不漏掉隐伏矿床形成的矿致异常,从而达到快速精准高效的找矿效果,具有很好代表性。因此,在东昆仑地区寻找钨多金属矿地球化学勘查中,采用EDA法确定异常下限是可行的。     

森林沼泽覆盖区化探异常提取方法研究——以内蒙古三七林场幅为例

为强化和提取覆盖区低弱地球化学异常的识别，本文通过K均值聚类法对呼伦贝尔市三七林场1∶5万化探数据进行了分析。根据内蒙古自治区呼伦贝尔市三七林场1∶5万地质图中出现的地质单元数目和K均值聚类的轮廓系数，可以将该地区分为五大类，以Au、Cu元素为例，异常值采用3S法剔除，然后计算平均值、标准差、异常下限值、衬度值，绘制等值线图。通过等值线图可知，分类后圈定的Au、Cu异常与传统方法圈定的异常范围差别较大，通过K均值聚类法有效消除了岩性对地球化学背景值的影响。     

中国铀地球化学块体与远景区划分

本文利用中国不同尺度水系沉积物地球化学填图数据, 以10 km×10 km的网格为基础, 按1:100万比例尺进行了数据计算。地球化学数据统计显示, 以秦岭—大别山为界, 中国南北地区铀含量值存在明显差异。以铀含量中位数(累计频率50%)作为背景值, 全国背景值为2.3×10–6、南方为2.9×10–6、北方为2.1×10–6。考虑南北地区铀表生风化和富集或贫化程度差异, 以累计频率85%作为异常下限, 对应南方地区含量值4.8×10–6、北方地区含量值3.0×10–6做为地球化学异常下限, 共圈出面积大于1000 km2, 且具有明显异常浓集中心的地球化学块体共79处。在结合前人研究成果的基础上, 对铀地球化学块体及异常特征、矿床分布、地质特征进行研究, 最终圈定出铀矿找矿远景区33处, 并以四个主要铀矿床类型分别对33个远景区进行了适当的讨论。     

地质子区地球化学异常衬度值法在广西百色地区的应用

广西百色右江区—田林县位于云贵高原东南边缘的桂西山区,地貌以侵蚀构造中低山陡坡地貌为主,构造溶蚀峰林峰丛洼地中低山地貌、剥蚀堆积丘陵地貌为次。区内山地纵横,地势高峻,地质背景及表生地球化学景观复杂多变,找矿标志不明显,找矿难度较大。采用传统化探方法求取化探异常,会漏掉低背景区的弱小异常,或者是误圈高背景区的假异常,影响找矿效果。地质子区地球化学异常衬度值法有效解决了低背景区弱小异常和高背景区假异常的识别问题,克服了采用全区取统一异常下限给异常识别带来的困难。     

中国铜的区域成矿地球化学分布模式与找矿预测

中国1∶20（25）万区域地球化学调查工作已完成620余万km2,覆盖了全国大部分可扫面积,获得了海量高质量基础地球化学数据和数以万计的地球化学异常,在地质找矿中发挥了巨大的作用,但对这些资料的开发利用仍是当前的一个重要课题。通过对以全国1∶200 000区域地球化学调查资料为基础编制的中国1∶500万Cu地球化学图的研究表明,不同大地构造单元Cu地球化学背景差异明显,具有不同的特征;地球化学景观不同,Cu地球化学背景值明显不同,以岩溶景观区Cu背景值最高而森林景观区最低;不同景观类型、不同矿床成因和不同出露条件下铜矿的区域异常规模和异常强度差异很大;中国Cu的区域成矿地球化学模式可概括为成矿作用与地球化学省相关,以及成矿作用与地球化学省无明显关系两种,并且在高、低背景区或甚低背景区中Cu异常的分布特征不同,Cu的成矿地球化学特征也不同。在全国范围内圈出79个Cu地球化学省和1个地球化学域,并以地球化学省为基础,结合大地构造分区和已知矿床的分布及地质背景,划分出20个Cu找矿远景区。     

不同方法在栾川北部化探数据处理中的应用

不同的地质单元具有不同的地球化学背景,在分布有多个地质单元的地区开展化探工作时,如果不考虑地质单元的地球化学背景差异,而在全区采用统一的异常下限,势必会掩盖低背景区异常或造成全区大面积异常分布.针对这一问题,有多种相应的数据处理方法.在栾川北部地区1:5万水系沉积物测量数据处理中,分别采用了子区中位数衬值滤波法、衬度异常法、归一化法,对比认为:子区中位数衬值滤波法具有较好地削弱不同地质单元背景差异、识别弱小异常的作用,不足之处是计算和成图繁琐;衬度异常法和归一化法的计算模型近于一致,对弱小异常也有一定的识别作用.     

基于MAPGIS的含量-面积分形法确定元素异常下限及圈定异常区:以湖南阳明山地区为例

地球化学元素的异常下限值确定是地球化学中重要的问题之一,目前还没有一个完善的具有科学依据的计算方法。传统的化探异常下限值计算是以元素含量或元素含量的对数值呈正态分布这一假设为基础的,而事实上地球化学元素含量的空间分布是极其复杂的。研究表明,地球化学景观可能是一个具有低维吸引子的混沌系统,元素的地球化学背景值和异常具有各自独立的幂指数关系,由此导致了一种多重分形分布,可以利用元素的分形分布求出其异常下限。对湖南省阳明山地区的化探水系采样分析数据采用分区的处理方法,根据每个区内数据的分布特征采用分形和传统方法混合应用来确定异常下限,勾绘出Sn元素异常图,与单独采用传统方法相对比收到了良好的异常圈定效果。根据新方法确定的元素异常下限所圈定的异常区与已知矿点高度拟合。     

江西德兴铜矿集区土壤地球化学基准值方法的适用性

确定矿集区土壤地球化学基准值是矿山环境地质调查与评价的重要任务,而遴选出合适的地球化学基线值的定值方法是该问题的关键。以江西德兴铜矿集区表层土壤地球化学数据为依据,运用地球化学对比法、相对累积频率方法和标准化的方法分别计算了德兴铜矿集区表层土壤6种重金属元素的地球化学背景值,并将其与江西省土壤背景值对比。结合成土母岩重金属含量分析了各种基准值定值方法的适用性,结果证明标准化方法较适用于确定研究区表层土壤地球化学基准值。     

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。     

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。     

ILR变换后数据的因子分区标准化在东昆仑东段地球化学异常圈定中的应用

从区域地球化学勘查数据中提取找矿地球化学信息是目前化探工作的重要研究课题之一。地球化学背景与异常划分是提取找矿地球化学信息的关键,而地球化学数据是成分数据,具有闭合效应,使得数据在进行主成分分析和因子分析时需进行变换。笔者采用东昆仑东段水系沉积物中11种常量元素的含量数据,通过ILR数据变换后进行因子分析,根据因子分区结果,结合EDA法,对样品数据进行分区标准化,以标准化后的值来圈定异常。结果表明,与传统方法相比,利用ILR变换后的因子分区标准化方法所圈定的异常可以去除地质体中高背景值的影响,与矿床空间位置对应较好,且该方法受人为因素影响较小,实际应用效果显著。     

一种求地球化学异常下限的新方法——含量排列法

地球化学异常下限的确定,在矿产勘查和资源预测中占有十分重要的地位。传统计算地球化学异常下限的方法,要求数据服从正态分布或对数正态分布,而且存在计算依据不充分的问题。这里在研究背景和异常关系的基础上,提出了一种求地球化学异常下限的新方法,即含量排列法。该方法不要求数据服从正态分布或对数正态分布,直接用原始数据求异常下限,方法简便。用此方法对广东始兴地区化探数据进行处理,取得了较好的效果。     

傅立叶变换在地球化学数据处理中的应用

对雅克拉－轮台地区的油气化探数据进行了傅立叶变换。低通滤波消除了数据中的噪声;而带通滤波在压制噪声的基础上,有助于遴选有效异常,并可消除由于地质背景不同而造成的地球化学数据的区域性差异,用统一的异常下限取代了在不同背景的基础上分别确定异常下限的作法。     

多种地球化学异常下限确定方法的对比研究

地球化学异常下限值是区分背景区与异常区的基本参数,而异常下限的准确性直接关系到下一步找矿工作的实施。本文以青海省治多县区域1∶1万土壤化探样品中Ag、Cu、Zn、Pb、Bi、Mo、W七种元素为例,使用传统计算方法、85%累计频率法、分形方法对测试数据进行处理,对比研究认为:传统计算方法求得的异常范围小,且较为分散;85%累计频率法与传统方法所得异常下限值比较接近,具有合理性与客观性,相对于传统计算方法,分形方法对弱小异常的识别效果显著,但异常范围过大,给异常查证工作带来难度。确定异常下限值时要研究数据分布模式和地质背景,分析区域地球化学特征差异,应采用多种分析法对比确定合理的异常下限,圈定出有效的异常区。     

基于地球化学场法的1:5万化探异常信息提取 ——以西藏尼龙玛地区Cu为例

从大量原始数据中合理地确定和圈闭地球化学异常,并发现与矿化有关的地球化学信息一直是勘查地球化学数据处理的核心问题。采用地球化学场法对尼龙玛地区1∶5万地球化学数据进行了处理,研究表明用地球化学场法圈闭的地球化学异常信息不仅兼顾高背景值地区的异常,而且能重点反映低背景值地区的弱小异常,对于寻找盲矿具有一定的指导意义。与常规方法相比,地球化学场法缩小了异常圈闭的范围,较准确地反映了矿化异常。     

区域化探数据处理中几种异常下限确定方法的对比——以内蒙古查巴奇地区水系沉积物为例

采用传统统计、稳健估计、85%累计频率和多重分形确定异常下限的计算方法,对查巴奇地区水系沉积物数据进行统计计算,对取得的异常下限结果进行了对比。同一元素采用不同方法确定的异常下限存在明显的差异,采用85%累计频率法除铅异常下限略低于多重分形法得到异常下限外,其他11个元素异常下限最低;各个元素采用其他三种方法确定的异常下限没有固定的规律性。这种结果与元素测量数据的分布特征及使用的统计方法密切相关,通过与研究区地质特征对比认为,多重分形法确定的异常下限更适合于本研究区,累计频率法确定异常下限虽然较少遗漏低缓弱异常,在一定程度上为地质背景的地球化学反映。因此,在实际工作中要结合实际地质情况,在充分研究地质背景的基础上,合理地确定了使用的计算方法。     

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。     

甘肃迭部县尖尼-洛大地区水系沉积物地球化学特征及找矿靶区预测

利用MapGIS、SPSS等软件对甘肃迭部县尖尼—洛大地区1∶5万水系沉积物地球化学数据进行元素R聚类分析和因子分析,提取8个具有代表性的因子,绘制出地球化学分区图及因子得分等值线图,并讨论各地球化学分区与工作区地质背景的对应关系;采用原始数据取对数剔除异点使元素含量呈正态分布,以高出背景值1.65倍标准差为异常下限值,作出各元素异常图和综合异常图;在GIS支持下,结合区内成矿地质条件,对组合异常区进行综合分析,圈定了黑拉金铁、查哇金等找矿靶区。     

黔西北地区土壤重金属地球化学背景及管理目标值

基于贵州省毕节地区1∶25万土地质量地球化学调查的1 308件深层土壤样品重金属含量数据,研究了土壤重金属含量分布及其地球化学背景特征,与全国土壤比较,黔西北土壤重金属地球化学背景值显著高于全国土壤元素背景值,但是,与我国西南地区土壤元素背景值接近。黔西北地区土壤重金属含量与地质背景关系密切,不同地质单元区土壤重金属含量存在显著差异,石炭系地层发育的土壤呈Pb、Zn地球化学高背景,二叠系中统风化形成的土壤呈Cd、Hg地球化学高背景,黔西北地区不仅存在土法炼锌造成的土壤重金属污染,土壤重金属地球化学高背景也是影响土壤重金属富集的重要因素。统计表明,黔西北地区二叠系中统风化土壤Cd管理目标值高于我国农用地土壤Cd风险管制值(2.0×10^-6),认为在确定黔西北地区土壤重金属管理目标时,应充分考虑不同地质单元区土壤重金属地球化学背景值差异及其生态环境效应的影响。     

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。