地电提取原始数据的综合处理方法——以金川硫化铜镍矿Ⅱ矿区为例

第３Ｏ卷第２期　２０１０年５月　桂林理工大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏｌ＿３０　Ｎｏ．２　Ｍａｖ　２０１０　

文苹编号：１６７４—９０５７（２０１０）０２—０２１７—０６　

地电提取原始数据的综合处理方法　

——以金川硫化铜镍矿Ⅱ矿区为例　

吕明芬　，罗先熔　，王葆华　，王光洪　，班秋银　

（１．桂林理工大学ａ一有色及贵金属隐伏矿床勘查教育部工程研究中心；ｂ．隐伏矿床预测研究所，广西桂林５４１００４；　２．广西中余矿、ｆｐ有限公司．南宁５３００２２）　

摘要：根据矿区指示元素与主成矿元素的相关性，运用数据标准化和相关分析等多元统计方法，提　出了６种将地电提取各单元素异常进行叠加整合的方法，以强化找矿信息。结果显示：“全累加”异　常显著但不平稳；“正累加”剔除了负相关元素的影响；“大累加”进一步剔除了低度相关元素的影　响；“全关加”受相关性较小或负相关元素的影响较大，甚至出现负异常；“正关加”异常显著平稳；　“大关加”进一步剔除了低度相关元素的影响，对矿体的指示作用更直观、清晰、有效。　关键词：地电提取；数据处理；相关分析；数据标准化；综合异常；硫化铜镍矿　中图分类号：Ｐ６３２　文献标志码：Ａ　

随着隐伏矿床找矿研究的深入，所利用的地　

学空间信息剧增，面对庞大的地学信息，如何迅　

速高效地研究分析这些数据，去伪存真，剔除假　

象因子；去粗取精，提取最有利、最有用信息，　

快速精准地确定矿床赋存位置信息，对矿床进行　

定量化预测，是隐伏矿床预测研究的一个重要方　

向　。一　。　

将元素信息有效整合是地球化学信息处理工　

作中的一个重要环节，也是影响异常解释评价工　

作准确性的重要依据。笔者对甘肃金川硫化铜镍　

矿Ⅱ矿区３条已知剖面的地电提取数据，采用多　

种数据处理方法进行综合处理分析，并根据研究　

区的地质背景特点，对综合处理后的异常进行了　

较深入的对比分析，总结出各综合异常的特点及　

其相互关系，归纳出综合异常特征对各种矿床定　

量化信息的体现和指示作用，优选出适用于寻找　

该矿床的地电提取原始数据综合处理的最佳方法。　１研究区背景　

金川超大型硫化铜镍矿床位于阿拉善地块的　西南缘龙首山隆起带上，北邻潮水盆地，南接河　

西走廊坳陷，由前长城系龙首山群一套深变质混　

合岩、黑云母片麻岩、花岗片麻岩、斜长角闪岩　

和大理岩组成基底，盖层为长城一蓟县系墩子沟　

群和震旦系韩母山群。区内构造以ＮＷ向和ＥＷ　

向为主，ＳＮ向和ＮＥ、ＮＮＥ向亦有显示，并表现　

为多期活动的特点。岩浆岩种类繁多，侵入期次　较频，其中超基性岩沿龙首山两侧深断裂呈ＮＷ　

至ＥＷ向带状分布　。　

Ⅱ矿区位于龙首复向斜面北翼，由于吕梁运　动以来的多次地质构造作用，区内出露的基岩主　

要为前震旦纪白家嘴子组中深变质岩及超基性岩。　

矿区内断裂发育，具多种产状、多期活动、规模　

大、数量多的特点。反映了含矿岩体形成前后，　处于活动性较强的构造环境，有利于来自深部的　

收稿日期：２００９—１２一ｏ７　基金项目：科技部国际科技合作项目（２００７ＤＦＡ２０９１０）；国家“十一五”支撑计划项目（２００６ＢＡ０１１７０８）　作者简介：吕明芬（１９８２一），女，硕士研究生，矿产普查与勘探专业，ｌｖｍ１００８６６＠１６３．ｃｏｎ。　通讯作者：罗先熔，博士，教授，ｌｕｏｘｉａｎｒｏｎｇ＠ｇｌｉｔｅ．ｅｄｕ．ｃｎ。　引文格式：吕明芬，罗先熔，王葆华，等，地电提取原始数据的综合处理方法——以金川硫化铜镍矿Ⅱ矿区为例［Ｊ］．桂林　理工大学学报，２０１０，３０（２）：２１７—２２２．

　２１８　桂林理工大学学报　２０１０经　

超镁铁质岩浆活动，形成区内巨大的铜镍矿床　Ｊ。　

２方法原理　

本次研究主要采用数据标准化和相关分析等　

多元统计方法，对地电提取原始数据进行预处理，　

然后按各指示元素与镍元素的相关性进行不同方　

式的叠加处理，得到各综合异常，最后对比分析研　

究各综合异常特征及其间的关系对矿体赋存位置、　

形态、产状、品位等的指示作用。优选出最适用于　

寻找该矿床的地电提取原始数据综合处理方法。　其中，采用相关分析的方法，是为了确定指　

示元素与成矿元素间是否存在某种相互依存关系，　

依存关系是多大，进而探讨其异常对寻找成矿元　

素异常的贡献率；采用离差标准化的方法，是为　

了消除不同元素测定时的数量级差和单位，即消　

除量纲对综合异常贡献的影响。　由于当分析的样本个数较少时，其相关分析　

结果波动较大，不能正确反映两个序列之间的相　

关性。因此，为提高相关性分析结果的可靠性，　保证相关系数能够体现该地区元素间的关系　Ｊ，　

本次研究在作相关分析时，除采用３０线、３２线、　

３４线的地电提取数据外，还用了该地区已知剖面　

２６线和２８线的地电提取数据。　从研究区镍与各指示元素相关系数（表１）　

可以看出，在显著水平ａ＝０．０５上达到与镍相关　

的元素有Ｐｂ，在显著水平ＯＬ＝０．０１上达到与镍相　关的元素有Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｏ。显然，与镍相关性较大　

的元素都是其共生元素，说明相关系数在一定程　

度上体现了各指示元素与成矿元素的共生关系。　

可以认为相关性是元素共生关系的数学表达，用　

相关系数作为各指示元素异常对成矿元素异常的　

贡献率进行综合，具有一定的可信度。　

表１　Ⅱ矿区地电提取镍与指示元素的相关系数　Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｎｉｃｋｅｌ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｂｙ　ｇｅｏ・ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ＯＩ＇Ｃ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ　１１　

注：‘在显著水平ａ＝０．０５上达到相关；“在显著水平　＝Ｏ．０ｌ上达到相关。　

３处理方法　

根据地化数据的特点，先按地化数据的处理　

方法处理，剔除３倍离差值，直到使其服从正态　

分布，然后再把所有的地电提取元素的原始数据　

进行数据标准化处理　ｊ，具体处理方法如下：　

（１）以研究区为单位，根据地化数据的原始　

值，确定该区可能赋存的矿种，选出矿区的主成　

矿元素　。　

（２）以研究区为单位，把各指示元素分别进　

行数据标准化处理。　

（３）以研究区为单位，对所有数据标准化处理　

过的数据进行相关分析，求出各指示元素与主成矿　

元素　的相关系数（先对该区数据作预处理，剔除　

受污染的假异常，使其相关系数的可信度更高）。　

（４）根据其相关系数反映的相关性，以点为单　

位，将各元素的数据标准化后的值，按其相关性的大　

小进行不同方法的叠加处理，叠加处理方法如下：　

①全累加。把所有检测元素的数据标准化值　按点累加即得该点的综合值　

＝∑　，　

其中：　一各点综合值；　一元素标准化处理后值；　

一点号；　一第ｋ个元素；ｍ一所测元素种类数。　

②正累加。把所有与主成矿元素的相关系数大　

于０的指示元素的数据标准化值按点累加即得该点　

的综合值　

置＝∑　

其中：ｍ一尺　。＞０的元素种类数；　一第ｋ个元　

素与Ｎｉ的相关系数。　

③大累加。把所有与主成矿元素在显著水平仅　

＝０．０１上达到相关的元素的数据标准化值按点累　

加即得该点的综合值　

Ｘ　＝∑　

其中：ｍ一在显著水平　＝０．Ｏ１上与Ｎｉ达到相关的　

元素种类数。　

④全关加。把所有检测元素的数据标准化值，

　第２期　吕明芬等：地电提取原始数据的综合处理方法　２１９　

按点均乘以其与主成矿元素的相关系数再累加即　

得该点的综合值　

Ｘｆ＝　∑ｘｉｋＲ　，　ｋ＝ｌ　其中：ｍ一所测元素种类数。　⑤正关加。把所有与主成矿元素的相关系数大　

于０的元素的数据标准化值，按点均乘以其与主成　

矿元素的相关系数，再累加即得该点的综合值　

置：∑　ｉ，　

其中：ｍ一尺　ｉ＞０的元素种类数。　

⑥大关加。把所有与主成矿元素在显著水平　

＝０．０１上达到相关的元素的数据标准化值，按点均　

乘以其与主成矿元素的相关系数，再累加即得该点　

的综合值　

Ｘ。＝∑ｘｉｋＲ　ｉ，　

其中：ｍ一在显著水平　＝０．０１上与Ｎｉ达到相关的　

元素种类数。　

最后，分析研究通过各种方法进行叠加的综　

合异常的特征、特征问的关系及对其矿床赋存位　

置、大小、走向等定量化信息的体现和指示作用。　

遥　

１　

趔　１　

理　１　一一Ｃｕ　——Ｖ　—－—　——－—Ａｇ　

——　…一Ｍｎ　—・—・—　－－Ｃ０　

Ｐｂ　——Ｎｉ　…－Ｚｎ　

超基型岩　硫化铜镍矿体　富硫化铜镍矿体　４综合异常对比分析　

４．１　处理后综合异常与未经处理的单元素异常对　

矿体的指示作用　

使用本文提出的６种叠加处理方法对甘肃金　

川硫化铜镍矿Ⅱ矿区已知剖面地电提取原始数据／　

进行综合处理，以３０线、３２线为例，分析其各综　

合异常与各单元素异常对矿体赋存位置、产状、　

品位、大小的指示作用的强弱。　

由３０线未经处理的单元素异常剖面图（图　

１ａ）和处理后的综合异常剖面图（图１ｂ）可以看　

出以下几个特点：　

（１）未经处理的各单元素异常特征较分散、　

杂乱无章，且不平稳，单点异常较多，与矿体的　

对应关系不好。矿体上方仅有Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ有较明　

显异常显示。　

（２）由经处理后的各综合异常图可见，在矿　

体上方均有清晰综合异常存在，且部分综合异常　

很平稳显著，其形状特征与矿体形状特征有一定　

的对应关系。　

由３２线未经处理的单元素异常剖面图（图２ａ）　

ｇ　＼　．暄　２．Ｏ　

迥　１．０　

０　１．Ｏ　：　

｝０．４　０＿２　０　Ｎｉ　全累加　正累加　大累加　

——Ｎｉ　…－全关加　…正关加　…大关加　

图１　３Ｏ线未经处理的单元素异常剖面图（ａ）和处理后的综合异常剖面图（ｂ）　Ｆｉｇ．１　Ｕｎｔｒｅａｔｅｄ　ｓｉｎｇｌｅ—ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎｏｍａｌｙ　ｐｒｏｆｉｌｅ（ａ）ａｎｄ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ａｎｏｍａｌｙ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ａｆｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ｂ）ｉｎ　Ｌｉｎｅ　３０　８　６　４　２　０　８　６　４　２　０　８　６　４０　０　

¨