地球化学矿致异常非线性分析方法研究

从数学地质和地质统计学角度,应用现代非线性科学的最新成果,对化探异常的再评价,再解释,进一步挖掘化探数据中蕴含的成矿信息是矿产资源预测的关键.本论文研究区是西藏洞嘎普铜矿勘查区,论文从地球化学矿致异常定量评价方法研究出发,利用多种现代数学方法和非线性分析方法,挖掘化探数据蕴含的成矿弱异常信息.首先利用人工免疫算法构建了地球化学数据降噪模型,对地球化学元素数据进行降噪处理,以此消除特高值带来的屏蔽及剔除假异常;然后,利用分形含量面积法确定地球化学单元素及元素组合的异常下限,再利用分形含量梯度法圈定异常浓集中心,进而确定异常分带性;最后,将元素分带特性研究与研究区地质特征相结合,对比单元素异常图及组合异常图,对研究区的地球化学元素作出异常分类和异常评价解释.划分的四个异常区域在后期的工程验证中取得了很好的效果.     

分形滤波(S-A)技术在物探数据异常分解中的应用

分形滤波(S-A)技术能够有效地揭示地球物理场的空间相关性,对背景场以及异常场进行分解。应用分形滤波(S-A)技术分解内蒙古某银矿区地面高精度磁测异常,结果表明:对研究区高精度磁异常进行了有效分解,获得了研究区背景场以及异常场特征,并剖析所获得的异常场,分解异常8处,并据此结合地质情况提出研究区的成矿有利区。     

地球物理和地球化学异常的多重分形分析与分解

地球物理和地球化学异常是找矿的重要依据,异常的空间结构性包括奇异性和自相似性.奇异性反映了地球化学元素在岩石等介质中的局部富集和贫化规律,根据不同的自相似性特征可以分离地球物理和地球化学异常的背景场和异常场,有利于进一步评价异常与矿化的关系.近年来出现了基于空间域、付立叶域、特征值空间、沃尔什域的C-A、C-D、S-A、MSDV、W-A等异常的分解和分析方法,并成功应用于对地球物理和地球化学异常的解释中.本文对这些方法进行了概括和总结,探讨了小波域进行多重分形分析的方法在地球化学异常的分析和分解中的应用.并以山东乳山市葛口-石城测区的Au为例,以小波变换下的多重分形方法分析了该地区金成矿的可能前景,与实际情况较为吻合.     

气体地球化学方法在震后趋势判断中的应用

初步讨论了气体地球化学方法在顺义4.5级地震震后趋势判断中的应用。研究表明，震中区土壤Hg释放量快速衰减；延庆龙庆峡水库翻花冒气异常释放的主要气体CH4来源于生物成因，而非地震前兆异常。据此认为顺义地震之后，首都圈构造活动水平没有增强的趋势，并于1996年12月27日提出未来15天内首都圈发生Ms≥5.0地震的可能性很小的预测意见。     

地球化学探测方法在西宁市城市活断层探测中的应用

在西宁市城市活断层探测工作中利用FD-3017RaA测氡仪开展了隐伏断层土壤气氡的探测,探讨了断层的气体地球化学特征及其确定隐伏断层的方法。在进行的8条测线上进行了土壤气氡的野外现场测量,共1384个点。结果表明,在8个地球化学剖面中确定了2处异常,由此确定了断层的大体位置,该处的人工浅层地震勘探结果也证实断层的存在和具体位置。土壤气氡测量法作为辅助探测手段在大城市活断层的探测工作中有一定的参考意义。     

云南宁洱—通关火山区温泉水文地球化学与地震短临前兆异常特征研究

温泉水文地球化学监测可以提供很好的地震短临前兆异常信息。通过采集云南宁洱—通关火山区8个温泉出露点的水样进行水化分析,研究了温泉水文地球化学变化与地震的关系。结果表明：(1)通关火山温泉有6种水化类型,分别是Na·Ca-HCO₃、Na·Cl-HCO₃、Na-HCO₃、Ca-HCO₃、Na·Ca-SO₄·HCO₃和Na·Ca-Cl·SO₄型。(2)δ¹⁸O和δD值分别为12.69%～-10.80‰和-89.2%～-81.5‰,表明研究区温泉水主要补给来源是大气降水,补给高程为2.0～2.7 km。(3)温泉的热储温度在81.7℃～86.3℃,热循环深度为1.1～1.3 km,其热源主要是地热增温及岩浆热。(4) 2020年云南绿春M_L4.4地震前,清平热水塘和西萨温泉的Na⁺、Cl^-、SO₄^2-浓度均出现不...     

分形噪声、多维分形滤波及地球物理测井曲线处理应用

白噪声、布郎运动以及其它满足在双对数坐标中呈一直线和信号具分形结构、自相似性或尺度无关性。地球物理信号通常表现为多个这种信号的叠加,表面为多维分形特征,研究、模拟在双对数坐标中成一直线的信号以及如何将多维分形中多个这种信号剖分出来,对于理解相应的地质、地球物理成因机制有重要意义。通过对两口井的地球物理测井曲线处理,可以初步看出,在选定的物理测井曲线中,其具多维分形特征,不同的沉积过程相互叠架在原始测井曲线中,用滤波方法分析分解信号,可以了解不同沉积作用特征并进一步分析可能的环境变化控制机制。开发的图形界面程序使得这一过程极为容易。     

地球化学在工程地震中的应用：瘦狗岭活动断裂探测

场地地震安全性评价中的近场区活动断裂评价是确定近场区地震活动水平的重要一环。实践证明,地球化学方法探测隐伏活动断裂效果很好。本文利用地球化学方法确定了瘦狗岭断裂东段的具体位置。     

自适应卡尔曼滤波在航空重力异常解算的应用研究

依据航空重力测量基本原理,构建了航空重力异常解算的卡尔曼滤波模型,将新息自适应卡尔曼滤波器(IAE,Innovation based Adaptive Estimation)应用于量测噪声未知的航空重力异常解算.针对IAE滤波器滑动窗口宽度难以准确确定的问题,通过对多个不同滑动窗口新息协方差估计的加权平均,获得改进的IAE滤波器,该IAE滤波器不仅具有量测噪声自适应估计能力,还能实现滑动采样窗口的优化选取.试验结果表明,IAE滤波器可以降低因量测噪声统计信息不明引起的解算误差,改进IAE解算的重力异常误差约为1 mGal.     

江西省铜地球化学异常特征及找矿方向

在系统论述江西省铜的区域地球化学背景与异常特征的基础上,对江西省铜的成矿地质条件进行了初步分析,总结了铜的找矿标志,明确了今后找铜矿的方向。     

金伯利岩的物化探异常特征及勘探方法

金伯利岩是金刚石的成矿母岩之一.金伯利岩的分布严格受断裂构造控制,矿体呈管状、脉状,具有成群、结带分布的特征;它具有磁性强、电阻率低、微量元素Cr、Ni 、Nb含量高的特征.地表物化探异常多为椭圆状、条带状且与断裂构造共生.综合物化探异常与矿体吻合较好;金伯利岩岩体形状空间分布与围岩的物性差别,决定了异常大小强弱、反映明显程度; Cr、Ni 、Nb的元素异常范围与金伯利岩管（脉）的形状有直接的对应关系.有针对性选用综合物化探方法、采用合适的测网寻找金伯利岩是行之有效的.     

Telescoping ore targets by geochemical exploration at multiple scales in Eastern Yunnan Pt geochemical province,southwestern China

Platinum has been one of the highly needed mineral resources in China. The geochemical exploration at two survey scales was applied in telescoping ore targets for the first time in Eastern Yunnan Pt geochemical province that was delineated using Pt data from flood plain sediments with extra-low sampling density. Our study was based on the delineations and assessments of both regional and local Pt anomalies using the Pt data by analyzing with C-OES the composite samples with two sampling densities. The composite samples were obtained by recomposing at two sampling densities the original stream sediment samples collected by the National Geochemical Mapping Project. Semi-variograms were used to quantitatively describe the variability of Pt anomalies and further analyze the factors controlling the variability. Pt resource potentials of both the regional Pt anomalies and the local Pt anomalies in the study area were estimated based on the geochemical block methods, respectively. It comes to the conclusions as follows. (1) From the regional to local Pt anomaly, the factors controlling their variability from the deep seated faults-basalts turn into the basalts-branch faults, which suggest that Semi-variograms could identify the geological factors controlling the variability of the Pt anomalies identified by the Pt data from the stream sediments with different sampling densities. (2) There exist two types of Pt anomalies in the study area. One is those displaying at sampling densities, and its average Pt concentration significantly increases with sampling density increasing. The other is getting weaker and/or disappears with sampling density increasing. This shows that TOTGEMS could gradually eliminate non-ore anomalies and keep ore anomalies. (3) The average Pt concentration of the local Pt anomaly blocks delineated using Pt data from stream sediments with sampling density of one composite per 16 km² is twice as much as that of the regional Pt anomaly blocks delineated using Pt data from stream sediments with sampling density of one composite per 64 km2. The Pt resource amount of the local Pt anomaly blocks is 60% of the regional anomaly blocks, but the area of the former is just 35% of the latter, which suggests that the Pt resource amount is mainly concentrated in its local anomalies, and that TOTGEMS has a good exploration function that efficiently approaches ore targets. Supported by National High-Tech Research & Development Program of China (863 Program) (Grant No. 2006AA06Z113) and National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40772197)     

Study of the anomaly of seismic fractal spectrum before strong earthquakes

3 Conclusions The research of some theoretical Contor models of multi-scale and the numerical model of seismic spatial distribution show that the physical property of anomalies in seismic fractal spectrums is due to an increment of nonuniformity in the point set (earthquakes), in another word, the complexity increases. It is exactly the general precursory that the distribution pattern becomes complex from simple or nonuiform from uniform. So seismic multi-fractal spectrums is one of the best methods or tools for describing the complexity of seismic temporal-spatial distribution patterns. According to this view of point, taking the anomalies of the seismic multi-fractal spectrum as the earthquake prediction criterion is very valuable and worth while further studying. This project is supported by Chinese Joint Seismological Science Foundation.     

乌海4.6级地震前断层气CO2异常特征分析

通过对乌海4.6级地震前CO2观测值处理,并应用“九五”攻关研究新成果中多种数学方法进行异常提取和分析,得到了滤波、比值、单点速率等分析计算结果,有效地在震前1个月提取到地震短临前兆异常,说明CO2这种新方法能在地震短临预报中发挥较好的作用。     

安徽中西部地区地震学异常研究

试图通过分析安徽中西部地区 1970年以来出现的 16次群体性地震学异常,寻找“有异常无地震”的力源。研究结果表明“有异常无地震”的现象与华东及附近海域的中强震具有一定的相 关性,当该区发生 M L≥ 5. 0以上地震时, 安徽中西部地区出现群体性地震学异常。这一现象表明,安徽中西部地区是华东及附近海域不均匀应力场发展演化过程中的一个应力集中点,也是地震学异常的敏感区,深入研究它与震中区地震活动之间的关系,对识别未来强震发生的信息, 无疑是重要的。     

宏观异常与地震关系的统计分析

通过对《中国震例》中所辑宏观异常的统计分析认为,随着震级的增大,震前出现宏观异常的概率逐步增大,震级大的地震震前宏观异常数量也相对较多。宏观异常大多数为短期和临震异常,多数发生在距震中100km的范围内。在时间上,宏观异常开始时数量较少;随着时间的推进,异常不断增多;越近临震,异常数量越多,直到发震达到高潮。在地域上则表现出始于震中、然后向外围发展、最后震中爆发式增多的特点。     

强磁性体ΔT异常计算的误差分析研究

本文主要针对当前磁法勘探中高精度处理解释的需求,对强磁性体ΔT异常计算存在的误差进行分析研究.我们首先通过理论模型计算试验,证明常规计算采用的投影关系的ΔT与实际测量的模量差ΔT之间的误差E在磁异常幅值大时是明显存在的,其影响不容忽视.其次,当磁性强且剩磁存在时,投影ΔT曲线及其误差曲线在磁化方向与地磁场方向改变时具有一定的对称性;地磁场T0、磁性体形态(如二度水平圆柱体模型的半径r、柱体埋深R)和磁性参数(如磁化率κ)等参数确定的情况下,最大误差值出现在磁性体正上方,且其大小与磁性参数(κ)和模型体规模(如r/R)之间皆是指数关系;另外,研究还发现ΔT的计算误差曲线的一些其他规律特点,如在各纬度带上,ΔT计算误差的最大值Emax曲线的极值主要分布在中纬度地区;磁异常矢量 T a与地磁场 T 0的夹角θ逐渐变化时,随θ变化Emax曲线的极值分布在θ=90°~120°范围内;当磁异常幅值小于10000 nT时,最大误差近似为磁异常矢量垂直于地磁场方向的测点附近的误差值;另外,磁性体(圆柱体为例)的半径(即尺度)与埋深的比值r/R超过0.5,且磁化率超过0.1SI时误差已达到3.9 nT,磁化率增大与对应的Emax的值呈指数增长特点.因此,我们的研究表明,在强磁性体、磁异常幅值大的数据处理、反演及解释时,现有方法会产生较大的误差,应该基于严格的模量差ΔT,完善相应的处理以及反演方法.     

Recognize seismic anomaly of telluric field by data projection vertical to the polarization

IntroductionThe telluric field observation and study in ewthquake prediction are re-developed since lastdecade mainly due to following three reasons: @ Greek scientists claimed they have predictedvarious earthquakes with high successful rate by VAN approach in their ten years of observationsand researches, which has attracted attentions from various aspects in the world; @ The debate onVAN (Ruan, 1998; Uyeda, 1995) approach arid mechanism pllts forward many urgellt researchprojects which in…