偏最小二乘降维法在粤西层控型铅锌矿床发育区水系沉积物地球化学测量数据分析中的应用

在当今信息时代,以地球科学数据为基础,数据挖掘技术及方法逐渐成为地球科学领域研究的重要方向。本文以粤西丰村–园垌层控型铅锌矿床发育区水系沉积物微量元素测量数据为研究对象,首先对原始数据进行清洗、变换和规约算法等数据处理,其次应用主成分分析法、聚类分析法及偏最小二乘降维(PLSR)算法挖掘地球化学元素组合异常信息。分析结果表明,基于等距对数比变换的PLSR建模,可以在不损失数据完整性的前提下,充分挖掘元素内部的相关性,并提取组合元素异常。PLSR法与主成分分析和聚类分析的结果对比分析显示,PLSR法提取出的元素组合与研究区铅锌矿床地球化学特征接近,可以充分挖掘地球化学数据的潜在信息,其分析结果与研究区地质条件耦合度高,可以为粤西地区层控型铅锌矿床下一步找矿提供可靠的数据支撑。     

岩石地球化学数据挖掘及弱异常识别--以新疆阿舍勒铜矿为例

勘查地球化学找矿工作的重点在于正确解译地球化学数据,以便从冗杂的地质信息中精准提取与成矿有关的异常信息,指导找矿研究。然而,地球化学数据属于成分数据,具有闭合效应,只有对数据进行正确的预处理才能应用多元统计分析方法,还原元素真实的空间分布。本文在阿舍勒铜锌矿区外围南侧区域共收集1009件地表原生晕样品,对样品中的13种微量元素进行测试,并对原始数据、对数及ilr变换后的数据进行EDA分析,对比数据空间分布及内部结构特征。运用(稳健)主成分分析,结合成分数据双标图及第一主成分点位图,解译三类数据指示的元素组合与成矿信息之间的关联。随后运用多重分形滤波技术,对以ilr变换为基础的稳健主成分得分数据分解元素组合异常和背景分布特征。结果表明:①经过对数及ilr变换后的数据相比原始数据空间尺度更均匀,数据近似正态分布;②三类数据双标图表明,仅ilr变换后的数据消除了“闭合效应”,且其第一主成分元素分组揭示了研究区铜矿化与铅锌多金属矿化组合;以对数变换与ilr变换为基础的第一主成分点位图表明,后者主成分得分异常能够较好指示研究区地质找矿信息;③结合研究区地质找矿信息、元素组合异常及背景空间分布特征,最终圈定3个有利找矿靶区。     

基于成分数据分析和多重分形滤波技术识别青海红垭豁地区地球化学异常

红垭豁地区位于青藏高原东北缘，秦祁昆晚加里东造山系中祁连构造带内，区内岩浆岩分布广泛，成矿条件优越。为有效提取矿致地球化学异常，本文采用主成分分析(PCA)和多重分形模型(S-A)方法对研究区沟系641件土壤样品异常进行了提取及ilr(对数比)变换，并结合密度曲线及箱线图，对比三类数据(原始、对数、ilr变换)元素的多元统计含量特征，运用S-A提取研究区地球化学异常及背景。结果显示，ilr变换后数据消除了数据闭合效应，元素含量更接近正态分布。主成分分析得到2类不同的元素组合，PC1为Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn元素组合，即中高温热液成矿元素组合形式，代表与侵入体和断裂有关的Cu-Pb-Zn多金属矿化，反映了铜多金属矿成矿过程的叠加；PC2为Au、As、Sb元素组合，代表与金锑矿化有关的低温热液活动。PC1分解图显示，PC1低背景、高异常主要分布在安山岩地层中，且周围附近有中酸性侵入岩及构造破碎带，为铜多金属矿提供物质来源，经异常查证，发现铜矿体1条。研究认为，红垭豁地区具有良好的找矿潜力，S-A所圈定的综合异常可为下一步的地质找矿工作提供依据。     

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。     

基于成分数据分析和能谱-面积分形模型的鄂西黄陵背斜化探异常识别

鄂西黄陵背斜地区虽已发现众多矿点,但是矿床规模较小,找矿潜力不明。由于区内植被茂盛、覆盖严重,致使地质异常信息被削弱或掩盖,对进一步找矿工作造成了严重干扰。本次研究使用成分数据分析和能谱-面积（S-A）分形模型识别与金矿化相关的异常,结果表明：（1）等距对数比（ILR）变换后的主成分分析结果相比对数（Log）变换更能够反应元素的共生组合规律,第一主成分（PC1）元素组合为Au-Cu-Ag,且Au元素占有最大的载荷,与金矿密切相关,PC1元素组合异常的分布模式与矿点的分布更加吻合;（2） S-A方法抑制了黄陵背斜区域水系沉积物的背景模式,增强了异常模式;（3）根据地质特征和以往勘查工作情况,圈定了三处找矿远景区,为该地区金矿下一步勘查工作提供了重要依据。     

胶西北金矿集区地球化学多重分形模型与异常识别

能谱密度-面积多重分形模型能够有效分解复杂地球化学异常模式,处理地球化学数据中的复杂非线性关系.这里采用能谱密度-面积多重分形模型,开展胶西北金矿集区地球化学异常识别和资源潜力评价研究.在对原始地球化学数据进行对数比变换的基础上,通过因子分析提取反应成矿过程的主要元素组合,将得到的元素组合图,采用能谱密度-面积多重分形...     

拉脊山东段地区Au、Cu地球化学组合异常识别与提取

为削弱拉脊山东段地区化探数据(典型的成分数据)存在的闭合效应,进一步分析该区地球化学元素空间组合分布规律,使用等距对数比变换(ilr)"打开"水系沉积物地球化学数据;采用稳健主成分分析(RPCA)构建组合模型,用于识别组合地球化学异常;通过S-A分形滤波技术强化弱异常并分离异常与背景,圈定地球化学致矿异常,进一步指导矿产勘查。研究结果表明:得到两组与矿化相关的元素组合,第一组为Au-As,与研究区的构造蚀变岩型金(砷)矿(金源东沟等)相关;第二组为Cu-Ni,与区域内铜镍硫化物矿床(拉水峡等)相关。S-A滤波技术可以进一步分解组合异常,强化弱小异常,同时能够缩小强背景下的异常面积,结合研究区地质概况和分解后的异常图可以进一步指导该地区构造蚀变岩型Au(As)矿和铜镍硫化物矿床的找矿勘查工作。     

核主成分分析在地球化学元素组合异常圈定中的应用

地球化学元素作为成矿预测一种重要的数据源,其异常分析往往是进行下一步找矿工作的基础,也是确定找矿靶区一种重要技术手段。作者以青海省大柴旦镇柴达木山南坡一带为研究区,通过开展1:10 000土壤地球化学测量,共分析了Au、Cu、Pb、Zn、As、Sb六种元素,采用核主成分分析地球化学元素组合异常,并与主成分分析进行比较分析,从应用结果可以看出核主成分的降维效果更好。从异常等值线图可以看出,采用核主成分的异常区域分布更加集中,所圈定的元素组合异常与已知矿床点在空间上具有良好的对应关系,说明利用核主成分圈定元素组合异常能够较好地确认地球化学元素组合异常。     

金寨县汤汇地区土壤地球化学特征及找矿意义

金寨县汤汇地区位于北淮阳构造带,通过在该地区开展1 ∶ 10000 土壤地球化学测量,研究区内不同元素的地球化学异常特征.根据不同元素的地球化学性质利用因子分析确定元素在空间上的异常组合.根据元素组合中不同元素之间的异常在空间上出现的叠加现象,圈定出以Au、Ag为主的AP-1综合异常带及以Cu、Au为主的AP-3综合异...     

河南瑶沟金矿矿床地球化学特征及成矿预测模型

瑶沟金矿床地球化学特征研究表明，主成矿因子为中偏高温元素组合，成矿与岩浆热动力活动有关，矿床元素垂直分带显示深部可能有盲矿体存在，水平分带表明成矿元素在热液中的运移方向为由西向东，矿体剥蚀程度为中－下部，其地球化学原生晕剥蚀程度为中－上部。据上述特征建立了矿床地球化学预测模型 。     

芙蓉锡矿田地球物理地球化学特征及找矿意义

芙蓉锡矿田位于炎陵-蓝山北东向重磁梯级带的中段南侧。锡矿产于骑田岭复式花岗岩体南部内外接触带,多呈脉状产出。锡矿体与围岩有明显的磁性、电性差异,物化探异常与矿体的空间分布有密切关系,综合异常的浓集部位,反映了矿体的分布位置。此规律对寻找新矿体和新锡矿产地具指导意义。     

Barium Anomaly and Its Geochemical Significance

１．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｍｕｌｔｉｅｌｅｍｅｎｔｖａｒｉａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｓａｒｅｖｅｒｙｕｓｅｆｕｌｉｎｔｈｅｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｕｄｙ．ＯｎｅｏｆｔｈｅｍｉｓｔｈｅＰｅａｒｃｅｄｉａｇｒａｍ,ｔｈｅＭＯＲＢｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｍｕｌｔｉｅｌｅｍｅｎｔｖａｒｉａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｇｉｖｅｎｂｙＰｅａｒｃｅ（１９８３）．ＴｈｉｓｄｉａｇｒａｍｓｈｏｗｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｄｅｐｌｅｔｉｏｎｓｏｆＨＦＳｅｌｅｍｅｎｔｓＮｂ,ＴｉａｎｄＰ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ,ｔｈｅ…     

西藏日土以东地区蚀变遥感异常特征

根据蚀变岩的TM波谱特征,在日土县以东地区进行了蚀变岩遥感信息提取。通过对研究区羟基（OHA）和铁染（FCA）两种异常的分析,为下一步地质调查工作提出建议。     

陕西秦岭巴山地区化探异常查证找矿实例分析

在陕西秦岭巴山地区9万km²内,通过1:20万区域化探扫面,发现了一批多元素综合异常,并根据地质构造背景分析划分出五个异常带(区)。其中新发现的北秦岭Au、Ag、Pb、Zn异常带,规模大、元素组合复杂且含量高,为一重要的金、多金属成矿带。1986年开始,在该区大力开展区域化探异常查证工作。通过1:5万水系沉积物测量,圈定了以金元素为主的化探异常。在主体异常部位系统地开展了1:1万土壤测量和槽探工程,于当年就在周至县马鞍桥发现了金矿体。随后又根据化探异常特征,布置了钻探和坑探工程验证。经进一步检查和详查,确认马鞍桥金矿为一大型金矿床。     

人造卫星轨道要素的计算

本文阐述了人造卫星的轨道计算方法。内容包括轨道的形成、分类与要素以及椭圆轨道与圆轨道的设计计算方法。     

吉林省大黑山条垒北东段区域构造研究

本文利用航磁、重力异常及多种数据处理方法的对大黑山条垒北东段区哉构造进行了研究，以期为在该区寻找金、银矿床提供详实的区域构造等方面的信息。     

安徽省兆吉口铅锌矿床成矿地球化学机制研究

自20世纪30年代起, 勘查地球化学就在矿产资源勘查领域发挥着重要作用。目前, 矿业界对勘查地球化学回归到基础勘查理论研究有着明确的需要。多维异常体系应用基础理论的提出是我国学者在该领域的积极响应。多维异常体系定义为“在特定的成矿地质时期, 成矿系统中存在的空间有序共存、成因机理各异、成矿指示递进的多属性异常体系”。其中, 多属性异常的形成机制及其在成矿空间中的结构关系, 是探讨矿床成矿地球化学机制和指导矿产勘查的基础, 同时也是勘查地球化学研究的前沿方向。本论文以位于安徽省东至县的兆吉口浅成低温热液型铅锌矿床为研究对象, 通过元素质量迁移定量计算, 研究典型剖面上元素活动规律, 构建矿致异常结构模式, 揭示矿床成矿地球化学机制; 利用图示方法展现不同水平断面上元素异常分布形态, 为深部成矿预测指明方向; 利用分形模型和基于成分数据理论的主成分分析、因子分析等方法, 研究地表岩屑中元素分布特征及影响因素, 指导研究区外围矿床地球化学勘查。     

利用重力资料识别火山机构——以庐枞盆地为例

以庐枞地区为例,对火山机构中的各类构造现象的重力异常特征进行了归纳,介绍了利用重力资料识别火山构造的方法。     

近百年大连市气温、降水变化特征

利用大连市1914-2013年近100 a气温、降水资料, 应用一元线性回归、小波分析、气候趋势系数等方法, 对大连市气温、降水的季节-年际变化特征进行了研究, 结果表明: 近百年来, 大连市气温的变化趋势与全国增暖的总趋势基本一致, 年平均气温以0.12℃·(10a)^-1的增温率在上升; 以20世纪50年代中期为界, 出现了两个冷暖交替期, 1930年和1982年为两个增暖突变点, 20世纪90年代之后为增暖趋势最显著期; 伴随百年明显的增温趋势, 大连市年降水量有相应微弱的减少趋势, 递减率为4.57 mm·(10a)^-1; 降水量变化具有明显的周期性, 同时又具有多时间尺度特征; 大连市降水的季节变化明显, 降水异常的幅度在雨季最大, 尤其是7-8月, 异常幅度的峰值所在月份也有较明显的年际变化.     

上海及邻区重磁场的地震地质分析

本文是在完成上海及邻近地区海陆连片的地质和地球物理编图的基础上,对其中的重力和磁力异常图进行地震地质分析和解释,提取与地震活动有关的信息。指出中国南北两大陆块拼合的东部的深部界线位置。提出扬子准地台和华南褶皱系两大构造单元在上海一带的分界线部位。在阐述该区断裂特征和一般规律的基础上论述了一些活动断裂的存在。指出南黄海海域内的两条地震活动带和长江口外的一条隐伏地震活动带。为该区进行地震构造区划和制定抗震防灾措施提供基础资料和科学依据。