地球化学异常下限确定方法
地球化学背景值及异常下限确定方法
地球化学背景值及异常下限确定方法地球化学背景值是指地球表层物质的普遍背景含量或分布特征，它代表了地球自然状态下的正常水平。
异常下限是指地球化学异常的边界或基线，用于识别具有异常地球化学特征的物质。
确定地球化学背景值及异常下限的方法可以分为以下几种。
第一种方法是统计方法。
这种方法通过大量的样品分析数据来确定地球化学背景值及异常下限。
首先需要收集大量的样品数据，包括地球表层物质的各种元素含量数据。
然后对这些数据进行统计分析，例如计算平均值、标准差、分位数等。
通过统计分析可以确定地球化学背景值，它通常是根据样品数据的分布特征来确定的，例如取所有样品数据的中间值作为地球化学背景值。
异常下限可以根据统计分析的结果和专家经验来确定，例如确定一个范围，低于这个范围的数据可以被认为是异常值。
第二种方法是地表地质特征方法。
这种方法通过研究地球表层的地质特征，例如地貌、岩石类型、土壤类型等，来确定地球化学背景值及异常下限。
地球表层的地质特征通常与地球化学特征有一定的关联性，例如其中一种地貌环境下可能富含其中一种元素。
通过研究这些地质特征可以得出地球化学背景值及异常下限的范围，例如其中一种地貌环境下的元素含量可以被认为是正常的，低于或高于这个范围的元素含量可以被认为是异常的。
第三种方法是参照国内外标准方法。
许多国家和地区都有地球化学调查和研究的标准方法，例如美国地质调查局的“地球化学参考样品和数据计划”（Geochemical Reference Samples and Data）和欧洲的“Geochemical Atlas of Europe”等。
这些标准方法提供了丰富的样品数据和分析结果，可以作为确定地球化学背景值及异常下限的参考。
通过比对本地区样品数据和国际标准数据，可以确定地球化学背景值及异常下限的范围。
确定地球化学背景值及异常下限是地球化学调查和研究的基础工作，它对于判别地球化学异常、环境污染、资源勘查等方面具有重要意义。
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识地球化学背景值是指某一地区或某一地质单元中普遍存在的元素或化合物的含量、性质和分布的基准值。
地球化学背景值的确定对于研究区域地球化学异常具有重要意义，可以用于评价地球化学异常的成因、时空分布规律以及对环境和人类健康的影响，为矿产资源勘探、环境污染监测、地质灾害预测等提供科学依据。
确定地球化学背景值的主要方法之一是计算法。
计算法是通过收集并统计分析成矿地区及其周边无矿化影响的样品数据，分析其元素或化合物的含量、分布规律等，从中获得背景值的估计。
计算法的基本原理是利用大量背景样品数据计算平均值、标准差、变异系数等统计参数，确定地球化学背景值。
计算法确定地球化学背景值的具体步骤如下：1.数据收集：收集大量的无矿化样品数据，包括土壤、沉积物、岩石等，覆盖研究区域的不同地质单元和不同土壤类型等。
数据来源可以包括地质调查、环境监测和矿产勘探等。
2.数据筛选：对收集到的数据进行筛选，剔除控制在矿化脉管附近的样品数据，以排除矿化影响。
3.数据统计：对经过筛选的数据进行统计分析，计算平均值、标准差、变异系数等统计参数。
可以利用专业软件进行数据分析和处理。
4.背景值估计：根据统计参数计算地球化学背景值。
常用的方法有平均值加减n倍标准差法、变异系数法等。
根据背景值的不确定性要求，选择合适的置信度和倍数。
5.空间插值：通过空间插值方法，将背景值估计结果推广到整个研究区域。
常用的插值方法有逆距离加权法、克里金插值法等。
6.异常下限值划定：在背景值基础上，结合地质地球化学特征和成矿理论，确定地球化学异常的下限值。
异常下限值是判定地球化学异常的重要参数，可以用于识别矿化体、预测矿床赋存的有效性和潜力。
需要指出的是，计算法确定地球化学背景值存在一定的局限性。
首先，背景样品的数量和质量对结果的可靠性有一定影响，样本数据的局限性和不均衡性可能导致背景值的误差。
其次，计算法难以建立起全面的空间覆盖，对大范围、复杂地质条件下的背景值估计存在一定困难。
多种确定地球化学异常下限方法的比较
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用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识摘要：一、地球化学背景值及异常下限的概念与意义1.地球化学背景值：地球化学元素含量的平均水平2.地球化学异常：元素含量明显偏离背景值的现象3.异常下限：区分背景与异常的界限值二、计算法确定地球化学背景值及异常下限的方法1.数据收集与处理2.计算背景值及异常下限3.确定置信度三、计算法在地球化学背景值及异常下限确定中的应用1.在既有正异常又有负异常分布的同一地区中的应用2.应用实例：地质勘探、矿产资源评价等四、注意事项与挑战1.数据质量与可靠性2.地区特性的考虑3.方法选择的合理性正文：地球化学背景值及异常下限的确定是地质勘探、矿产资源评价等领域的重要任务。
背景值反映了地球化学元素含量的平均水平，而异常则是指元素含量明显偏离背景值的现象。
在实际应用中，我们需要将背景值与异常进行区分，以便更好地发现和评价矿产资源。
本文将介绍用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识。
首先，我们需要收集并处理一定区域内的地球化学数据。
这一步骤中，需要注意数据的可靠性和代表性。
数据来源可以是地质调查、土壤采样、水质分析等。
在数据处理阶段，需要对原始数据进行质量控制，剔除异常值和缺失数据，并对数据进行统计分析。
接下来，我们通过计算得出地球化学背景值及异常下限。
计算方法主要包括算术平均法、中位数法、加权平均法等。
其中，算术平均法是最常用的方法。
计算公式为：背景值= （Σ元素含量）/ 样品数量在确定异常下限时，我们通常采用一定置信度的方法。
置信度反映了我们所估计的异常下限的可靠性。
常见的置信度有95%、99%等。
计算公式为：异常下限= 背景值+ 置信度对应的标准差在实际应用中，计算法在地球化学背景值及异常下限确定中具有重要意义。
例如，在既有正异常又有负异常分布的同一地区，我们可以用计算法求出总体元素背景值和异常下限。
此外，计算法还可以应用于地质勘探、矿产资源评价、环境监测等领域。
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
摘要：
一、背景值和异常下限值的定义
二、计算法确定地球化学背景值及异常下限值的方法
三、应用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的注意事项
四、结论
正文：
地球化学背景值和异常下限值是地球化学研究中非常重要的概念。
背景值是指某一地区在自然条件下，某种元素的含量；而异常下限值则是指某种元素含量超过正常背景值的最低值。
在地球化学研究中，正确地确定地球化学背景值和异常下限值对于理解元素的分布规律和地球化学环境具有重要意义。
计算法是一种常用的确定地球化学背景值及异常下限值的方法。
这种方法主要基于统计学原理，通过计算某种元素在一定区域内的平均含量和标准离差，从而得出该元素背景值和异常下限值。
在实际操作中，通常采用最小二乘法、最大似然法等数学模型进行计算。
然而，应用计算法确定地球化学背景值及异常下限值时需要注意以下几点。
首先，计算法适用于元素含量较为均匀的地区，对于元素含量变化较大的地区，计算结果可能存在较大误差。
其次，计算法需要有足够的样本数据支持，样本数量过少可能导致计算结果偏差较大。
最后，计算法仅能确定元素的背景值和异常下限值，对于元素异常的原因和机制仍需通过其他方法进行研究。
总之，计算法作为一种常用的确定地球化学背景值及异常下限值的方法，在实际应用中需要注意其适用范围和局限性。
化探异常圈定、分类、评价及查证
化探异常圈定、分类、评价及查证目录●1/5万地球化学普查 (1)1.异常圈定 (1)1.1异常下限的确定方法 (1)1.2异常浓度分级（带）方法 (3)2.化探异常分类 (3)2.1 找矿意义分类 (3)2.2按采样介质分类 (4)2.3按引起异常的地质因素划分 (4)2.4按异常范围与强度（浓度）划分 (4)3.化探异常优选及评价 (5)3.1化探异常的特点 (5)3.2异常优选与评价准则 (5)3.3 化探异常本身的评价参数 (6)3.4 化探异常的初步筛选 (8)3.5优选化探异常的方法技术 (9)3.6非找矿目的化探异常评价 (10)3.7异常评价和查证工作程序 (10)3.8异常评价与找矿效果 (12)4.化探异常查证 (12)4.1化探异常查证的目的 (12)4.2化探异常查证方法 (13)4.3化探异常查证须配快速分析 (13)●土壤地球化学测量 (13)1.1原始资料 (13)1.2成果报告 (14)2.资料的检查与验收 (14)3.资料整理的基本步骤和内容 (14)4.异常的解释推断 (14)附录F 土壤测量地球化学异常登记卡 (16)●1/5万地球化学普查1.异常圈定1.1异常下限的确定方法地质情况较简单，元素呈单峰分布，或者可以看出分布中有一个单一的背景全域和一个异常全域，就可以在全测区内(剔除高值点)计算出一个统一的背景平均值及异常下限，单峰分布时其计算式为：对数背景平均值：∑∑=ffXX L 对数标准离差：1)(22--=∑∑n nfX fX L L λ对数异常下限：λ2+=L L X T∑=57f ∑=9.83L fX ∑=53.1252L fX ∑=21.7039)(2L fX 对数背景平均值: g g f fXX L /lg 4719.1579.83μ===∑∑其反对数，即背景平均值 g g X /64.29μ= 对数标准离差：)/(lg 1909.0565721.703953.1251)(22g g n n fX fX L L μλ=-=--=∑∑ 对数异常下限： )/(40.71)/(lg 8537.11909.024719.12g g g g X T L L μμλ==⨯+=+=当1：5万化探普查区部署在异常区或矿区外围时，往往在频率分布中有一个单一的背景全域和一个异常全域交迭而出现双峰，或频率分布曲线呈不对称的正向偏斜，此时一般可利用众值m 。
地球化学背景值及异常下限确定
确定地球化学背景值与异常下限的方法有很多种。
早期采用简单的统计方法求平均值与标准偏差；用直方图法确定的众值或中位数作为地球化学背景值。
以后又发展到用概率格纸求背景值与异常下限等。
随着对地球化学背景认识的加深，采用求趋势面或求移动平均值等方法来确定背景值和异常下限，70年代以来，多元回归法、稳健多元线性回归分析法、克立格法、马氏距离识别离散点群法等多种方法常作来研究地球化学的背景值和异常下限。
考虑到方法的实用性、有效性、易操作，通过几种方法在工作区的试验对比，迭代法确定的背景值及异常下限较低，更有利于突出弱异常。
因此，工作区背景值和异常下限的确定选用迭代法。
迭代法处理的步骤：①计算全区各元素原始数据的均值(X1)和标准偏差(Sd1)；②按X1+nSd1的条件剔除一批高值后获得一个新数据集,再计算此数据集的均值(X2)和标准偏差(Sd2)；③重复第二步，直至无特高值点存在，求出最终数据集的均值(X)和标准偏差(Sd),则X做为背景值C0，X+nSd(n根据情况选1.5或2，3)做为异常下限Ca。
采用迭代法求出工作区各地球化学元素特征值及各参数（见表1）。
表1 工作区元素地球化学特征值及参数表化探数据是以多元素或多变量为特征的。
化探数据处理既研究元素之间的相互关系，又研究样品之间的相互关系，前者叫做R方式分析，后者叫做Q方式分析。
分析结果是将数据按变量或按样品划分成若干类，使各类内部性质相似而各类之间性质相异。
如果参加分析的数据含有已知类别（如矿或非矿的作用）能起训练组作用时，数据处理的结果可给出明确的地质解释，否则所做的地质解释就含有较大程度的推测性。
在特定情况下地球化学数据可能只反映单一的地质过程，这样的化探数据是所谓“来自一个母体”的。
一般情况是几种地质过程作用在同一地区，他们相互重叠或部分重叠，这反映在地球化学数据上就具有“多个母体”的特征。
化探数据处理需要鉴别和分离这些母体，即对化探数据值进行分解，确定出不同母体的影响在数据中所产生的分量。
在局部区域内定值异常下限的确定采用以下两种方式
在局部区域内定值异常下限的确定采用以下两种方式：（1）累频方式将数据从小到大排序，取85%频数的值作为异常下限值。
采用90%、95%频数值将异常划分为弱、中、强3级浓度分带。
（2）均值标准差方式对于近似正态分布的数据，采用平均值 3倍标准差的界限循环剔除离异数据点后，采用平均值+2倍标准差来确定异常下限值。
采用平均值+2-3倍标准差和平均值+2.7倍标准差值将异常划分为弱、中、强3级浓度分带。
在省域范围内依据局部区域内定值异常下限值以及异常浓度分带值分别建立异常下限趋势面、中异常值趋势面和强异常值趋势面。
▲普通聚类分析分析方法：①选择研究区分析单元；②确定分析元素（建议不少于10个）；③选择计算方法（针对元素分组和相关性分析，选择R型）；④绘制谱系图；⑤确定分组相关系数下限（建议>0.5）,并对元素分组；⑥对元素分组结果进行地质与成矿因素的分析解释。
应用聚类分析的元素分组可确定矿床类型和元素的组合特征，也可通过已知成矿单元的类比，预测评价相关研究区内相关单元可能发现的矿床类型等。
元素异常浓度特征元素异常浓度特征异常浓度特征是指形成异常的指标在异常区域范围内的数值特征，主要包括异常下限、异常特征值、异常强度、异常衬度、富集系数、异常浓度分带等特征参数。
▲背景值▲异常下限区域地球化学异常是相对于区域地球化学背景而言的。
区域地球化学背景不是一个确定的含量值，而是一个含量范围，将背景含量范围的最大值称为背景上限，当元素含量（或其他指标数据）超过区域背景上限时称其为异常，因此异常下限就等于背景上限。
▲异常特征值异常特征值是异常区域内数据的描绘统计参数量，主要包括中位数、算术平均值与标准离差或几何均值与几何标准离差。
▲变异系数反映区域内数据的变化程度，区域内标准差/平均值。
▲异常强度异常含量的高低或异常含量超过背景值的程度。
可以用异常的峰值、平均值、衬度等表示。
b 异常强度分为平均强度与最高强度。
平均强度是异常范围内原始数据的平均值；最高强度是指异常范围内最高的单样品原始分析值。
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地球化学异常下限确定方法
一、地球化学数据处理基础
数据处理的意义是获得较为准确的平均值(背景)和异常下限。
1、地球化学数据处理归根结底仍属于统计学的范畴，所以要求数据应是正态分布的，不是拿来数据就能应用的，特别是用公式计算时更要注意这一点。
正态(μ =0, δ =1)----(偏态)。
大数定理:又称大数法则、大数率。
在一个随机事件中，随着试验次数的增加，事件发生的频率趋于一个稳定值;同时，在对物理量的测量实践中，测定值的算术平均也具有稳定性。
所以如果在计算时，数据中包含较多的野值时，实际获得的是一个不具稳定性的算术平均，它实际不能替代背景值。
2、异常是一个相对概念，有不同尺度上的要求，所以不要将其看作一个定值。
在悉尼国际化探会议上(1976)，对异常下限定义:异常下限是地球化学工作者根据某种分析测试结果对样品所取定的
一个数值，据此可以圈定能够识别出与矿化有关的异常。
并对异常下限提出了一个笼统的定义:凡能够划分出异常和非异常数据的数值即为异常下限。
据此，异常下限不能简单的理解为背景上限。
二、异常下限确定方法
具体异常下限确定方法较多:地化剖面法、概率格纸法、直方图法、马氏距离法、单元素计算法、数据排序法、累积频率法……
下面逐一介绍:
1、地化剖面法:(可以不考虑野值)
在已知区做地化剖面:要求剖面较长，穿过矿化区(含蚀变区)和正常地层(背景)，能区分含矿区和非矿区就可确定为下限。
2、概率格纸法:(可以不考虑野值)
以含量和频率作图
15%--负异常
50%--背景值
85%--X+δ(高背景)
98%-- ( X+2δ)异常下限
3、直方图法:(可以不考虑野值)
能分解出后期叠加的值就为异常下限
4、马氏距离法:(在计算时已考虑野值)
针对样本，实际为建
立在多元素正态分布基
础之上—多重样本的正
态分布，超出椭球体时—
异常样(如P3点)。
相似于因子得分的计算，最后为一个剔除异常样本时的计算值，实际计算出综合异常边界线。
当令m=1时，
上式化解为Xa=Xo?KS，这是我们较为熟悉的单元素(一维)计算异常下限常用公式。
该方法计算较为复杂:下面给出一个实例:
马氏距离(黑色虚线)圈定异常基本为两种以上元素异常的重合的部分。
上图中Hy-44与Hy-45综合异常中，由于As元素相连，传统方法无法分割。
用该方法可分解为两个异常，后来实际查证中也证明:左边Hy-44为Au、Cu、Co的成矿，右边Hy-45为Au、Cu的成矿。
解决手工的随意性。
5、单元素计算法:(必须剔除野值)
Xa=Xo?KS
(Xa—异常下限，Xo—背景值，K—取值系数，S—标准离差)
2t,k12从标准正态累积频率密度函数公式: ,,,,dkt,,,2,
推断出当K=1.65、2、3时，密度函数分别为95%，97.7%，99.8%
一般为计算方便，通常取K=2，这就是Xa=Xo?2S的来源。
通常应用时，用Xa=Xo?3S无限循环剔除，直到无剔除数据时，对于地球化学通常几百—上千的数据，基本保证数据为正态分布。
则此时Xa=Xo+2S定为异常下限
为保证数据为正态分布，实际计算时先将数据转换为对数，此时由于数据离差变小，在剔除野值后，基本都能保证为正态分布。
为进行下步计算处理有了理论保障。
6、数据排序法:(不考虑
野值)
比较简单、实用
所有数据从小到大，
按含量排序
做图(含量—纵坐标，1，2……n含量顺序序列
----横坐标)
异常有明显的一斜率
但数据太多时不适合
7、累积频率法:(不考虑野值，在使用时为网格化数
据)
目前较为普遍
元素含量高低分级，采用累频分级方式，分19
级，
分级频率:
0.5-1.2-2-3-4.5-8-15-25-40-60-75-85-92
-95.5-97-98-98.8-99.5-100(%)
异常85-90-95-100(%)和<15%
8、实际使用异常下限值的确定:
实际上各方法确定的异常下限都是可行的，关健是确定的这个值合不合理是值得商榷的。
在1:20万区域化探中，由于一般取水系沉积物，样品经过了充分的均一化，方差较小，数据基本为正态分布，剔除不了几个野值，此时计算下限与实际使用值变化不是很大(当然1:20万或1:25万由于区域较大，各分区中元素背景不一，异常下限是不同的，应该适当考虑分区，分别确定异常下限)。
1:5万相对样点较密，部分可能涉及矿区，数据变化较大，此时必须考虑剔除野值，保证数据为正态分布。
1:1万等数据以土壤或岩石原生晕为主，此时主要在矿区工作，数据高的达矿体边界品位，低得很低，在剔除野值，保证数据为正态分布后，剩余数据计算的异常下限明显偏低，有时导致2/3区域都为异常，如我曾经有个工作区，1:1万岩石
测量，经计算Au异常下限为30PPb，最后使用值为80PPb。
矿区化探异常下限的确定需根据实际情况。
实际上述只是给出了一个计算确定异常下限的方法，实际上上面计算的异常下限值在使用时只是一种参考，使用值是根据该计算值在地球化学图面上最终的确定的，确定依据:
1、异常占总体地球化学图面的15%左右
2、保证异常的连续性(不出现较多的星点状异常)
在异常下限确定后，后面的异常分带就简单多了，一般以异常下限有0、2、4倍划分为外、中、内带，它是推断是否矿致异常的基础，一般矿致异常都有明显分带，而地层引起的异常一般只出现高背景，也即无分带现象。
三、地球化学各参数意义
均值(原始数据直接计算)—平均含量大小
离差(原始数据直接计算)—相对平均值的离散程度(反映成矿的可能)
背景值(剔除所有野值后计算，一般此时为正态分布，符合概率统计概念)----真实背景大小
背景离差(剔除所有野值后计算)—计算异常下限需要
变异系数—离差/平均值，越大更易成矿，一般用大于1判别，如大于5肯定可成矿。
衬值—原数据/(背景值、异常下限、同类岩石…)--比较值
异常强度—最大值/异常下限
面金属量—平均值*面积，成矿规模大小
NAP值—衬值*面积，不同异常间相加或比较
外、中、内带—异常下限的2n(n=0、1、2或其它等)，平面分带性
相关系数—相关程度，用临界相关系数判别。