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物探与化探  2020, Vol. 44 Issue (6): 1420-1428    DOI: 10.11720/wtyht.2020.1478
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地球化学数据含量—面积多重分形方法中台阶效应的处理方法
韩登辉1(), 高顺宝2(), 郑有业1,2, 陈鑫1, 姜晓佳1, 顾艳荣1, 燕晨晨1
1.中国地质大学(武汉) 资源学院,湖北 武汉 430074
2.中国地质大学(武汉) 地质调查研究院,湖北 武汉 430074
A processing technique of step effect in concentration-area multifractal method
HAN Deng-Hui1(), GAO Shun-Bao2(), ZHENG You-Ye1,2, CHEN Xin1, JIANG Xiao-Jia1, GU Yan-Rong1, YAN Chen-Chen1
1. Faculty of Earth Resource, China University of Geosciences(Wuhan), Wuhan 430074, China
2. Geological Survey, China University of Geosciences(Wuhan), Wuhan 430074, China
全文: PDF(2014 KB)   HTML
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摘要 

在水系沉积物地球化学测量的数据处理中,地质体不同所导致的地球化学背景差异往往影响异常圈定的准确度,使其更容易产生非矿异常,从而削弱了致矿的弱小异常。笔者以分形分布的叠加规律为基础,从数学角度探讨了台阶效应数据对元素地球化学分形分布形式的影响,随后提出了一种在含量—面积分形理论中消除台阶效应的改进处理方法。通过该方法对研究区图幅按地球化学背景分类圈定子区,分别研究其分形分布圈定的异常,结果表明,该方法能准确过滤岩性信息,识别低背景区弱小矿致异常。该方法适用于受岩性影响较显著地区的地球化学矿致异常提取。

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韩登辉
高顺宝
郑有业
陈鑫
姜晓佳
顾艳荣
燕晨晨
关键词 多重分形水系沉积物测量含量—面积法台阶效应    
Abstract

In the geochemical stream sediment survey, obvious differences in geochemical backgrounds of different geological bodies will affect the anomaly delineation and even lead to enhancement of anomalies irrelevant to mineralization, which weakens the mineralization-related weak anomalies. In this paper,the influence of step effect data on the fractal distribution form is discussed from the mathematical view based on the superposition law of fractal distribution, and an improved method for eliminating step effects in concentration-area fractal theory is proposed.In this method, the authors divide the study area based on geochemical background and then discuss fractal distribution forms respectively.The result shows that this method can accurately filter irrelevant lithology information and identify weak anomalies caused by mineralization in low-background sub-zone. It is applicable to the extraction of geochemical mineralization-related anomaly in the areas seriously affected by lithology.

Key wordsmultifractal    stream sediment survey    concentration-area method    step effect
收稿日期: 2019-10-10      出版日期: 2020-12-29
ZTFLH:  P632  
基金资助:中国地质调查局项目“西藏自治区查个勒—诺仓矿集区找矿预测子项目成果报告”(DD2016005241)
通讯作者: 高顺宝
作者简介: 韩登辉(1995-)男,硕士研究生,矿产普查与勘探专业,主要从事成矿规律与成矿预测工作。Email:252094146@qq.com
引用本文:   
韩登辉, 高顺宝, 郑有业, 陈鑫, 姜晓佳, 顾艳荣, 燕晨晨. 地球化学数据含量—面积多重分形方法中台阶效应的处理方法[J]. 物探与化探, 2020, 44(6): 1420-1428.
HAN Deng-Hui, GAO Shun-Bao, ZHENG You-Ye, CHEN Xin, JIANG Xiao-Jia, GU Yan-Rong, YAN Chen-Chen. A processing technique of step effect in concentration-area multifractal method. Geophysical and Geochemical Exploration, 2020, 44(6): 1420-1428.
链接本文:  
http://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2020.1478      或      http://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2020/V44/I6/1420
Fig.1  两组符合分形规律的地球化学数据叠加前(a)、后(b)的双对数图
Fig.2  冈底斯区域构造位置图(a)[27]及普杰地区区域矿产地质简图(b)、地质图(c)
1—上石炭-下二叠统拉嘎组地层(C2P1l);2—下二叠统昂杰组地层(P1a);3—古新统典中组火山地层(E1d);4—始新统年波组火山地层(E2n);5—上白垩统江巴组火山地层(K2jb);6—侵入体;7—第四系冲洪积物(Q);8—堆驾拉逆断层
参数 Au Ag Cu Pb Zn Cd W Sn Mo Bi As Sb Hg P Mn B
平均值 0.85 0.10 13.57 55.21 77.90 0.19 3.45 5.79 0.89 0.60 36.77 1.91 0.03 400.26 628.07 54.30
标准差 2.63 0.77 14.17 148.16 84.91 0.38 5.44 16.75 1.17 1.49 367.71 3.59 0.01 229.32 478.59 30.56
富集系数 0.99 1.73 0.8 2.91 1.15 2.34 3.56 2.76 1.44 3.33 8.36 5.63 0.55 0.73 1.08 2.59
变异系数 3.11 7.45 1.04 2.68 1.09 2.02 1.58 2.89 1.31 2.49 10 1.88 0.42 0.57 0.76 0.56
地层 衬值
Au Ag Cu Pb Zn Cd W Sn Mo Bi As Sb Hg P Mn B
第四系 1.32 1.33 1.27 1.15 1.16 1.17 1.02 1.55 0.98 1.12 1.52 1.18 1.03 1.19 1.11 1.07
昂杰组 1.6 1.17 1.72 1.04 1.29 1.17 1.03 1 1.06 1.24 1.24 1.24 1.2 1.52 1.23 1.61
晚白垩—始新世岩体 0.92 1.17 0.91 0.86 1.03 1 1.01 0.83 1.06 0.74 1.05 0.75 0.94 1.47 1.05 0.94
年波组 1.48 1.83 0.62 2.07 1.15 2.17 1.35 2.35 0.98 1.68 4.04 1.66 0.72 0.6 1.11 0.72
拉嘎组 2.02 1.25 1.83 1.07 1.36 1.28 1.09 1 0.99 1.16 1.27 1.11 1.29 1.52 1.14 1.38
典中组 0.9 2.17 0.63 1.66 1.07 1.5 1 1.1 1.28 0.96 0.92 1.13 0.91 0.75 1.02 0.77
Table 1  普杰地区化探数据统计特征
Fig.3  普杰地区部分元素地球化学等值线图和背景分区
a—Cu地球化学等值线;b—Zn地球化学等值线;c—Au地球化学等值线;d—普杰地区地球化学背景分区;1—石炭-二叠系沉积地层分区;2—古近系火山地层分区
Fig.4  普杰地区含量—面积法全区Ag(a)、Pb(b)、Zn(c)、Au(d)、Sn(e)、W(f)元素的双对数散点和分段直线拟合
Fig.5  普杰地区含量—面积法1区Ag(a)、Pb(b)、Zn(c)、Au(d)、Sn(e)、W(f)元素的双对数散点和分段直线拟合
Fig.6  西藏普杰地区含量—面积法2区Ag(a)、Pb(b)、Zn(c)、Au(d)、Sn(e)、W(f)元素的双对数散点和分段直线拟合
元素 全区 分区 元素 全区 分区
1区 2区 1区 2区
C编号 数值 C编号 数值 C编号 数值 C编号 数值 C编号 数值 C编号 数值
C1 0.069 C1 47.809
C1 0.369 C1 78.946 C1 76.254
C2 0.482 C2 79.604
Ag C2 1.599 Zn C2 110.59 C2 109.262
C1 0.725 C3 241.29
C2 1.608 C3 363.735 C3 349.865
C3 19.204 C3 17.948 C4 780.408
C1 107.037 C1 109.4 C1 6.6796 C1 8.324
Pb C2 409.117 C1 437.8 W C1 6.475
C3 1036.91 C2 858.428 C2 13.377
C1 5.56 C1 2.926 C1 2.329 C1 2.072
C2 10.253 C2 4.808
Sn C1 18.236 C1 12.306 Au C2 26.379
C3 16.652 C2 66.535 C3 71.253
C2 180.047 C2 182.435
Table 2  普杰地区全区及两子区含量—面积双对数图中拟合直线拐点统计
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