矿床地球化学报告

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1、孙逸峰2014-12-30趋势面法与S-A法在地化异常提取的对比研究趋势面法与S-A方法在地球化学异常提取中的对比研究姓名：孙逸峰学号：20111004611班号：021112指导老师：李建威孙逸峰2014-12-30趋势面法与S-A法在地化异常提取的对比研究目录1.勘查地球化学异常提取研究现状22.方法原理32.1趋势面方法基本原理32.2S-A方法基本原理32.3PCA原理43.实例研究43.1数据来源43.2数据处理43.2.1数据预处理43.2.2地球化学数据主成分分析53.2.3趋势面分析63.2.4S-A分析83.

2、3结果评述9结束语9孙逸峰2014-12-30趋势面法与S-A法在地化异常提取的对比研究1.勘查地球化学异常提取研究现状地球化学勘查简称化探,原是一种找矿技术方法,但随着它的发展,已建立起自己的理论与方法学体系。研究领域从找矿扩展到基础地质、地球化学、环境地质、污染调查、农业、畜牧业、地方病等,发展成为地质科学的新分支,称为勘查地球化学。实际上,它是系统地在不同尺度和规模上研究岩石圈、水圈、生物圈、气圈、土壤圈和技术圈(人类活动造成的特殊圈)中化学元素、同位素及其化学特征的空间分布变化规律,并探讨它们在宏观、微观尺度内的分配与

3、迁移机制如何有效利用地球化学数据圈定异常是人们普遍关注的问题。近年来当人们认识到那些建立在经典统计学基础上的各种传统方法的局限性时，尤其是稳健统计学在化探数据处理中得到应用后，又相继出现了不少确定异常下限的新方法新技术，这些方法的提出使得异常识别更具真实性和客观性，其中分形理论和数据滤波处理方法的应用就是比较成功的例子。其中最精细的方法要数由成秋明和Chengetal.所发展的C-A和S-A方法，因为它不仅考虑了频率分布而且采用了空间分布，该方法的优势是将地球化学场的各向异性、广义自相似性、尺度不变性等特征集于一体，通过压制变

4、化性背景干扰来突出局部异常，该方法在国内外地球化学、地球物理和遥感致矿异常信息提取中取得了良好的应用效果。成秋明、李庆谋等学者（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；李庆谋和成

5、秋明，2004；Hronsky　andGroves，2008）通过研究发现：地球化学元素、矿床的空间分布在特征空间域具有局部不均一性和各向异性，并且通常表现出服从多重分形分布的特征，分形模型也由此逐渐被引入到地质复杂度研究中。化探异常的提取与解释一直是地球化学勘査工作中的重中之重，运用合理的方法正确处理好地球化学背景与异常之间的关系是决定化探工作成败的关键。目前主流的研究方法主要有概率图法，多种双变量法，多变量法，趋势面分析法，S-A法等。本文研究就是通过趋势面分析法与S-A分析方法在化探异常提取上进行对比研究。2.方法原理2

6、.1趋势面方法基本原理趋势面分析方法认为化探数据包含着与空间地理坐标相关的3部分信息:①反映区域性变化规律，这些规律由区域构造、区域岩相、区域背景等地质因素控制;②反映局部的变化特征；③反映随机性变化规律，这些规律是由随机因素造成的偏差而形成的。因此，观测值由如下3部分构成:Zi=Ti+Ni+ei，其中，Z为观测值，T反映总体变化规律性变化，Ni反映局部特征，e为噪声。趋势面方法圈定局部异常可分为3步:数据检查，剩余值计算，元素异常圈定。孙逸峰2014-12-30趋势面法与S-A法在地化异常提取的对比研究趋势面分析方法圈定异常

7、区的实质是拟合出不同地理坐标处趋势值与化探采样点实际值的正剩余值，此值为一相对值，因此在应用趋势面分析法时，应注重结合区域地球化学背景值与化探元素分析值，辅助判断圈出的异常区对实际勘查工作是否具有指向作用。2.2S-A方法基本原理S-A(多重分形滤波)方法的基本假设是一定的地质过程所产生的地球化学场或图像在分形意义下是可区分的，地球化学场的分布与尺度之间服从一定的指数关系，即尺度不变性，也称为自相性，这种具有空间自相似性的成分往往突出反映了空间相关的特定地质现象或地质过程。在频率域空间，这种尺度不变性（自相似性）主要通过能谱密

8、度的分布来反映，可由以下指数模型刻画：A（S≥s）∝S-β其中：S是能谱密度，A（≥S）是在能谱密度空间上能谱密度大于S的面积，β为分形模型的指数系数，若S与A（≥S）服从指数关系，对其同时取对数绘制的双对数图上，lnS－lnA（≥S）图上，S的不同取值区间对应于不同的线性关