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。     

基于MAPGIS的含量—面积法确定异常下限——以个旧西区为例

含量—面积法是基于分形理论,一种研究含量与曲面面积之间关系的方法.这里以云南省个旧西区某地Sn元素土壤化探数据为例,利用MAPGIS平台进行化探数据处理,研究其含量与面积的关系,并确定异常下限,圈定异常范围.同时与传统方法进行对比分析,结果表明,基于分形含量—面积法圈定的异常区域更加有效、合理.     

现场XRF数据处理中多重分形方法研究

化探异常信息提取是地球化学勘查工作中的核心任务,使用不同方法提取异常信息导致的差异将对异常范围的判断造成影响.这里以新疆西天山地区现场X荧光土壤化探数据为例,尝试将多重分形方法中的含量求和法推广至五段直线进行拟合计算,据此确定工区内As、Sr两种元素正异常下限值与负异常上限值,结合研究区地质背景对异常区域进行综合解释,并与传统统计方法圈定的异常范围进行比较后发现:五段式拟合含量求和法对正异常的圈定结果与传统方法一致性较高,且在负异常的圈定上取得了较为显著的效果.     

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。     

基于深层土壤数据的多维分形成矿异常识别研究 ——以铜陵矿集区Cu元素为例

以铜陵矿集区Cu元素为例,开展基于深层土壤数据的多维分形成矿异常识别研究。结果表明,在土壤采样密度相对较低、元素含量空间分布差异不大的情况下,多维分形克里格插值法较普通克里格插值法对于成矿异常的识别具有极大的优势。对于铜陵矿集区这类矿床开采、开发程度已较高,表层土壤元素分布主要受控于外源污染的老矿集区,基于深层土壤样品数据的多维分形克里格方法可以有效地进行成矿异常识别,服务于老矿集区的深部、外围隐伏矿床找矿。而对于空白研究区,无论是基于深层土壤数据还是表层土壤数据,多维分形克里格方法应同样有效。多维分形方法下土壤元素成矿预测的异常下限值确定尚无标准,文中采用元素含量 矿床数目累积频率的计算方法,基于该方法提取的成矿异常区域较好地识别出了绝大多数已知矿床,同时识别出了值得作进一步异常查证的空白异常区域。     

分形方法圈定河北省龙关地区化探元素异常

河北省张家口中部地区地质背景复杂,构造运动多期,成矿作用具多期多阶段性,客观上使地球化学元素具有多个无标度区,即分形.本文以张家口龙关地区Pb、Zn、Ag、Au、Cu五种元素为例,应用分形方法研究区内这五种元素的分形特征,据此确定了异常下限值,并结合研究区地质背景对圈定异常区进行了合理解释.在与传统方法圈定异常比较基础...     

基于MAPGIS的分形方法确定化探异常

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,目前还没有一个令人满意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基于元素的地球化学分布呈正态分布或元素含量在空间上呈连续的变化这一假设为基础的,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,因而可以利用元素的分形分布求出其异常下限。利用元素的分形分布求异常下限的几种常用方法均是以求取不同尺度r下,对应的N(r)数。如果用手工统计方法计算,计算过程简单但繁琐,地理信息系统((}IS)可以实现图形单元的动态查询和属性统计,这种特性很适合于统计不同尺度r下对应的N(r),因此,可以将分形方法与地理信息系统加以结合,在CIS平台上对地学图形和属性信息进行分析及统计处理,将原来比较繁杂的分形计算操作变得方便简捷,易于实现。本文以武汉中地信息公司开发的．MAPGIS地理信息系统为例,对河北某地1：5万Cu元素化探数据进行了处理,具体说明了以MAPGIS为工具,利用分形方法求取元素化探异常下限的过程,并将计算结果与传统异常下限计算方法所得的结果进行了对比,所得的异常下限值相近或一致,但由于传统的计算方法不仅要求对原始数据进行预处理,而且在下限值的确定上需要结合本地区的实际地质情况确定,因此人为干扰因素较大,而利用基于MAPGIS的分形方法计算元素异常下限值不仅操作简单,而且计算时由于不受元素特高值的影响,因而不用对原始数据进行预处理,人为干扰因素较少。通过对比得知该方法在实践工作中可行。     

地质体方法圈定化探异常——以张家口某地区为例

如何确定元素异常下限是化探工作的关键问题。由于元素在不同的地质体内具有不同的分布形式和背景含量,因此在地质情况较复杂地区采取统一值作为元素异常下限值存在一定缺陷。文章以张家口某地区1？20万水系沉积物数据为例,在分析不同地质体内元素分布规律的基础上,确定了不同地质体内元素异常区域,研究表明该方法可有效弥补全区采用统一值圈定异常所造成的不足。     

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。     

分形技术在攀西地区铂族元素异常查证中的应用

区域地球化学异常的形成往往是复杂的地质历史演化的综合结果,它表现出确定性的一面,又同时具有随机性的一面.分形理论作为非线性科学的一个分支,是研究自然界空间结构复杂性的一门学科,在本研究区域中,应用分形技术中的元素含量等值线面积模型来确定研究区铂族元素是否存在分形结构,并圈定出异常区域.处理结果表明该方法较传统方法效果更好.     

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。     

Separation of a geochemical anomaly from background by fractal and U-statistic methods,a case study: Khooni district,Central Iran

Separation of geochemical anomalies from background are one of the important steps in mineral exploration. The Khooni mineral district (Central Iran) has complex geochemical surface expression due to a complex geological background. This region was chosen as a study area for recognition of the spatial distribution of geochemical elements and separating anomalies from background using stream sediment geochemical data. In the past decades, geochemical anomalies have been identified by means of various methods. Some of these separation methods include: statistical analysis methods, spatial statistical methods and fractal and multi-fractal methods. In this article, two efficient methods, i.e. U-statistics and the fractal concentration-area for separation and detection of anomalous areas of the background were used. The U spatial statistic method is a weighted mean, which considers sampling point positions and their spatial relation in the estimation of anomaly location. Also, fractal and multi-fractal models have also been applied to separate anomalies from background values. In this paper, the concentration–area model (C–A) was suggested to separate the anomaly of background. For this purpose, about 256 stream sediment samples were collected and analyzed. Then anomaly maps of elements were generated based on U spatial statistics and the C-A fractal methods for Au, As and Sb elements. According to obtained results, the U-statistics method performed better than C-A method. Because the comparisons of the known deposits and occurrences against the anomalous area created using thresholds from U-statistics and C-A method show that the spatial U-statistics method hits all of 3 known deposits and occurrences, the C-A fractal method hits 1 and fails 2. In addition, the results showed that these methods with regard to spatial distribution and variability within neighboring samples, in addition to concentration value frequency distributions and correlation coefficients, have more accurate results than the traditional approaches.     

Delineation and explanation of geochemical anomalies using fractal models in the Heqing area,Yunnan Province,China

The Heqing area, located in the Sanjiang ore belt, China, consists of the Beiya gold orefield related to the alkaline porphyry, the Emeishan volcanic mafic rocks and a series of sedimentary rocks. Thirty-nine elements of stream sediment samples taken in the 1:200,000 geochemical survey in the Heqing area can be classified into four groups using principal component analysis. Two fractal models, i.e., the concentration–area model and the number–size model, are applied in determination of the thresholds for the representative elements in the four groups. The thresholds obtained from the two models are similar. According to the thresholds, the element concentration distribution can be divided into 3 segments, each of them is mainly correlated to one type of rocks, including the alkaline porphyry related to gold-mineralized rocks, mafic rocks and sedimentary rocks. This paper reveals that the various geological events can be characterized by the different fractal models of element distribution.     

多重地球化学背景下地球化学弱异常增强识别与信息提取

为对钦州湾-杭州湾成矿带(南段)庞西垌地区地球化学数据进行异常识别研究与信息提取,利用含量-面积法(C-A)得出庞西垌地区成矿主元素的异常下限,得到各元素异常分布图,并与已知矿(床)点进行叠加分析,发现已知矿(床)点与C-A法分析得到的异常区基本吻合,可根据该异常区预测未知矿床,从而为该研究区矿产资源潜力评价提供依据。为进一步从研究区复杂的地球化学背景中分离出与成矿有关的地球化学异常,采用分形滤波技术(S-A)提取致矿异常。研究表明,S-A法可在C-A法揭示的区域异常的基础上更深层次地提取出与矿化有关的局部异常用以反映研究区的多重地球化学背景,S-A法可有效地使弱异常增强进而提取出致矿异常,为庞西垌地区探寻隐伏矿体提供依据。     

不同化探数据处理方法在找矿中的应用——以四川会理县银星铁铜矿为例

在四川会理县银星地区1:2.5万化探工作中,分别采用传统数据处理方法、衬度异常法、分形法进行数据处理,分析结果认为:衬度异常法计算过程简单,但对高背景区域异常的分解效果不明显;分形法计算过程复杂,却能强化不同背景区的地球化学异常。具体工作中通过不同数据处理方法的组合,择优进行推断解译,具有强化弱异常信息,提高找矿效率的重要功效。     

庞西垌地区地球化学异常圈定方法讨论

庞西垌地区位于钦杭成矿带南段,是主要的贵金属、有色金属成矿区。区内构造复杂,岩浆活动频繁。基于庞西垌地区水系沉积物测量数据,以Au、Ag元素含量为例,分别利用传统统计学方法、趋势面法和分形方法计算其异常下限值,并圈定地球化学异常。通过对3种方法计算过程及应用效果的对比,分析了3种方法应用于本研究区的效果,进而揭示了复杂地质背景下,最适用于圈定地球化学异常的方法。     

应用多重分形法确定老挝窑房地区水系沉积物异常下限

文章阐述了传统的统计学方法与分形含量-求和法求取异常下限的理论模型及步骤,并利用Q-Q图直观地判定了老挝丰沙里省窑房地区水系沉积物中Au,Cu,Pb,Zn元素在地球化学场中不满足正态分布或对数正态分布,而是满足两个层次的分形分布,从而利用最小二乘法拟合各个层次的直线方程求出分维数D,直线相交处对应的ri为各元素的异常下限。地球化学异常场分维数的大小可代表地球化学过程的强烈程度;分形方法圈定的异常范围较大、较连续,利于圈定隐伏、半隐伏矿体形成的弱异常,在红层建造的地层中效果更为显著。     

内蒙古白音郭勒地区地球化学异常提取方法对比研究

勘查地球化学的基础性问题是如何合理地提取地球化学异常下限,这是影响勘查地球化学在矿产勘查中效果的主要因素。利用SPSS软件,通过含量对数频率直方图,结合偏度、峰度检验法检验元素的含量分布型式,发现研究区的Cu、Ag、Pb、Zn元素不服从正态或对数正态分布,而呈现多峰态、高丛集的多重分形特征。采用传统的统计学方法、85%累计频率法、含量-总量多重分形法提取相关元素地球化学异常,并进行对比研究。研究结果表明,基于元素空间分布及含量分布规律的含量-总量多重分形方法,有效克服了传统方法的局限,比较客观地反映研究区的地球化学异常信息,是研究地球化学异常比较合理的方法。     

消除背景影响的化探异常圈定方法——以张家口地区为例

由于不同成矿元素在不同岩性地层单元中的背景值存在较大差异,如采用符合正态分布的统计法计算元素异常下限值,会使得矿床可能并不分布在圈定的地球化学异常范围内,异常区可能仅是高背景岩石的反映。本文以张家口1∶20万化探扫面数据为例,圈定了Cu、Zn、V、Ti、Ni等受岩性影响较大元素的异常,结果表明传统统计方法所圈元素异常区受岩性控制作用明显。而考虑岩性本底含量的衬度值法所圈异常,不仅能有效避免岩性对异常的控制作用,且能在低背景岩石单元中圈出新异常,具有较好的找矿指示意义。