地球化学异常异常下限确定及异常圈定探讨-地质所-朱斌

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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。

多种地球化学异常下限确定方法的对比研究

多种地球化学异常下限确定方法的对比研究

多种地球化学异常下限确定方法的对比研究陈健;李正栋;钟皓;武明贵【摘要】地球化学异常下限值是区分背景区与异常区的基本参数,而异常下限的准确性直接关系到下一步找矿工作的实施.本文以青海省治多县区域1:1万土壤化探样品中Ag、Cu、Zn、Pb、Bi、Mo、W七种元素为例,使用传统计算方法、85%累计频率法、分形方法对测试数据进行处理,对比研究认为:传统计算方法求得的异常范围小,且较为分散;85%累计频率法与传统方法所得异常下限值比较接近,具有合理性与客观性,相对于传统计算方法,分形方法对弱小异常的识别效果显著,但异常范围过大,给异常查证工作带来难度.确定异常下限值时要研究数据分布模式和地质背景,分析区域地球化学特征差异,应采用多种分析法对比确定合理的异常下限,圈定出有效的异常区.【期刊名称】《地质调查与研究》【年(卷),期】2014(037)003【总页数】6页(P187-192)【关键词】地球化学异常;异常下限;分形方法;85%累计频率法;青海省【作者】陈健;李正栋;钟皓;武明贵【作者单位】青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院,青海西宁810007;青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院,青海西宁810007;青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院,青海西宁810007;青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院,青海西宁810007【正文语种】中文【中图分类】P632确定地球化学异常下限是勘查地球化学工作中的一个基本问题,也是勘查地球化学应用于矿产资源勘查工程中指导成矿远景评价的一个关键性环节[1]。

确定的异常下限过高,易遗漏隐伏矿床形成的矿致异常,而异常下限过低,容易干扰矿致异常的识别和弱异常的提取。

但由于区域地质背景和成岩、成矿作用的复杂多样,迄今仍没有发现一种普遍适用的异常下限的计算方法,各种方法各有优势,同时又存在假设条件的制约和使用的局限性。

因此,在生产与科研工作过程中,采取多种方法计算,并结合区域地质背景进行综合对比研究来确定异常下限,是能够圈定合理异常区的一种有效途径。

化探异常圈定判别查证方法

化探异常圈定判别查证方法

异常圈定与判别
某地采用剔除法确定有异常下线
异常圈定与判别
当勘查区内元素频率分布出现一
个单一的背景全域和一个异常全
域交迭出现双峰,或未出现双峰, 但频率分布曲线呈正向倾斜时,
一般可以用众值(M0)代替平均
值(X); 对于元素分配不服从正态或对数
正态分布,而是呈双峰或多峰态,
采用多重分形方法确定异常下限。
分析质量评估
分析质量不合格,所得出的结论也是错误的,所以未做评估的数据无 可靠性可言。通过分析数据质量的评估,说明哪些元素数据满足化探 要求,哪些数据可作为参考或在哪些方面可以利用。比如报出率小于 50%显然不能满足编制地球化学图的要求,但仍可用于异常圈定。

建立数据文件

化探数据量大、指标多,令人眼花缭乱,必须对所有取得的数据进 行认真严格整理。 采样点坐标数据 主要对实际采样点位与分析测试样品号一一对应起来! 分析数据 对实验室提供的数据进行分析。按照样品性质进行分类整理,在
用异常下限倍数作异常内、中、外带的大致划分。初步判定异常是否
为非矿异常。
异常圈定与判别
异常解释评价内容
解释评价没有固定模式,地球上没有成矿条件、成矿特征完全相同的
矿床,所以异常表现也各异。既要考虑异常的普遍特征,也要重视异 常的特殊性,特殊性就是所评价异常具体情况,细节。


异常解释是提出设想,然后再求证过程。要大胆设想,当然设想也要
异常圈定与判别
元素异常下限确定 根据测区地质和景观特征,选择使用整个测区或划分子区来确定异 常下限。 对勘查区面积不大,地质情况比较简单,元素呈明显单峰或有一个 单一的背景全域和一个异常全域分布,就可以在区内剔除高、低值 含量(X±nS)根据工作区情况,n值一般为1.5-3,计算出一个统一 的背景平均值(X0)和异常下限(T);累积频率85%或95%对应的含 量,目估法经验判断。无论何种方法确定仅作为参考值,以能否客 观反映本测区(或子区)矿产和矿化分布特征为依据,作适当修正。

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

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

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和异常下限值是确定地球化学数据(如元素、同位素、矿物成分等)在特定地区或区域中的参考水平和异常程度的重要依据。

通过准确、科学地确定这些值,可以更好地了解地质体的特征和演化过程,为地质勘探、矿产资源开发、环境保护等提供科学依据。

一、地球化学背景值的确定地球化学背景值是指在其中一地区或区域内,特定物质的浓度或含量的平均水平。

确定地球化学背景值的步骤通常包括以下几个方面:1.收集样品:收集具有代表性的地球化学样品,例如土壤、水体、岩矿、植物等。

样品的选择应该根据所研究的地质背景、地貌类型、地球化学特征等因素进行科学确定。

2.分析样品:对采集的地球化学样品进行实验室分析,测量样品中感兴趣元素或化合物的浓度或含量。

常用的分析方法包括原子吸收光谱法、质谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。

3.数据处理:对得到的分析数据进行标准化处理,比如排除明显异常值、进行数据加权、样品稀释等。

可以使用地质统计学的方法,如均值、中位值、方差、协方差等进行数据处理。

4.制定地球化学背景值:根据所得到的标准化数据,结合地质特征、地貌分布、岩石类型和地球化学异常的特点,确定具体的地球化学背景值。

这个过程需要综合考虑样品的数量、采集方法、标准化处理等多个因素,确保背景值的可靠性和科学性。

二、地球化学异常下限值的确定地球化学异常下限值是在地球化学背景值的基础上确定的最低异常值,用于评价地球化学数据是否存在异常现象。

确定地球化学异常下限值的步骤如下:1.选择异常处理方法:根据所研究的地质背景、地貌类型、地球化学特征等因素,选择适合的异常处理方法。

常用的异常处理方法包括等级判别法、离群值分析法、空间统计法等。

2.处理异常值:对采集的地球化学样品中的异常值进行排除或修正。

排除异常值的方法通常包括删除异常值数据样本、使用替代值代替异常数据等。

3.确定异常下限值:根据排除或修正之后的数据样本,再次进行数据处理,得到修正后的数据分布。

土壤化探中异常下限的确定(可编辑)

土壤化探中异常下限的确定(可编辑)

土壤化探中异常下限的确定土壤化探中异常下限的确定摘要土壤地球化学异常下限的确定是勘查地球化学的一个基本问题,也是勘查地球化学应用于矿产勘查时决定成败的一个关键性环节。

但由于地质背景和成矿模式的复杂多样,迄今为止仍然没有一种普遍适用的异常下限计算方法诞生,各种计算方法各有优势,同时又有假设条件的制约和使用的局限性。

为此,采取多种方法计算异常下限并根据地质背景进行综合比较以确定异常下限是当前圈定异常的一种有效途径。

地球化学异常下限值是区分背景区与异常区的基本指标,而计算异常下限值的准确性也直接关系到下一步探矿工作开展的关键。

本文分为三个部分论述土壤化探异常下限的确定。

首先介绍一些土壤化探异常下限的确定的相关概念;其次介绍各种方法,如:剖面图法、直方图解法、面积校正累积频率法、马氏距离法、单元素计算法、累积频率法、迭代法、传统统计方法、多重分形法分形、均值标准差法、含量-面积(C-A)分形方法、概率格纸图解法等);最后用一些矿床应用实例来验证及评价一些方法。

本文选取新疆西天山成矿带托逊地区1:50000土壤X荧光化探样品中Mn、Fe、Zn、As四种元素为例,使用传统统计方法、多重分形方法、85%累计频率法分别对化探数据进行处理后得出结论:传统统计方法计算出的异常范围小,且较为分散;多重分形方法对弱小异常的固定效果明显,但范围过大;85%累计频率法与传统方法所得异常下限值比较接近,但对弱小异常的识别效果相对于传统方法显著;对化探找金中背景值、异常下限的传统计算方法进行了讨论;土壤元素异常下限值的确定对环境地球化学评价具有重要意义。

传统异常下限值计算方法仅适用于元素含量数据呈正态分布的情况, 而事实上土壤元素含量的空间分布极其复杂, 很可能具有多重分形分布特征。

本文利用校正累积频率分形方法确定铜陵矿区土壤中的异常下限值为1.687 mg / kg , 并据此圈定了异常范围。

与传统方法所确定的异常下限值及相应异常区域对比, 分形方法圈定的异常区域范围更广, 更为合理、有效。

地球化学背景值及异常下限确定

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。

实验二 地球化学背景及异常下限的确定

实验二  地球化学背景及异常下限的确定

实验二地球化学背景及异常下限的确定一实验目的与要求通过实验,进一步理解地球化学背景及异常下限的基本概念,初步掌握地球化学背景及异常下限确定的几种方法二实验方法与步骤:(一)长剖面法长剖面法是建立在地质剖面观察基础上,以对比剖面地质观察和样品分析结果来确定背景值及背景上限。

确定具体实验方法与步骤:(本练习只作以上2、3两步骤)1首先,工作时应选择确定一条或几条横穿矿体的有代表性的长剖面,在测制地质剖面的同时,以一定间距采取岩石(或土壤)样品,分析有关元素的含量,并编制地球化学剖面(图1);2 其次,利用地球化学剖面图来对比剖面地质观察结果和元素含量变化,并根据远离矿体处样品中的元素含量,平行横坐标做一条平均含量线,与纵坐标相交处指示的含量即为该元素在这一地段的背景值,本练习要求将图1中W、B、Be三种元素的背景值确定出来;3 根据远离矿体处样品中元素含量的波动范围,由波动上限处平行横坐标做直线,与纵坐标相交处指示的含量即为该元素在这一地段的背景上限。

本练习要求将图1中W、B、Be三种元素的背景上限值确定出来。

图1 内蒙古某地地球化学异常检查剖面图(二) 直方图解法直方图解法确定背景值及背景上限的基本前提是,元素在地质体中呈正态分布或对数正态分布。

应用这种方法时,首先统计绘制元素各含量的频率直方图;然后根据正态(或对数正态)分布特点确定众值Mo 来代表背景值;以计算的均方根差(离差)σ来确定背景上限(或称异常下限)C a。

其具体步骤如下:1) 将参加统计的各样品元素含量,由低到高按一定含量(或其对数)间隔分组。

分组数在正常地区一般为5~7个或更多,并统计各组样品的频率(或频数)。

2) 以含量(或其对数)为横坐标,以单组样品频数(或频率)为纵坐标绘制直方图。

3) 在频率(或频数)最大的直方柱中,将左顶角与右邻直方柱相应顶角相连,将右顶角与左邻直方柱相应顶角相连。

两连线的交点在横坐标上投影即为众值Mo,也就是所求的背景值Co(或背景值的对数值)。

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2、概率格纸法(可以不考虑奇异值)
将实测数据点以含量和频率作 图投绘在正态概率格纸图上,如果 基本分布在一条直线上,就可以读 出任一分位数值,分位数值就是某 一累积频率所对应的含量值。 15%——负异常 50%——背景值 98%——(X+2δ)异常下限 分位数值是一组很有用的统计 特征值。
如果为两条斜率不等的 直线所综合形成的曲线,应 用多重母体分解法,以拐点 为界,左侧背景占60%,右 侧异常占40%,换算成单一 母体累计频率。 背景母体的累计频率=背景 部分每个点的累计概率 *100/60。 异常母体累计频率=(异常 部分每个点的累计频率-60) *100/40。 再分别绘累计频率图。 所得背景部分累计频率基本 为一条直线,50处的横坐标 即为背景值。98处的横坐标 即为异常下限。
3、直方图法(可以不考虑奇异值)
背景值 研究子样分布直方图为单峰、并接 近对称的近似正态分布,则对最大频率 柱左侧顶角与右邻直方柱左顶角连线, 两条线交点在横坐标上的投影为众值M0, 即可作为背景值。以最大频率直方柱高 的0.6倍作横线,与频率密度曲线有左右 两交点,左交点至众值投影线间长度对 应的含量为均方差S。由向右量2-3倍S长 度,该处所指的含量即为异常下限。
S
2S
异常下限
如果是明显的双峰分布、且各自较为对称, 即可以在衔接部位定位异常界限,也可以按上 法对低含量的母体进行图解求众值、均方差和 异常下限。
如果分布直方图为单峰正偏形态,仍按下 述方法图解,因为确定均方差S时,只考虑未 受高含量矿化影响的样品,只对低含量部分进 行图解。
4、多重分形法

多重分形法将背景与矿化 异常的形成认为是两个相互独 立的过程,它们分别满足不同 的幂指数分别。目前利用分形 技术进行地球化学异常下限确 定的方法主要有(含量)周长 法、(含量)面积法、(含量) 距离法、(含量)频数法等, (含量)求和法,以(含量) 求和法进行讲解。
工作中一般处理的地球化学元素背景值均属于局部的背景值
背景的范围、尺度不同,异常的规模、性质也就不同。以地球化学省为 背景发育的成矿区带是区域地球化学异常,同时它又是圈定局部异常(矿产异 常)时的背景。背景与异常具有相对性。
怎么样圈定背景区、异常区。
关键是背景值及异常下限的确定。 背景值与异常界限的确定是地球化学调查中最基本的
箱图及两侧横线内数据为正常值,该范围以外为奇异值(高、低)。 估计二个横线附近的数值,高奇异值为大于箱图上方横线处对应数值的所 有数据,低奇异值为小于箱图下方横线处对应数值的所有数据。 剔除所有奇异值后,再重复箱图操作,直到所有剩余数据均落在正常值范 围内。
上述几种方法只是计算出了背景值和异常下限的参考数 值,且各种方法各有优缺点,实际使用背景值与异常下限值 是根据该计算参考值在地球化学图面上表现最终确定。 主要标准如下:
5、含量排列法(不考虑奇异值)

从频率与含量在双对数坐标中的表现图形来认识正态分布、 对数正态分布及多模式分布,进而在上述分布中加入若干异常高 含量值,从而得出含量排列法的确定划分地球化学异常下限的方 法:
在频率与含量 双对数坐标中,当 不存在异常时,正 态分布与对数正态 分布模式的曲线可 划分为两段,二者 以拐点是否明显以 及两段间的过渡关 系相区别。多模式 分布以三段为特征, 他与对数正态分布 加异常的区分在于 其第ⅠⅡ段较平缓。 当存在异常时,第 Ⅱ与第Ⅲ段的分界 点即可视为异常下 限,当曲线可划分 为三段以上时(可 能对应于多模式分 布),为提高异常 下限,应将第Ⅲ 与 第Ⅳ段的分界点确 定为异常下限。
中钢集团天津地质研究院有限公司 青年员工岗位技能经验交流竞赛
所属部门:地 质 所
参赛人员:朱

斌 间:2012.10.9
背景值及异常下限的确定
富集区
背景区
贫化区
背景值 从找矿的角度,化探中将未受成矿作用影响的地区叫做背景区。 背景区元素含量总是在背景上限和背景下限之间变动,接近背景上限或者背景下限 含量值的样品是少数的,大多数接近平均值。 背景区内元素大多数元素含量的平均值即为背景区元素背景值(简称为背景值)。 异常值 地球化学异常区是相对于地球化学背景区而言的,是指与地球化学背景区有显著 差异的元素的含量富集区或贫化区。 在异常区内,指示元素的含量与周围的背景区有明显的差异,该指示元素的含量 值称为地球化学异常%左右
2、保证异常的连续性(不出现较多的星点状 异常)
问题,它关系到能否识别出于成矿有关的地球化学信 息。
背景值和异常下限确定主要 方法对比及选择
地化剖面法 概率格纸法 直方图法
图解法
多重分形法 含量排列法
迭代法
数据排序法
PASW箱图法
计算法
累积频率法 稳健多元线性 回归分析法 克里格法
1、地化剖面法(可以不考虑奇异值)
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。该方法简单直观,但需经验, 又称经验法。 缺点:地化剖面反映的只是局部地区的化学信息,对于变化不均匀区域代表 性差。
6、迭代法(必须剔除奇异值)即传统方法
7、数据排序法(不考虑奇异值)
比较简单、实用, 所有数据从小到大 ,按含量排序
8、PASW箱图法(计算时剔除奇异值)
奇异值
剔除 高奇 异值 下限 剔除 低奇 异值 上限
箱图内 正态分 布范围
用PASW软件的 箱图法功能进行异常 奇异值剔除(元素含 量排序后剔除高低奇 异值),实现剔除后 数据整体均满足正态 分布,再结合迭代法 的计算公式,确定其 元素背景值和异常下 限。
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