主成分趋势面方法在地质异常中的应用

【摘要】： 地质异常理论是根据对立统一的哲学思想,在“求异”基础上运用多学科技术与方法,综合分析和提取各种地质信息,从而定量圈定不同尺度和不同类型的地质异常[17]。近年来,在赵鹏大院士组织下,中国地质大学开展了一系列有关成矿预测的定量综合研究,并且在固体矿产(金属矿产)预测研究方面取得了较大的进展和良好的应用效果。 本文以地质异常理论为指导,具体针对某地区的化探数据,来划分该地区的异常情况。根据成矿的影响因素过多,各因素的影响程度不同,结果也有所不同等特点,以及这些特点的相互关系,如何提取出主要元素影响关系,划分异常成为本文解决问题的重点。针对多种数据的影响作用不同来提取主要的影响因素,本文采取了主成分分析的方法,去除冗余因素,突出主要影响因素的作用,保持各元素之间的影响关系。根据元素分布的不均匀性和不规则性等特点,本文采用了B样条插值方法,保持元素的局部分布性态。而B样条最小二乘拟合算法,强调了关键数据点的作用,既可保证曲面的光顺性,又可控制误差在要求的范围内。对分段插值后的曲面进行趋势的预测和评价,采用趋势面分析的方法得到了元素的整体分布特征。通过趋势面分析和插值理论相结合的方法来突出元素的变化趋势和性质,实现了元素的随机性、局部性和整体性的关系的处理方法。通过适当的设定阈值,来划分各种异常(可以看作是尺度关系的一种应用),体现了异常具有灵活性和交互性。借助于matlab的绘图工具箱绘制出图形,通过图形指出主要因素的影响关系,直接划定异常情况。最后通过具体的实例验证该方法的可行性和有效性,表明本文为矿产预测提供了一种探索性的方法。