量，对东天山地区铜的资源量进行了定量评价。金属量法的基本原理实质上与丰度估算法 相同，是一种简化岩石密度参数的丰度估算法

2.地球化学定量预测研究基础

化学元素在地壳和岩石圈中的分布是不均匀的，它随时间和地点而异。区域地球化学 是研究区域中化学元素的丰度、分布和分配状态，地质演化过程中元素的迁移活动历史以 及区域地球化学系统的成分、作用与演化。区域地球化学研究涉及成矿的根本前提一一物 质基础，即成矿物质的来源、输运和浓集机制以及成矿环境等问题，

2.1元素丰度研究与成矿

地壳和地慢岩石圈的元素丰度是地球化学研究的最基本信息家具标准，也是分析金属成矿条件 的化学背景资料。测定元素丰度有各种方法。一般是通过对区域中土壤、水系沉积物以及 各类基岩的地球化学测量，获得特定区域的地表（浅表）化学元素的丰度值。将有足够数 量的元素丰度数值编绘出等值线图，可以清楚地反映出一种或多种元素在区域中的分布特 征。一般将富含某种（些）化学元素的地域称为地球化学省或地球化学块。富含某种（些） 金属元素的地域又称作金属省。由地球化学省或金属省供应的成矿物质是多种金属矿床形 成的主要物质来源。

2.1.1出露地壳的成矿元素特征

出露地壳的成矿元素丰度为地壳最外层的元素平均含量。由于其化学组成的实测数据， 出露面积及不同岩性的权重均可计算，因而相对地壳及中、下地壳元素丰度计算中数值不 确定性相对较小，对分析研究地壳表层也即出露地壳的化学元素丰度和成矿的关系具有重 要意义。（胡云中，任天祥等，2006） 中国东部区域基岩出露区各地质体面积加权计算得出的化学元素丰度与地壳化学元素 丰度(TaylorandMclennan，1985,1995)之比值为元素的浓集系数，其>1.5的元素视为浓集元 素；<0.5的元素视为贫化元素。由此可知： 中国东部区域出露地壳贫化元素为Cr、Co、Ni、V、Sc、Cu、Mn、Pt、Pd；富集元 素为Li、Be、Rb、Cs、Bi、As、Sb、U、Th、Pb、B、Ba。此外，扬子地台与华南褶皱系 还普遍浓集W。秦岭一大别造山带浓集Au。

依据区域地质构造和化学元素分布特征，中国东部以阴山和秦岭为界。可划分为内蒙 古兴安一吉黑造山带、华北地台和华南地块三大单元。 内蒙古兴安一吉黑造山带地处西伯利亚地台东南缘，为西伯利亚地台与华北地台的过 渡带，并紧邻太平洋板块的西北边缘。分析表明，该区Na/K值高、较富Al、贫铂族元素 和LREE、富As、Li、Be、Mn、Ti、V等成矿元素。 华北地台为中国最古老的克拉通，主体形成于新太古代。华北地台地球化学主要特征 是富Fe、Mg、Ca、Sr、Ba，贫Al,氧化度高；富含铂族元素和Cu、Cr、Ni、Co，而贫Ti、 Mn、V；Li、Rb、Cs、U、Th、Zr、Hf等不相容元素和HREE；以及Rb/Sr值低 秦岭一大别造山带的化学元素组成以富含铁族、铂族元素和碱土金属Mg、Ca、Sr、 Ba及Sr/Rb比值低而较接近于华北地台的地球化学特征，但其同时富Ti、Mn、V，易挥发 元素较高，上地壳氧化度低而有别于华北地台。本区出露地壳中，北秦岭富集Pt、Pd、K Rb、Tl、Ta、U、Th、Pb，，亲铁元素高，具有华北地台的特征；南秦岭富集B、Be、W、 Se，贫Sr,Rb/Sr和La/Lu值高。 扬子地台(东)与华南褶皱系变质层比较，具有较高的K/Na值，富含As、Sb、Bi等易 挥发元素和Li、Rb、Cs、W、Sn、U、Zr等不相容元素。 中国东部的区域地球化学特征大体可以秦岭一大别山为界，北部富Na，Rb/Sr值低， LREE较低,Eu负异常较弱；南部偏酸性，富Si、K，K/Na和Rb/Sr值高，富含亲石元素和 不相容元素，LREE较高，具有较强Eu负异常。

2.1.2变质基底元素丰度与成矿

乎所有的大中型金矿（如沃溪、漠滨、黄金洞、西冲、土四林、金山、银山、磺山、中奋、 西裘等）都受上述含金建造的控制。 以上方法研究的是区域浅表地段地质体中的化学元素丰度，可以利用这些丰度值结合 地质体产状和规模以及深源岩石包体等来推测深部地壳中的元素分布状况，但更有效的方 去是运用专门技术来测量和计算地壳各层圈的元素丰度。如前所述，基于对大陆地壳形成、 结构与演化的新认识，已经构筑起大陆地壳的结构模型。此外，也已建立起关于鉴别岩石 和岩石包体产于地壳何种深度的准则，这些都为研究地壳深部化学组成提供了有利条件

2.1.3区域上地慢化学组成与成矿专属性

2.1.4浅表地球化学特征

任天祥、注明后等利用水系沉积物测量为主的全国区域化探扫面资料研究了我国浅表 也球化学特征。浅表地球化学场是指近地表（表壳）所形成的地球化学场，在空间上其深 度与已出露的基底、盖层、岩浆岩的厚度或延伸有关。由于有些表壳物质来源于深部，因 比浅表地球化学场在一些空间部位上也反映为深部地球化学场的某些特征及成矿特点。水 系沉积物是汇水域内各种岩石风化产物的天然组合，对已出露的基底和盖层的地球化学特 正及各种地质作用留下的印迹有良好的继承性。研究表明： 铁族元素(Fe、Ni、Co、Cr、Mn、V和Ti)在中国浅表地球化学场的分布有三个特点： 在古中华陆块群分布区均呈高背景分布；异常带呈近EW向、NE向、NW向和SN向构成 立交桥式分布；在川、滇、黔存在一个巨大的铁族元素地球化学块体，并分布有规模巨大 的Pb、Zn、Mo、U、F、B、As、Sb、Hg等异常带，且具分带现象。 亲壳元素Si、K等在造山带呈高背景域或异常分布。在SiO2地球化学高背景域内，亲 铜元素、钨钼族、放射性及矿化剂元素不仅呈大规模异常分布，而且从东南向西北展现明 显的分带现象。Pb、U、Nb、Ag、Mo、Zn异常带分布，与K2O 异常及高背景域分布大致

吻合。 铜的高值区带和异常，主要分布在陆块和地块的边部或边缘，扬子陆块的Cu含量最 高，昌都、保山微陆块次之，华北地台最低；造山带中的Cu含量一般低于陆台区，松潘 一甘孜造山带中的铜高于其它造山带；Cu的正、负异常区和高、低背景区带的分布与我国 主要断裂构造分布一致。 铅的异常分布与深大断裂密切相关，其高背景区一般分布在构造岩浆活动强烈的造山 带（以华南造山带最为突出）。 锌的高背景和异常主要分布在华北陆块的边缘和造山带中地块，以及滇黔桂、湘桂粤 和义敦、金沙江地区。 金的高值或异常区，主要分布在陆块的边缘以及原岩为基性、超基性火山岩的老地层 分布区。Au异常的分布与我国主要断裂构造分布格局基本一致。银常作为多种金属矿化活 动的伴生元素出现，偶可独立形成矿床。Ag的异常区带多与岩浆热液矿化活动和断裂构造 有关。 钨、锡的高值区主要分布在华南与西南地区，扬子陆块南缘、华南造山带、冈底斯 腾冲构造带、义敦岛弧等区存在大型区域异常。 综上所述，浅表地球化学场中的一些重要成矿元素的分布特征，基本上反映了我国大 陆浅表地壳演化过程中形成的构造一岩浆一成矿活动特征。在中国大陆演化过程中，众多 微小陆块的软碰撞以及由此产生的多旋回构造一岩浆一成矿作用，特别是中、新生代以来 的环太平洋造山与西部地域的特提斯演化，使层圈物质的运动和相互作用加剧，对中国浅 表地球化学场形成、发展和元素的分布带来巨大的影响

2.2成矿元素的赋存状态及可活化度

地球化学省及其中的矿源层（岩）中成矿元素丰度对成矿十分重要，因为一般情况下 其含量多寡是能否形成矿床的重要前提条件；但是，元素在岩石中的存在形式强烈地影响 着元素迁移活动能力，这些元素在所在地质体中的赋存状态（物相）以及由其决定的是否 能被活化析出从而参与成矿的性质是能否作为实际矿质来源的决定条件。因此，研究化学 元素在地质体中的赋存状态和活化能力是很必要的。一般情况下，呈吸附离子形式的元素， 在岩石中呈矿物晶格间隙吸附形式容易被浸出，活动迁移能力也较大。而参加矿物晶格的 主要元素和微量元素必须在矿物晶格遭到破坏的情况下才能被活化转移，这时元素及其化 合物的性质就起决定作用。

2.3成矿的地球化学作用

成矿作用过程是成矿元素有方向性的迁移的局部情况，在有利的条件下会导致成矿元 案的富集。成矿元素在地壳矿物质中的分布特点是十分复杂的，根据化学元素分散作用和 富集作用的比例关系，参考地壳物质成分形成的地质因素，可以将成矿元素的富集作用划 分为如下三类： 1)主要的外生（沉积作用）和内生（岩浆活动和超变质作用）造岩作用，与这些作用 有关的，是形成成矿元素主要以相对均匀分散状态存在的地球化学背景，同时在具地球化 学专属性的岩系中出现相对不高的成矿元素富集(浓集系数在50～60以内)。同生作用所导 致的化学元素富集，足以形成克拉值较高(0.n～n%)的金属成矿聚积。铁矿床(铁质石英岩)、 吕矿床(红土风化壳)、锰矿床(硅质锰沉积物)、磷矿床(磷块岩)便是这种富集的典型例子。 (2）在不同温度和压力下透过岩石的溶液造成的后生迭加的外生（地下水和渗流水的

4内生金属矿床原生晕元素分带规征

许多内生金属矿床(特别是热液矿床的原生晕组分显示出水平的和垂直的空间带状分 布特征。根据各种组分所成异常的分布范围，相对于形成异常的矿体的水平距离，可以排 列出原生晕中各种组分的水平分带序列；根据各种组分所形成异常在矿体的垂直方向上相 对于矿体的空间位置，可排列出原生晕中各种组分的垂直分带序列。 Bey c和T p μr oP H（1975）研究了前苏联中亚地区的一些金属矿床的原生

2.5成矿元素的富集机制

2.5.1地球化学成矿

戎矿系统的基础是成矿物质源问题，成矿物质的富集过程是由一个水平到另一个水斗 分阶段发育的。成矿系统的分级是地质作用的自然产物，与成矿系统分级相对应，地球化 学场的分级也是客观存在的。应用地球化学场的理论结合成矿系统的思想，对成矿区带中 矿床形成过程的分析具有重要的指导意义。矿床形成的轨迹和空间展布，可以从大量的区 域性地球化学资料反映出来。按照成矿系统的源、运、储关系，即任何一个成矿区带中要 形成大型、特大型矿床或矿集区的必要与充分条件是要有巨大的成矿物质供应量，只有存 在这种巨大的物质供应源才有可能在漫长的地质时期内，经过不同规模的种种地质过程， 逐步富集成矿，其浓集成矿的过程必然留下巨大的轨迹。这一成矿过程，通过地表的地质 现象展现出来。近年来，我国全国性的和成矿区带区域地球化学资料表明，区域地球化学 人宏观上展现了天型矿床和天型矿集区形成的印迹，即在矿床或矿集区周围形成有规律性 分布的地球化学模式

2.5.2成矿区带成矿物质供应

大量的成矿物质中只有一小部分呈活动态易被各种流体携带的金属才能逐步浓集成 矿。一个巨型矿床的形成除了需要巨量的成矿物质供应作为基础外，还取决于地质体中成 矿元素是否能被各种流体所淋取随流体迁移于一有利的成矿位置成矿。这种巨量的供应在 农集成矿过程中势必留下巨大的轨迹，也就是在矿床或矿由周围出现高含量的地球化学区 快和负异常区或低背景区。区域地球化学勘查正是通过各种手段去发现成矿物质这个基础。

2.5.3成矿元素的浓集

元素在某一局部地段或某一地质体中的平均含量与地壳丰度之比称为相对丰度。相应 地，矿床作为一种特殊的地质体，以矿石平均品位与该元素地壳丰度之比称为矿化的浓集 系数。在一局部地球化学异常区，元素的异常与元素的区域背景之比称为元素的浓集系数。 在地球化学信息分析中，研究元素的浓集系数与矿床矿化浓集系数的内在联系，是进行矿 产资源预测评价的重要手段。 浓集系数反应了元素在地质作用中的富集能力。它既是由元素本身的地球化学性质所 决定，又受环境的物理化学条件的影响。浓集系数较大的元素，在矿体周围形成的地球化 学异常范围与强度也越大，地球化学找矿中也容易发现和识别这类异常。对于某些伴生元 素，如果浓集系数与主成矿元素接近或更大，则这些元素便是寻找这类矿床的指示元素。

2.5.4成矿可利用金属

在矿床形成的过程中，地球化学块体内的金属量并非都能在成矿过程中被利用，只有那 些呈活跃形式，易被各种流体携带、搬运的那部分金属才能在成矿过程中起作用，这一部分金 属量就是可利用金属量。易被成矿利用的金属包括各种离子、配合物、原子团、胶体和超微细 的亚微来至纳来金属颗粒。要测定这种易活动态的金属在地球化学块体中的含量，并追踪其逐 步富集的轨迹，估计成矿金属的供应量，从而预测大型、特大型甚至巨型矿床

2.6地球化学块体与成矿

3地球化学定量信息提取技术

地球化学信息是进行成矿规律研究和进行成矿预测的重要基础。地球化学勘查通过对 地表和近地表各种物质中化学元素的定量分析，系统地研究地球化学特征的变化规律，发 现和研究地球化学异常，从而实现地质、矿产和其他勘查的研究目标。 地球化学勘查方法按具采样对象可分为岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水系 亢积物地球化学测量、水地球化学测量、植物地球化学测量、气体地球化学测量和地电化 学测量等，前三种方法在目前地球化学勘查中应用较普遍。按照尺度可分为区域地球化学 勘查、地球化学普查和地球化学详细勘查。 成矿区带的区域地球化学研究问题是：元素及元素组合地质意义的确定；地质体中元 素含量与叠加含量(异常)的确定；地球化学场中元素空间分布、组分分带、浓集、浓度分 带的研究；地球化学分区的研究；岩体含矿性评价与异常评价；成矿带构造环境的研究； 以及元素的物质供应、运移、存储环境的研究等。 在区域地球化学研究中，地质地理景观是影响化学元素浅表空间分布的重要因素。地 理景观是气候、地形、地貌、疏松层性质、生物和地质诸因素的综合。它决定和标志着 个地区的表生作用环境和条件。景观不同，表生地球化学作用条件也就不同，元素在地表

迁移、分散、富集的规律也不同。因此，以表生介质为采样对象的地球化学测量所圈定的 各种元素的异常，在异常对比和解释上，除考虑原生因素（地质条件、矿床类型等)外，在 相当程度上必须考虑所处的景观条件及表生地球化学环境。一般来说，只有同一景观区的 异常才有对比的基础，实际工作中要注意分析特殊景观对化探异常及元素分布的影响

3.1区域地球化学异常特点

应用区域地球化学信息研究成矿区带，主要是研究区域地球化学信息中与成矿作用、 矿田、矿化带和矿床有关的异常。研究这些地球化学异常具有的普遍性特征，对研究成矿 规律评价类似成矿区带的成矿前景有着重要的意义，

3.1.1信息的直观性

化探异常提供的基本上是矿（化）体的直接信息。有什么矿就会有什么异常，如铜矿 会出现Cu及与之有关的一套指示元素或组分的异常；铅锌矿会出现Pb、Zn及与之有关的 套指示元素或组分的异常等。有些元素异常可指示深部隐伏矿存在，并且由地球化学图 可以直观发现和研究元素的异常特征，如浓集中心、浓度分带、异常的规模、形态、变化 趋势等

3.1.2元素组合和分带

矿（化)体的地球化学异常是由一些或一系列指示元素或组分组成的，这是由矿（化)体的 化学组成决定的；这些元素或组分在空间上呈现一定的浓度分带和组份分带，这种分带是 成矿时的地质和地球化学条件决定的。在矿产资源评价研究中，根据指示元素或组份的组 合和含量特征，可以判断引起异常的可能矿种和矿床类型；根据指示元素或组份的相对强 度和分带，可以判断矿(化)体的剥蚀程度，进一步还可以研究成矿系列的空间分布特征等 问题。

3.1.3表生作用带来的复杂性

不同的景观条件下，表生地球化学作用会有很大的差异，制约了元素在表生环境中的 分散和富集。因此，只有在同一景观内，异常才有较好的可对比性

3.2区域成矿背景的地球化学研究

在成矿区带的研究中，如何从大区域背景来分析地球化学异常结构与特征，是一个十 分关键的问题。通过区域地球化学资料的分析，从区域成矿带的角度认识地球化学资料，

研究区域地质构造背景，挖掘区域地球化学资料中的有利成矿信息，筛选出有利的地球化 学异常，提高地球化学资料的预测普查能力。 我国自1979年开始用水系沉积物测量进行区域地球化学全国扫面，至今取得了数以千 万计的39种元素的高质量含量数据，覆盖面积达670万km，这一计划将填图与矿产勘查 紧密地结合起来。利用这些资料，可以从全局的观点出发，从宏观上研究全国、大区、省 以及成矿域或成矿带的地球化学特征，从而研究区域性的构造分布和地质控矿因素。 由于地慢物质组成的不均一性，特别是中国东部地慢亏损程度差异，导致了区域地球 化学域的物质组成的不同；区域性岩浆一构造运动的强度及持续时间，又为物质组成的重 新组合、运移、淀积创造了条件，并构成区域成矿特色。

3.3地球化学数据处理与分析

区域地球化学勘查获得的海量的地球化学数据十分宝贵，为了从中获得更多的区域成 广信息和更直观有效地表达区域地球化学特征，通常需要对获得的地球化学预测信息进行 数据处理，一方面可以提高信息的强度与识别度，另一方面可以获取成矿信息。

3.3.1数据特征值分析

研究表明，元素在地球化学场中的分布总体接近止态分布或对数止态分布。因此，针 对地球化学数据应检验其是否符合正态分布或对数正态分布，如果不符合，则剔除部分异 常数据，通常是元素的高含量数据，直到数据符合正态分布或对数正态分布为止。对于符 合正态分布或对数正态分布的数据，计算得到其平均值和标准离差，然后对全部数据进行 异常筛选和评价。 (2）元素特征参数 统计分析数据的平均值（X）、标准差（S。）、异常下限（C。）、变异系数(C,）、衬 度（K），极大值（Cmax）、极小值（Cmin）等，这是表示元素地球化学特征的基本参数。 异常下限的确定方法通常在易出异常数据后取平均值土1~3倍标准差，即

变异系数的计算公式为：

C. = X ±(1 ~ 3)S.

衬度（K）的计算公式为：

C 表示平均异常强度高于背景的倍数。 Co C 表示平均异常强度高于异常下限的倍数。 C. K 表示异常峰值高于异常下限的倍数。 C.

元素浓集系数（K）是评价地质体中元素的平均含量相对于区域丰度值或地壳克拉克 值的浓集倍数，其计算公式为：

为地质体中元素含量，Cs为区域丰度值或地壳

3.3.2相关与回归分析

元素之间是否存在线性相关，是同步变化还是相互消长，是地球化学研究中常遇到的 同题。当两个元素的相关关系十分显著时，可把其中的一个元素看作其主导作用的因素， 然后分析另一个元素的变化，并可用线性方程式表达它们之间的关系，这就是回归分析 在地球化学研究中回归分析简单的说就是研究元素之间关系的一种统计方法，也就是 要建立一个元素和另一个元素或几个元素之间的数据表达式。在实际运用中，回归分析根 居元素的数目划分为一元变量回归和多元变量回归，回归的形式包括线性回归和非线性回 日等。 相关与回归分析对化探中研究指示元素的关系、推断解释具有实用意义；主要解决以 下几个问题： ①确定几个特定元素之间是否存在相关关系，若存在则要给出它们之间合适的数据表 达式； ②根据一个或几个元素分析值，预测另一个变量的取值，并且要知道这种预测可达到 的精度； ③从影响某一个量的许多变量中，找出哪些变量的影响是显著的，哪些是不显著的。 回归分析通常用来研究一个因变量与多个自变量之间的相关关系，并用回归方程表示

因变量与自变量之间的关系。例如，在金矿产资源评价中，常常研究成矿元素金与其伴生 元素银、铜、铅、锌等之间的相关关系。其一般数学模型为：

y=b, +bx +...+b.x. +8

实际值与估计值的剩余值，可通过剩余均方差来估计。 逐步回归分析是通过统计方法，使回归方程中尽可能包含与因变量y有关的变量，但 又要求回归方程中包含尽可能少的变量，特别是不包含对y不起作用的变量。

3.3.3逐步判别分析

判别分析的最简单的应用是判别某化探数据是有矿异常，还是非矿异常，其一般原理

ZP 设有g个母体A1，A2，.**Ag，每个母体都是m维随机变量，密度函数为fi(x) =(xl,x2,xm)"，k=1,2,*g。假定已知样品pi个母体的先验概率为pl，pl，p2，pg≥0。 根据概率论的贝叶斯公式，对于给定的样品X，其属于Ak的条件概率为：

将这些条件概率比较，从而对x进行分类

聚类分析是研究地球化学元素共生组合规律最常用的多元统计分析方法之一。该方法 是根据多个指标进行数字分类的一种多元统计方法。基本原理是，通过样品观测数据统计 计算变量之间的相关系数，并把相关系数作为衡量变量之间相似性一种定量指标。根据变 量之间相似性指标的大小将变量归类。 聚类分析主要用于辨认具有相似性的事物，并根据彼此不同的特性加以"聚类"，使同 类的事物具有高度的相同性。说得简单一点，就是按照一定标准来鉴别地理区域或实体、 现象之间的接近程度，并将相接近的归为一类的数学方法。 选择刻划对象间两两接近程度的要素和具体标定方法，是聚类分析的关键性基础工作。

它主要依靠地理专业知识，具体标定方法很多，常用的有相关系数法、欧氏距离法、夹角 余弦法及数量积法等。把彼此接近的归为一类的聚类方法也有多种，如一次性完成的系统 聚类和逐步完成的动态聚类；基于分明（硬）划分的聚类和基于模糊（软）划分的聚类； 具体实施上有通过矩阵运算实现的，也有应用图论方法实施的， 系统聚类分析首先认为各变量自成一类，根据两两变量之间的相似性，将最相似的两 个变量合成一类；并计算新类与其余类之间相似性，再将相似性最强的两类合并成一类； 重复该过程，直到所有类被合成一类为止。最后，用聚类谱系图表示变量分类结果。 基于不同变量（元素）的统计规律，按照变量间（R型）或样品间（Q型）的相关性 将其进行分类或分组，每一组代表不同类型的地质意义，针对地球化学信息提取具体表现 为： ①研究成矿元素与伴生元素之间的关系，为选择指示元素提供依据； ②通过不同元素的组合研究岩浆岩、地层、构造岩与矿化的关系，确定矿产类型或地 质背景； ③了解各地质单元或景观环境的元素组合特点； ①对多元素异常进行分类。

因子分析是一种线性降维方法。在多元素解释分析中，即通过M个新的变量表示N 个元素，M

因联系。如研究成矿作用时，因子可能具有矿化阶段的意义。 ③分离具不同性质元素组合的空间地球化学场

克立格法包括普通克立格、泛克立格、指示克立格等基本方法，是把地球化学数据看 作一种区域化变量，因而在对化探数据进行处理时，既对数据进行随机分析，义对数据进 丁结构分析，并籍以制定正确的估值方案。在对数据进行滑动平均处理时，是根据变差图 上各个方向“变化”的大小来合理确定“窗口”的大小与方向，从而较好地避免了人为因 素。通过计算，不仅能给出总体估计值和剩余值，还可给出漂移值(线性非平稳背景)，并 分别给出相应图件。其中漂移图能较好反映区域化变量的空间变化趋势，而剩余异常则是 种直接找矿信息，可作为圈定成矿预测区的重要依据之一。 (1）普通克吕格法 普通克吕格法是在区域性变量理论基础上研究单个区域变量的最普通方法，也是之前 用得最多的克吕格方法。 普通克吕格法采用线性回归技术，估计领域内Ⅱ个信息值的线性组合

其中Zk是普通克吕格法估计值；入α是普通克吕格法估计权因子。普通克吕格法无偏 条件为：

普通克吕格法估计方差：

其中是拉格朗日乘子，可由普通克吕格方程组求出。 根据方差最小的原则，简单克吕格权系数求解方程组如下

82 =(V,V)=α*(α,V)+ μ

当区域性变量在研究域内是非平稳的，即它不满足二阶平稳假设或准平稳或准内 蕴，而是在研究领域内具有某种趋势性变化，存在漂移现象，这时就应用泛克吕格法来对 区域变量进行研究。 若某区域变量具有某种程度的漂移，则该变量的样品值可以表示为： Z (x)=m(x)+R(x) 即样品值可以分为二部分：漂移和涨落。 M(x)=E[Z(x)]为点x处的漂移，R(x)为涨落或波动。 漂移比较复杂，常用局部模型来表示：

其中f1(x)为已知函数。 在二维条件下，漂移通常简化为坐标的函数： m(x,y)=a0+alx+a2y+a3xy+* 泛克吕格法可以用来对待估点的样品值、漂移和涨落进行

m(x)= f(x) =Za.Ji(x)

Z*(x)=α*Zα

估点估计值： 估计待估点的样品值时的估计方差：

在无偏条件下估计待估点估计值的泛克吕格方程组如下：

nacva,va Zai(x)=C( α=1 I=0 偏条件估计待估点漂移的泛克吕格方程组如下：

Zaof(x) = fi(x)

用克里格法模拟地球化学场的优点：（1）其数据理论基础与地球化学场的特征相一致， 用半变函数来确定实测数据在不同方向上的实际变异，重视不同空间位置样品间的相关性 及样品所代表地质体的规模和形态特征，强调区域地质体的异向性，从而提高了所描述的 也球化学场与实况的一致性；（2）因此，它对地球化学场的描述精确度目前是最高的；（3） 与因子分析等方法套合使用，可发展成模拟多元素地球化学场的手段；（4）可将地球化学 场分解成与不同空间变异尺度相对应的背景趋势、局部结构和异常场；有助于地球化学场 正确解释和找矿

3.3.7确定地球化学背景与异常分形方法

Zaof;(x) = fi(x)

地球化学背景及异常的确定是地球化学勘查的一个基本问题，传统的方法采用经典统 计法，以地球化学数据的正态分布为假设前提。然而地球化学含量数据最显著的特征是它 的空间属性，尤其是区域性的地球化学勘查，这种特征更为显著。以单一的正态分布，不 能正确地反映真实的地质景观现象。近来提出的地球化学异常的分形方法（QiumingCheng 1994，Agterberg1994，韩东昱等2004，成秋明2006）得到了较好的应用。采用元素含量 一频数模式、元素含量一面积模式、元素含量一距离模式、元素含量一总量模式和多重分 形技术确定异常下限等，可以避免同一成矿区带中存在不同地理地质景观对地球化学空间 分布的影响。

3.4背景与异常确定方法

在区域矿产资源评价中，地球化学找矿方法所获得的区域地球化学异常信息是重要的 找矿标志之一，它为区域成矿分析提供了成矿作用的直接信息。由于区域成矿作用的复杂 性，决定区域地球化学场的复杂性。近年来，以计算机为手段，通过对化探数据处理、分 析、解译，可以深化对区域地球化学异常的认识，深化对区域成矿规律的认识，同时也为 区域矿产资源评价打下了基础。

3.4.1元素异常分析

在确定区域地球化学分布模式或圈定异常中，由于数据中常常存在离群值或背景不均 匀性，使异常的地质解释受到极大的影响，因此利用滑动或空间滤波处理方法，可减弱或

消除局部因素的影响。 (1）滑动平均法 通过对化探数据的滑动平均处理，可获得滑动平均异常、滑动平均衬值异常与滑动平 约剩余异常。 滑动平均法是以区内各点为中心选一适当大小数据窗口（圆形或矩形），统计该窗口内 数据的平均值，再以该数据块平均值替代该中心点的原始数据，以同样大小的数据窗逐点 进行这种替换，经过该过程处理后的数据，求得异常下限，圈定异常，得到相应的滑动平均 数据异常图。 滑动平均衬值法实际上就是“滑动平均”方法与“衬值法”融合。其方法核心是：分 别以区内各点为中心选一适当大小数据窗口（圆形或矩形），统计该窗口内数据的平均值， 再以该中心点的数据与该数据块平均值商替代该中心点的原始数据，以同样大小的数据窗 逐点进行这种替换，经过该过程处理后的数据，就得到了一张滑动平均衬值图；然后在这 张滑动平均衬值图求得异常下限，圈定异常，就得到了相应的滑动平均数据衬值异常图。 滑动平均剩余异常是利用数据窗口（圆形或矩形）中心点的数据与窗口内数据的平均 直之差替代该中心点的原始数据，经过该过程处理后的数据，求得异常下限，圈定异常，得 到相应的滑动平均剩余异常图。 经过滑动平均处理的数据，可有效地消除各种原因造成的背景起伏影响。事实上，较 大范围的区域化探数据通过这种处理，不仅消除了一个元素的背景影响，同时也消除了不 同元素间的丰度台阶，形成一套（无量纲的）标准数据集，可以直接进行相互比较。 该方法与统一异常下限和分地质单元统计异常下限的根本差异在于，其采用的异常下 限不是一个定值的平面，也不是存在多个突变台阶的阶梯面，而是一个随背景起伏变化而 变化的连续曲面。该方法的不足是，它不能直接体现不同地质体间差异性，不易被地质工 作者理解和接受。但是该方法不受人为因素和工作区研究程度等因素影响，其主要作用与 特点为： ①方法适应性强。既适合于由于采样介质、分析和地球化学景观环境而造成的系统误 差而引起的背景差异，又适合于因构造单元不同而造成的背景差异。 ②该方法所确定的背景场是一个连续的曲面，可以有效消除背景影响，除了能够发现 和捕捉到一般方法不易识别的弱异常外，同时突出低背景场上的强富集异常。在反映正异 常的同时，突出有重要找矿指示意义的负异常。还能反映不同构造区界限、断层等线性要 地质信息。

③经过滑动平均衬值处理或滑动平均剩余处理后的数据，各点上的值的大小代表的是 该点的原始数据对应于其所在窗口数据平均值相对值，是一个无量纲值，因而可以用于不 同元素间的累加、累乘及求比值等信息强化处理，为强化弱异常创造了条件。另外按元素 组合采用多元素累乘值圈定综合异常，能筛选掉一些元素组分简单和单点局部异常，突出 了多元素套合的组合异常（包括弱异常的强化），从而能有效的缩小异常覆盖面积以及区分 不同矿化类型的异常。 4该方法不需要考虑地质构造单元界线，因而极适合于地质构造单元界线有争议或工 乍程度极低地区的区域地球化学异常的快速筛选和评价。 ③受人为因素影响小，便于操作。窗口大小确定以后，处理结果不会因人而变，异常 圈定一致性好。 ③各元素参数基本可以对比，在编制地球化学图或异常图时可以使用统一的等量线参 数，统一色区，既方便了编图，又有利于不同元素间的异常对比。 (2）中位数法 中位数法类似与滑动平均滤波的方法，即对给定窗口内的数据进行排序，取其中间的 数据作为计算点的值，若窗口内数据数为奇数，则取位于中间的数，若为偶数，则取中间 的两个数据的平均。中位数据滤波主要用作区域地球化学的背景分析

3.4.2元素综合异常

通过成矿及伴生元素共生组合规律的研究，确定相关性较强的元系组合。以相关性较 强元素的地球化学观测数据为基础，计算多元素的累加或累乘指数值，用来定量表示和研 究地球化学元素组合异常及其空间分布规律。最常用的方法是通过多元相关分析方法，确 定成矿元素组合，然后用元素累乘累加指数来成图。 累加指数计算公式为

Z=++. Xx2 Xm

Z=X.........Xm XiX2 Xm

公式中的为第i个变量x的样品平均值

3.4.3地质背景衬值异常圈定

在研究区内依据地质背景(岩性或构造单元)划分者十统计单元，分别统计客单元平均 直(X)，在给定区内各点数据(x)除以其所在统计单元的平均值(X)，从而就得到了该元素的 背景衬值数据图。然后再在这张背景衬值数据图求得异常下限，圈定异常，就得到了地质背景 对值异常图。其异常下限是一组高低不平的阶梯。 地质背景衬值异常分析方法优点是能充分体现不同地质体间差异性，能很好的弥补采 用单一异常下限使得面积强度中等的和较弱的异常，特别是在低背景区的异常往往被削弱 或掩盖，导致部分地质异常信息丢失的不足。同时这种方法在进行地球化学背景及异常分 沂时考虑了地质背景因素，易于被地质工作者理解和接受。 地质背景衬值异常分析方法局限性是：a、其背景单元的划分往往受研究人员认识水平、 所持观点以及工作区研究程度等因素影响而形成多种划分方案，因而导致了异常下限可变 和异常的不确定。b、因大的地质构造单元多以断层为界，这些断层带往往是地球化学作用 较强部位，划归被它分割的两个构造单元的哪一个都欠合理，这就增加了数据处理具体操 作上的困难。c、这种方法确定的背景是一些规模小于全区的平面组成的阶梯。d、未考虑 不同景观影响因素。

3.4.4成矿元素与地质体的关系

利用统计学方法及GIS空间分析功能，研究成矿元素与区域地层的关系；利用统计学 方法及GIS空间分析功能，研究成矿元素与区域岩体的关系；利用统计学方法及GIS空间 分析功能，研究成矿元素与区域变质岩体的关系；利用统计学方法及GIS空间分析功能： 研究元素异常与典型矿床类型的关系；利用GIS空间叠置分析功能，研究已知矿点与异常 的空间关系：利用统计学方法求出异常与已知资源量的统计关系

3.5异常的矿化信息提取方法

区域矿化信息包括在区域上出现的已知矿床、矿点、矿化点、矿化蚀变岩、成矿及 生元素地球化学异常等。这里主要讨论与已知矿床、矿点、矿化点、矿化蚀变岩相关的矿 化信息提取，已知矿床（矿点、矿化点）的空间分布特征以及与其它地质体之间的空间配 置关系是揭示区域成矿规律的基本依据之一。在区域矿产资源评价中，通常把研究区内已 知矿床（矿点、矿化点）和矿化蚀变岩出现的数量和质量等作为区域成矿作用的最重要标 志。把已知矿床点信息、矿化蚀变岩信息和成矿及伴生元素地球化学异常信息综合起来，

作为区域成矿作用的直接信息标志无缝钢管标准，并以此建立地球化学的综合信息找矿模型。

3.5.1地球化学标志信息

3.5.2异常单元内的矿化信息

异常单元内的矿化信息是依据元素异常的面积与区内矿化分布面积之比确定的指标 这里所说的矿化可以是已探明的矿床和矿化蚀变岩的平面分布面积。通过统计异常区内石 化的分布的总面积与异常单元面积之比定义为衡量单元内矿化异常信息的量化指标。即：

式中，Ski为异常单元内矿化的分布面积，Sai为元素异常单元的面积，Mi是元素异常 单元的矿化信息指标。 该指标值的变化区间为[0,1]。当元素异常单元内没有矿化异常出现时，量化指标的取 值为0；当矿化分布覆盖整个异常单元时，量化指标的取值为1；在其它情况下，量化指标 的取值在 0~1之间

螺丝标准3.5.3异常单元内矿床点分布密度

在地球化学异常单元内矿床或矿点出现的数目，可以作为统计元素异常单元矿化特征 的一个量化指标。这里，把矿床点分布密度定义为统计异常单元内矿床点数目与异常面积 之比。即：

式中，P:为研究区第i个异常单元内矿床点数目，S为第i异常单元的面积，D:是第i 个异常单元的矿床点分布密度值，该指标值表示单位面积的矿床数