礦床地球化學(xué)報(bào)告

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1、孫逸峰2014-12-30趨勢(shì)面法與S-A法在地化異常提取的對(duì)比研究趨勢(shì)面法與S-A方法在地球化學(xué)異常提取中的對(duì)比研究姓名：孫逸峰學(xué)號(hào)：20111004611班號(hào)：021112指導(dǎo)老師：李建威孫逸峰2014-12-30趨勢(shì)面法與S-A法在地化異常提取的對(duì)比研究目錄1.勘查地球化學(xué)異常提取研究現(xiàn)狀22.方法原理32.1趨勢(shì)面方法基本原理32.2S-A方法基本原理32.3PCA原理43.實(shí)例研究43.1數(shù)據(jù)來(lái)源43.2數(shù)據(jù)處理43.2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理43.2.2地球化學(xué)數(shù)據(jù)主成分分析53.2.3趨勢(shì)面分析63.2.4S-A分析83.3結(jié)果評(píng)述9結(jié)束語(yǔ)9孫

2、逸峰2014-12-30趨勢(shì)面法與S-A法在地化異常提取的對(duì)比研究1.勘查地球化學(xué)異常提取研究現(xiàn)狀地球化學(xué)勘查簡(jiǎn)稱化探,原是一種找礦技術(shù)方法,但隨著它的發(fā)展,已建立起自己的理論與方法學(xué)體系。研究領(lǐng)域從找礦擴(kuò)展到基礎(chǔ)地質(zhì)、地球化學(xué)、環(huán)境地質(zhì)、污染調(diào)查、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、地方病等,發(fā)展成為地質(zhì)科學(xué)的新分支,稱為勘查地球化學(xué)。實(shí)際上,它是系統(tǒng)地在不同尺度和規(guī)模上研究巖石圈、水圈、生物圈、氣圈、土壤圈和技術(shù)圈(人類(lèi)活動(dòng)造成的特殊圈)中化學(xué)元素、同位素及其化學(xué)特征的空間分布變化規(guī)律,并探討它們?cè)诤暧^、微觀尺度內(nèi)的分配與遷移機(jī)制如何有效利用地球化學(xué)數(shù)據(jù)圈定異常是人

3、們普遍關(guān)注的問(wèn)題。近年來(lái)當(dāng)人們認(rèn)識(shí)到那些建立在經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上的各種傳統(tǒng)方法的局限性時(shí)，尤其是穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)學(xué)在化探數(shù)據(jù)處理中得到應(yīng)用后，又相繼出現(xiàn)了不少確定異常下限的新方法新技術(shù)，這些方法的提出使得異常識(shí)別更具真實(shí)性和客觀性，其中分形理論和數(shù)據(jù)濾波處理方法的應(yīng)用就是比較成功的例子。其中最精細(xì)的方法要數(shù)由成秋明和Chengetal.所發(fā)展的C-A和S-A方法，因?yàn)樗粌H考慮了頻率分布而且采用了空間分布，該方法的優(yōu)勢(shì)是將地球化學(xué)場(chǎng)的各向異性、廣義自相似性、尺度不變性等特征集于一體，通過(guò)壓制變化性背景干擾來(lái)突出局部異常，該方法在國(guó)內(nèi)外地球化學(xué)、地球物理和遙感

4、致礦異常信息提取中取得了良好的應(yīng)用效果。成秋明、李慶謀等學(xué)者（Agterbergetal．，1993；Sanderson　et　al．，1994；Allegre　and　Eric，1995；cheng　and　Agterberg，1995；McaffreyandJohn-son,1996；Robertsetal.，1998；Blenkinsop　andSanderson，1996；Herzfeld　and　Overbeck，1999；成秋明，2004；李慶謀和成秋明，2004；Hronsky　andGroves，2008）通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：地球化學(xué)元素

5、、礦床的空間分布在特征空間域具有局部不均一性和各向異性，并且通常表現(xiàn)出服從多重分形分布的特征，分形模型也由此逐漸被引入到地質(zhì)復(fù)雜度研究中?；疆惓５奶崛∨c解釋一直是地球化學(xué)勘査工作中的重中之重，運(yùn)用合理的方法正確處理好地球化學(xué)背景與異常之間的關(guān)系是決定化探工作成敗的關(guān)鍵。目前主流的研究方法主要有概率圖法，多種雙變量法，多變量法，趨勢(shì)面分析法，S-A法等。本文研究就是通過(guò)趨勢(shì)面分析法與S-A分析方法在化探異常提取上進(jìn)行對(duì)比研究。2.方法原理2.1趨勢(shì)面方法基本原理趨勢(shì)面分析方法認(rèn)為化探數(shù)據(jù)包含著與空間地理坐標(biāo)相關(guān)的3部分信息:①反映區(qū)域性變化規(guī)律，這

6、些規(guī)律由區(qū)域構(gòu)造、區(qū)域巖相、區(qū)域背景等地質(zhì)因素控制;②反映局部的變化特征；③反映隨機(jī)性變化規(guī)律，這些規(guī)律是由隨機(jī)因素造成的偏差而形成的。因此，觀測(cè)值由如下3部分構(gòu)成:Zi=Ti+Ni+ei，其中，Z為觀測(cè)值，T反映總體變化規(guī)律性變化，Ni反映局部特征，e為噪聲。趨勢(shì)面方法圈定局部異?？煞譃?步:數(shù)據(jù)檢查，剩余值計(jì)算，元素異常圈定。孫逸峰2014-12-30趨勢(shì)面法與S-A法在地化異常提取的對(duì)比研究趨勢(shì)面分析方法圈定異常區(qū)的實(shí)質(zhì)是擬合出不同地理坐標(biāo)處趨勢(shì)值與化探采樣點(diǎn)實(shí)際值的正剩余值，此值為一相對(duì)值，因此在應(yīng)用趨勢(shì)面分析法時(shí)，應(yīng)注重結(jié)合區(qū)域地球化學(xué)背

7、景值與化探元素分析值，輔助判斷圈出的異常區(qū)對(duì)實(shí)際勘查工作是否具有指向作用。2.2S-A方法基本原理S-A(多重分形濾波)方法的基本假設(shè)是一定的地質(zhì)過(guò)程所產(chǎn)生的地球化學(xué)場(chǎng)或圖像在分形意義下是可區(qū)分的，地球化學(xué)場(chǎng)的分布與尺度之間服從一定的指數(shù)關(guān)系，即尺度不變性，也稱為自相性，這種具有空間自相似性的成分往往突出反映了空間相關(guān)的特定地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)過(guò)程。在頻率域空間，這種尺度不變性（自相似性）主要通過(guò)能譜密度的分布來(lái)反映，可由以下指數(shù)模型刻畫(huà)：A（S≥s）∝S-β其中：S是能譜密度，A（≥S）是在能譜密度空間上能譜密度大于S的面積，β為分形模型的指數(shù)系數(shù)，若

8、S與A（≥S）服從指數(shù)關(guān)系，對(duì)其同時(shí)取對(duì)數(shù)繪制的雙對(duì)數(shù)圖上，lnS－lnA（≥S）圖上，S的不同取值區(qū)間對(duì)應(yīng)于不同的線性關(guān)