成矿定量预测与深部找矿

传统的地球化学异常梯度概念是建立在欧氏测度的基础之上,但在处理连续非处处可微的地球化学元素含量面时,具有很大的局限性。针对这一问题,提出了一种Hausdorff测度下的含量梯度计算方法,应用该方法对西藏恒星错测区的1∶50000水系沉积物地球化学测量数据进行了处理,所圈定的异常浓集中心和恒星错斑岩型铜钼矿床的矿化分布完全一致,说明分形含量梯度法对地球化学异常浓集中心的圈定是实用而有效的。     

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。     

基于“元素含量-面积”模型方法的地球化学场的多重分形模式分析

从多重分形理论出发，在赤峰地区的2个区域应用“元素含量-面积（C—A）”模型方法。对“元素含量-面积”双对数图的形态进行分析，将地球化学异常多重分形特征模式分为3种类型：模式Ⅰ为可拟合为2条直线段的简单多重分形模式，具有该模式的元素在研究区内没有成矿富集的趋势，不存在实质性的致矿异常；模式Ⅱ为可以拟合为3条直线段的高富集多重分形模式，它在模式Ⅰ的基础上叠加有高含量的异常场，具有该模式的元素在研究区内存在较强的局部富集，成矿的可能性很大：模式Ⅲ为可拟合成3条直线段的低富集多重分形模式，它在模式Ⅰ的基础上叠加的是较弱的异常场，具有该模式的元素在研究区内有较弱的矿化作用。在此基础上，分析了元素的成矿富集规律和空间分布特征，确定了区域异常和局部异常的异常下限，划分了地球化学背景、区域异常和局部异常。     

复杂地质地貌区地球化学异常识别非线性研究

应用现代数学非线性理论与方法对西南地区三江北段恒星错测区1：50000水系沉积物测量数据进行了异常识别的非线性研究。率先尝试用人工免疫算法对地球化学数据降噪，并采用分形含量面积法对降噪数据寻求异常下限，从而弥补传统方法确定异常下限出现的缺陷。在此基础上构造了测区地球化学元素分布的分形插值曲面，做出异常等值线图和异常分形插值图。处理结果令人满意。     

新疆比勒提地区地球化学场多重分形及异常解释

通过对新疆比勒提地区1：50000水系沉积物测量Cu、Pb、B、Ti元素进行多重分形分析,划分出两类多重分形特征模式,即多重分形幂律图可用2段直线来拟合的模式一和可用3段直线拟合的模式二。模式一中元素可分解为背景与区域异常2个部分,无明显富集,不具成矿潜力;模式二元素除了具有模式一的背景与区域异常外,还发育较强的局部异常,在局部异常处,有较大的找矿潜力。通过对该区地球化学和地质特征分析,圈定靶区4处,为寻找Cu、Pb多金属矿产提供了依据。     

新疆比勒提地区地球化学场多重分形及异常解释

通过对新疆比勒提地区1∶50000水系沉积物测量Cu、Pb、B、Ti元素进行多重分形分析,划分出两类多重分形特征模式,即多重分形幂律图可用2段直线来拟合的模式一和可用3段直线拟合的模式二。模式一中元素可分解为背景与区域异常2个部分,无明显富集,不具成矿潜力;模式二元素除了具有模式一的背景与区域异常外,还发育较强的局部异常,在局部异常处,有较大的找矿潜力。通过对该区地球化学和地质特征分析,圈定靶区4处,为寻找Cu、Pb多金属矿产提供了依据。     

基于"元素含量-面积"模型方法的地球化学场的多重分形模式分析

从多重分形理论出发,在赤峰地区的2个区域应用"元素含量-面积(C-A)"模型方法.对"元素含量-面积"双对数图的形态进行分析,将地球化学异常多重分形特征模式分为3种类型:模式Ⅰ为可拟合为2条直线段的简单多重分形模式,具有该模式的元素在研究区内没有成矿富集的趋势,不存在实质性的致矿异常;模式Ⅱ为可以拟合为3条直线段的高富集多重分形模式,它在模式Ⅰ的基础上叠加有高含量的异常场,具有该模式的元素在研究区内存在较强的局部富集,成矿的可能性很大;模式Ⅲ为可拟合成3条直线段的低富集多重分形模式,它在模式Ⅰ的基础上叠加的是较弱的异常场,具有该模式的元素在研究区内有较弱的矿化作用.在此基础上,分析了元素的成矿富集规律和空间分布特征,确定了区域异常和局部异常的异常下限,划分了地球化学背景、区域异常和局部异常.     

分形方法在澳大利亚新南威尔士地区地球化学异常下限确定中的应用

应用分形方法研究了新南威尔士地区地球化学异常及其下限的确定,对该区的地球化学铜元素异常区进行了圈定。通过与传统方法圈出的异常区进行比较,分形方法确定的异常下限更符合实际情况,并认为研究区域的东北部与南部存在铜矿床的可能性较大,为进一步找矿指明了方向。该方法不仅适用于地球化学铜元素数据,而且还适用于其他元素和地质数据,具有普遍的意义。     

分形方法在澳大利亚新南威尔士地区地球化学异常下限确定中的应用

应用分形方法研究了新南威尔士地区地球化学异常及其下限的确定,对该区的地球化学铜元素异常区进行了圈定.通过与传统方法圈出的异常区进行比较,分形方法确定的异常下限更符合实际情况,并认为研究区域的东北部与南部存在铜矿床的可能性较大,为进一步找矿指明了方向.该方法不仅适用于地球化学铜元素数据,而且还适用于其他元素和地质数据,具有普遍的意义.     

一种确定地球化学异常下限的简便方法

本文从地球化学场元素的分布形式出发，探讨了理论分布形式的频率与含量双对数坐标图示特征，从而提出了一种确定地球化学异常下限的简便方法。将该方法应用于湖南柿竹园钨多金属矿区，效果显著。     

地球化学现象的分形特性及其意义

本文介绍了分形的基本概念、分数维计算方法及地球化学现象的分形特性。作者指出，地球化学场的分形特性给化探工作带来了新的机遇，也为其定量研究提供了广阔前景。     

分形求和法及其在地球化学数据分组中的应用

分形建模广泛地应用于具有自相似性不同尺度测量的地质现象空间分布特征。分形分布的特点要求大于等于某一尺度的数目,与物体大小之间存在幂函数关系,这种关系具有尺度不变性。这里提出的分形求和法可以确定地球化学数据分组界限。应用澳大利亚新南威尔士东北地区汇水沉积物地球化学数据,采用分形求和法确定其分组界限,并与传统的概率图模型结果进行比较。铜(Cu)元素数据划分二个部分,一部分是元素含量少于20 ppm的正态分布数据,另一部分是元素含量大于20 ppm的多个对数正态分布数据,能识别第三纪玄武岩区域和铜的主要矿化区。这一结论与使用传统的概率图模型方法得到的结论一致。该方法不仅适用于地球化学铜元素数据,而且还适用于其它元素和地质数据,具有普遍的意义。     

新疆比勒提地区地球化学场多重分形及异常解释简

通过对新疆比勒提地区1∶50000水系沉积物测量Cu、Pb、B、Ti元素进行多重分形分析,划分出两类多重分形特征模式,即多重分形幂律图可用2段直线来拟合的模式一和可用3段直线拟合的模式二。模式一中元素可分解为背景与区域异常2个部分,无明显富集,不具成矿潜力;模式二元素除了具有模式一的背景与区域异常外,还发育较强的局部异常,在局部异常处,有较大的找矿潜力。通过对该区地球化学和地质特征分析,圈定靶区4处,为寻找Cu、Pb多金属矿产提供了依据。     

多重分形模式下多元素综合地球化学异常的提取

根据博罗科怒成矿带东段约660km2内2269个水系沉积物样品的11项元素分析数据的因子分析,F1因子为研究区的主要成矿或示矿元素Ag、Pb、Zn、Cu、Bi、Sn组合,体现了主要的成矿作用和过程中的信息,F2因子为Sb、As低温活泼元素组合,F3因子为W、Mo高温元素组合。各因子浓度-面积(C-A)多重分形模型拟合直线一般为四段式,根据其拐点划分出地球化学背景、区域异常、局部异常和高异常区,其局部异常可以反映不同的成矿地质条件,基于F1主成矿因子的分形异常圈定出莱历斯高尔和可克萨拉2个主要的预测靶区。各预测靶区与区内已发现矿床的分布基本吻合,揭示因子分析各主要因子的分形异常在多元素综合地球化学异常找矿中具有良好的指示意义,为地球化学找矿提供了良好的方法手段。     

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。     

地球化学异常下限不同确定方法及合理性探讨

地球化学异常下限的确定对于圈定有利的成矿带,指导找矿非常关键.文章以甘肃省白银市白银矿区及外围水系沉积物Cu,Pb,Zn,Ag等4个元素为例,分别运用传统方法、归一化法和分形方法对数据进行处理.将3种方法圈定的异常进行比较发现:传统方法圈出的异常有限,主要是在矿区出现异常;而归一化法可以圈出更多的异常,并且与矿化集中区...     

S-A多重分形法在地球化学异常圈定中的对比应用—以甘肃文康地区为例

通过对甘肃省陇南文康地区的地质背景分析,采用区域1:5万水系沉积物测量的17种常量元素含量数据,分别运用传统统计学方法、S-A（能谱密度-累计面积）多重分形滤波法,确定成矿元素（以Au为例）异常下限值,圈定化探异常。结果表明,与传统方法相比,S-A多重分形法所圈定的异常面积小、数量多,传统统计法圈定的面积较大;两种方法圈定的异常展布方向基本一致,与研究区内已知的矿点吻合度高。本次研究认为S-A多重分形法所圈定的异常基本位于传统方法所圈定异常的内带之中,重点突出,与矿床空间位置对应关系较好,便于野外开展工作。同时在传统异常周边提取了部分低背景区的弱异常,这些弱异常可作为下一步找矿工作的新靶区。     

利用因子分析和分形分析识别内蒙古黑鹰山地区矿致地球化学异常

结合因子分析和分形分析对内蒙古黑鹰山地区1∶5万地球化学数据进行研究,提取了矿致地球化学异常。针对10个元素的因子分析共提取出3个因子:F1-Zn、Cd、(Cu);F2-Ag、Mo、Cu、Bi;F3-Sn、As、Pb、Sb。进而利用C-A分形分析模型对矿化因子F2进行了分形建模。从"面积-F2因子得分"双对数图中提取出4段分形拟合线,分别代表了"无找矿潜力低背景区"、"背景区"、"高背景区"、"高找矿潜力区"。后续地表检查工作中在"高找矿潜力区"发现了不同程度的矿化蚀变现象。结果表明, F2因子反映了热液成矿过程,可作为研究区主要成矿元素空间聚集的综合指标; C-A分形模型可以准确圈定F2因子"高成矿潜力区"的边界;高成矿潜力区准确指示了进一步的找矿工作。     

多重分形滤波方法和地球化学信息提取技术研究与进展

圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,"密度-面积"分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。