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分形分布函数及其在大型矿床中的应用 总被引：2，自引：0，他引：2
分形概念应用在地球科学中来刻画地质量和物体的自相似特征.研究表明,分形模型常常提供有力工具来刻画地质量和物体的基本空间分布结构.许多地质现象具有尺度不变性,分形分布的特点要求大于某一尺度物体的数目,与物体大小之间存在着幂指数关系.本文论证了幂函数分布、帕累托分布、对数正态分布和齐波夫定律在一定的条件下具有分形不变性质,它们是分形模型的数学基础.基于分形模型,用求和方法确定中国山东省金地球化学元素异常值范围.等值线大于或等于金地球化学元素临界值(200×10-9)围成的异常面积包含了已知的大型、超大型金矿床. 相似文献
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《现代地质》2016,(4)
地球化学元素的异常下限值确定是地球化学中重要的问题之一,目前还没有一个完善的具有科学依据的计算方法。传统的化探异常下限值计算是以元素含量或元素含量的对数值呈正态分布这一假设为基础的,而事实上地球化学元素含量的空间分布是极其复杂的。研究表明,地球化学景观可能是一个具有低维吸引子的混沌系统,元素的地球化学背景值和异常具有各自独立的幂指数关系,由此导致了一种多重分形分布,可以利用元素的分形分布求出其异常下限。对湖南省阳明山地区的化探水系采样分析数据采用分区的处理方法,根据每个区内数据的分布特征采用分形和传统方法混合应用来确定异常下限,勾绘出Sn元素异常图,与单独采用传统方法相对比收到了良好的异常圈定效果。根据新方法确定的元素异常下限所圈定的异常区与已知矿点高度拟合。 相似文献
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化探异常下限的确定是勘查地球化学有效地应用于矿产勘查的一个关键性环节。传统的异常下限计算方法是以地球化学元素含量数据服从正态或对数正态分布为前提,而本文采用的元素含量-总量多重分形计算异常下限的方法,则基于地球化学变量服从分形与多重分形分布的理论与方法。作者以海南屯昌某测区化探数据为例,运用传统元素含量对数正态分布和元素含量-总量多重分形两种计算模型确定了测区主要指示元素的异常下限并圈定、对比了其化探异常图。本区槽井探对化探异常的揭露表明,采用元素含量-总量的分形方法确定化探异常下限的尝试是成功而有效的。 相似文献
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多维分形模型不仅采用常规的低阶矩统计, 而且采用高阶矩统计对多维分形分布进行度量, 从而能较细致地刻划正常值以及异常值.地球化学元素的正常值往往服从统计学中的大数定量, 即满足正态分布或对数正态分布, 然而异常值会服从分形分布(Preato).介绍了多维分形领域中的最新发展以及在地球化学研究中特别是研究超常元素空间分布和富集规律中的应用.结果表明, 通常的统计方法只对应于多维分形围绕均值周围的局部特征.为了有效地研究异常值的分布和富集规律, 建议采用高阶矩统计方法和多维分形方法, 并给出了两种分析地球化学元素, 并突出异常值贡献的方法.这些方法不仅可应用于研究微量元素的空间分布和富集规律, 而且可以区分地球化学背景与矿化有关的异常值.还介绍了该方法在对加拿大B.C.省西北部Mitchell-Sulphurets地区金铜矿化蚀变带研究中的应用. 相似文献
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复杂地质地貌区地球化学异常识别非线性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
应用现代数学非线性理论与方法对西南地区三江北段恒星错测区1：50000水系沉积物测量数据进行了异常识别的非线性研究。率先尝试用人工免疫算法对地球化学数据降噪，并采用分形含量面积法对降噪数据寻求异常下限，从而弥补传统方法确定异常下限出现的缺陷。在此基础上构造了测区地球化学元素分布的分形插值曲面，做出异常等值线图和异常分形插值图。处理结果令人满意。 相似文献
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分形概念应用在地球科学中来刻画地质量和物体的自相似特征。研究表明分形模型常常提供有力工具来刻画地质量和物体的基本空间分布结构。本文提出了n维自仿射分形的检验与定量评定方法。通过实例，说明n维自仿射分形的方法在实际问题中的方法和步骤，并解释了分维数的实际意义。分维数足反映区域化变量在某方向变化程度的定量指标。该方法不仅适用于地球化学金元素和银元素数据，而且还适用于其他元素和地质数据，具有普遍的意义。 相似文献
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圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,"密度-面积"分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。 相似文献
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基于MAPGIS的分形方法确定化探异常 总被引：16，自引：2，他引：14
地球化学元素的异常下限值确定是地球化学中重要的问题之一,目前还没有一个令人满意的具有科学依据的计算方法。传统的化探异常下限值计算是基于元素的地球化学分布呈正态分布或元素含量在空间上呈连续的变化这一假设为基础的,而事实上地球化学元素含量的空间分布是极其复杂的,研究表明,地球化学景观可能是一个具有低维吸引子的混沌系统,元素的地球化学背景值和异常具有各自独立的幂指数关系,由此导致了一种多重分形分布,因而可以利用元素的分形分布求出其异常下限。利用元素的分形分布求异常下限的几种常用方法均是以求取不同尺度r下,对应的N(r)数。如果用手工统计方法计算,计算过程简单但繁琐,地理信息系统((}IS)可以实现图形单元的动态查询和属性统计,这种特性很适合于统计不同尺度r下对应的N(r),因此,可以将分形方法与地理信息系统加以结合,在CIS平台上对地学图形和属性信息进行分析及统计处理,将原来比较繁杂的分形计算操作变得方便简捷,易于实现。本文以武汉中地信息公司开发的．MAPGIS地理信息系统为例,对河北某地1：5万Cu元素化探数据进行了处理,具体说明了以MAPGIS为工具,利用分形方法求取元素化探异常下限的过程,并将计算结果与传统异常下限计算方法所得的结果进行了对比,所得的异常下限值相近或一致,但由于传统的计算方法不仅要求对原始数据进行预处理,而且在下限值的确定上需要结合本地区的实际地质情况确定,因此人为干扰因素较大,而利用基于MAPGIS的分形方法计算元素异常下限值不仅操作简单,而且计算时由于不受元素特高值的影响,因而不用对原始数据进行预处理,人为干扰因素较少。通过对比得知该方法在实践工作中可行。 相似文献
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多重分形与地质统计学方法 用于勘查地球化学异常空间结构和奇异性分析 总被引：20，自引：4，他引：20
勘查地球化学和地球物理场的局部空间结构变化性应包括空间自相关性以及奇异性 .前者可通过地质统计学中常用的变异函数来实现 ;后者可用多重分形模型进行刻划 .具有自相似性或统计自相似性的多重分形分布 (multifractaldistributions)的奇异性 (α)可以反映地球化学元素在岩石等介质中的局部富集和贫化规律 .而多重分形插值和估计方法可以同时度量以上两种局部结构性质 (空间自相关性以及奇异性 ) ,因而 ,它不仅能够进行空间数据插值 ,同时还能保持和增强数据的局部结构信息 ,这对于地球化学和地球物理异常分析和识别是有益的 .应用该方法处理加拿大NovaScotia省西南部湖泊沉积物地球化学砷等元素数据表明 ,地球化学数据的局部奇异性在该区能够反映局部金和钨 -锡 -铀矿化蚀变带或岩相变化以及构造交汇等局部成矿有利部位 . 相似文献
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Wei Shen 《地学前缘(英文版)》2011,2(1):87-91
The self-similar is a common phenomena arising in the field of geology.It has been shown that geochemical element data,mineral deposits,and spacial distribution conform to a fractal structure.A fractal distribution requires that the number of objects larger than a specified size have a power-law dependence on size.This paper shows that a number of distributions,including power-function,Pareto, lognormal,and Zipf,display fractal properties under certain conditions and that this may be used as the mathemat... 相似文献
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Fractal modelling has been applied extensively as a means of characterizing the spatial distribution of geological phenomena
that display self-similarity at differing scales of measurement. A fractal distribution exists where the number of objects
exhibiting values larger than a specified magnitude displays a power-law dependence on that magnitude, and where this relationship
is scale-invariant. This paper shows that a number of distributions, including power-function, Pareto, log-normal and Zipf,
display fractal properties under certain conditions and that this may be used as the mathematical basis for developing fractal
models for data exhibiting such distributions. Population limits, derived from fractal modelling using a summation method,
are compared with those derived from more conventional probability plot modelling of stream sediment geochemical data from
north-eastern New South Wales. Despite some degree of subjectivity in determining the number of populations to use in the
models, both the fractal and probability plot modelling have assisted in isolating anomalous observations in the geochemical
data related to the occurrence of mineralisation or lithological differences between sub-catchments. Thresholds for the main
background populations determined by the fractal model are similar to those established using probability plot modelling,
however the summation method displays less capacity to separate out anomalous populations, especially where such populations
display extensive overlap. This suggests, in the geochemical data example provided, that subtle differences in the population
parameters may not significantly alter the fractal dimension. 相似文献
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Fractal Principle of Mineral Deposit Size Forecasting and Its Implication for Gold Resource Potential Evaluation in China 总被引：1，自引：0，他引：1
LI Changjiang MA Tuhu ZHU Xingsheng WANG Guowu Zhejiang Institute of Geology Mineral Resources Hangzhou Zhejiang Earth Science Department Zhejiang University Hangzhou Zhejiang Zhejiang Bureau of Geology Mineral Exploration Development Hangzhou Zhejiang 《《地质学报》英文版》2002,76(3):378-386
Mineralization distributions are very heterogeneous in nature. As large or superlarge mineral deposits are quite rare whether in time or in space, it is difficult to detect all the largest mineral deposits in a region in a limited period of time owing to the restriction of technology and exploration degrees-this is called "not all discovered". However, all discovered large, especially superlarge, mineral deposits generally have a complete census in the geological literatures. On the other hand, not all discovered small mineral deposits are recorded in the geological literatures because for economic reasons people have not much interest in them-this is called "not all recorded". This practice often results in the observation truncations, that is, the data points near the two ends in an observable population, which is obtained by fitting a power law size-frequency distribution to discovered mineral deposits in a given region, show concave-down departure from the correlation line fitted. The authors sugges 相似文献
14.
南极松散沉积物粒度分形研究 总被引：7，自引：0，他引：7
利用分形理论, 研究了南极纳尔逊冰盖前缘发育的沉积物、风成沉积物及湖泊沉积物的粒度分布分形结构特征. 结果表明: 不同沉积环境下的沉积物粒度分形结构具有明显的差异, 冰盖前缘沉积物具有显著的分形结构特征, 而湖泊沉积物和风成沉积物不具有分形结构特征, 这为识别南极地区松散沉积物沉积环境提供了一种新的判别依据. 对纳尔逊冰盖前缘沉积物粒度分维特征的研究结果表明, 其粒度分布主要与冰川搬运的动力学过程有关, 分维值的大小与当时形成沉积物的动力学过程、沉积环境、冰盖进退及古气候环境的演化密切相关. 相似文献
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Fractal Geometry of Element Distribution on Mineral Surfaces 总被引：3，自引：0，他引：3
Fractal models have been established for the distributions of Au, As, S, Fe, and Si on mineral surface based on perimeter–area power-law association observed in mineral samples from fine-disseminated gold deposits at Jinya (JY), Larima (LRM), and Dongbeizhai (DBZ). The fractal index DAL, involved in the fractal perimeter–area relationship is a function of the formation conditions of the mineral. Minerals formed at higher temperatures have a larger value of DAL. For the same mineral, the values of DAL obtained for different elements are approximately the same. DAL may serve as a quantitative index characterizing the distribution configuration of elements on mineral surface. 相似文献
16.
分形求和法及其在地球化学数据分组中的应用 总被引：3，自引：0，他引：3
申维 《物探化探计算技术》2007,29(2):134-137
分形建模广泛地应用于具有自相似性不同尺度测量的地质现象空间分布特征。分形分布的特点要求大于等于某一尺度的数目,与物体大小之间存在幂函数关系,这种关系具有尺度不变性。这里提出的分形求和法可以确定地球化学数据分组界限。应用澳大利亚新南威尔士东北地区汇水沉积物地球化学数据,采用分形求和法确定其分组界限,并与传统的概率图模型结果进行比较。铜(Cu)元素数据划分二个部分,一部分是元素含量少于20 ppm的正态分布数据,另一部分是元素含量大于20 ppm的多个对数正态分布数据,能识别第三纪玄武岩区域和铜的主要矿化区。这一结论与使用传统的概率图模型方法得到的结论一致。该方法不仅适用于地球化学铜元素数据,而且还适用于其它元素和地质数据,具有普遍的意义。 相似文献
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《Chemie der Erde / Geochemistry》2016,76(4):491-499
Separation of geochemical anomalies from background are one of the important steps in mineral exploration. The Khooni mineral district (Central Iran) has complex geochemical surface expression due to a complex geological background. This region was chosen as a study area for recognition of the spatial distribution of geochemical elements and separating anomalies from background using stream sediment geochemical data. In the past decades, geochemical anomalies have been identified by means of various methods. Some of these separation methods include: statistical analysis methods, spatial statistical methods and fractal and multi-fractal methods. In this article, two efficient methods, i.e. U-statistics and the fractal concentration-area for separation and detection of anomalous areas of the background were used. The U spatial statistic method is a weighted mean, which considers sampling point positions and their spatial relation in the estimation of anomaly location. Also, fractal and multi-fractal models have also been applied to separate anomalies from background values. In this paper, the concentration–area model (C–A) was suggested to separate the anomaly of background. For this purpose, about 256 stream sediment samples were collected and analyzed. Then anomaly maps of elements were generated based on U spatial statistics and the C-A fractal methods for Au, As and Sb elements. According to obtained results, the U-statistics method performed better than C-A method. Because the comparisons of the known deposits and occurrences against the anomalous area created using thresholds from U-statistics and C-A method show that the spatial U-statistics method hits all of 3 known deposits and occurrences, the C-A fractal method hits 1 and fails 2. In addition, the results showed that these methods with regard to spatial distribution and variability within neighboring samples, in addition to concentration value frequency distributions and correlation coefficients, have more accurate results than the traditional approaches. 相似文献
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矿产勘查中化探异常下限的多重分形计算方法 总被引：5，自引：0，他引：5
孙忠军 《物探化探计算技术》2007,29(1):54-57
化探异常下限计算方法在矿产勘查和资源预测中非常重要。传统的计算方法存在依据不充分的问题。这里在研究地球化学场数据分布的基础上,提出了多重含量～频数分形计算方法。研究表明,多重分形异常下限计算方法较之传统的方法具有理论基础扎实、适用性较广的特点。 相似文献
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Knowledge of mineral aggregate morphologies is of importance to analyze characteristic differences in rock-forming features. For quantifying these differences, the fractal geometry of quartz aggregate cuts digitized from polish sections of different types of granites has been studied. As an approach to measure fractal dimension (D), a power-law dependence of square of aggregate cuts on their linear size has been used. The D values thus calculated mainly increase from 1.48–1.62 for amazonite granites to 1.63–1.70 for alaskite granites and 1.75–1.81 for standard granites. To account for the data of morphometry, the model of nucleation and growth as applied to silicate melt freezing has been considered. For comparison between the nature and model textures, the fractal properties of cluster cuts in the system of overlapping spheres randomly distributed with random radii have been investigated through computer simulation. It has been demonstrated that the distributions of quartz aggregates in granites may be simulated by homogeneous or heterogeneous Poisson models, and both order of crystallization and metamorphic recrystallization should be taken for explaining textural variability. The results of the simulation have enabled the granitic texture to be discussed with respect to the random configuration of the spatial percolation cluster. 相似文献
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分形概念应用在地球科学中来刻画地质变量与地质体自相似特征。研究表明分形模型常常提供有力工具来刻画地质变量和地质体的基本空间分布结构。许多地质现象的频度和大小之间的分布具有尺度不变性, 如岩石碎片、断层、地震、火山喷发、矿藏和油井等。中国白垩纪的矿床大量地分布在东北、阴山-燕山、华北地台、秦岭-大别山、扬子地台和东南沿海等6个矿集区, 它们是中国白垩纪矿床分布的重要地区, 而西北和西南地区已知的白垩纪矿床尚少; 中国白垩纪矿床分布具有在时间上集中于早白垩世, 在空间上集中于东北和华南的分形特性。以中国白垩纪金矿床为例, 对金矿床空间分布进行了分形建模与预测, 该方法不仅适用于金矿床, 而且还适用于其它矿床, 具有普遍的意义。 相似文献