化探数据处理与解释评价资料.pptx

定义：化探全称为地球化学勘查方法，运用地球化学原理和方法所进行的找矿活动，研究化学元素在岩石土壤，天然水、水圈、生物大气中分布规律，划分出找矿远景地段或叫找矿靶区。在覆盖区找矿和深部隐伏矿床方面具有很好的找矿效果，随着化探工作大力推广，其在找矿方面的优势越来越为地质工作者所认可。已成为与地质和地球物理等技术协同使用的常规勘查方法。第一部分、第一部分、概述概述 第1页/共67页 地球化学异常包括：矿床形成过程中形成的原生晕 矿床表生分散形成的次生晕或分散流 1：50000化探目标是发现与成矿有关的分散流异常 地球化学异常规模大大超过矿体矿床规模，所以通过地球化学异常发现矿床比直接找矿容易得多，从而决定了化探的有效性。化探方法：岩石地球化学测量 土壤地球化学测量 水系沉积物地球化学测量 植物地球化学测量 水地球化学测量 气体地球化学测量 (汞气测量、金属气体深穿透)第2页/共67页工作比例尺：全球性尺度的1：500万 区域尺度的1：50万1：20万 矿田尺度的1：5万 矿床尺度的1：1万1：5000 矿体尺度的1：10001：500 地球化学勘查方法已渗入到矿床勘查各个阶段，随着分析技术的提高、计算机技术的发展，推动了化探技术的快速发展，计算机为大量数据处理与成图提供了便捷。化探工作程序：采样设计野外采样分析数据处理异常解释评价 采样的关键在于样品的代表性与无污染。第3页/共67页化探样品特点：(1)地理位置：每个样品都有采样位置，野外观察采样点环境信息，做好记录，包括地质、地形地貌、覆盖情况。(2)地球化学信息：样品反映采样单元或所控制汇水区的地球化学信息，为此多采用多点组合采样方法。(3)样品数量大：易出现错号、混样现象，所以必需采取严格的样品管理措施和制度，稍不留神就可能出现问题，需倍加注意。按管理程序去做，做到采样加工送样全过程万无一失。第4页/共67页 地球化学数据的处理和解释是成功地应用勘查地球化学的重要环节之一。对于初学者最为困难的事情。目前数据处理技术繁多，令人眼花缭乱，一般工作人员觉得无从下手。需要根据所做的地球化学勘查程度、工作目的，选择合适的数据处理方法。往往一些地球化学文献对实际方法细节解释十分有限，初学者很难系统地掌握数据处理技术。本次针对矿调中的化探工作计论数据处理与解释评价方法。更多的数据处理方法需在实际工作中应用和掌握。数据处理涉及数学问题，用的比较多的工程数学、概率统计学。第5页/共67页 只要掌握了数据处理与评价要点，万变不离其中，其它方法也就容易理解和掌握。任何数据处理方法的目的只有一个，就是为了提取找矿信息。好的数据处理方法看提供找矿信息量和信息的可靠性。化探是比较成熟的勘查技术，技术规范有国家标准、行业标准、工作标准。地球化学勘查技术符号(GB/T14839-1993)地球化学勘查术语(GB/T14496-1993)地球化学勘查图式图例及用色标准(QDZ/T0075-1993)地球化学普查规范(1：50000)(DZ/T0011-1991)注意：针对此规范分析技术要求，有补充规定 区域地球化学勘查规范(DZ/T0167-2006)岩石地球化学测量技术规程(DZ/T0248-2006)土壤地球化学测量规范(DZ/T0145-1994)固体矿产预查和普查中物探化探遥感工作要求(DD2002-03)第6页/共67页 在以上化探技术规范中详细规定了化探采样、分析、数据处理、成图及异常评价技术要求。化探说容易也难，说难也容易。说难，所有地质人员都在用，非常普及；说容易，并不是谁都能做好，作出来的结果水平高低参差不齐。影响化探效果的主要因素是人的素质问题，真正能化探与地质很好结合的人并不多。多数人对化探技术规范一知半解，在模仿，尤其在异常评价方面由于知识面窄，没有打开思路，不能作出创新性的评价。下面利用这个时间，根据本人化探工作的体验一起讨论化探数据处理与异常解释方面的问题。我先讲然后留一点时间对讲的不明确的或大家工作中遇到的问题我们一起进一步讨论。希望通过这个班对目前进行的1：5万化探工作有所帮助，更多的靠大家的聪明才智和创造性思维。实践中读懂技术规范，逐渐熟练掌握化探技术方法。第7页/共67页 数据处理包括分析质量评估、建立数据文件参数计算、统计分析、成图等内容。一、分析质量评估 当接到分析报告首先要进行分析质量评估，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、评述数据的可信程度，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。第二部分、第二部分、数据处理数据处理 第8页/共67页 分析质量评估指标包括：1、分析方法及检出限 2、分析方法准确度、精密度(用12个国家标准样分析12次结果进行统计)3、监控样分析准确度及精密度 4、室验室内检样合格率 5、异常点异常高含量或低含量样品检查(跳点样)6、重复样和密码样合格率 7、报出率 评估的依据：中国地调局中地调2007220号文1：50000地球化学普查规范样品分析技术要求补充规定 此外，要考查分析批次之间是否存在偏倚或台阶，通过地球化学图才能反映出来，若有台阶及时反馈实验室进行校正。第9页/共67页二、建立数据文件 数据类型 1、采样点坐标数据(单点样直接下载GPS坐标数据，组合样要输入网格中心坐标)将地理坐标转换成方里网坐标。按照送样顺序排序 2、分析数据化验室提供的数据有基本样分析数据、重复样分析数据、标准样分析数据，内检样分析数据。按照样品性质进行分类整理，建议原始分析数据后面填加样品分类代码或分类名称。这样在Excel电子表格中很方便地筛选出来所需的样品数据。3、野外调查数据(记录卡信息)4、地质数据，采样点岩石类型、矿化蚀变信息，成矿构造信息，成矿类型信息等。除了按照规定要求建立数据库外，将各种数据组合成工作数据文件，供数据处理和成图。第10页/共67页三、地球化学参数统计1、正态分布检验 利用偏度峰度法，判断服从正态分布还是对数正态分布。偏度临界值：峰度临界值：由单一地球化学过程所形成的单一地质体中化学元素的含量服从正态分布，由于工作区多种岩石组合、成矿作用叠加，化探数据并非严格地服从正态分布或对数分布，分布情况有左偏型、右偏型、正态型、高峰型、低峰型五种，以左偏型最为常见。第11页/共67页第12页/共67页往往剔除3S异常值后趋向于正态分布。偏度、峰度接近于临界值，且直方图基本对称时，用趋向于或接近于正态分布来描述。有时分析灵敏度和检出限也影响数据布，灵敏度低可能出现峰型分布，检出现高于实际含量水平时，可能出现左偏型。报出率低也出现右偏型。第13页/共67页2、地球化学背景 严格来讲地球化学背景是特定区域或某一地质体元素正常含量区间。地球化学背景起伏变化的。地球化学背景以背景平均值和标准离差表达。需统计的背景参数Co、S、Cv 背景平均值计算时，Co3S剔除离群含量。Cv为变异系数S/Co，以便元素之间离散程度对比。可利用Excel、SPSS、Geoexpl2005计算。第14页/共67页3、地球化学异常 指由地质作用、成矿作用元素富集地段，异常相对于背景而言。化探数据处理主要涉及如何客观地划分背景与异常的问题。异常下限公式：Ca=Co+(1.653)S通常采用Ca=Co+2S，所划出的异常可信度为97.725%，其中有2.275%是假异常。也就是有2.275%异常是将高背景划为异常的。所以异常具有概率上的意义，不可能为事件出现了就是异常。异常下限不是固定值，根据含量数据特征和地质成矿条件选择合理异常下限。报出率小于75%时，用累积频率法求异常下限，取累积频率的97.5%。往往多母体叠加时难以确定异常下限第15页/共67页第16页/共67页 地表弱矿化地区需要确定最低异常下限 地球化学异常的特点相邻高含量点相伴出现，这时可根据高含量点数降低异常下限。Ca=CO 单点异常下限Ca=CO+3S 双点异常下限Ca=CO+2.12S 四点以上异常下限Ca=CO+1.5S 9个点以上异常下限Ca=CO+S 这样圈定的异常较为可靠，假异常的概率小于0.14%，这些方法仅圈定低缓异常时供借鉴。第17页/共67页 四、多元统计分析 多元统计分析的目的是为了提取成矿有关的地球化学信息，常见的方法有：1、元素相关系数 2、点群分析 3、因子分析 可 用 Minitab、Sulfur、SPSS、GeoExpl2005、GeoMPIS2005统计。不同样品多元统计结果不同，关键在于抽样。首先明确需提取的信息，根据目的要求进行抽样。背景与异常信息:全区样品岩石地球化学信息：代表性岩石样品矿田矿化信息：矿田异常区样品矿区成矿伴生元素组合、多期多阶段成矿作用信息：矿区异常区样品第18页/共67页 因子分析还涉及因子数，可取特征值大于1的因子，也可用累积方差贡献确定，需结合地质条件，区域成矿特征确定合适的方差贡献大小。通常取70%80%。这样所提取的因子包含了70%80%的主要信息。需多次试验，经过几次反复才能获得理想的统计结果。第19页/共67页 五、地球化学图编制 编制地球化学图的主要问题是含量分级 1、等间距：运用于正态分布元素 2、几何分级采用对数间隔：适用于对数正态分布元素，含量间隔为0.1lg 对数间隔等值线值（g/g、ng/g、mg/l、%）对数间隔等值线值（g/g、ng/g、mg/l、%）0.11.251.112.50.21.61.2160.32.01.3200.42.51.4250.53.21.5320.641.6400.751.7500.86.31.8630.981.9801.0102.0100第20页/共67页 3、累积频率分级：优点在于地球化学图等值线均匀分级参考区域地球化学勘查规范（DZ/T01672006）。根据成图效果、等值线疏密情况，需适当调整分级间隔。4、标准离差分级X=+ZSZ=-2.5、-2.0、-1.5、-1.0、-0.5、0.5、1.0、1.5、2.5、2.5 异常叠加较多时做图效果不佳。特高值处理：以其周围平均值的23倍替代。第21页/共67页 微机成图方法 1、数据图Mapgis投影变换方法：xls文件转换成txt文件打开投影变换/投影转换/用户投影文件转换打开txt文件/选择按指定分隔符，确定“子图参数”设置分隔符号/确定分隔符单击数据生成和“确定”三角剖分法数据文格式第一行输入Notgrid 第二行往下X Y Z数据存逗号分隔文件csv，扩展名改为det。空间分析/打开三角剖分文件模型应用/高程点标注制图第22页/共67页2、等值线图 Mapgis空间分析离散数据网格化法数据格式txt格式Grd模型/离散数据网格化，进行网格化平面等值线图绘制成图*也可采用Sulfer网格化文件，grd文件网格化参数根据采样点密度合理确定，经过试验选择最佳参数。三角剖分法可用三角剖分文件det文件直接做图三角剖分是测量中应用的插值方法 GeoExpl2005具有较好数据网格化和成图功能，化探数据计算、成图都可以完成。缺点：软件界面不友好。第23页/共67页3、直方图制作软件：GeoExpl2005经常出现分组太少、过于分散的情况关键技术问题：起始值：少数特低值、特高值影响直方图形态，以起始值调整直方柱位置。分组间隔：一般取0.1对数间隔，分组太少时，缩短分组间隔，分组1015个为宜。先用SPSS做实验，确定起始值、分组间隔，然后到GeoExpl2005做，再转换到Mapgis格式。第24页/共67页六、地球化学异常图 1、单元异常图利用网格数据，以异常下限直接圈定利用地质子区衬值法或标准化方法圈定，衬值A=；标准化值Z=(Xi-X)/S单元素异常浓度按异常下限的2、4、8倍分级。通常单元异常图作为中间过渡性图件2、综合异常图将相关元素叠置形成多元素组合异常图，元素组合根据点群分析、因子分析确定，按矿化类型元素组合编制 第25页/共67页多元统计综合异常图 因子计量编图：反映某一因子元素组合异常信息。累加晕、累乘晕：按矿化类型元素组合衬值或标准比值累加或累乘，计算异常下限，圈定综合异常。累加晕、累乘晕的作用是强化低缓异常。衬值和标准化值可以全区计算也可以地质子区分区计算。地质子区衬值法和标准化方法能更好地反映矿化信息。第26页/共67页 化探工作效果在很大程度上取决于对异常的解释评价水平。异常的解释评价没有固定模式，需从工作区地球化学特征、异常特征、地质背景、成矿规律作出评价。在这里介绍异常解释评价的基本思路，供大家借鉴。一、资料准备 1、地质资料：地层、岩浆岩、重要脉岩、构造、矿产资料，研究成矿地质背景、成矿规律、控矿构造 2、物探、遥感资料：可以与化探信息相互佐证，对覆盖区异常评价很有帮助。3、化探资料：地球化学图、单元素异常图、组合异常图、异常剖析图、地球化学统计数据对工作区资料的分析研究形成自己对成矿和区域地球化学分布特征的认识。第三部分、第三部分、异常解释评价异常解释评价 第27页/共67页二、地球化学异常特征分析研究 1、异常特征参数 异常含量、衬度、面积、规格化异常强度(NAP=面积衬度)2、元素组合特征 通过多元统计分析和异常套合关系确定不同类型不同矿种有不同的元素组合特征，分析异常可能矿化类型。3、异常结构特征 单元素异常的浓度分带及空间分布 组合异常的组分分带，对于区域性矿田异常可能与矿化分带一致。4、异常的空间分布 分析异常与地质体、构造空间上关系。异常的空间分布类型 线状分布 格子状分布 环状分布第28页/共67页第29页/共67页第30页/共67页三、异常解释评价 数据处理是地球化学背景与异常划分过程解释评价是矿异常与非矿异常区分过程，提出成矿有利部位，也就是圈定找矿靶区。异常解释评价以地质成矿理论为理论基础，寻求查找异常与矿床的内在联系，从中提取找矿信息，对异常找矿前景做出评价。不同矿种不同成因类型矿床地球化学异常特征也不同，地球化学异常可能反映矿床的某一部分信息，这就需根据异常与矿床的可能关系作出推断。第31页/共67页评价步骤：1、对异常进行编号，登记2、区域发矿异常与非矿异常非矿异常有岩性异常引起的异常：如沉积岩区内岩体或火山岩有关的异常，花岗岩区内基性超岩性岩体有关的异常表生地球化学作用次生富集异常：西部地区钙积层上部富集一些微量元素，所以在兴安岭半干旱地区土壤样品应采自钙积层下部。人为污染有关的异常：坑道废石堆，选矿尾矿等。矿致异常的特征：具有浓度分带空间上与一定地质构造有关(接触带、断裂、褶皱背斜)有特定的元素组合 第32页/共67页第33页/共67页吉林省典型矿床元素组合 大黑山钼矿：Mo、W、Sn、Cu、Pb、Ag、V、Zn、Mn、Co、Cr、Ni、Ba、Sr 小西南岔铜金矿：Cu、Au、Bi、Mo、W、As、Sb 天宝山多金属矿：Ag、Cd、Pb、Zn、Sn、As、Cu、Sb、U、Mo、Bi、La、Mn、Au、Hg、Y、W、Ca、Be、Th 荒沟山铅锌矿：Pb、Zn、Cu、Ag、As、Sb、Cd 二密铜矿：Mo、W、Sn、Cu、Pb、Ag、Zn、Cd、Bi、As、Sb、Hg 赤柏松铜镍矿：Fe、V、Co、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、Cd、Zn、Sr 红旗岭镍矿：Fe、V、Ti、Co、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、Cd、Pb、Sr、Ca、Mg、Be、Sn 山门银矿：Ag、Au、Cu、Pb、Zn、Cd、As、Sb、Hg第34页/共67页 夹皮沟金矿：Au、Ag、Sb、Cu、Pb、Zn、Cd、W、Bi、B 香炉碗子金矿：Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn 刺猬沟金矿：Au、Ag、Sb、Hg、Li、Sr 海沟金矿：Au、Ba、Co、Cu、Cr、Ni、Pb 官马金矿：Au、Ag、As、Sb、Bi、Hg、Cu、Pb、Zn、Cd、Mo、W、B 南岔金矿：Au、Ag、As、Sb、Bi、Hg、Cu、Pb、Zn、Sn、Mn 荒沟山金矿：Au、Ag、As、Sb、Hg、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd 青沟子锑矿：As、Sb、W、Au、Hg、Bi、Sn第35页/共67页小西南岔铜金矿床矿田异常内带：Au、Cu、Bi 异常中带：W、Mo、As异常形成马蹄形异常群外带：Au、Cu、Mo、W、As、Bi的分支异常和Sb、Hg、Pb、Zn等元素的小异常构成的异常环带具有组分水平分带性第36页/共67页第37页/共67页第38页/共67页矿床异常内带：Au、Cu、Bi、W、Mo、Ag的浓集中心中带：Au、Cu、Bi外浓度带，与成矿波及范围吻合外带：指示元素的小异常构成的异常环带第39页/共67页矿带异常内带：Au、Cu、Ag、Bi、W、As、Co中带：Pb、Zn、Cd、Mo外带：Sb、Sn第40页/共67页大黑山钼矿矿田异常 内带：Mo、W、Cu高异常，Bi、Pb、Cd、Sb异常中带：Cu、Zn、Sr异常外带：Pb、Ag、Cr、Co异常 第41页/共67页矿床异常 内带：Mo、W异常中带：Cu、Zn、Sr异常外带：Pb、Ag、Cr、Co、Ni异常第42页/共67页矿体异常 内带：Mo中带：W外带：Cu、Sr、Sn、Pb、Zn、As Mo、W的侧向迁移晕沿水系分布第43页/共67页荒沟山铅锌矿矿田异常内带：Pb、Zn、Au、Ag、Bi、Hg、Cu、As、Sb、Cd异常中带：Cu、As、Sb、Cd分支异常外带：Cu、As、Au、Cd、V、Bi、Hg的小异常群第44页/共67页矿床异常内带：Pb、Zn、Hg异常，与矿体相吻合中带：Au、Cu、Mg异常，与矿床展布范围相吻合外带：As、Sb、Ag、Bi异常和其它指示元素小异常群环带，与矿化波及范围吻合第45页/共67页矿体异常内带：Pb、Zn、Hg、Cd、Ag、Sb、Bi高异常外带：展布于矿体西侧大理岩上的低异常 第46页/共67页青沟子锑矿矿田异常内带：Sb、As主体异常和W异常中带：Sb、As的分支异常和Hg、Au、Sn、Bi异常外带：Mo、Ni、Sn、Cu、Bi、Hg、Cd、Ag的小卫星异常群 第47页/共67页矿床异常内带：As、Sb主体异常外带：As、Sb、Bi、Hg、W、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni小异常构成的异常群环带，与矿化波及范围相吻合。第48页/共67页矿体异常内带：Sb、As、Hg、Bi、Au、W、Co、Ni异常，异常中心处于矿体上方。中带：Cu、Pb异常，大体与矿化蚀变带相吻合外带：Mo、Cd异常，与矿化波及范围相吻合第49页/共67页天宝山多金属矿矿田异常内带：Mo、W、Fe、Mn、V、Co异常和Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、Bi、As异常高浓度带中带：Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、Bi、As低浓度异常过构成的分支异常外带：围绕矿区分布的指示元素的小异常群第50页/共67页第51页/共67页从以上典型矿床异常分带特征可以总结矿异常分带规律如下：第一种：内带由成矿元素和主要成晕元素的主体异常，中带为成矿元素和主要成晕元素的分支异常和次要指示元素异常，成矿元素和指示元素的小异常群环带。第二种：由成矿元素和主要成晕元素的主体异常和外围小异常群环带组成。第三种：只有成矿元素和主要成晕元素的主体异常。异常结构越复杂，说明成矿能量越大，成矿越复杂、规模也更大；异常结构成矿组分单一，规模较小。第52页/共67页异常含量变化大 由背景区至矿田异常、矿床异常、矿体异常元素含量越高，含量起伏变化越剧烈。第53页/共67页元素相关性 成矿元素与伴生指示元素之间具有很强的相关性。注意：弱异常找到大矿的例子越来越多，对低缓异常给予足够的重视，不要轻易放弃，同等规模矿床的地球化学异常规模强度与埋深有关。放弃一个异常也要有足够的依据。第54页/共67页 3、异常分类(按矿化类型)4、异常排序(根据异常所在地质条件，异常特征、成矿有利程度)。以往排序以异常特征为主要依据，但高大异常地表找矿可能性大，但弱异常可能反映深部矿信息，具有深部找矿的可能，建议排序时对成矿地质条件加大权重。5、选择具找矿意义异常重点评价 在众多地球化学异常中能够发现工业矿床的是少数，筛选出最有找矿前景的异常作出评价和查证。第55页/共67页评价内容：异常区地质背景成矿条件、矿化蚀变信息化探异常特征成矿地球化学信息提取a、线状密集等值线反映成矿构造的存在b、等值线由密变稀可能反映矿化带的倾向c、成矿有关岩体异常可作为间接找矿标志d、矿带不同截面的主要指示元素的相关性不同，矿带上部往往前缘元素与成放元素相关性较弱，中部相关性最强，可作为判断剥蚀程度的依据。第56页/共67页e、前缘元素与尾晕元素比值也可以作为剥蚀程度的依据。f、主成矿元素异常浓度分带明显，次要指示元素分带不明显，可用于判断矿化类型。g、根据异常形态判断可能成矿类型斑岩型、夕卡岩型矿床多呈环状异常，脉状热液型矿床多为线形异常h、根据异常所在地形条件、判断异常的迁移距离根据异常元素含量特征反映矿体状信息在异常区布工程时，要作更精细的分析和评价.第57页/共67页矿体与异常的关系第58页/共67页第59页/共67页前缘兰家金矿第60页/共67页第61页/共67页第62页/共67页第63页/共67页 物探、遥感信息 找矿前景分析，研究异常与地质体构造关系，提取异常所反映的成矿信息，结合物探、遥感信息评价找矿前景。通过异常查证，不断加深对异常的认识，进行深入评价。异常评价是反复过程，对异常的综合研究与评价贯穿于整个地质勘查工作，随着工作程度深入，对异常要有新的、更深刻的、更全面的认识。6、圈定找矿地球化学远景区有点到面，利用代表性异常评价成果，根据区域成矿地质条件进行找矿远景区划。第64页/共67页 异常评价指导思想：解放思想，实事求是 解放思想：放开思路想问题，从多角度、多方位对异常进行思考。能否得出好的解释成果就看有没有好的思路，所以思维方式很重要。实事求是：从异常实际出发，把地质成矿理论、地球化学原理与异常区地质成矿条件（地层、侵入体、构造、矿化特征）化探异常、物探异常相结合进行评价。异常解释没有固定模式，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。异常评价也是提出设想，然后再求证过程。要大胆设想，当然设想也要基于实际，容易得到证实。根据现有资料解释到相应程度，每一个评价结果要有资料支撑。有些想法待进一步工作后求证，随着研究程度的深入，不断加深化异常解释评价。多角度提取信息，进行综合评价，提高解释评价成果可靠性第65页/共67页谢 谢!第66页/共67页感谢您的观看！第67页/共67页