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。     

超声波纳米提取测量法——一种覆盖区找矿新技术:在拜仁达坝铅锌矿区的实践

覆盖区的隐伏矿为今后重要的勘查目标,常用的勘查方法有气体提取测量法和化学分散提取法。这些方法,野外工作量大;室内提取过程复杂,操作复杂、不环保,宜受外界影响大;测量结果重现性较差;为此,建立了土壤纳米简便提取和测量的新方法--超声波纳米提取测量法,利用超声波空化原理,快速提取土壤中的纳米物质,并在内蒙古半干旱草原区上方开展了超声波纳米提取测量法的地球化学勘查方法的试验工作。结果表明,超声波纳米提取测量法获得的地球化学异常明显,对下伏矿体的指示效果较为明确,其中主要成矿元素Cu、Pb、Zn、Ni、Ag在矿体上方均有明显的异常,且异常衬度与矿体的深度对应关系好。矿体深度浅,异常衬度大,矿体深度深,异常衬度小。超声波纳米提取法可作为该景观区寻找隐伏矿的有效手段。     

支持向量机、随机森林和人工神经网络机器学习算法在地球化学异常信息提取中的对比研究

地球化学勘查是通过发现异常、解释评价异常进行找矿的。因此,地球化学异常识别对矿产资源的定位、定量预测具有重要的的指示作用。在大数据时代的背景下,机器学习方法不要求数据满足正态分布的分布形式,且具有非线性以及泛化能力强等特点,因而逐渐地被应用于矿产资源的定量预测评价,如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络、随机森林、受限玻尔兹曼机、极限学习机等。本文通过设计理论实验,可视化了不同算法,提出了不同机器学习方法在不同地区的地球化学异常信息提取中的效果存在不一致性的假设。在此基础上,以湖南香花岭锡多金属矿整装勘查区及甘肃合作金矿整装勘查区的地球化学异常提取为研究内容,将人工神经网络、随机森林以及支持向量机应用于研究区地球化学异常信息的提取与识别工作。在香花岭研究区,人工神经网络的结果较好,在合作研究区,随机森林的结果较好,从而验证了上述假设。通过生成两研究区的地球化学异常图,讨论了该方法在两研究区地球化学异常的地质意义和该方法的可靠性与实用性。此外,还完善了基于多种监督机器学习方法的地球化学异常信息提取流程,为软件开发提供了一定的理论依据。     

熊耳山地区角砾岩筒型金矿床地质-地球化学找矿模型

系统地研究了秦岭东段熊耳山地区角砾岩筒型金矿床成矿地质、地球化学特征、成矿机理、元素分布分配、不同勘查阶段地球化学异常特征等.建立了该类型金矿床地质-地球化学找矿模型,为在该区开展同类型矿床的找矿勘查提供了重要的技术支持.     

甘南高寒草甸景观区金的表生地球化学特征

阐述了高寒草甸景观区金的表生地球化学特征,以及制约金的表生地球化学异常发育的表生和景观因素。研究表明,在对区域化探异常评价时,应将它与所处的地质、一胜地球化学环境作为一个整体看待,将有利的环境标志转化为异常的评价指标,提高金矿勘查水平和找矿效率。     

甘南高寒草甸景观区金的表生地球化学特征

主要阐述了高寒草甸景观区金的表生地球化学特征,以及制约金的表生地球化学异常发育的表生景观因素。研究表明,在对区域化探异常评价时,应将它与所处的地质、表生地球化学环境作为一个整体看待,交有利的环境标志转化为异常的评价指标,提高金矿勘查水平和找矿效率。     

勘查植物地球化学在我国不同地球化学景观区的应用现状及展望

勘查植物地球化学是通过分析植物器官来获取成矿元素信息的地球化学方法。我国学者在干旱荒漠区、森林沼泽区、半干旱和湿润半湿润中低山景观区开展了系统的勘查植物地球化学试验,厘定了一批适用于勘查植物地球化学调查的植物,为该方法的推广及应用奠定了良好基础。今后应进一步加强对勘查植物地球化学异常产生的机理、勘查植物地球化学数据库及指南建立、勘查植物地球化学异常遥感应用等方面的研究,更好地利用勘查植物地球化学方法服务矿产勘查工作。     

新疆哈拉奇地区地球化学分区特征及地质意义

水系沉积物测量是勘查地球化学一种重要方法。随着勘查地球化学的深入发展,有关地球化学异常圈定的方法已成为人们关注的焦点。采用R型因子分析方法,对哈拉奇地区水系沉积物测量所取得的数据进行统计处理,提取了具有代表性的5种因子组合类型,同时以因子得分为综合指标,绘制了因子得分等值线图并制作了元素组合分区图。通过综合分析,地球化学分区图反映了不同地段中以相应的元素组合类型为主的地球化学异常及地质成因信息,同时与主要控矿因素的空间分布比较一致,为研究区地质找矿提供新方向。     

新疆西昆仑岔路口—甜水海地区铅锌资源地球化学定量预测

新疆西昆仑岔路口—甜水海地区铅锌成矿地质条件良好,具很大的资源潜力。利用该地区最新的1∶5万化探成果,运用GIS技术,提取剥蚀程度、相似度和衬值等地球化学信息,通过建立典型铅锌矿地球化学预测模型,并在铅地球化学异常可信度分级基础上,采用类比法和面金属量法对区内铅锌资源量进行了定量预测,为该地区铅锌矿勘查工作部署提供了依据,同时也为地球化学勘查资料的深入开发应用提供了案例。     

元素成矿能量法在地球化学异常信息提取中的应用

以青海省祁连县默勒一带为研究区,采用该地区1∶1万土壤地球化学测量的分析数据,尝试引入成矿能量理论,进行成矿元素地球化学特征分析及地球化学综合异常的提取。在直方图筛分的基础上,分级圈定出表征该地区地球化学综合信息的成矿能量异常,并对异常的分布特征进行了充分的分析与分类,为进一步的异常优选和下一步找矿勘查提供了详实的科学理论依据。成矿能量在对地球化学找矿信息的提取识别与增强具有直观性和有效性。     

中国西北地区成矿元素区域地球化学特征

以中国西北地区陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆五省(区)322万条区域地球化学数据为数据源,通过统计分析、空间分析、专家分析等手段,编制了地球化学系列图件,建立西北地区地球化学异常谱系。研究中首先统计了各地球化学区中W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Ni共9种元素的富集程度,并以此为依据对各地球化学区进行排序;分别计算了各地球化学区和亚区W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Ni等9种元素的异常显著度和综合异常显著度,据此对地球化学区和亚区进行排序。分析结果表明,秦岭地球化学区(Ⅳ-2)和(Ⅳ-2-4)小秦岭地球化学亚区分别为异常显著度最高的地球化学区和亚区,其中在小秦岭地球化学亚区中Mo异常显著度最高,异常规模最大,Au异常显著度次之。     

金矿化探在西北的应用

文中总结了金矿化探在西北的应用效果,介绍了不同地球化学景观区的工作方法技术,金异常晕的基本特征与分布规律,合理的化探工作程序,金异常晕的检查方法及找矿实例。     

基于RAGA的PPC模型在化探异常分析中的应用——以凤太矿集区为例

化探数据处理的核心内容是地球化学背景与地球化学异常的合理区分,找矿信息提取将直接影响到成矿预测的结果.文章采用基于RAGA的PPC模型对凤太矿集区1:5万水系沉积物化探数据进行处理,初步探讨了投影寻踪聚类方法在地球化学异常识别与元素共生组合方面的应用,以及投影方向值所代表的地质意义.结果表明,PPC模型的化探异常识别效...     

化探背景与异常识别的问题与对策

化探背景与异常划分涉及系统误差和不同地质体的背景差异,是地球化学找矿中至关重要的内容,直接影响能否正确提取找矿信息和化探找矿效果。背景与异常划分方法可分成估值和模式识别两大类,无论使用何种方法,都需要对原始数据作符合地质规律的转换。     

地矿部开展第二代区域化探工作十二年

本文回顾和总结了地矿部12年来在全国范围内开展第二代区域化探工作所取得的找矿成果和经济效益等人们关心的问题.为了更好地评价地矿部各省、区局对目前已取得的区域化探资料的利用和发掘的程度、区域化探异常检查方法运用和工作质量以及对区域化探发现的矿产地所作的进一步普、详查工作,文章根据各局历年报部的各类工作数据的统计提出了单位面积内发现矿产地数(处/万km²)、见矿率(%)以及矿床查明率(%)等三个评价参数.在此基础上对各省、区局的区域化探中的各项工作进行了评论.对今后工作提出了:①当务之急是充分地全面地利用区域化探资料;②异常评价和异常查证仍是我部各局工作中的薄弱环节,特别是异常检查的工作方法和工作质量问题.     

油气化探异常评价的研究

根据油气化探异常评价的研究方法及其有关问题,指出了选择参数既要具有明确的地质、地化意义,又要符合某种数学原理及最优化准则。据此对异常与背景属性及其确定方法进行了讨论。概述了油气异常判识准则。强调了组构异常及变量之间的相关性或关联信息提取的重要性。     

遥感异常与地球化学指标间的映射关系模型探索

采用改进的遥感异常提取方法,以甘肃金川地区的LandSat 8遥感影像数据为基础,结合主成份分析方法及低通滤波后期处理,得到空间规律性较强的烃基及铁染异常;进而对测区的土壤地球化学取样分析数据,利用统计学方法寻找不同元素异常(或地球化学指标)的内在关联,并建立土壤地球化学指标比值与遥感异常之间的关系模型.继续构建出基于...     

非线性地球化学矿化元素组合求异方法在西藏洞噶普矿区的应用

复杂的地质作用和控制因素常常使得地球化学元素的分布特征呈非线性,传统的线性模型在处理元素非线性分布具有一定的局限性和不适应性。文中以研究地球化学矿化元素组合为主线,应用aiNet网络模型(带权的不完全连接网络)对地球化学数据做预处理,应用FastICA算法(快速定点独立分量分析)求取矿化元素组合,应用分形含量面积法圈定元素异常下限,应用分形含量梯度法确定元素异常浓集分带,形成了一套地球化学矿化元素组合求异的非线性方法体系,并在西藏洞噶普矿区1∶1万土壤地球化学测量资料的应用中取得了良好的效果。     

利用快速聚类分析分区确定化探背景上限的方法

区域化探原生背景与异常形成于相互独立的地质过程。在岩性复杂区,不同地质单元内背景与异常的成因可能完全不同,划定统一的背景上限显然是不科学的,合理的解决方案是分区确定化探背景上限。这里提出一种采用主要造岩元素为指标,采用快速聚类分析方法划分地质单元并分别计算背景上限的简便方法。以1:200 000郴县幅化探数据为例进行试验,结果表明,该方法能有效地去除不同地质体类型背景对异常的影响,不仅能突出矿区异常,也能削弱高背景区非矿致异常,缩小靶区面积,识别微弱异常。