本發(fā)明涉及區(qū)域地球化學勘查，特別是涉及一種用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法。

背景技術：

1、近年來，新能源、信息技術、芯片、航空航天等新興產業(yè)不斷發(fā)展，對稀有金屬等“礦產”的需求也日益提升，繼而導致礦產勘查工作的目標或重點發(fā)生了轉變。除此之外，選冶技術的進步也使得找礦過程中圈定礦的邊界品位大幅度下降。這些情況讓重新審定以往工作中積累的地質勘查數(shù)據(jù)成為了必要。

2、地質勘查中獲得了海量的地球化學數(shù)據(jù)。這些地球化學數(shù)據(jù)在以往的礦產勘查工作（尤其是金、銅、鉛和鋅等）發(fā)揮了重要作用。但正如上文所述，這些數(shù)據(jù)資料中關于鋰、鈹?shù)认∮薪饘俚V的找礦信息尚未得到重視，對其進行開發(fā)再利用將可持續(xù)為稀有金屬找礦遠景規(guī)劃提供重要信息。

3、區(qū)域地球化學背景差異是地球化學異常圈定和解釋推斷工作中面臨的主要困難之一。在面向斑巖型、矽卡巖型等類型的金、銅、鉛和鋅礦時，這些類型的礦種形成的地球化學異常普遍具有強度高、面積大的特點，區(qū)域地球化學背景差異對異常圈定的影響多處于可接受的程度。然而對于稀有金屬礦，如偉晶巖型鋰鈹?shù)V，此類礦床多以脈狀產出于圍巖中，形成的異常范圍往往較小。同時花崗巖圍巖往往也具有較高的稀有金屬地球化學背景。這種情況下，繼續(xù)采用傳統(tǒng)圈定地球化學異常的方法極有可能導致花崗巖等高背景區(qū)異常過大和礦化地段異常過小的現(xiàn)象，進而影響成礦遠景區(qū)的確定。

4、地球化學數(shù)據(jù)是一種濃度比例數(shù)據(jù)，是典型的成分數(shù)據(jù)。成分數(shù)據(jù)的“閉合效應”，可能使地球化學數(shù)據(jù)在多元統(tǒng)計分析過程中產生虛相關，導致得出不合理甚至不正確的結果。但是以往的區(qū)域地球化學調查中“成分數(shù)據(jù)”特征被廣泛忽視，也可能導致關鍵異常信息的遺漏。

5、現(xiàn)有專利“一種適用于花崗斑巖型稀有金屬礦床找礦勘查的預測方法（申請?zhí)枺?02110833923.5）”主要針對銣礦，且未涉及地球化學異常信息提取?，F(xiàn)有專利“復雜地質地球化學背景下異常的識別方法和系統(tǒng)（申請?zhí)枺?02210496794.x）”沒有針對稀有金屬異常提取的內容。此外，機器學習、神經網(wǎng)絡等方法存在地質約束不足及模型參數(shù)復雜的問題，需要廣泛的人工干預和指導，限制了其應用范圍。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，包括：

4、依據(jù)預設的工作區(qū)范圍收集區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)，并確定目標礦種；

5、對所述區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理和質量檢查，得到整理和檢查后的數(shù)據(jù)；

6、統(tǒng)計所述整理和檢查后的數(shù)據(jù)中各個稀有金屬元素的基本參數(shù)，并將所述基本參數(shù)與區(qū)域背景值、參考背景值、地殼豐度和其他區(qū)域統(tǒng)計值進行對比，以初步衡量所述工作區(qū)范圍的稀有金屬成礦潛力；

7、利用中心對數(shù)比變換將所述整理和檢查后的數(shù)據(jù)由單形空間變換至歐式空間，得到中心對數(shù)比變換后的數(shù)據(jù)；

8、在各個稀有金屬元素中挑選與目標礦種的稀有金屬成礦過程、成礦圍巖密切相關的元素；

9、針對密切相關的元素，使用所述中心對數(shù)比變換后的數(shù)據(jù)進行主成分分析，得到主成分分析結果；

10、依據(jù)所述主成分分析結果繪制主成分得分雙標圖，并根據(jù)所述主成分得分雙標圖上元素的聚集特征，提取目標礦種的稀有金屬成礦元素組合和成礦背景元素組合；

11、根據(jù)所述稀有金屬成礦元素組合和所述成礦背景元素組合繪制元素比值異常圖，以提取稀有金屬異常。

12、優(yōu)選地，對所述區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理和質量檢查，得到整理和檢查后的數(shù)據(jù)，包括：

13、按圖幅統(tǒng)計所述區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)中的各稀有金屬元素含量的平均值和中位數(shù)，并使用方差分析對比不同圖幅間稀有金屬元素含量的平均值和中位數(shù)是否存在顯著差異，若有顯著差異，則依據(jù)圖幅地質條件判斷是否由地質背景引起，對確定不是由地質背景引起的圖幅間差異，按圖幅進行校正，得到整理和檢查后的數(shù)據(jù)；若無顯著差異，則將所述區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)確定為整理和檢查后的數(shù)據(jù)；

14、檢查是否存在低于檢出限的稀有金屬元素含量值，對低于檢出限的稀有金屬元素含量值使用1/2檢出限進行替換，得到整理和檢查后的數(shù)據(jù)。

15、優(yōu)選地，所述基本參數(shù)包括含量的平均值和中位數(shù)。

16、優(yōu)選地，所述中心對數(shù)比變換的公式為：；其中，是第i個數(shù)據(jù)點所有元素含量的幾何平均數(shù)：，為數(shù)據(jù)點中元素的數(shù)量，為元素j中心對數(shù)比變換后的數(shù)據(jù)值，為第i個數(shù)據(jù)點中第j個元素對應的整理和檢查后的數(shù)據(jù)。

17、優(yōu)選地，根據(jù)所述稀有金屬成礦元素組合和所述成礦背景元素組合繪制元素比值異常圖，以提取稀有金屬異常，包括：

18、將所述稀有金屬成礦元素組合和所述成礦背景元素組合的含量進行標準化；

19、計算每個數(shù)據(jù)點稀有金屬成礦元素和成礦背景元素標準化后數(shù)值的算術平均數(shù)的比值；

20、計算算術平均數(shù)的比值的對數(shù)值；所述對數(shù)值反映成礦元素和成礦背景元素含量差異，結合目標礦種的分布、地質背景特征設置大于0的數(shù)值作為異常下限，依據(jù)異常下限繪制元素比值異常圖。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術效果：

22、本發(fā)明提供了一種用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，包括：依據(jù)預設的工作區(qū)范圍收集區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)，并確定目標礦種；對所述區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理和質量檢查，得到整理和檢查后的數(shù)據(jù)；統(tǒng)計所述整理和檢查后的數(shù)據(jù)中各個稀有金屬元素的基本參數(shù)，并將所述基本參數(shù)與區(qū)域背景值、參考背景值、地殼豐度和其他區(qū)域統(tǒng)計值進行對比，以初步衡量所述工作區(qū)范圍的稀有金屬成礦潛力；利用中心對數(shù)比變換將所述整理和檢查后的數(shù)據(jù)由單形空間變換至歐式空間，得到中心對數(shù)比變換后的數(shù)據(jù)；在各個稀有金屬元素中挑選與目標礦種的稀有金屬成礦過程、成礦圍巖密切相關的元素；針對密切相關的元素，使用所述中心對數(shù)比變換后的數(shù)據(jù)進行主成分分析，得到主成分分析結果；依據(jù)所述主成分分析結果繪制主成分得分雙標圖，并根據(jù)所述主成分得分雙標圖上元素的聚集特征，提取目標礦種的稀有金屬成礦元素組合和成礦背景元素組合；根據(jù)所述稀有金屬成礦元素組合和所述成礦背景元素組合繪制元素比值異常圖，以提取稀有金屬異常。本發(fā)明的方法利用主成分分析和元素比值法提取稀有金屬異常，可有效降低地球化學背景差異的影響，提高稀有金屬異常找礦準確度。

技術特征：

1.一種用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，其特征在于，對所述區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理和質量檢查，得到整理和檢查后的數(shù)據(jù)，包括：

3.根據(jù)權利要求1所述的用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，其特征在于，所述基本參數(shù)包括元素含量的平均值和中位數(shù)。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，其特征在于，所述中心對數(shù)比變換的公式為：；其中，是第i個數(shù)據(jù)點所有元素含量的幾何平均數(shù)：，為數(shù)據(jù)點中元素的數(shù)量，為元素j中心對數(shù)比變換后的數(shù)據(jù)值，為第i個數(shù)據(jù)點中第j個元素對應的整理和檢查后的數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權利要求1所述的用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，其特征在于，根據(jù)所述稀有金屬成礦元素組合和所述成礦背景元素組合繪制元素比值異常圖，以提取稀有金屬異常，包括：

技術總結
本發(fā)明提供了一種用于區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)再利用的稀有金屬異常提取方法，涉及區(qū)域地球化學勘查技術領域，方法包括：收集區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)并確定目標礦種；整理和檢查數(shù)據(jù)，統(tǒng)計稀有金屬元素參數(shù)，并與背景值比較評估成礦潛力；通過中心對數(shù)比變換轉換數(shù)據(jù)至歐式空間；選擇與目標礦種相關的元素進行主成分分析，提取稀有金屬成礦元素組合和背景元素組合；繪制元素比值異常圖以提取稀有金屬異常，提高找礦準確度。本發(fā)明利用主成分分析和元素比值法提取稀有金屬異常，可有效降低地球化學背景差異的影響，提高稀有金屬異常找礦準確度。

技術研發(fā)人員：龔晶晶,林魯軍,高健翁,段壯,李勇,胡樹起
受保護的技術使用者：中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9