奇异性理论在弱异常信息提取中的应用——以冀北隐伏中-酸性侵入岩体为例

冀北地区是河北省矿产资源重要聚集地之一,成矿条件优越,其中中-酸性侵入岩体与银铅锌多金属矿床成矿密切相关。然而,大量的第四系覆盖压制了一些深部及隐伏弱异常成矿信息,使得常规化探方法在该覆盖区提取效果微弱。本文运用奇异性分析及主成分分析对冀北1∶20万水系沉积物常量元素化探数据进行分析处理,提取区内成矿元素弱异常,并将其与未进行奇异性处理的结果进行对比。结合区域地质背景、物化探资料圈定覆盖区内与中-酸性侵入岩体有关的异常区,对成矿作用、成矿规律进行分析、讨论,以期揭示区内元素富集规律。结果显示,上述组合方法可以有效提取元素弱异常并进行成矿有利区圈定,并且圈定位置与已知岩体位置、区域构造条件相吻合,共圈出隐伏异常点7个,推测其为成矿远景区。

张家口梁家沟铅锌银矿床Rb-Sr和Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

张家口南部中—新元古代碳酸盐岩地层发育,赤城县梁家沟铅锌银多金属矿床产于中元古代蓟县系雾迷山组地层中,为目前在张家口南部碳酸盐岩沉积盖层中发现的典型多金属矿床。由于缺少成矿时代数据,对该类型矿床的成因长期以来存在同生沉积和后生改造两方面的争议。本文利用单矿物闪锌矿和闪锌矿与黄铁矿共生硫化物组合采用Rb-Sr等时线法测定梁家沟矿床的成矿时代分别为126 Ma和130.7 Ma;利用单矿物闪锌矿和闪锌矿与黄铁矿共生硫化物组合采用Sm-Nd等时线法测得成矿时代分别为130.5 Ma和131 Ma。两种方法测定的成矿时代十分接近,结合张家口区域地质背景,表明张家口南部碳酸盐岩地层中的多金属矿床为燕山期构造运动时期热液活动的产物。

河北省南部平原区大气降尘来源及分布特征

从2007年11月到2008年11月,采用被动方式在河北省南部平原区域采集了48个点的大气沉降样品,分析了Al、K、Ca、Cr、Cd、Pb、Se、Mo、I、F、S等21种元素的含量。在计算了各元素之间相关性和富集因子的基础上,得出河北南部平原区大气降尘的物质来源以土壤颗粒物为主,在此基础上叠加了燃煤污染。大气降尘输入通量的结果表明,河北省南部平原区的大气质量明显低于北京平原区。省内对比表明,沧州地区绝大多数元素输入通量最大,而邯郸地区最低,省会石家庄以燃煤元素(Cd、Hg、Mo、Se)的输入通量最大为特征。

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(GIS)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GIS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?

冀中南平原区土壤氟元素来源分析

冀中南平原区东部为河北省地方性氟中毒病的高发区。针对土壤异常高氟区,本文通过分析太行山基岩、第四纪火山活动、黄河泛滥和第四纪海侵等自然因素和大气降尘、化肥、灌溉水等人为因素,厘定了自然和人为因素对土壤中氟元素含量的影响和控制程度。得出冀中南平原深层土壤中氟元素含量变化总体上受地质背景控制,在此基础上第四纪火山活动、海侵和黄河泛滥对局部地区土壤氟元素含量具有较强烈影响。土壤异常区及地方病高发区土柱剖面氟及重金属元素含量变化也显示,土壤中氟元素含量变化明显受土壤质地的控制,后期人为作用叠加量很微弱。上述认识和结论为氟中毒地方病预防和治理提供了重要依据。

河北省南部平原区土壤有机碳储量估算

土壤中碳储量的估算是当前研究全球大气碳循环和变化的基本问题。本文以河北省多目标地球化学调查所获大量土壤数据为基础,在GIS平台中采用中国地质调查局提出的"单位土壤碳含量"概念,按土壤类型和土地利用分类两种划分方式计算了河北省南部平原区土壤有机碳储量。结果表明,河北省南部平原区土壤有机碳储量为819402498t,平均有机碳储量为13206.1t/km2。

Surfer软件中利用趋势面方法圈定化探异常

元素在地壳中的分布通常受一系列因素的控制而显示空间上的系统变化,表现为元素有区域性增高或降低的趋势,化探工作的一部分重要内容就是如何在元素的空间分布中发现局部富集部位,如何将元素异常从空间分布中提取出来是化探工作研究的关键问题。趋势面分析方法把元素的空间分布分解为整体趋势和局部异常两部分,将局部异常从整体中分离了出来。文章运用实例说明了如何利用Surfer软件实现趋势面分析方法圈定化探异常分布。

河北省唐—秦地区表层土壤地球化学质量评价

唐山—秦皇岛地区是河北省重要的农业经济区,土壤质量的安全评价具有十分重要的现实意义。笔者利用唐山—秦皇岛地区表层土壤中重金属元素分析结果,在考虑土壤pH值对重金属元素含量影响的前提下,采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对区内土壤质量进行了评价。结果表明,区内主要的重金属污染元素是Ni、Cr、Cu、Cd4种元素。其中Ni、Cr、Cu3种重金属元素污染区域主要集中在卢龙、抚宁、昌黎3个县交界处及北部的局部区域。Cd元素污染主要集中在唐海县西部和西北部。综合评价表明,唐山—秦皇岛地区绝大部分区域处于无污染的水平,土壤的地球化学质量是较好的。

京东板栗生态地球化学环境比配模型与适应性区划

京东板栗是河北省优势农产品之一,由于板栗生长环境的地质地球化学方面的研究较少,致使目前板栗的种植、规划等缺乏理论依据。本文以河北迁西优质板栗产区75件样品为例,分析探讨了温度、地形地貌、岩石土壤类型和部分地球化学元素对优质板栗种植区的控制作用和影响程度,在此基础上建立了上述生态地质地球化学环境因素与板栗之间的比配模型,划分了板栗种植的优质区、适宜区和非适宜区域,为当地板栗种植和规划提供了理论依据和参考。

证据权重法在张家口地区铅锌银富集区定量评价中的应用

文章以张家口铅锌银多金属富集区为例,在前人研究的基础上,运用GIS平台提取了与成矿关系密切的赋矿层位、岩体5km缓冲区、深大断裂3km和次级断裂1km的复合缓冲区及化探、物探异常等证据图层,选用证据权重法模型对研究区进行了成矿远景区分析和评价,取得了较好效果,并讨论了预测过程中信息提取时应注意的问题。

地球化学块体方法在冀北金矿资源潜力估算中的应用

本文利用河北省1∶20万化探扫面数据,以2.4ng/g为Au元素异常下限值,圈出了分布于冀北的3个金地球化学块体。选取矿产研究和开发程度均较高的两个块体和1个区域异常,计算得出河北省金矿的成矿率为0.45%。在此基础上,估算了勘查程度较低的地球化学块体及全省金异常区内的潜在资源量。得出全省Au的潜在资源量为1836.3t,其中勘查程度较低的2号地球化学块体内潜在资源量占到该块体资源总量的3.8%,为河北省金矿下一步的重点勘探区域。

张家口地区矿化元素异常信息提取与集成

本文以局部奇异性方法为手段,结合证据权模型中点-面空间相关关系显著性指标t值,确定了成矿元素局部奇异值最优的α阈值,据此圈出了单元素异常分布区域。同时采用基于广义自相似性原理的S-A方法对复合异常进行分解,得出区域背景场和异常场的空间分布。研究显示,上述方法圈定的异常区域与已知矿床及区域成矿条件吻合程度较高,能有效地提取和增强元素弱异常,所圈异常区域可靠程度较高,具有找矿意义。

冀北两种类型钼矿床地质特征与控矿因素差异性分析

冀北(张家口—承德)目前已发现的钼矿床可分为两种类型,一是主要分布于冀北南部燕山裂陷带中,钼矿化发生时间与矿区酸性岩体侵位时间接近或相当,金属矿物以辉钼矿为主,围岩蚀变主要为钾化、硅化,成矿流体以高温、高盐度为特征;另一类主要分布于华北地台北缘隆起带内中生代火山断陷盆地中,金属矿物以低温胶硫钼矿物为主,多与铀矿共生,围岩蚀变以水云母化、萤石化、胶黄铁矿化为主,成矿流体显示低温、低盐度特征。以胶硫钼为主的铀钼矿床由于缺少合适的钼矿化定年矿物,目前年龄测试数据多限于铀矿化,测试结果表明铀矿化与区内酸性岩体及赋矿地层之间存在显著的岩矿时差。在冀北及邻区已有地质资料基础上,本文对冀北上述两种类型钼矿床存在的地质问题及研究现状进行了评述,指出分布于中生代火山断陷盆地中钼矿化成矿时代厘定问题是分析该类型铀钼矿床成矿作用过程、确定成因类型、评价深部找矿潜力的关键。

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。

基于模糊逻辑法的冀西北地区铅锌银多金属矿定位预测

模糊逻辑空间决策模型在变量取值上不是采用二态法将研究区分为成矿有利区和成矿不利区两部分,而是根据地质数据的规律取连续变化的隶属度赋值,有效避免了有用地质信息的丢失。笔者在GIS平台上利用Arc-SDM模块对冀西北地区的地质、地球化学、地球物理等资料进行了处理,利用证据权法进行了线缓冲形成的证据层与矿床(点)之间的亲近度分析,在此基础上采用列表法对原始地质变量进行了直观模糊隶属度赋值。模糊逻辑的预测结果表明,在圈出的仅占研究区面积13.2%的靶区范围内有85%的已知矿床(点)出现,与已知矿床(点)吻合程度高,预测效果理想,其结果可用于指导下一步找矿工作。

权重叠加模型在冀西北铅锌矿富集区资源预测中的应用

冀西北地区是河北省重要的铅锌银多金属富集区,在以往研究和认识的基础上,在GIS平台中提取了与成矿关系密切的赋矿地层、岩体5公里缓冲区和不同级次构造的1 km和3 km复合叠加缓冲部位及物化探异常区域,在ArcView平台中应用权重叠加(Weighted Overlay)模型对研究区进行了成矿远景区预测和评价。通过两次对证据层影响比例的不同设置,取得了化探异常区与已知矿床点吻合程度较差,在远景区预测时化探证据层不应设置过高的影响比例,而重力异常能够较好的反映深部中酸性岩体,结合已知铅锌矿床点多分布于岩体周边部位,得出可适当提高地质控矿因素和重力异常对矿体的影响比例。最终得到较为理想的预测效果图,在此基础上提出了下一步重点勘探区域。

基于MATLAB的BP网络在矿产资源预测中的应用

人工神经网络(ANN)是近几年兴起的一门综合交叉学科。人工神经网络在进行预测时,是在输出和输入之间建立一个非线性眏射关系,ANN可自动模拟各种成矿因素之间的自然关系,进行全局优化搜索,减少人为干预,提高资源预测的准确率。其中以反向传播网络——BP网络应用最广泛。由于MATLAB提供了跟踪国外先进计算方法与数学模型的许多工具箱,利用MATLAB中的神经网络工具箱,可方便地实现BP网络模型的学习、训练、拟合及预测(仿真)过程。基于上述思路以陕西省旬北地区铅锌矿的远景区预测为例,在MATLAB平台中调用其内部函数建立了BP人工神经网络矿产资源预测系统,并在此基础上进行了远景区预测。

基于ARCVIEW证据权重法的成矿远景区预测——以陕西旬北铅锌矿富集区为例

陕西旬北地区的志留纪地层是近几年来新发现的铅锌矿含矿层位,通过对研究区地球化学、地层和断层等控矿因素的分析,在ArcView平台下运用证据权重法对该区进行了资源远景区预测,圈出了6个成矿远景区。

矿产资源定量预测的研究现状

随着地质数据收集技术和数据处理技术的迅速发展及成矿理论的进展,矿产资源定量预测已由初期的主要应用数学方法进行统计预测发展演变为以计算机技术为手段,多种信息的综合预测,成矿预测的方法更加科学和完善,文章总结了近年来在矿产资源预测方面取得的一些进展及发展趋势。

陕西省大茅坪铜矿床火山岩与成矿关系研究

陕西省大茅坪铜矿床产于碧口群火山岩地层中 ,矿床的成因与成矿物质的来源均与火山岩相关。通过矿石和围岩微量元素、稀土元素、Sr和 Pb同位素的示踪 ,认为矿床是喷流沉积的产物 ,成矿年龄与碧口群火山岩形成年龄相近 ,在 12 0 0 Ma左右。矿石铅同位素特征显示大茅坪铜矿床有后期热液改造成矿作用的参与 ,这与地质认识相吻合 ,从而得出矿床成矿物质主要来源于赋矿火山岩 ,在喷流沉积成矿的基础上 ,有后期变质流体的叠加改造 。