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      水系沉積物低弱地球化學(xué)異常提取方法研究

      2018-01-29 07:15:42
      世界有色金屬 2018年2期
      關(guān)鍵詞:正態(tài)正態(tài)分布水系

      郭 江

      (華北地質(zhì)勘查局五一九大隊,河北 保定 071000)

      目前,我國的化探工作由于受到物探工作在方法上的影響,在進行異常區(qū)域探究提取時會按照物理式的探究模式,在確定的范圍內(nèi)將異常點全面包含,并且在正常區(qū)域內(nèi)也要留夠一定的寬度,這樣的異常區(qū)域提取對于地形比較平坦的區(qū)域來說還是較為合適的。但由于水系沉積物的提取一般都是在山區(qū)或者半山區(qū)進行的,地面的坡度讓水系有明顯的趨向,使用物探方式根本就起不到作用,并且在工期和量度上也會有大量的消耗。

      1 地質(zhì)特征

      因為對于水系沉積物的地球化學(xué)異常提取要根據(jù)區(qū)域的不同來進行適當(dāng)提取方法的合理應(yīng)用,文章主要根據(jù)其中一個選擇的區(qū)域進行簡要分析。以老撾的爬奔地區(qū)為例,它所處的地理位置于泰國西褶皺帶,西以泰國撾陷帶為鄰,南東以西褶皺帶連接。區(qū)域內(nèi)部的巖石主要是以安山巖、凝灰?guī)r、粉砂巖、砂巖、、礫巖、石灰?guī)r等為主,其中凝灰?guī)r和礫巖較少,主要以安山巖和砂巖占據(jù)多數(shù),主要以北東向韌性切帶為邊緣,砂巖主要分布于東側(cè),安山巖主要分布于西側(cè),石灰?guī)r沿著北東方向向著兩側(cè)呈現(xiàn)分布狀,而巖石露出的面積則是大小不一,與成礦有著較為密切的巖性[1]。該區(qū)域內(nèi)斷裂的構(gòu)造居多,主要以北東方向斷裂為主,其次便是東西朝向,以此而產(chǎn)生的北西方向的向次級斷裂構(gòu)造。

      2 化學(xué)特征

      2.1 景觀特征

      老撾的爬奔地區(qū)屬于中低型的區(qū)域,它的海拔是500-1300m,高差是300-700m,其溝谷較為完善,切度較深,并且溝谷較為狹窄,陡崖非常發(fā)達。此類地區(qū)屬于亞熱帶雨林季風(fēng)性氣候,它的水系是來自湄公河的支流南烏江和南森河等流域,河谷均屬于常年性流水河流。它的地形地貌和氣候條件決定了當(dāng)?shù)氐赜蛑饕晕锢盹L(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化等作用為主。水系類的沉積物在砂巖的區(qū)域部分主要以細砂、粉砂淤泥等形式出現(xiàn),但是在石灰?guī)r較多的區(qū)域因為巖溶漏斗和溶洞的存在,讓水系中沒有存水的地方,主要以土質(zhì)形式出現(xiàn)。因為受到氣候溫度的影響,讓很多山坡和山脊的巖石主要以化學(xué)風(fēng)化的形式存在,但溝谷中的巖石則是以物理風(fēng)化的形式存在,為此,元素的次生遷徙方式主要是以固體機械式的分散作用為主[2]。

      2.2 化學(xué)特征

      據(jù)相關(guān)研究分析,該區(qū)域的水系沉積物在地球化學(xué)測量中的主要元素有 :硼(B)、鈹(Be)、鉛(Pb)、砷(As)、金(Au)等,并且以硼(B)的富有量最大,高達5.84,而這些元素的富有含量由大到小依次是硼(B)、砷(As)、鉛(Pb)、金(Au)、鈹(Be),這些元素的富有對于礦化作用有著一定的幫助,但其他元素在該區(qū)域內(nèi)的富有量較少,則礦化作用就相對較弱。該區(qū)域內(nèi)關(guān)于水系沉積物的測量在元素中的變異系數(shù)則位于0.32到8.86區(qū)間內(nèi),其中變異系數(shù)大于1的元素有砷(As)、銻(Sb)、金(Au),其中金(Au)的變化系數(shù)最大??偠灾植荚讲痪鶆虻脑?,其局部含有成礦的可能性就越大;而分布較為均勻的元素,則在成巖作用的控制上就越明顯,其含有成礦的可能性就越小。為此,汞(Hg)、銻(Sb)、砷(As)、金(Au)等元素的分類程度較強,它們的離散性就越高,成礦的可能性也就相對較大,與爬奔地區(qū)的已知礦產(chǎn)基本對應(yīng),金(Au)的水系沉積物在異常情況下與破碎帶型的金屬礦相互對應(yīng)。

      3 異常模式

      3.1 傳統(tǒng)統(tǒng)計

      在地球化學(xué)的異常提取識別過程中,關(guān)于地球化學(xué)的異常下限確定能夠?qū)ψR別效果的好壞有著至關(guān)重要的影響作用[3]。通常情況下,人們使用傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法來進行地球化學(xué)的異常下限的明確。這樣的方法主要是對于正態(tài)或者對數(shù)正態(tài)的分布數(shù)據(jù)進行處理的一種方式,隨著不斷的測試才開始被地球化學(xué)家們所接受并且進行使用。通常情況下,地質(zhì)中的大多元素主要是由正態(tài)分布,而微量元素則是以對數(shù)正態(tài)的形式而分布的。首先對于區(qū)域內(nèi)的元素概率分布進行檢驗,若是檢驗的數(shù)據(jù)能夠符合正態(tài)分布或者是對數(shù)正態(tài)分布,那么便可以直接計算出背景值和標(biāo)準(zhǔn)的異常下限數(shù)據(jù),繁殖則會對化探數(shù)據(jù)進行離群點的處理,實質(zhì)上就是對大于平均值3倍或者小平均值3倍的數(shù)據(jù)進行排除,指導(dǎo)沒有可以進行排除的數(shù)據(jù)出現(xiàn)為止,用排除后的數(shù)據(jù)作為背景數(shù)據(jù),再進行2倍標(biāo)準(zhǔn)值的離差計算,則為地球化學(xué)的異常下限?;降臄?shù)據(jù)分析處理,是用來檢測數(shù)據(jù)是否與正態(tài)或者對數(shù)正態(tài)分布有偏差,而它也可以用來檢測峰度檢驗法、概率檢驗法和Q-Q圖形法等,文章主要根據(jù)Q-Q圖形法對于該區(qū)域內(nèi)水系沉積物中的元素進行正態(tài)分布檢驗。

      3.2 分形方法

      地球的化學(xué)場是一種活躍場,它的背景常數(shù)是正態(tài)分布或者對數(shù)正態(tài)分布的,但異常值則是遵循分形分布的[4]。為此,使用分形方法能夠在背景值和異常值的區(qū)分中有著很好的效果。當(dāng)前使用分行定義來進行地球化學(xué)的異常下限數(shù)據(jù)確定主要的方法有周長-面積法、含量-面積法、含量-距離法、含量-個數(shù)法和求和法等。文章主要采取含量-面積法來確定地球化學(xué)的異常下限數(shù)據(jù),大致的步驟是:首先將該區(qū)域內(nèi)的硼(B)、鈹(Be)、鉛(Pb)、砷(As)、金(Au)的五種元素進行數(shù)據(jù)的等值描繪;統(tǒng)計將大于定值r的等值面積,比如將起始值設(shè)置為100,步長的增長量設(shè)置為20,那么r值就分別為120、140、160……等到最終數(shù)據(jù);對于不同的r值和相對應(yīng)的面積取值,和所對應(yīng)的數(shù)據(jù)要進行最小二乘法的虛擬和計算,分界點的數(shù)據(jù)選擇標(biāo)準(zhǔn)就是虛擬的直線和原始數(shù)據(jù)間的剩余平方和在兩個區(qū)域間的綜合最小值。

      4 結(jié)語

      隨著時代的發(fā)展和科學(xué)的進步,我國已經(jīng)在上個世紀(jì)的70年代覆蓋了山區(qū)和半山區(qū)的水系沉積物地球化學(xué)的測量工作。因為它有著低成本和高效率的勘察方法,尤其是在金屬找礦工作上有著非常重要的作用,當(dāng)前由于低弱低球的異常信息被進一步發(fā)現(xiàn),對于找礦工作有著更好的幫助。

      [1]陳富榮,史春鴻,梁紅霞.中國南部濕潤半濕潤丘陵山區(qū)不同粒級水系沉積物地球化學(xué)特征對比研究[J].巖礦測試,2017,36(2):136-145.

      [2]韓天石.西藏吉如地區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征[J].現(xiàn)代礦業(yè),2017(4):65-66.

      [3]徐明專,彭大勇.平武-松潘地區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦方向[J].四川地質(zhì)學(xué)報,2017,37(3).

      [4]王立功,王英鵬,朱繼托,等.山東棲霞地區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦預(yù)測[J].山東國土資源,2017,33(5):1-6.

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