分形奇异(特征)值分解方法与地球物理和地球化学异常重建

地球物理和地球化学异常是找矿的重要依据 .地球物理和地球化学异常取决于地层、构造在成矿时间上的多样性与空间上排列、叠置的复杂性 .地层、构造因素是构造、岩浆、沉积与成矿地球化学等多种动力学过程的综合反映 .这些岩石和构造的因素以及动力过程相互渗透和影响决定了最终地质、地球物理与地球化学场 .本文提出的在GIS环境下实现的分形奇异值分解 (MSVD)异常重建方法 ,不仅可以提取地球物理和地球化学等异常 ,而且能够进一步刻画其中的线性和环状构造、细微的局部纹理结构特征 .该方法首先对地球物理和地球化学等网格数据进行二维矩阵的奇异值分解 ,之后用左特征向量矩阵与右特征向量矩阵的直积构造一个正交完备基 .地球物理和地球化学二维数据可以投影到该正交基上 ,其投影系数是矩阵的奇异值 .在该正交完备空间的某些子空间上对地球物理和地球化学等数据进行滤波 .为了选择子空间 ,本文定义了上述正交完备基中的能谱密度、能谱半径 (或尺度 )与能量测度 .在此基础上与空间域及频率域类比 ,探讨了能量测度与能谱密度呈现分形 (fractal和bifractal)规律 .利用分形关系的间断点 ,设计分形奇异值重建算子 ,实现对地球物理和地球化学异常的分解 .

检查和评价远景地球物理和地球化学异常的技术

文章探讨了在以前查明但却没有作应有的验证和评价的地球物理和地球化学异常作检查和评价的技术的基础勘查地球物理的现代水平使得今天可以在有限的人力物力投入的情况下快速而高质量地做到这一点，异常地段的检查分以下四个阶段进行是合适的：１．收集和分析资料，对地区进行踏勘；２．为查明客体的主要地质－地球物理特征而开展剖面性工用；３．为评价地段的含矿性而对客体开展详细的地质研究；４．对客体作深部查证和评价。

内蒙古科尔沁右翼前旗复兴屯4区银铅锌多金属矿床地球物理及地球化学特征

复兴屯4区银铅锌多金属矿床位于大兴安岭中南段银多金属成矿带。利用物化综合找矿方法,矿区地表圈定四条银铅锌矿(化)蚀变带,控制铅锌银矿体32条。本文阐述了矿区的区域地质背景、地球物理特征、地球化学特征及银铅锌矿体特征,分析了物化探异常与矿体的联系,总结了矿区找矿标志。

新疆若羌县罗中镍矿地球物理、地球化学特征及成矿远景评价

新疆若羌县北山地区罗中镍矿床位于塔里木陆壳板块内的次一级构造单元—北山裂谷带西段罗中基性-超基性杂岩体中。本文根据其岩相、地球物理、岩石化学、地球化学特征对其找矿远景进行分析。

湖南宜章长城岭测区地球化学异常特征及找矿前景

长城岭测区位于南岭成矿带与钦杭成矿带叠合部位的长城岭矿田内,成矿地质条件优越。该地区主要发育Li、Rb、Cs、Be、Pb、Zn、Ag、Sb、Sn等有色稀有金属矿化。1∶10000土壤地球化学测量结果显示:Li、Rb为区内主成矿元素,具明显浓集趋势,具备一定成矿潜力,测区共圈定综合异常7处。通过异常查证及探矿工程揭露,认为长城岭测区具良好的锂铷矿找矿前景,为该地区下一步综合地质找矿工作提供了科学依据。

贵州兴义普克金矿区土壤地球化学异常特征及找矿方向

贵州省普克金矿区位于著名的黔西南泥堡金矿西南方向的外围区域,与泥堡金矿处于相同的大地构造环境,地层特征、构造样式基本相同,成矿地质条件良好,且早期120万水系沉积物地球化学测量成果显示普克金矿区内Au、Sb、As异常区域呈现较好的重叠关系。为进一步缩小找矿工作范围,文章通过在普克金矿区开展11万土壤地球化学测量,在统计分析12个被测元素变化系数、富集离散程度的基础上,结合聚类分析、相关分析、因子分析揭示元素组合规律,结果表明As、Sb、Cu、Hg等元素是区内寻找金矿的重要指示元素。文章采用平均值±3倍标准差的方法确定各元素的异常下限,并据此在普克金矿区内圈定了4处找矿指示元素叠加异常区域(HS-1~HS-4),其中有利找矿靶区2处。研究结果揭示了土壤地球化学在本区找矿的有效性。

滇西南西盟—澜沧地区土壤稀土地球化学异常的发现及找矿意义

滇西南西盟—澜沧地区属西南“三江”造山带南段,通过1∶5万土壤地球化学测量工作,发现研究区稀土地球化学异常24个,并主要集中分布在昌宁—孟连深大断裂带上及其附近的石炭系平掌组基性火山岩、石炭—二叠系鱼塘寨组碳酸盐沉积岩地层中。通过对评序靠前的AP00稀土地球化学异常进一步进行1∶1万土壤地球化学测量、1∶1万专项地质测量和少量的轻型山地探矿工程等工作的详细解剖,首次在沉积型碳酸盐岩地层中发现了新型的风化壳型稀土矿,初步估算稀土资源量已达中型规模,取得了较好的找矿突破,拓宽了找矿思路,值得业界借鉴。通过区域地质地球化学背景和AP00稀土异常区资料的综合分析,认为AP00风化壳型稀土矿的形成是经历了4次不同地质作用逐渐富集成矿的过程,是多因复成型稀土矿。根据AP00稀土矿的浸出率较低,重稀土Y元素构造(岩浆)叠加成矿作用明显,推断在深部可能存在以钇为主的重稀土原生矿,预示着寻找重稀土矿具有较大潜力。

湖南界牌岭锡多金属矿区北侧地球化学异常特征及找矿潜力

界牌岭锡多金属矿外围研究区位于南岭中段成矿带之瑶岗仙W-Sn-Pb-Zn多金属矿田西南部的瑶岗仙—汝城复式背斜中,成矿地质条件优越。该地区发育有F、Be、Cu、Pb、Zn、Sn、Nb、Ta、Li、Rb等矿化。通过开展1∶10000土壤地球化学测量显示,研究区内Li、Rb、Be、Pb、Sn、F具明显浓集趋势,具备一定成矿潜力,研究区共圈定综合异常4处。通过异常查证及探矿工程揭露,认为界牌岭锡多金属矿外围研究区具良好的F、Sn、Li、Rb等稀有有色金属找矿潜力,为该地区下一步开展综合性地质找矿工作提供了依据。

基于矿点捕获效率的赣南地区钨勘查地球化学异常多准则识别与提取

赣南地区的黑钨矿资源是重要的战略性有色金属资源,钨矿化相关地球化学异常的识别和提取对钨资源的勘查具有重要的指示意义。本研究通过聚类分析与主成分分析,识别出与赣南钨矿化密切相关的8种单元素(Ag、Cd、Pb、Bi、W、Cu、Sn、As)和元素组合(Ag、Bi、Cd、Cu、F、Pb、Sn、W、Zn、As);采用累计频率法、浓度-面积(C-A)模型和预测-面积(P-A)模型提取地球化学异常,通过捕获效率定量评估上述3种方法圈定的异常区域并进行对比分析。结果表明,8种单元素和元素组合的高异常区分布与区内4个矿集区相对应,表现出良好的指示作用。在累计频率法和C-A模型中,主成分2综合异常的捕获效率均最高(4.39和33.90),分别在15.04%的区域中识别出66.10%的矿点,以及在0.10%的区域中识别出3.39%的矿点;在P-A模型划分的异常区域中W元素的捕获效率最高(3.17),在23.97%的区域中识别出76.03%的矿点。对比3种方法,C-A模型的异常区域展示了最高的矿点捕获效率(33.90),但所圈定的矿点数量相对较少;P-A模型的异常区域矿点捕获效率虽然较低,但识别出最多的矿点(76.03%),展现出更高的捕获矿点覆盖率。本研究综合考虑矿点捕获效率和捕获矿点覆盖率,选择基于多准则提取的主成分2和W元素地球化学异常评价区域成矿潜力,并绘制异常分布图。

S-A多重分形法在Au地球化学异常识别中的应用——以埃塞俄比亚中北部为例

地球化学数据的分形/多重分形模型研究是应用地球化学的热点研究领域。选取能谱—面积(S-A)多重分形模型来对埃塞俄比亚中北部地区的Au地球化学异常进行识别,结果表明S-A多重分形模型可以有效分解复杂地球化学场,突出局部矿致异常,并在已知重点金矿集区外围识别出多个有利Au异常区,有效提高矿致异常的识别度。因此,在实际工作中可利用S-A多重分形模型准确识别潜在的矿致异常,为进一步的金矿勘查工作提供有效的地球化学依据。

多重分形局部奇异性分析方法在中国西藏多龙矿集区深层次地球化学异常识别中的应用

勘查地球化学数据作为成矿地质体预测最重要的信息载体之一,在识别提取成矿异常以及挖掘深层次成矿信息中具有重要作用。基于地球化学元素空间分布的尺度不变性和广义自相似性,以多龙矿集区1∶5万勘查地球化学数据中的Cu、Au元素为例,运用分形/多重分形和奇异性理论开展分析研究,进行成矿元素空间分布模式的识别和异常提取。针对研究区全区、断裂缓冲区和地层分区分别运用矩方法计算多重分形谱,用于描述局部地区元素的相对富集及亏损程度,并对区内Cu、Au成矿元素进行局部奇异性分析,以识别提取成矿元素的弱、缓异常信息,圈定成矿潜力区。研究表明,多龙矿集区内Cu、Au元素均表现为成矿有利模式。其中,Cu元素存在区域的弱富集,Au元素存在局部范围的超富集,近EW向与NE向断裂的交汇区域以及侏罗系为区内最有利成矿位置。通过绘制局部奇异性指数空间分布图,表征了Cu、Au元素地球化学异常空间分布特征,进而圈定了矿集区的中部和北部为成矿潜力区。

鄂西水月寺地区Landsat8-OLI遥感蚀变信息与地球化学奇异性异常信息融合应用

鄂西经历了长期剧烈的岩浆热液活动以及区域变质作用,为金矿形成提供了有利的条件。近年来,水月寺地区随着地表矿、露头矿逐渐勘查殆尽,金矿找矿工作正向覆盖区和深部等新领域拓展,由于该区地形起伏较大,植被覆盖率较高,地形切割严重,找矿难度不断增大,急需一套高效的找矿思路实现找矿突破。本文通过地质调查分析,统计水月寺金矿区9条金矿脉与金矿化关系密切的蚀变类型,利用数值运算等方法对Landsat8-OLI遥感影像进行蚀变信息提取,并利用多元统计分析、局部奇异性分析等方法提取元素分布的弱异常信息,通过数据融合技术实现遥感蚀变异常信息与奇异性异常信息的融合,结合成矿地质背景、成矿规律等综合信息划分出19个成矿远景区,在杨家淌—财神庙等地发现新的异常线索。通过奇异性分析和数据融合相结合的新思路,不但提高了地球化学异常空间的分辨率,丰富了地物空间细节,而且增强了与金矿化有关的弱异常信息,能够快速、高效地识别、提取综合异常和预测找矿远景区。

青海阿哈大洼地区地球物理、地球化学特征及金银多金属成矿条件

研究区位于柴达木盆地东南缘,大地构造隶属于柴达木盆地北缘蛇绿混杂岩带.通过对区内成矿地质背景、地球物理和地球化学特征进行综合研究,并与邻区赛坝沟金矿对比分析,认为研究区具有优越的成矿地质背景和良好的物化探异常,与赛坝沟金矿具有相似成矿背景.区内寻找构造蚀变岩型金多金属矿和热液充填矿床的成矿条件极为有利.

水系沉积物地球化学“弱小”异常研究——以嵩县幅Au元素异常为例

传统的化探数据处理方法全区常采用统一异常下限圈定异常,存在将异常扩大或者忽略“弱小”异常的缺点,笔者在河南省嵩县地区采用统一的异常下限圈定1∶5万水系沉积物测量综合异常,发现区内Au异常弱小、零散、规律性差。通过采用地质子区异常下限衬值法对区内化探数据重新处理,发现在研究区内存在多个“弱小”异常,这些异常沿主构造方向大致断续分布,具有一定的规律性。通过对“弱小”异常开展查证工作,最终在坡根、七峰山等地发现了多个金矿(化)体。证明在高背景地球化学异常地区采用地质子区异常下限衬值法圈定化探异常并指导找矿具有良好效果,研究成果可为下一步地质找矿工作提供依据。

赣南岿美山钨多金属矿地球化学异常特征及找矿前景

岿美山矿床位于南岭有色稀有金属成矿带东段之三南(龙南—全南—定南)矿集区,矿床类型有石英脉型黑钨矿、矽卡岩型白钨矿、破碎带蚀变岩型金矿及热液充填交代型萤石矿,为进一步评价矿区综合找矿前景,选择在区内开展1∶10000土壤地球化学测量,圈定各类综合异常7处,通过异常查证,提出矿区杉树坑预测为今后重要找矿地段,具有良好的萤石矿找矿前景。

西北地区主要锂矿资源分布特征及地球化学找矿远景预测

为圈定锂成矿远景区,采用已有1∶20万地球化学数据,选取西昆仑-阿尔金和阿尔泰两个主要锂矿带,基于锂元素地球化学空间分布及异常特征圈定锂矿远景区,为找矿突破战略行动选区服务。基于重点锂矿带以往1∶20万地球化学数据库,对元素相关性、背景及异常特征等参数进行再分析,结合已有锂矿床或锂矿(化)点,圈定找矿远景区。在昆仑-阿尔金地区圈定锂地球化学异常区15处,在阿尔泰圈定锂地球化学异常区12处。研究圈定27处异常区可为下一步锂矿找矿工作部署提供参考依据。

内蒙古苏吉营盘地区地球物理、地球化学特征及成矿研究

内蒙古矿产资源分布有种类多和储量大等优势,具备极高的开发前景。为了查明内蒙古乌兰察布市苏吉营盘地区地球物理、地球化学以及蚀变信息等特征,分析成矿时间和空间分布规律,在现场调查和区域地质资料分析的基础上,通过地磁测量、化探测试以及遥感解译等方法分析了研究区地球物理、地球化学以及成矿特征。结果表明:研究区各类正常岩石的极化率均较低,平均在1.4%左右,极化率差异不明显。研究区可以根据磁场特性分为4个区域。研究区元素共生组合特征相关系数基本大于0.5。对ASTER高光谱数据进行矿化信息提取,发现铁氧化物、高岭石化、绿泥石化等矿化蚀变信息异常15处。研究区金矿分布范围较广,铁矿与铜矿分布较为集中;成矿时间主要集中于新太古代、三叠纪、燕山期的侏罗纪—白垩纪;成矿带分布及空间分布多与构造有关。本研究总结了研究区成矿规律和分区,揭示了该区域良好的找矿条件和前景,为后续开发工作提供重要参考。

西藏左贡县拉荣成矿区地球化学异常特征与地质特征总结

安徽省地矿局311地质队单位对口支援西藏地质六队技术援藏人员,负责主持开展西藏左贡县拉荣成矿区地球化学与地质矿产调查工作,开展有针对性、有重点、分层次、分阶段地围绕主要找矿目标地质矿产调查,系统圈定地质、化探各类异常,划定找矿靶区和资源潜力的矿产地。在对各类异常信息综合研究和分析评价的基础上,采用大比例尺地质技术等手段对筛选出的找矿意义的异常进行系统的概略性矿产检查,对筛选出的重点矿区(点),择优进行适当的工程揭露验证等评价工作,并对具资源潜力的拉荣成矿区地球化学异常特征与地质特征进行总结,提交可供进一步工作的找矿靶区和矿产地。

湖北大冶黄龙山—双港口地区土壤地球化学异常特征及找矿潜力

通过对黄龙山—双港口地区1:1万土壤地球化学测量结果分析,探讨黄龙山—双港口地区元素含量、分布及组合,将区内元素分为Cu-Pb-Zn-Au-Ag-As-Sb中低温组合和W-Sr-Co-Mo高温组合,发现石英闪长岩、栖霞组中Cu、Au、Ag、Pb成矿可能性最大。通过计算各元素异常下限,圈定3处地球化学综合异常,结合地质物探综合分析圈定王家洞和刘家垄2处重点找矿靶区,其中刘家垄找矿靶区钻探工程验证发现铜矿体。

基于对数比变换和分形模型的地球化学异常识别与提取——以云南个旧锡多金属矿集区为例

覆盖区弱缓异常识别与靶区圈定,是矿产勘查的难点。云南个旧锡多金属矿集区50%以上面积被晚三叠统个旧组灰岩覆盖,属于典型老矿山,有必要开展新一轮找矿工作。本文以个旧锡多金属矿集区为研究对象,利用1∶20万水系沉积物数据,分别进行对数比变换、因子分析、S-A分析和靶区圈定。结果表明:加性对数比变换增强了因子分析的地质解释性,因子F1和F2的元素组合分别代表了酸性岩浆热液高-中-低温叠加的Sn矿化和基性岩浆体系的Cu矿化特征;S-A分析得到的异常区与个旧东西矿床高度契合,证实了S-A分形方法能有效消除“闭合效应”,提高覆盖区的异常识别效率;在未充分探明的异常区,圈定了4个潜在靶区,为后续的锡矿资源勘查提供了科学依据。