一种地球化学数据元素序结构分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种地球化学数据元素序结构分析方法及装置，涉及地球化学数据处理技术领域。方法包括：获取地质体的地球化学数据的元素测量值，并对所述元素测量值进行预处理，生成统一量纲元素数据；对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线(又称元素基因谱曲线)；根据所述地球化学元素最佳序列曲线，确定地质体的地球化学元素的序结构特征。本发明专利技术的地球化学数据分析采用多元素的信息，考虑了多元素之间的关联和组合信息，可以将地质作用的成岩、成矿序列元素信息完整地挖掘，充分考虑了地球化学作用的系统性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球化学数据处理
，尤其涉及一种地球化学数据元素序结构分析方法及装置。
技术介绍
当前，地球化学数据处理与分析(又称数据挖掘)的发展分两个层次，第一个层次就是最基本的单元素异常分析(可以称为量的地球化学)，通过统计单元素数据的均值加几倍标准方差来确定异常下限，而后画出单元素的异常等值线图。异常下限一般是基于单元素数据统计参数，再根据研究人员的经验确定出来，例如均值加上2.5倍标准方差。近年来，发展有采用分形技术确定异常下限。单元素等值线图也可以采用三维可视化表达。第二个层次是组合元素异常分析(称为关系的地球化学)是基于不同的成岩过程、不同的成矿过程的地质作用下，地球化学元素的组合会发生有规律的变化，由此，从事地球化学专业的研究人员总结出成岩地球化学元素序列、成矿地球化学元素序列，并以此为基础发展形成了成矿系列理论。由此表明，地球化学的单元素所包含的信息是有限的，在任何地质环境中，地球化学元素是以组合的方式来展示其空间的分布规律和成岩成矿的共生组合模式。所以，近年来，国内外的地球化学研究人员开始重视元素在空间上的分布和组合模式，把“量的地球化学”过渡到“关系的地球化学”，并成为一种新的发展趋势。然而，目前地球化学数据单元素异常分析还是主流技术，占统治地位。单元素异常分析最大的问题是忽视了地质作用下元素之间的内在关系，没有把地球化学作用过程与作用结果视为地球化学系统行为。而组合元素异常分析当今尚处于辅助地位，关系地球化学的异常分析思路强调了地球化学元素之间的组合关系，但依然没有把地球化学作用视为地球化学系统考量。在地球化学数据处理分析上，只是利用一组元素数据的量值，而对这些组合元素的“关系”包含的关联值没有从根本上去予以挖掘与使用。使得采用数据处理的方法技术上非常有限，处理得到的结果缺少相应的深度与广度。可见，现有技术的地球化学数据分析的单元素的信息有限，且没有考虑多元素之间的关联和组合信息，难以将地质作用的成岩、成矿序列元素信息完整地挖掘，忽略了地球化学作用的系统性。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种地球化学数据元素序结构分析方法及装置，以解决现有技术的地球化学数据分析的单元素的信息有限，且没有考虑多元素之间的关联和组合信息，难以将地质作用的成岩、成矿序列元素信息完整地挖掘，忽略了地球化学作用的系统性的问题。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种地球化学数据元素序结构分析方法，包括：获取地质体的地球化学数据的元素测量值，并对所述元素测量值进行预处理，生成统一量纲元素数据；对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线；根据所述地球化学元素最佳序列曲线，确定地质体的地球化学元素的序结构特征。进一步的，该所述的地球化学数据元素序结构分析方法，还包括：根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行相似匹配识别，提取地质体的矿化异常信息；根据所述地址化学元素最佳序列曲线进行模式识别分类，提取地质体的地质填图数据。此外，在对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线之前，包括：根据地球化学数据多元模式识别技术对所述统一量纲元素数据进行模式识别分类，以生成地质体分类图像。此外，在生成地球化学元素最佳序列曲线之后，还包括：根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行地球化学数据模式识别精细分类。具体的，根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行地球化学数据模式识别精细分类，包括：根据所述地球化学元素最佳序列曲线确定进行最优动态集群分类的分类数；根据所述分类数对地质体进行最优动态集群分类；根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行相似性匹配识别，确定所述地球化学元素最佳序列曲线所述的地质体信息。具体的，对所述元素测量值进行预处理，生成统一量纲元素数据，包括：根据所述元素测量值进行自然对数变换或广义幂转换；根据公式：zi=yi-yminymax-ymin×(dmax-dmin)+dmin,(i=1,2,3...,n);]]>对自然对数变换或广义幂转换后的输出数据进行规格化处理，生成统一量纲元素数据；其中，zi为规格化处理后的统一量纲元素数据；yi为自然对数变换或广义幂转换后的输出数据；ymin为自然对数变换或广义幂转换后的输出数据的最小值；ymax为自然对数变换或广义幂转换后的输出数据的最大值；dmax为预先设定的规格化输出数据的最大值；dmin为预先设定的规格化输出数据的最小值。具体的，根据所述元素测量值进行自然对数变换，包括：根据公式yi＝ln(xi)，(i＝1,2,3...,n)进行自然对数变换；其中，xi为元素测量值原始数据；yi为经过自然对数变换后的输出数据；n为元素测量值数据样点个数；根据所述元素测量值进行广义幂转换，包括：根据公式进行广义幂转换；其中，x为元素测量值原始数据；λ为预设参数；Z为广义幂转换后的输出数据。具体的，对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线，包括：根据预先设置的元素分组规则将元素周期表中各元素进行分组，形成多个元素组；各元素组分别为：岩浆场上亚场、岩浆场下亚场、热液场、介质场和惰性气体场；获取元素周期表中各元素的电负性、亲氧亲硫特性以及任意两个元素的相关系数；根据所述多个元素组、各元素的电负性、亲氧亲硫特性以及任意两个元素的相关系数进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线。具体的，所述任意两个元素的相关系数为rij：rij=Σk=1L(xik-mi)(xjk-mj)Σk=1L(xik-mi)2·Σk=1L(xjk-mj)2,(i,j=1,2,...L);]]>其中，rij表示第i，j两个元素的相关系数；L为统一量纲元素数据中的元素个数；xik为统一量纲元素数据中样点的元素矢量；mi为统一量纲元素数据中样点的均值矢量；其中，rij构成相关矩阵R：R=r11,r12,...,r1Lr21,r22,...,r2L.....................rL1,rL2,...,rLL.]]>具体的，根据所述地球化学元素最佳序列曲线，确定地质体的地球化学元素的序结构特征，包括：根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行傅里叶技术分析、广义时间序列数据的系统辨识分析或自回归滑动平均混合模型分析，确定地质体的地球化学元素的序结构特征；根据地质体的地球化学元素的序结构特征确定一组关联元素；根据所述关联元素进行元素主成分分析，生成地质体主成分图像。一种地球化学数据元素序结构分析装置，包括：预处理单元，用于获取地质体的地球化学数据的元素测量值，并对所述元素测量值进行预处理，生成统一量纲元素数据；地球化学元素最佳序列曲线生成单元，用于对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线；地球化学元素的序结构特征确定单元，用于根据所述地球化学元素最佳序列曲线，确定地质体的地球化学元素的序结构特征。该地球化学数据元素序结构分析装置，还包括：相似匹配识别单元，用于根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行相似匹配识别，提取地质体的矿化异常信息；第一模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，包括：获取地质体的地球化学数据的元素测量值，并对所述元素测量值进行预处理，生成统一量纲元素数据；对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线；根据所述地球化学元素最佳序列曲线，确定地质体的地球化学元素的序结构特征。

【技术特征摘要】
1.一种地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，包括：获取地质体的地球化学数据的元素测量值，并对所述元素测量值进行预处理，生成统一量纲元素数据；对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线；根据所述地球化学元素最佳序列曲线，确定地质体的地球化学元素的序结构特征。2.根据权利要求1所述的地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，还包括：根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行相似匹配识别，提取地质体的矿化异常信息；根据所述地址化学元素最佳序列曲线进行模式识别分类，提取地质体的地质填图数据。3.根据权利要求2所述的地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，在对所述统一量纲元素数据以一第一预设规则进行地球化学元素最佳排序，生成地球化学元素最佳序列曲线之前，包括：根据地球化学数据多元模式识别技术对所述统一量纲元素数据进行模式识别分类，以生成地质体分类图像。4.根据权利要求3所述的地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，在生成地球化学元素最佳序列曲线之后，还包括：根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行地球化学数据模式识别精细分类。5.根据权利要求4所述的地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行地球化学数据模式识别精细分类，包括：根据所述地球化学元素最佳序列曲线确定进行最优动态集群分类的分类数；根据所述分类数对地质体进行最优动态集群分类；根据所述地球化学元素最佳序列曲线进行相似性匹配识别，确定所述地球化学元素最佳序列曲线所述的地质体信息。6.根据权利要求5所述的地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，对所述元素测量值进行预处理，生成统一量纲元素数据，包括：根据所述元素测量值进行自然对数变换或广义幂转换；根据公式：zi=yi-yminymax-ymin×(dmax-dmin)+dmin,(i=1,2,3...,n);]]>对自然对数变换或广义幂转换后的输出数据进行规格化处理，生成统一量纲元素数据；其中，zi为规格化处理后的统一量纲元素数据；yi为自然对数变换或广义幂转换后的输出数据；ymin为自然对数变换或广义幂转换后的输出数据的最小值；ymax为自然对数变换或广义幂转换后的输出数据的最大值；dmax为预先设定的规格化输出数据的最大值；dmin为预先设定的规格化输出数据的最小值。7.根据权利要求6所述的地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，根据所述元素测量值进行自然对数变换，包括：根据公式yi＝ln(xi)，(i＝1,2,3...,n)进行自然对数变换；其中，xi为元素测量值原始数据；yi为经过自然对数变换后的输出数据；n为元素测量值数据样点个数；根据所述元素测量值进行广义幂转换，包括：根据公式进行广义幂转换；其中，x为元素测量值原始数据；λ为预设参数；Z为广义幂转换后的输出数据。8.根据权利要求7所述的地球化学数据元素序结构分析方法，其特征在于，对所述统一量纲元素数据以一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张远飞，袁继明，吴德文，
申请(专利权)人：有色金属矿产地质调查中心，
类型：发明
国别省市：北京;11