中天山烏拉斯臺(tái)地區(qū)礦化異常提取及評價(jià)

辛存林，董 凱，孟 健，朱多錄，馬維云，鞏 鑫，朱曉磊

(1. 西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州 730070；2. 防災(zāi)科技學(xué)院地震科學(xué)系，河北三河 065201；3. 云南省地質(zhì)調(diào)查院，云南昆明 650051)

中天山烏拉斯臺(tái)地區(qū)礦化異常提取及評價(jià)

辛存林1，董 凱1，孟 健2，朱多錄3，馬維云1，鞏 鑫1，朱曉磊1

(1. 西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州 730070；2. 防災(zāi)科技學(xué)院地震科學(xué)系，河北三河 065201；3. 云南省地質(zhì)調(diào)查院，云南昆明 650051)

以多重分形理論為基礎(chǔ)，對中天山烏拉斯臺(tái)地區(qū)銅多金屬元素的巖屑測量數(shù)據(jù)，采用C-A法獲得銅多金屬的異常下限值，將其作為閾值進(jìn)行指示克里格插值，繪制研究區(qū)的銅多金屬地球化學(xué)異常圖。研究顯示，基于該方法獲得的Cu礦化異常高值區(qū)主要集中在華力西早期第三侵入次的石英閃長巖和花崗閃長巖巖體中，受北西向和次級北東向斷裂構(gòu)造控制明顯，該異常區(qū)可以作為尋找熱液型銅多金屬礦產(chǎn)的重要遠(yuǎn)景區(qū)。該方法對于地球化學(xué)數(shù)據(jù)空間變異性強(qiáng)烈的地區(qū)，較之普通克里格插值法具有更好的地球化學(xué)異常識別能力和高值信息重建能力，所得結(jié)果的最高累計(jì)頻率值范圍與已知礦化點(diǎn)的空間位置吻合度更高，在地球化學(xué)異常信息提取工作中具有推廣意義。

指示克里格法 C-A法 變異函數(shù) 濃度-面積模型 地球化學(xué)異常

Xin Cun-lin, Dong Kai, Meng Jian, Zhu Duo-lu, Ma Wei-yun, Gong Xin, Zhu Xiao-lei. The extraction and assessment of anomalies of mineralization in Wulasita area of the middle Tianshan[J]. Geology and Exploration, 2014, 50(2):0382-0390.

在勘查地球化學(xué)領(lǐng)域，以地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的普通克里格插值法在地球化學(xué)異常提取中被廣泛應(yīng)用(孫洪泉，1990；成秋明，2001；張仁鐸，2005)。普通克里格插值法是區(qū)域化變量的線性估計(jì)，假設(shè)數(shù)據(jù)變化呈正態(tài)分布，在有限區(qū)域內(nèi)對區(qū)域化變量進(jìn)行無偏最優(yōu)估計(jì)的一種方法(李曉暉等，2011)。該方法基于滑動(dòng)加權(quán)平均原理，以變異函數(shù)為基礎(chǔ)對局部范圍進(jìn)行加權(quán)平均，因而不可避免地對數(shù)據(jù)造成平滑效應(yīng)，從而無法完全實(shí)現(xiàn)原始地球化學(xué)高值異常信息的重建，這對于地球化學(xué)異常的識別是極其不利的(黃競先等，1994；陳伯茂，2009)。而指示克里格方法不需要了解區(qū)域內(nèi)每一個(gè)點(diǎn)的屬性值，只需了解屬性值是否超過某一閾值，對于具有異常值和偏態(tài)分布的數(shù)據(jù)都具有良好的穩(wěn)健能力(紀(jì)宏金等，2001；李慶謀，2005)。通過設(shè)定表征異常下限的閾值可以獲取小于或大于該閾值的累計(jì)頻率，從空間頻率域?yàn)榈厍蚧瘜W(xué)數(shù)據(jù)的異常識別提供科學(xué)依據(jù)(成秋明，2009；李曉暉等，2011)。多重分形理論的提出為異常下限值的確定提供了有利的前提，由于地球化學(xué)場不僅具有結(jié)構(gòu)性變化特征，還具有隨機(jī)性變化特征(成秋明，2006)。這種隨機(jī)性變化往往由礦化異常引起，具有尺度不變性特征并可由多重分形模型定量表征。基于非線性模型的多重分形技術(shù)，根據(jù)地球化學(xué)場的自相似性特征將其分解為不同的空間模式，從而實(shí)現(xiàn)地球化學(xué)場背景和異常的分離，克服了傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法不考慮樣品空間分布和傳統(tǒng)特征隨空間度量尺度變化性的不足(成秋明，2000；謝淑云等，2002)。

本文以中天山烏拉斯臺(tái)地區(qū)銅多金屬元素巖屑地球化學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用多重分形(C-A)法確定該地區(qū)銅多金屬異常下限，并以該異常下限值作為閾值，用指示克里格法進(jìn)行插值，提取高于該閾值的概率分布信息，對該概率分布在空間結(jié)構(gòu)變化特征及其控制因素進(jìn)行研究，提取研究區(qū)內(nèi)與礦化有關(guān)的異常信息。

圖1 中天山構(gòu)造略圖及地理位置 (據(jù)新疆地質(zhì)局，1975和王洪亮等，2007修改)Fig.1 Structural map and geographical position of Middle Tianshan (modified from Xinjiang Geological Bureau, 1975 and Wang et al., 2007) 1-早古生代火山沉積巖系；2-前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系；3-低溫-高壓變質(zhì)巖；4-前寒武紀(jì)變質(zhì)地層疊加古生代火山沉積巖系；5-前寒武紀(jì)變質(zhì)地層疊加古生代巖漿巖；6-寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)沉積地層(“V”表示少量火山巖出露)；7-志留紀(jì)-早石炭紀(jì)蛇綠混雜巖；8-中天山北 緣斷裂帶(NTS)；9-那拉提北緣斷裂帶(NNF)；10-中天山南緣斷裂帶(SCTS)；11-塔里木北緣斷裂帶(NTF)；12-研究區(qū)位置1-early Paleozoic volcano-sedimentary rock system; 2-Precambrian metamorphic rock series; 3-low temperature-high pressure metamorphic rocks; 4-superposition of Paleozoic volcanic sedimentary rock series in Precambrian metamorphic strata; 5-superposition of Paleozoic magmatic rock in Precambrian metamorphic strata; 6-Cambrian-Ordovician sedimentary formation; 7-Silurian-early Carboniferous ophiolitic mélange; 8-fault zone in northern margin of central Tianshan Mountains; 9-fault zone in northern margin of the Nalati; 10-fault zone in southern margin of central Tianshan Mountains; 11-fault zone in northern margin of the Tarim; 12-research area

1 成礦地質(zhì)背景

天山是中國大陸西部重要的一條大陸造山帶，經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形及巖漿活動(dòng)(張立飛等，2005)。研究區(qū)位于中天山北緣斷裂和中天山南緣斷裂之間的伊犁-中天山板塊，屬于天山南脈地槽褶皺帶上的巴倫臺(tái)隆起，是薩阿爾明金銅多金屬成礦帶的一部分。區(qū)域地層屬于準(zhǔn)噶爾北天山地層分區(qū)上的伊林哈比爾尕地層小區(qū)。區(qū)域內(nèi)斷裂發(fā)育，主要構(gòu)造線呈北西向展布(圖1)。

研究區(qū)受構(gòu)造活動(dòng)的影響，中酸性侵入巖發(fā)育，主要為華力西早期第三侵入次閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖，并具有同源多期侵入特點(diǎn)；區(qū)內(nèi)主要出露地層有泥盆系上統(tǒng)天格爾組、志留系阿河布拉克組，在各地質(zhì)單元中古生界志留系、石炭系地層富集元素眾多，幾乎包含了全部主成礦元素；銅元素在各地質(zhì)單元中均表現(xiàn)出極不均勻分布狀態(tài)，最具成礦潛力(圖2)。

如表1所示，研究區(qū)中Cu，Ag，Pb，Bi的平均含量均遠(yuǎn)大于地殼克拉克值，均屬于相對富集。變異系數(shù)相對較高，其活化和遷移作用也很強(qiáng)烈，其元素異常主要分布于華力西第三侵入次石英閃長巖和花崗閃長巖的巖體中，異常相對比較明顯。在野外地質(zhì)調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)主要的銅礦化點(diǎn)就位于華力西早期第三侵入次花崗閃長巖的綠泥石化蝕變帶中。受斷裂破碎帶的影響強(qiáng)烈，礦化部位巖石破碎程度愈高，礦化往往越明顯。研究區(qū)華力西第三侵入次石英閃長巖和花崗閃長巖具備形成銅多金屬礦產(chǎn)的地球化學(xué)條件。

圖2 烏拉斯臺(tái)地區(qū)地質(zhì)略圖(據(jù)焉耆幅1∶20萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖修編)Fig.2 Geological map of Wulasitai area (After the 1∶200000 Yanqi geological map of regional geology and mineral resources in Xinjiang) 1-天格爾組第二亞組凝灰?guī)r；2-天格爾組第二亞組片麻巖；3-阿河布拉克組第三亞組砂巖；4-華力西早期第二侵入次輝石角閃巖；5-華力早期第三侵入次黑云母石英閃長巖；6-華力西早期第三侵入次石英閃長巖；7-華力西早期第三侵入次花崗閃長巖；8-華力西晚期第 三侵入次花崗巖；9-研究區(qū)位置；10-地質(zhì)界線；11-斷裂；12-推測斷裂；13-銅礦化點(diǎn)1-tuff in second submember of Tengger Fm.; 2-geniss in second submember of Tengger Fm.; 3-sandstone in third submember of Ahebulak Fm.; 4-early Variscan pyroxeneamphibolite of second intrusion; 5-The third intrusion of biotite quartz diorite in early Variscan movement; 6-early Variscan quartz diorite of third intrusion; 7-early Variscan biotite granodiorite of third intrusion; 8-late Variscan biotite granite of third intrusion; 9 -research area; 10-geological boundary; 11-fault; 12-inferred fault; 13-copper mineralized spot

元素平均含量標(biāo)準(zhǔn)離差變異系數(shù)濃度克拉克值地殼克拉克值A(chǔ)u2.761.610.580.634.38Ag0.462.876.236.570.07Cu195.591806.999.234.1647Pb45.28618.0913.653.0215Zn44.5145.831.030.5483Mn527.72734.541.390.531000Mo0.520.450.870.471.1W0.890.510.570.01160Sb0.320.250.780.640.5Bi0.261.204.625.330.05

注：樣品由核工業(yè)新疆理化分析測試中心分析，2011；Au元素的含量單位為10-9，其余元素的含量單位為10-6。

2 銅多金屬地球化學(xué)異常下限的確定

2.1 基本原理

地球化學(xué)異常下限的確定是地球化學(xué)異常評價(jià)的重要工作之一。傳統(tǒng)的地球化學(xué)異常下限的確定主要是使用經(jīng)典的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，以樣品數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布為假設(shè)前提，通過計(jì)算數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)對異常下限進(jìn)行確定，一般是以平均值與n倍的標(biāo)準(zhǔn)離差之和作為地球化學(xué)異常下限值(文戰(zhàn)久等，2007；熊超等，2013)。該方法僅適用于地球化學(xué)數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布的情況，最新的研究表明元素的地球化學(xué)分布并不局限于正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布(白曉宇等，2008)。非正態(tài)分布或?qū)?shù)非正態(tài)分布的元素?cái)?shù)據(jù)具有不規(guī)則性和自相似性，具有典型的分形特征，因此可以作為分形來處理(Cheng, 1999)。分形分布的特點(diǎn)要求大于等于某一尺度的數(shù)目或數(shù)，與物體大小之間存在冪函數(shù)關(guān)系，即

N(r)=Cr-D,r>0

(1)

其中r表示特征尺度，C>0稱為比例常數(shù)，D>0稱為分維數(shù)，N(r)表示尺度大于等于r的數(shù)目。這里是對于所有滿足xi≥r的i求和，Minxi≤r≤Maxxi。這樣得到了數(shù)據(jù)集(N(ri),ri)(i=1, 2, 3, …,n

lnN(r)=-Dlnr+lnC

(2)

用最小二乘法求出斜率D的估計(jì)量，即分維數(shù)；如果其散點(diǎn)大致分布在兩段直線上時(shí)，可以采用分段擬合，有的分界點(diǎn)清楚，有的則不清楚，為了提高分界點(diǎn)確定的客觀性，在兩個(gè)區(qū)間用最小二乘法進(jìn)行回歸時(shí)用最優(yōu)化方法確定分界點(diǎn)(成秋明，2007；Chengetal. 1994)。其基本思想是，找出合適的分界點(diǎn)r0，使各區(qū)間擬合的直線與原始數(shù)據(jù)之間的剩余平方和Ei(i=1, 2)在兩個(gè)區(qū)間的總和E最小。

(3)

其中ri0是分界點(diǎn)；D1和D2分別為相應(yīng)區(qū)間的斜率即分維數(shù)。為了檢驗(yàn)回歸方程的顯著性，對每個(gè)回歸方程進(jìn)行相關(guān)系數(shù)及方差分析檢驗(yàn)。分界點(diǎn)的地質(zhì)意義可以看成元素含量在空間上至少存在兩個(gè)層次的分布,即小于分界點(diǎn)ri0對應(yīng)的值為元素含量的背景分布,大于分界點(diǎn)ri0對應(yīng)的值為元素含量的異常分布,ri0對應(yīng)的值為元素含量分布的異常下限(Alietal. 2007；孫凱等，2011)。

2.2 異常下限的確定

用分形方法確定化探異常比傳統(tǒng)的異常計(jì)算方法的優(yōu)勢在于不受元素特高值的影響，含量-面積分形方法將特高值形成的面積限定在一個(gè)很小范圍內(nèi)(僅影響特高值周圍)，不對整體數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響(Chenetal. 2007；許順山等，1999)。因此，用含量-面積的分形方法確定異常下限時(shí)不用對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，減少了人為因素的干擾。

采用含量-面積法確定中天山烏拉斯臺(tái)地區(qū)1∶1萬巖屑樣測量數(shù)據(jù)Cu，Ag，Pb，Bi 4種元素的異常下限，使用反距離加權(quán)法將地球化學(xué)元素?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)格化，繪制元素含量等值線圖，統(tǒng)計(jì)N(r)為以等值線為r值所圍成的平面面積，顯然N(r)是遞減函數(shù)。得到數(shù)據(jù)(N(r1) ,N(r2) , …,N(rn))和(r1,r2, …,rn)。應(yīng)用這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在lgr-lgN(r)坐標(biāo)中投點(diǎn)，用最小二乘法擬合二段直線，得到相應(yīng)的直線方程及兩條直線的交點(diǎn)ri0則為元素的異常值下限。由C-A法獲取的雙對數(shù)圖(圖3)和所對應(yīng)的直線的參數(shù)(表2)可知，確定的Ag，Cu，Pb和Bi異常下限值分別為：0.5×10-6、240×10-6、120×10-6和0.5×10-6，其中擬合系數(shù)r2均接近于1，該值可以作為圈定銅多金屬異常的異常下限。

表2 擬合直線方程參數(shù)及異常下限值Table 2 Equation of fitted line and the threshold

3 基于指示克里格法銅多金屬元素異常的分析

3.1 指示克里格法的基本原理

指示克里格法屬于非線性克里格方法范疇，可用于估計(jì)某一位置超過指定閾值zk的累計(jì)頻率(張仁鐸，2005；李曉暉等，2011)。與普通克里格法相比，它不嚴(yán)格依賴于空間現(xiàn)象的平穩(wěn)性假設(shè)，也不要求區(qū)域化變量服從某種分布；并且由于其在插值前根據(jù)一定的閾值將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為指示變量，所以對于異常值和偏態(tài)分布都具有良好的穩(wěn)健功能(陰江寧等， 2012)。指示變量的變換公式為：

(4)

式中zk為設(shè)定的閾值。如果樣品數(shù)據(jù)大于等于zk，則賦予指示變量0；如果小于zk，則賦予指示變量1。與普通克里格方法相似，對于任何一個(gè)待估點(diǎn)x0，z(x)≤zk的概率可以通過對相鄰域內(nèi)指示變量進(jìn)行線性相加獲得。普通指示克里格估值公式為：

(5)

式中：i(xα;zk)表示xα(α=1，…，n)位置處的指示變量，λα是i(xα;zk)的克里格權(quán)重，可以通過求解克里格方程組得到。普通指示克里格方程組為：

(6)

圖3 C-A多重分形模型雙對數(shù)圖Fig.3 ln-ln plots of C-A multifractal model a-Ag多重分形模型雙對數(shù)圖；b-Cu多重分形模型雙對數(shù)圖；c-Pb多重分形模型雙對數(shù)圖；d-Bi多重分形模型雙對數(shù)圖a-lgN(r)-lgr plot of Ag showing relationship between “areas” and power-spectra; b-lgN(r)-lgr plot of Cu showing relationship between “areas” and power-spectra; c-lgN(r)-lgr plot of Pb showing relationship between “areas” and power-spectra; d-lgN(r)-lgr plot of Bi showing relationship between “areas” and power-spectra

式中：μ是拉格朗日算子，γi(xα-xβ;zk)是第α個(gè)和第β個(gè)樣品點(diǎn)的指示變量的變異函數(shù)值(成秋明等，2009)；γi(xα-xo;zk)是待估點(diǎn)x0與第α個(gè)樣品點(diǎn)的指示變量的變異函數(shù)值。指示克里格方法采用的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)計(jì)算方法同普通克里格方法基本相同，不同的是指示克里格方法采用指示變量計(jì)算實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)，公式為：

(7)

式中：N代表滯后距離區(qū)間h內(nèi)的樣品對數(shù)。上述公式計(jì)算得到的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)值γ(h)還需通過擬合求解理論變異函數(shù)的參數(shù)，從而參與指示克里格方程組的計(jì)算(黃靜寧等，2011)。

3.2 空間變異分析

變異函數(shù)分析是了解數(shù)據(jù)空間變異性質(zhì)的有效工具，也是克里格插值的必要條件(陰江寧等，2012；張磊等，2009)。指示克里格方法下的變異函數(shù)采用C-A方法獲取的異常下限值作為閾值參數(shù)。由于本文側(cè)重高值異常信息，因此對于大于所定義閾值的樣品數(shù)據(jù)賦予指示變量1，如果小于定義閾值則賦予指示變量0。通過Arcgis10軟件計(jì)算了在指示克里格方法下的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)，從表3可見，研究區(qū)的元素含量變化呈現(xiàn)明顯的各向異性，其基臺(tái)值均為塊金值的2倍以上，元素含量在變程范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的相關(guān)性。在變差函數(shù)中表現(xiàn)為影響Cu，Ag，Bi和Pb元素連續(xù)性變化的最大變程分別為2.77km、2.17km、2.32km和2.45km，均在研究區(qū)中酸性巖漿巖對各元素的影響范圍以內(nèi)，具有較好的連續(xù)性?；谥甘咀兞康膶?shí)驗(yàn)變異函數(shù)則顯示出良好的空間變異結(jié)構(gòu)，變化趨勢穩(wěn)定且符合球狀理論變異函數(shù)結(jié)構(gòu)，很好地描述了空間數(shù)據(jù)的相關(guān)性和結(jié)構(gòu)性。

表3 指示克里格法變異函數(shù)參數(shù)Table 3 Parameter of the variograms by indicator Kriging

3.3 銅多金屬地球化學(xué)異常特征

由于研究區(qū)內(nèi)存在大量高值異常數(shù)據(jù)，本文采用的基于C-A方法確定異常下限可以更為有效地求取指示克里格法的閾值參數(shù)，并參與指示克里格插值計(jì)算，可以更好地服務(wù)于針對具有多重分形性質(zhì)的非平穩(wěn)數(shù)據(jù)的異常識別研究。因此，可利用基于多重分形理論的指示克里格法和普通克里格法提取研究區(qū)的地球化學(xué)異常，并結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)特征對該區(qū)的地球化學(xué)異常特征及控礦因素進(jìn)行討論(圖4、圖5)。

指示克里格法獲得的Cu異常主要集中在研究區(qū)西北部，分布面積較大，呈北西向展布。結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)特征，其高值區(qū)中心主要集中在華力西早期第三侵入次石英閃長巖和花崗閃長巖巖體中，異常的分布主要受研究區(qū)北西向和次級北東向斷裂構(gòu)造控制明顯，在該異常帶內(nèi)沿北西向斷裂有石英閃長巖和花崗閃長巖大量入侵和出露，表明該區(qū)曾有強(qiáng)烈的與Cu富集有關(guān)的多期次構(gòu)造巖漿活動(dòng)。研究區(qū)幾乎所有銅礦化就位于該巖體中的斷裂蝕變帶上及附近。因此，該異常區(qū)可以作為尋找熱液型銅礦產(chǎn)的重要遠(yuǎn)景區(qū)。

圖4 普通克里格插值結(jié)果等值線圖Fig.4 Contour maps of interpolation results by Kriging a-Ag的普通克里格插值結(jié)果等值線圖；b-Cu的普通克里格插值結(jié)果等值線圖；c-Pb的普通克里格插值結(jié)果等值線圖；d-Bi的普通克里格插值結(jié)果等值線圖a-The contour map of Ag with ordinary kriging; b-The contour map of Cu with ordinary kriging; c-The contour map of Pb with ordinary kriging; d-The contour map of Bi with ordinary kriging

圖5 指示克里格插值結(jié)果等值線圖Fig.5 Contour maps of interpolation results by indicator Kriging a-Ag的指示克里格插值結(jié)果等值線圖；b-Cu的指示克里格插值結(jié)果等值線圖；c-Pb的指示克里格插值結(jié)果等值線圖；d-Bi的指示克里格插值結(jié)果等值線圖a-The contour map of Ag with Indicator kriging method; b-The contour map of Cu with Indicator kriging method; c-The contour map of Pb with Indicator kriging method; d-The contour map of Bi with Indicator kriging method

指示克里格法獲得的Ag，Bi，Pb異常主要集中在研究區(qū)西北部，也呈北西向展布。元素Ag，Bi，Pb均屬于中低溫元素，易在酸性巖體中富集。結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景來看，其異常均受北西向次斷裂構(gòu)造和北東向斷裂構(gòu)造的控制較為明顯，反映了研究區(qū)內(nèi)巖漿熱液活動(dòng)時(shí)期中低溫元素的富集階段。Ag，Bi，Pb元素的高值區(qū)僅賦存在華力西早期第三侵入次花崗閃長巖的巖體中，處于北西向次斷裂帶和北東向斷裂帶的交匯處，與華力西早期第三侵入次花崗閃長巖中Cu元素的高值區(qū)較為重合，但面積相對較小。

因此，可推斷Cu，Ag，Bi，Pb元素的富集不僅與華力西早期的中酸性巖漿入侵時(shí)巖漿氣化的中低溫?zé)嵋夯顒?dòng)有密切的關(guān)系，而且受斷裂構(gòu)造作用的影響強(qiáng)烈。該異常高值區(qū)可以為確定銅多金屬找礦靶區(qū)提供依據(jù)。較之普通克里格插值法，基于C-A方法獲取閾值的指示克里格方法則具有很好的地球化學(xué)異常識別能力和高值信息重建能力，能夠更好的與已知礦化的空間位置吻合，突出反映原始數(shù)據(jù)的高值異常信息。

4 結(jié)論

研究表明，基于多重分形C-A模型和指示克里格法對研究區(qū)的銅多金屬礦化異常進(jìn)行提取，提取的Cu礦化異常高值區(qū)主要集中在華力西早期第三侵入次石英閃長巖和花崗閃長巖巖體中，受北西向和次級北東向斷裂構(gòu)造控制明顯，并且研究區(qū)幾乎所有銅礦化就位于該巖體中的斷裂蝕變帶上及附近。該異常高值區(qū)可以作為尋找熱液型銅多金屬礦產(chǎn)的重要遠(yuǎn)景區(qū)。

由于地球化學(xué)元素的空間分布在特定空間域具有局部不均一性和各向異性，通常表現(xiàn)出服從多重分形分布的特征，由多重分形C-A模型提取的該地區(qū)銅多金屬的異常下限相對于傳統(tǒng)方法其結(jié)果更加客觀；以該異常下限作為閾值參與指示克里格插值，較之于普通克里格法具有更好的地球化學(xué)異常識別能力和高值信息重建能力，所得結(jié)果的最高累計(jì)頻率值范圍與已知礦化點(diǎn)具有更好的空間吻合度，可以更為有效地進(jìn)行地球化學(xué)異常識別研究。

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與常規(guī)情況相比，在巖溶地區(qū)進(jìn)行樁基施工的不同點(diǎn)主要在于樁基施工過程中可能碰到巖溶裂隙、溶槽、溶溝、溶洞等，造成下列問題：鉆孔內(nèi)泥漿容易流失，軟弱覆蓋層孔壁易因缺乏泥漿水頭維持而坍塌；鉆錘突破溶洞頂板時(shí)容易因梅花孔而卡錘；因溶洞底部巖層大多與水平面存在斜角，在沖孔過程中鉆錘容易偏斜；在混凝土澆筑過程中，混凝土可能沖破溶腔內(nèi)土壁向溶洞內(nèi)流失，造成混凝土方量損失，處理不當(dāng)或?qū)⑿纬蓴鄻?。為避免上述問題，關(guān)鍵在于對溶洞形成有效封閉，保證樁基在鉆孔及澆筑混凝土過程中不發(fā)生漏漿及坍塌。

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The Extraction and Assessment of Anomalies of Mineralization in Wulasita Area of the Middle Tianshan

XIN Cun-lin1, DONG Kai1, MENG Jian2, ZHU duo-lu3，MA Wei-yun1, GONG Xin1, ZHU Xiao-lei1

(1. College of Geography and Environmental Science, Northwest Normal University, Lanzhou,Gansu 730070; 2. Department of Earthquake Science, Institute of Disaster Prevention, Sanhe, Hebei 065201；3. Geological Survey of Yunnan Province, Kunming, Yunnan 650051)

This paper calculates the threshold of geochemical data by using the concentration-area (C-A) medel, which is built on the talus sample survey data of Cu-poly metallic elements in Wulasitai field of Middle Tianshan, and then uses the threshold for the indicator kriging interpolation method. The results show that high anomaly area mainly related with the granodiorite and quartz diorite of early Variscan being the most favorable metallogenic prospect area. This subdivision can also be used as an focus of future studies. Meanwhile, compared with inverse ordinary Kriging method, the highest rank of cumulative probability which obtained by indicator kriging mrthod can effectively highlight the geochemical anomalies which associated with the known mineralization. Furthermore, for the strongly spatially variable data, indicator kriging method has more advantages in reconstruction of highly information and maintaining the robustess of variogram.

indicator kriging, multifractal, geochemistry, concentration-area model

2013-04-23；

2013-8-23；[責(zé)任編輯]郝情情。

國家自然科學(xué)基金(編號：41262001)、甘肅省科技支撐基金(編號：1104FKCA116)、甘肅省自然科學(xué)基金(編號：1010RJZA020)聯(lián)合資助。

辛存林(1967年-)，男，2009年畢業(yè)于蘭州大學(xué)，獲博士學(xué)位，教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)與勘查。E-mail：xincunling@163.com。

P618.51

A

0495-5331(2014)02-0382-9