勘查地球化学1PPT课件

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勘查地球化学

勘查地球化学

●地球化学背景区:未受成矿作用影响的地区。

●地球化学背景值:未受成矿作用影响的地区的元素含量值。

可分为,全球背景、地球化学省背景、区域背景、局域背景。

●地球化学异常:天然物质中,某种地化指标与其地化背景比较,出现显著差异的现象称为地球化学异常。

通常,人们把x+2σ称为异常。

●指示元素:天然物质中能够作为找矿线索,对解决某些地质问题具有指示作用的化学元素,称为指示元素。

●勘查地球化学应用范围(找矿方法)1、岩石地球化学找矿法2、残坡积层地化找矿法3、水系沉积物地化找矿法4、气体地球化学找矿5、稳定同位素地球化学找矿法6、水化学找矿法7、生物地球化学找矿法●原生晕的形成:成矿溶液在就位成矿的过程中,成矿物质与围岩发生物质交换,使成矿有关组分带入和围岩某些组分的释出,改变围岩元素的分布特别是微量元素的分布,从而使围岩矿物组成和结构构造发生改变,形成原生晕。

●成晕元素的迁移方式(一)渗透迁移渗透迁移是由于压力差而造成的。

当围岩中存在着压力差时,作为溶质的成矿有关的组分与溶液一起沿着岩石的裂隙和孔隙流动而产生迁移。

(二)扩散迁移扩散迁移就是由于浓度差引起成矿有关组分的迁移。

当含矿溶液与围岩粒间溶液接触时,因为两者的浓度不同,成矿有关的组分由原来浓度高的成矿溶液,向浓度低的围岩粒间溶液方向迁移,直到浓度达到平衡为止。

●元素的沉淀成矿有关元素在含矿溶液中的络合物,在溶液的物理化学条件变化时发生分解,通过各种方式形成难溶化合物而沉淀。

1.含矿溶液进入开扩断裂带,外部压力降低,挥发物质气化逸出,造成有关物质沉淀;2.热液随远离岩浆而冷却;3.热液与围岩相互作用,改变了溶液的成分或pH及Eh;4.在近地表处氧化使络合物分解;5.与下渗的地下水相遇而起化学反应。

●影响元素迁移的因素(一)含矿溶液的性质1、含矿溶液中元素的原始浓度越大,则与围岩的浓度差越大,因而元素的扩散迁移作用越强,元素的渗透迁移相对减弱。

2、温度增高,元素的扩散速度加大。

本科-高职院校专业课件-地球化学-勘查地球化学

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直接信息与间接信息在勘查中相结合进行综合信息勘查
使用不同的金 分析检出限得 到的金异常图:
上图:50 ng/g 下图: 3 ng/g
提高分析灵敏度可 以取得更多的元素 分布的信息
20世纪90年代的勘查地球化学
国际地球化学填图(IGCP259)报告出版。全球 地球化学基准(IGCP360)计划实施。 中国国家攀登项目《找寻难识别及隐伏大矿、富 矿的新战略、新方法、新技术基础性研究》实 施。 欧洲科学家提出了土壤中积累污染物质超过土壤 承受能力将导致巨大灾害的化学定时炸弹概念。 1991年瑞典第二届国际环境地球化学学术会, 大量勘查地球化学家参加会议,标志勘查地球 化学家进入环境科学研究领域。
勘:系统测量大范围内的某指标 查: 调查 考察 寻找
勘查地球化学定义:系统研究地球化学 勘查的理论、方法、技术的学科。通过系 统的测量天然物质中元素及其同位素的含 量及其它的特征变化,发现地球化学异常, 进行找矿或实现其他调查目标的一门学科
地球化学勘查特点:与其他找矿方法的比较
优势
1.分析矿化微观指标 —地球化学异 常可看成是矿化微观露头
谢学锦,2003
谢学锦 中国科学院院士
中国勘查地球化学的开拓者和奠基人;是使 中国的勘查地球化学占据国际勘查地球化学 前缘的先锋和领路人;在他的带领下中国勘 查地球化学在若干领域内取得了国际领先的
地位。
学会
-中国地质
贺谢学锦先生80寿辰
H.E.Hawkes & J.S.Webb–著名应用地
球化学家 1962在 经典性著作《矿产勘查
把分辨直接矿化证据的能力扩展至几/ 十 几万,几/ 百万 ,异常-微观矿化露头
2.适用多种比例尺,出露和覆盖区 3.找矿、环境、农业、生态多目标扩大为社会服务。

地球化学勘探课件

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第一章绪论第一节:勘查地球化学的概念一、地球化学:研究地球物质成分的学科,从地球的化学成分出发去认识地球,解释地球形成及发展演化中的各种问题。

与地球物理学相对应。

二、应用地球化学:运用地球化学基本理论和方法技术,解决人类生存的自然资源和环境质量的实际问题的学科。

是地球化学的一个分支。

主要研究:1.地质作用中化学元素迁移,演化,富集的规律。

2.合理的开发,利用矿产资源。

3.岩石圈中元素的分布对土壤、农作物、人类健康的影响。

4.人类的生活、生产、消费等活动对地质环境及其本身的影响。

三、勘查地球化学:应用地球化学的一个分支,研究地质作用中化学元素迁移,演化,富集成矿的规律,其基本过程为采样――化验――数据分析――异常――验证。

四、地球化学→应用地球化学→勘查地球化学。

第二节:勘查地球化学的形成过程:一、矿产勘查地球化学的产生和发展.1.古代时期:古希腊和罗马时期:利用溪流沉积物淘洗黄金——“金羊毛”。

中国:2000多年前,《管子·地数篇》有“山上有赭者,其下有铁,上有铅者,其下有银,上有丹砂者,其下有铁金者,上有磁石者,其下有铜金,此山之见荣者也”。

2.20世纪30~50年代,地球化学找矿开始和形成,发展阶段。

①.开始于找矿:分析铜,锡元素,提出分散晕,从土壤,植物,水中进行元素(镍)的研究。

②.发展阶段:主要在十月革命后的苏联:《地球化学和矿物学找矿》1955年,苏地矿部:所有找矿工作中心必须作金属两测量。

西方国家在二次大战后,加拿大,美国,英国,法国开展研究。

3.我国的情况:1950年.东北地质局开办化探短训班。

1952年.地矿部成立后在地矿司内成立地球化学探矿室。

1956年.开展1∶2000000土壤测量。

1956年.冶金部地球物理总队成立了化探组。

1957年.地质部成立物探研究所,化探组。

1960年.北京地质学院设立地球化学专业。

1997年.已完成化探扫面:575×104KM2,发现异常5万多个,初步筛选1.36万个,对3000个异常进行验证,发现工业矿床788个,其中大,中型312处,价值达万亿元。

勘查地球化学电子课件

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◎<第一节地壳中元素的丰度>◎<第二节元素的地球化学分类>◎<第三节地表或近地表环境下元素的地球化学行为>◎<第四节地球化学背景和异常>◎<第五节地球化学晕和地球化学指示元素>※<第一节>第一章勘查地球化学基本原理“勘查技术工程学(Prospecting Technology and Engineering)”界定为:利用应用地球物理、应用地球化学、钻探工程和遥感、遥测等技术方法探测地球物质的组成、性态、结构及变化规律,为地质调查、矿产资源勘查、岩土工程、地质环境保护与地质灾害防治、考古与遗迹保护、军事及刑侦工程等多种目的服务的应用科学技术。

应用地球化学是利用组成地球物质的化学性质、化学元素的分布、共生组合及其变化规律来研究和探测地下奥秘,为自然资源勘探、生态环境保护、工程建设和基础地质研究等服务的应用科学和技术。

应用地球化学又称勘查地球化学(Exploration Geochemistry,Geochemical Prospecting),按勘查方法分类有岩石地球化学勘查、土壤地球化学勘查、水地球化学勘查、气体地球化学勘查、生物地球化学勘查等学科分支。

按应用领域可分为固体矿产地球化学勘查,水资源地球化学勘查,煤、石油和天然气地球化学勘查,工程地球化学勘查,农业地球化学勘查和环境地球化学勘查等等。

应用地球化学及其学科分支请参看下图:随着社会的进步与发展,特别是应用领域发生了很大的变化,地球化学找矿已从纯粹的找矿地球化学领域扩展到环境地球化学、工程地球化学、农业地球化学、基础地质研究等领域。

化探(地球化学找矿)这一个名词逐步被勘查地球化学所取代。

我国学者认为:“勘查地球化学是为了各种不同的目的,系统地在不同比例尺与规模上考查地壳中元素的分布变化”“,应用化学元素分布、分配、共生组合及其变化规律来指导找矿等的应用科学”。

勘查地球化学基本原理:元素丰度;元素地球化学分类;表生环境下元素地球化学行为;地球化学背景和异常;地球化学晕和地球化学指示元素第一节地壳中元素的丰度丰度:泛指任何宇宙体或地质体中元素的平均含量。

第一章 勘查地球化学基本原理

第一章 勘查地球化学基本原理

3.造岩元素
包括K、Na、Ca、Mg、Al、Si及Li、Be、Rb、 Ca、Sr、Ba。它们能形成八电子惰性气体型离 子。作为造岩元素,常量元素是地壳主要类型岩 石的成分,微量元素则成分散状态产于硅酸盐及 碳酸盐矿物中,局部富集于伟晶岩、交代岩及沉 积岩类矿床中。
4.矿化剂元素族
包括B、C、O、F、P、S、Cl。由于它们有巨 大的电负性,因而都呈阴离子或配离子,并能与 金属元素形成易溶或易挥发的配合物,对成矿元 素的迁移与富集具有重要意义。
物理风化
机械和外力作用下或气候变化 导致岩石的破裂、崩解、跨塌 等现象,没有明显的矿物组分 和化学组分的变化。


大气和溶液与岩石矿物相互作

化学风化 用导致的一种地球化学作用过

程。如:水解反应、水合作用、
氧化还原作用等。
生物风化
在生物圈中有机物活动参与的 风化作用。
物理风化
Chemical weathering of carbonates
维诺格拉多夫则采用两份花岗岩(代表硅铝层)和一份 玄武岩(代表硅镁层)的组合样品来代表地壳的总成分。 (2)国外文献,未考虑大洋地壳的组分。
只代表元素在大陆地壳中的平均含量,而不代表整个地 壳的平均化学成分。
地壳中元素分布规律
1.地壳中元素相对的平均含量是极不均匀的。 丰度最大的元素(O=47%)比丰度最小的元素 (Rn=7×10-16)在含量上可大1017倍,O占地壳 总重量的近二分之一,而Rn近重n*10t,相差十分 悬殊。
风化作用是在地球表面进行的,是岩石圈与大气圈、 水圈和生物圈相互之间复杂的物理、化学和生物作用的 综合。风化作用产生了土壤,改变了地下水、地表水和 岩石的化学形式,是元素发生再分配和存在形态改变的 主要地球化学作用。

地球化学ppt课件

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研究对象
地球及其子系统中的化学元素、同位素及其化合物,以 及它们之间的相互作用和演化关系。
地球化学元素与同位素
01 元素
自然界中由相同核电荷数(质子数)的原子组成 的单质或化合物。
02 同位素
具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同 原子。
03 元素与同位素在地球化学中的应用
通过元素与同位素的分布、分配、迁移和转化研 究地球各圈层之间的相互作用和演化关系。
05
地球化学在灾害防治中应用
地震预测预报中地球化学方法
01
02
03
地球化学异常识别
通过监测地震前后地下水 中化学成分的变化,识别 与地震有关的地球化学异 常。
异常成因分析
研究地球化学异常的成因 机制,包括地震孕育过程 中的物理化学变化、地下 流体运移等。
异常时空演化规律
分析地球化学异常在时间 和空间上的演化规律,为 地震预测预报提供依据。
油气资源勘查中地球化学方法
油气地球化学勘探
通过分析地表土壤、岩石、水等介质 中烃类气体和轻烃等油气相关化合物 的含量和分布特征,推断地下油气藏 的存在和分布范围。
油气成因与演化研究
油气资源评价
综合地球化学、地质、地球物理等多 学科信息,对油气资源潜力进行评价 和预测。
利用地球化学方法分析油气成因类型、 成熟度、运移路径等,揭示油气藏的 形成和演化过程。
元素及同位素分析技术
元素分析
利用光谱、质谱等分析技术,对样品中的元素含量进行测定。常用的元素分析方法包括原子吸 收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
同位素分析
通过测定样品中同位素的丰度比,研究地球化学过程和物质来源。同位素分析方法包括质谱法、 中子活化法等。

勘查地球化学

勘查地球化学

绪论勘查地球化学是20世纪30年代兴起的地学最年轻的分支学科之一。

它是地学与化学相结合的产物,即化学方法找矿,简称化探。

随着社会进步与发展,地球化学找矿已以从纯粹的找矿领域拓展到环境地球化学、工程地球化学、农业地球化学、基础地质研究等领域。

“化探(地球化学找矿)”这一名词逐步被勘查地球化学所取代。

5※<一.概念>20世纪中叶,原苏联学者认为:“地球化学找矿是根据基岩及其覆盖层中、地下水及地表水流中、植物中、土壤中和气体中的含矿物质不明显的微观晕,以发现矿床的一种找矿方法。

”西方国家的学者对地球化学找矿的定义则是:“地球化学找矿是基于系统的测定天然物质中一种或数种化学物质的任何勘查方法。

”我国学者认为:“勘查地球化学是为了各种不同目的,系统地在不同比例尺与规模上考察地壳元素的分布变化,应用化学元素分布分配、共生组合及变化规律来指导找矿等的应用学科。

”5※<二.勘查地球化学发展史>勘查地球化学是从一种找矿技术地球化学找矿发展起来的年轻的地学分支。

地球化学探矿最早是在北欧和前苏联发展起来的,受到了几位大师的影响。

一个是戈尔德施密特,他在挪威的哥廷根实验室开始使用光谱技术,于是有了痕量地球化学的发展。

另外两位是俄罗斯的维尔纳茨基和费尔斯曼。

我国在勘查地球化学领域做出杰出贡献的是谢学锦院士。

V.M.戈尔德施密特Goldschmidt,Victor Moritz1888年生于瑞典苏黎世,其父亲是一位颇有名望的奥斯陆大学物理化学家。

1911年在奥斯陆大学获得了哲学博士学位,毕业论文:地壳中矿物学变化的相位定律。

1929年在哥廷根大学任职。

戈尔德施米特使矿物学不再是一门纯描述性的学科。

如同古腾贝格是地球物理的倡导者一样,戈尔德施米特是地球化学的先驱者。

戈尔德施米特是犹太人,在集中营关押时期健康受到严重损害,1947年卒于挪威奥斯陆。

贡献1:1917年在挪威奥斯陆创立了晶体化学新学科,并在此基础上开创了微量元素地球化学的研究,揭示微量元素在岩石及矿物中存在形式和分布规律。

第1章 勘查地球化学的基本概念(16日)

第1章  勘查地球化学的基本概念(16日)
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第一节 元素在地壳中的分布
各元素在土壤中的分布量同样变化很大。将土 壤中元素的平均含量和岩石圈中克拉克值对比, 可以看出从岩石风化到土壤形成这一过程中,各 元素的集散情况存在很大区别(后表)。 根据风化和成壤过程中的集散情况,可将元素 分为以下三类: (1)在风化成壤过程中明显集中的元素 这类元素主要是一些在表生带能形成稳定矿物 的元素,其土壤浓度克拉克值大1.2。如Sn、As、 Cd、Be、Cr、Ga、Zr、Li、Ag、Mo等。
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第二节 地球化学异常与地球化学找矿
区域原生异常分布的范围为几平方千米至几百 平方千米,通常表现为与成矿有关的岩体或含矿 层中某些元素含量偏高。
例如,江西某钨矿区与成矿有关的花岗岩体中, 钨的平均含量为酸性岩中的140倍,与锡矿成矿 有关的广西大厂花岗斑岩中锡的平均含量高于酸 性岩14倍。
第三节 地球化学指标与评价
研究地化指标与化探异常的评价是化探找矿 的最基本最重要的任务之一。它不但具有重要 的理论意义,而且更有找矿的实际意义。 找矿地化指标的选择与异常的评价是紧密相 关的。 这里介绍一些参考性的资料,在找矿中必须 依据本地区的具体地质环境、矿床类型、地化 特点等条件来选择地化指标及制定合适的异常 评价方案。
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第一章 勘查地球化学基本概念 第一节 元素在地壳中的分布
第二节 地球化学异常与地球化学找矿
第三节 地球化学指标与评价 第四节 勘查地球化学特点及应用范围
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第一章 勘查地球化学的基本概念
勘查地球化学(地球化学探矿): 是以地质学、地球化学作为理论基础, 通过系统测试矿体(矿带或矿床)、环境、 土壤等周围三度空间与成矿、环境、土壤 有关系(时间、空间和成因)的化学元素 (包括同位素)的分布分配、组分分带、 存在形式以及与成矿有关的物理化学参数 (温度、压力、pH和EH)等,并用这些标 志进行找矿、环境监测、农业生产指导的 一门科学。
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• 中的μ和σ,就得到一条拟合曲线,用该曲线与实 测的直方图相比较,看其符合程度,可以判断实 测分别是否服从正态分布,即分别形式检验。
• 只有服从正态分布的数据,才能使用数理统计的 方法。
• 常量元素分析结果服从正态分布,微量元素直方 图往往偏向高含量方向延伸,形成正向不对称分 布,但服从对数正态分布。
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• 二、元素在岩石圈中的分布量 • 1、克拉克值 • 元素在地壳中的平均分布量称为克拉克值,或丰度。 • 不同元素克拉克值的单位不一致; • 不同元素在地球各层圈的分配不一致; • 不同元素在不同岩石类型中的分配不一致; • 影响元素分布不均匀性因素:地质作用、元素本身。 • 2、浓度克拉克值 • 地质体中某元素的平均值与克拉克值的比值。 • 如果浓度克拉克值大于1,说明该元素在地质体中相对集
• 描述一组随机变量,最严格的办法就是求得这一组数据的
概率分布函数,即概率P与含量X的依赖关系:
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• 在化探数据处理时,从原始分析数据出发,首先 把含量分成间隔,然后统计落在各间隔内的样品
数(频数),再除以样品总数(n),求出频率,以频 率对间隔作图,就得出常用的直方图。
• 检验直方图是否呈正态分布,直方图是对密度函 数的一个近似表达。如果呈正态分布,则有正态
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• 六、元素迁移的影响因素
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带、存在形式以及物理化学参数(T、P、pH、Eh)等, 并用这些标志进行找矿的一门科学。
• 2、研究对象
• 1)地球化学异常;
• 2)如何在给定的自然和经济条件下,合理、有效地应用 勘查地球化学技术方法,达到预定的找矿目标或其他目的。
• 3、研究内容 • 1)地球化学异常的发育特征; • 2)地球化学异常形成机制; • 3)地球化学异常的观测技术; • 4)地球化学异常的评价方法。
分布密度函数中对数学期望(μ)和标准差(σ) 的估计值公式:
• 1)对数学期望(μ)的估计值公式
• 算数平均值 C=1/n∑Ci ——对数学期望(μ)的 估计值
• 2)对标准差(σ)的估计值公式
• 标准离差 S=[1/n-1∑(Ci-C)2]1/2 ——对标准差(σ) 的估计值
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• 利用算数平均值和标准离差 S ,分别代入
• 2、在风化成壤过程中明显分散的元素,其土壤浓 度克拉克值小于0.8,如I、Hg、Na、Mg、Co、 Ca、Cu、Ni、K、Fe、V、P等,主要是易容是贱 金属和亲硫元素。
• 3、在风化成壤过程中聚散不明显的元素,其土壤
浓度克拉克值为1左右(0.8-1.2),如Pb、Ti、Al、
Mn、B、Si、Ba等。
中。
• 3、浓度系数 • 各种矿产最低可采品位与克拉克值的比值。 • 反映元素在矿床中的集中程度。铁仅富集6倍就能成矿,
而Bi、B则要富集上万倍。
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• 三、元素在土壤中的分布量
• 从岩石到土壤过程中,元素的聚集与分散差异很 大。
• 1、在风化成壤过程中明显集中的元素,主要是在
表生带能够形成稳定矿物的元素,其土壤浓度克 拉克值大于1.2,如Sn、As、Cd、Be、Cr、Ga、 Zn、Li、Ag、Mo等;
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• 大多数化探数据都是按对数正态分布规律进行的, 这与元素所经历的地球化学过程及其在地质体中的 分布情况有关:
• 1)结合在多种矿物中的元素服从正态分布;
• 2)集中在1-2种矿物中的元素服从对数正态分布;
• 3)由多次地球化学作用叠加形成的含量呈正态分 布,单一地球化学作用含量服从对数正态分布;
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第一章、勘查地球化学基本原理
• 绪论 • 第一节 元素在地壳中的分布 • 第二节 地壳中元素存在形式和元素迁移 • 第三节 地球化学异常与地球化学找矿 • 第四节 地球化学指标与评价 • 第五节 勘查地球化学特点与应用范围
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绪论
• 1、勘查地球化学
• 以地质学、地球化学为理论基础,通过系统测试矿体及其 周围三度空间与成矿有关化学元素的分布、分配、组分分
勘查地球化学
(讲义一)
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• 第一章 勘查地球化学基本原理 • 第二章 岩石地球化学测量 • 第三章 土壤地球化学测量 • 第四章 水系沉积物地球化学测量 • 第五章 水文地球化学测量 • 第六章 气体地球化学测量 • 第七章 其它地球化学测量 • 第八章 勘查地球化学野外工作方法 • 第九章 化探分析方法简介 • 第十章 化探资料整理方法 • 第十一章 地球化学异常解释与评价
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第一节 元素在地壳中的分布
• 一、元素的分布与分配
• 1.分布:指元素在各种宇宙体或地质体中的 含量。是描述一个总体的量,如把地壳作 为总体看,则元素在地壳中的含量称为元 素在地壳中的分布。
• 2.分配:指元素在各种宇宙体或地质体中各 部分或各地段中的含量。是描述一个总体 中局部的量,如把地壳作为总体看,则地 壳中各岩石中元素的含量称为元素在各类 岩石中的分配。
• 4)扩散作用形成的元素浓度呈正态分布;
• 5)二次不同地质作用可以引起二种类型相同而参 数不同的分布形式。
• 地质体中元素含量的概率分布形式是地球化学找矿 工作中计算背景值、异常下限等的理论依据。
• 背景值≠平均值
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第二节 地壳中元素存在形式和元素迁移
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• 五、元素迁移
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• 三、地质体中元素含量的概率分布
• 对勘查地球化学而言,所有元素含量都是实测的结果。对 于任何一种岩石或矿物中元素的含量测量结果,都不可能
是一个固定值,在排除各种可能识别的干扰影响因素外,
仍有起伏和波动,这种波动带有随机性质,对于这种随机 变化不能用简单的线性变化规律去描述。
• 线性变化规律可以用平均值代表总体变化,而随机变化, 只用平均值不能反映数据的全貌。
• 如三个含量为50、50、50,其平均值为50;对于20、80、 50,其平均值为50,但从含量分布上看,一个为直线, 一个为折线,两组数据变化不同。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 化探样品除了研究元素平均值外,更重要的是反映元素含 量在地质体中的波动变化,数理统计学就是描述随机变化
的方法,因此利用数理统计的概率分布能够较好地解决这 一问题。
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