地球化学数据库管理平台的建设与思考

为更好地发挥地球化学数据及方法在异常分析及震情跟踪研判中的作用,提高地球化学数据获取的便利性及数据存储的可靠性,规范异常核实及流动观测等地球化学样品的采集及检测流程,实现地球化学数据的自动分析及相关图件的自动绘制,中国地震台网中心建立了基于Linux系统的地球化学数据库管理平台,该平台应用数据库、地理信息系统(GIS)、WebGIS等技术,集成了样品送检、实验室检测、报告产出、数据存储筛选下载分析、图件绘制等功能,利用Piper图、Na-K-Mg三角图、同位素分析等方法,分析不同样品的地球化学特征,并给出相关图件。平台自推广以来,收集了大量的地球化学数据,提升了数据的可利用性,降低了地球化学数据分析的技术门槛,在异常性质分析及震情跟踪研判中发挥了作用。

EM分类法在区域地球化学数据挖掘中的应用--以湖南省洞口地区1∶20万水系沉积物Pb异常识别为例

利用新技术、新方法从海量的区域地球化学数据中挖掘找矿信息,实现找矿突破,具有重要的理论与实际意义。以湖南省洞口地区1∶20万水系沉积物Pb异常识别为例,尝试利用EM(expectation maximization)分类法消除岩性背景的影响,提高Pb异常识别的准确率。根据研究区岩性背景特征,选择Na2O、K2O、CaO、MgO、La、Nb、Th、Zr、Sr、Li、Mn、Ti和V作为分类指标,将研究区水系沉积物样品分成了5类。利用分类数据和原始数据,分别圈定了Pb地球化学异常。对比分析结果表明,分类前后圈定的Pb异常存在显著差异,主要表现为分类方法突出了低背景值区的一些低弱异常,同时削弱了高背景值区的一些虚假或无意义的异常。另外,新方法圈定的Pb异常与已知矿床(点)位置的对应关系更好。EM分类法可显著提高水系沉积物区域地球化学异常识别的精度。

天然气地球化学数据的获取及应用

天然气地球化学研究已成为天然气藏勘探开发的重要基础工作。由于气源的混合性和天然气化学组成和同位素组成影响因素的多样性使得天然气藏的形成过程极为复杂 ,同时也给天然气地球化学研究带来了极大的困难和严格的要求 ,故而 ,获取精确的地球化学分析数据无论对科学研究还是对气藏的勘探开发来说都非常重要。不同成因的天然气类型和同一源岩不同演化阶段生成的天然气具有不同的化学组份和不同的稳定同位素特征。根据气体化学组份和稳定同位素特征可初步确定天然气的成因类型。在天然气类型确定后 ,利用天然气碳同位素与 Ro 之间的关系式可以确定天然气的成熟度。而系列碳同位素之间会存在差异 ,存在差异的原因可能是多种多样的。稀有气体可作为判识天然气来源的一个辅助指标 ,用此指标可鉴别天然气中是否有深部气体的混入。当确定天然气中无深部气体混入时 ,可利用4 0 Ar/ 36 Ar比值对烃源岩的年代做出初步的估算。应用地球化学参数在解释天然气形成特征时 。

地球化学数据的定和化及其在系统误差校正中的应用

地球化学数据间的系统误差,既影响了图幅的拼接,又因破坏了多元总体的相关结构而干扰到地球化学数据的统计分析。针对这一问题,这里分析了地球化学数据的定和特点,探讨了系统误差校正的定和化处理方法。同时,结合实例说明了该方法的实际应用效果,并验证了定和化方法的有效性。

利用多目标地球化学数据识别第四纪沉积物类型--基于概率神经网络方法

针对利用多目标地球化学数据研究第四纪沉积物类型问题,提出了基于概率神经网络的分类识别模型,并给出地球化学特征指标选取、指标归一化、神经网络设置和训练的具体方法、步骤。在吉林省中西部松嫩平原应用表明,该方法识别出8类不同成因的第四纪沉积物,较好地解决了该区第四纪沉积物成因归属问题。概率神经网络模型对第四纪沉积物类型的识别能力远高于常规多元统计方法,且结构简单、训练快捷。

正确使用构造判别图解和地球化学数据的一些建议

本文在考虑影响构造判别图解因素的基础上 ,提出了一些选择地球化学数据指标进行构造环境判别时应遵循的原则 。

地球化学数据去噪方法研究

在简要介绍移动平均、傅立叶交换和小波变换基本原理的基础上，比较了它们在地球化学数据处理过程中去除噪声效果的优劣，并应用于塔北雅克松-轮台地区的地球化学勘探实际。研究结果表明，小波变换是一种理想的数据处理方法。

西南三江南段地球化学数据不同方法处理及应用效果

文章对西南三江南段1∶20万区域地球化学测量数据进行了衬度值、泛克里格、地球化学块体、多重分形(S_A法)、变化及统一背景等多方法处理,计算了Cu、Pb、Zn、Au、Ag等元素异常及相关分析,取得了较好的效果。认为对矿产资源评价靶区的优选和工作部署,多重分形和泛格里格法较为合适,宏观上研究区域地质构造的地球化学特征,宜选择较大半径的衬值异常和泛格里格异常。“变化背景”的异常信息量丰富,对寻找隐伏矿、深埋藏矿有利,对于基性火山岩发育区的高Cu背景,多重分形法不失为一种提取有用信息、压制干扰的有效方法之一。

地球化学数据处理平台构建及在铜绿山铜铁矿床中的应用

针对多尺度地球化学数据处理流程,开展了地球化学数据处理系统的设计与实现工作。系统分为数据处理和图件编辑两部份,地球化学数据处理部份采用VC++与Matlab混合编程的方式实现;图件编辑部份基于MapGIS二次开发设计实现。将该系统应用于铜绿山铜铁矿1∶200 000水系沉积物测量资料,从异常分析结果来看,效果良好。

傅立叶变换在地球化学数据处理中的应用

对雅克拉－轮台地区的油气化探数据进行了傅立叶变换。低通滤波消除了数据中的噪声；而带通滤波在压制噪声的基础上，有助于遴选有效异常，并可消除由于地质背景不同而造成的地球化学数据的区域性差异，用统一的异常下限取代了在不同背景的基础上分别确定异常下限的作法。

Kalman滤波技术在地球化学数据处理中的应用

针对传统地球化学数据处理问题,引入Kalman滤波对地球化学数据进行降噪预处理,并对Kalman滤波技术应用于地球化学数据误差校正的可行性进行了系统研究,并以铜绿山1:5万水系中Cu的测量数据为例进行了验证分析,试验结果表明,Kalman滤波技术在对地球化学数据处理方面具有优势,适用于地球化学数据的误差校正。

COM技术在地球化学数据处理系统中的应用

区域地球化学信息作为反映矿产资源区域特性的重要指标,在区域矿产资源评价中占有重要的地位。为了有效利用该指标,这就要求研究实用可行的数据处理系统来更好地对地球化学数据进行处理。随着数据处理方法的不断完善和地矿信息化工作的不断提高,要求处理系统本身具有可重用性、可扩展性、高效性等特点,而组件对象模型(COM)技术提供了一种如何建立可重用、可扩展组件,以及如何通过组件高效率地构筑应用程序的一个规范,使得软件系统以组件方式集成成为可能。作者在COM技术内涵基础上,结合地球化学数据处理系统目前存在的若干问题,探讨了COM组件技术在地球化学数据处理系统设计中的应用,并对数据处理组件进行了分析设计。

形态相关系数及其在地球化学数据分析中的应用（英文）

地球化学数据元素间的相关分析具有重要意义。地球化学数据是一种不遵循正态分布的成分数据,其封闭特征存在挖掘和分析的困难和障碍,因此许多传统的统计方法不适合使用。主要通过元素值的趋势分析了地球化学元素之间的相关关系,并提出了形态相关系数的概念。该方法不需要数据服从正态分布,可以忽略闭包特征的影响。实验表明,该方法简单、稳定、准确,可以显示数据元素之间的关系。此外,方法计算过程消除了回溯,因此适用于大数据的实时和动态分析。

基于聚类分析的地球化学数据分布特征研究

将地球化学采样点作为数据对象,测量的16种元素作为数据对象属性,运用数据挖掘技术中的聚类分析对采样点进行聚类,研究与分析了测区内地球化学元素的分布特征。研究结果表明,聚类结果和地层岩性有明显对应关系,能够有效地反映出不同地质单元的地球化学元素分布特征。

地球化学数据的稳健回归分析

经典的最小二乘回归分析以误差的正态分布假设为基础,当数据偏离假设时给出歪曲的甚至谬误的结果。稳健回归的M估计法通过迭代加权来削弱偏离假设部分对统计分析的影响,从而保证了结果的可靠性。对于杠杆点可用其它稳健回归方法来处理。在地球化科数据中,由于外总体的混入及各类误差的存在,偏离正态分布假设的现象是普遍的,可采用稳健统计方法来取得较可靠的统计结果。文中提供了用稳健回归方法对铀地球化学数据进行背景校正的实例;稳健方法的采用显著地增强了异常圈定的质量。

基于MapGIS的地球化学数据处理方法

利用MapGIS K9强大的数据分析与处理能力来对已有的数据进行处理,进而初步圈定某一化学异常的地理位置,结合该地区的地质特性,为地球化学找矿提供依据,结果表明该方法可以输出多种图形,并且相互都十分吻合,结果非常可靠,同时也提高了数据的处理精度与效率。

关于地球化学数据处理方法的讨论——以大兴安岭喜桂图地区1/20万区域地球化学数据为例

针对地球化学数据中存在的离群数据点在地球化学图面上出现的等量线畸变或"牛眼点"现象,本文使用多种数据网格化插值方法和参数对比以消除"公牛眼"现象,结果表明,克里格、径向基本函数、改进的谢别德、最小曲率、移动平均等方法均不能较好地消除该现象。各种网格化算法编制的地球化学等量线图和交叉验证结果证明,以改进的指数距离幂倒数加权网格化方法效果最好,并且网格参数选择中以取样间距为网格间距,以2.5倍网格间距为搜索半径和幂指数因子的网格化参数既能消除等量线畸变现象,又能对原始数据进行较接近的表达。上述各种地球化学数据网格化插值方法的对比及结果可为地球化学数据处理中遇到同类问题提供信息。

基于地球化学数据的有毒元素潜在生态危害评价研究——以内蒙古自治区敖汉旗为例

环境中不同的污染物可经过各种迁移转化途径,通过食物链进入人体,对人体的健康带来威胁.土壤污染物中以重金属比较突出,其中Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As等对生物毒性显著,Zn、Cu、Ni、Co、Sn等对生物的毒性一般.利用1∶5万敖汉旗幅水系及土壤地球化学勘查所取得的数据,采用单因子污染指数法评价单元素污染程度,并采用重金属元素毒性响应系数评价区域有毒元素潜在风险,得到研究区主要潜在生态危害元素为Cd、Pb、As,其中Cd元素危害最大,主要潜在污染因素为采石场、采矿场、垃圾场等人为地质作用因素以及原生地质环境因素.

基于地球化学数据库的火成岩及其组分空间分布规律分析

文章以3个岩石地球化学数据库--海底岩石学数据库(Petrological Database of the Ocean Floor,PetDB)、海洋和大陆岩石地球化学(Geochemistry of Rocks of the Oceans and Continents,GEOROC)数据库及北美火山岩和侵入岩数据库(North American Volcanic and Intrusive Rock Database,NAVDAT)作为基础数据集,依据岩石类型、关键组分完整性、地理信息完整性的标准,筛选出按火成岩主要组分、主要岩石类型划分的全球地球化学数据集,将这些数据集进行地理位置投图,并结合邻域分析等地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术进行纬度剖面数据分析与结果可视化。在15°N、15°S、45°N及45°S共4个剖面上的邻域分析投图结果中,以SiO 2为代表的多种氧化物在各个经度范围的质量分数异常位置和现存板块交界处、火山活动活跃区域的位置表现出契合现象,这符合在各大地质时代中发生的气候变化以及岩石圈构造运动的特点。安山岩与玄武岩的数据分布结果表明,2种岩石富集位置相似度较高,存在伴生关系。就全球尺度下的个别类型火成岩及其主量组分的空间分布规律研究而言,大数据思想的应用具有不可忽视的实用价值。