一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，属于地质样品检测追踪系统领域。一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，地球化学基因表征的是地质样品的元素间含量相对变化趋势的特性，不同地质样品具备不同的地球化学基因，因此可以利用地球化学基因对地质样品进行识别。但由于地质作用的复杂性，在某些特殊的地质环境下元素的地球化学性质可能会发生变化，从而导致元素间变化趋势发生改变，即来源相同的地质样品其地球化学基因可能会在一定范围内发生变化（即基因的变异性）。

A source tracking system using lithogeochemical genes

【技术实现步骤摘要】
一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统
本专利技术涉及地质样品检测追踪系统领域，尤其涉及一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统。
技术介绍
在地质地球化学过程中的来源与演化等科学问题，是一种探讨物质来源和揭示地球化学过程的重要手段。元素地球化学示踪是根据元素在不同地质体中含量及其性质的差异来进行示踪，其作为一种重要的地球化学示踪方法被广泛地研究与应用。常见的元素地球化学示踪方法有元素基因谱线中(含稀土元素配分曲线)、元素比值、地球化学图解等。这些示踪方法被广泛用于岩石类型、岩石的成岩物质来源示踪及大地构造环境的判别等。但上述元素地球化学的示踪方法大多是从岩石尺度来进行物质来源的示踪，即在探讨岩石的类型及成岩物质来源时往往要求所研究的岩石为新鲜岩石，对于岩石的风化产物(例如风化岩石、土壤、水系沉积物等)并不适用。现有的一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，无法对检测样本相似区域进行进一步的确认。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的无法对检测样本相似区域进行进一步的确认的问题，而提出的一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，包括以下步骤：S1、基于前人所获得的区域地球化学和多目标地球化学调查结果，计算岩性地球化学基因库；S2、采集需要检测样本，对检测样本进行必要的元素含量分析，进而构建样品的地球化学基因序列；S3、将S2的岩性基因和S1基因数据库中的岩性地球化学基因进行比对，进而计算基因库中基因相对于S2中基因的相似度；S4、输出比对结果的相似度；S5、将符合基因相似度标准的样品赋值为1，不符合相似度标准的赋值为0；S6、将赋值的数据比对结果输出。优选地，所述S2中的构建地球化学基因序列包括以下步骤：A1、对检测样本选择的元素如11项进行排序形成元素序列；A2、将序列中元素含量按照基因谱线中或稀土元素配分曲线的思路进行标准化，元素含量记为C，标准化后数据记为CN；A3、为了研究元素间的变化趋势，构建相邻两元素标准化值的对数差Δi：Δi＝lg(Ci)N-lg(Ci-1)N式中：i为元素在序列中的秩；A4、根据元素序列间Δi的值来构建基因序列的值。将i＝1时的基因序列值gi定为1，当i＞1时，gi值为：即gi的取值仅为0、1或2，δ为信度临界值；当Δi>δ时，gi取值为2，表示后面元素的标准化值明显高于其前面元素的标准化值，基因谱线中曲线上升；当-δ≤Δi≤δ时，gi取值为1，表示后面元素的标准化值在一定范围与其前面元素的标准化值基本一致，基因谱线中曲线平坦；当Δi<-δ时，gi取值为0，表示后面元素的标准化值明显低于其前面元素的标准化值，基因谱线中曲线下降；基于野外采样误差和室内分析测试误差等因素，信度临界值δ可以设定为0.05或0.10等；A5、针对11项元素可形成长度为11的数据序列g1，g2，……，g11，把这个数据序列称为基因序列。优选地，所述待检测样品基因编码的构建。优选地，所述待检测样品的基因与S1中计算所获得岩性基因库的基因进行比对，进而计算S1中基因相对于S2中待检测样品的基因相似度，判断基因是否相似的标准为80％或70％，分别针对源岩可能不同(如岩浆岩与其他岩石)的两种判断。优选地，所述S3中的地球化学基因相似度数据处理包括以下步骤：B1、根据基因序列值判断对应位置gi取值的相似程度，记为式中：当两个样品地球化学基因对应位置的gi取值相同时，将该位置的相似度记为1；当对应位置的gi取值为0与2(或2与0)时，即gi取值明显差异时，将该位置的相似度记为0；当对应位置的gi取值为1与0、1与2(或0与1、2与1)时，将该位置的相似度记为0.5；B2、除基因序列第一位置外(定义g1)，将地球化学基因对应位置gi取值的和除以基因序列对应位置的个数获得基因的相似度R；优选地，所述当两样品的地球化学基因相似度R变化在0-1之间，R值越大表明两样品的地球化学基因越相似，当R＝100％时则两样品的地球化学基因相同。与现有技术相比，本专利技术提供了一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，具备以下有益效果：1.地球化学基因表征的是地质样品的元素间含量相对变化趋势的特性，不同地质样品具备不同的地球化学基因，因此可以利用地球化学基因对地质样品进行识别。但由于地质作用的复杂性，在某些特殊的地质环境下元素的地球化学性质可能会发生变化，从而导致元素间变化趋势发生改变，即来源相同的地质样品其地球化学基因可能会在一定范围内发生变化。如果从岩石到土壤再到水系沉积物的风化过程中存在不活动元素，选择这些不活动元素来构建地球化学基因，则岩石及其风化产物应具有相同或相似的地球化学基因。为了表征地球化学基因之间的相同或相似性，特引入地球化学基因相似度从而可以精确检测并给出判断。附图说明图1为本专利技术提出的一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统的系统流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，包括以下步骤：S1、基于前人所获得的区域地球化学和多目标地球化学调查结果，计算岩性地球化学基因库；S2、采集需要检测样本，对检测样本进行必要的元素含量分析，进而构建样品的地球化学基因序列；S3、将S2的岩性基因和S1基因数据库中的岩性地球化学基因进行比对，进而计算基因库中基因相对于S2中基因的相似度；S4、输出比对结果的相似度；S5、将符合基因相似度标准的样品赋值为1，不符合相似度标准的赋值为0；S6、将赋值的数据比对结果输出。进一步，优选地，S2中的构建地球化学基因序列包括以下步骤：A1、对检测样本选择的元素如11项进行排序形成元素序列；A2、将序列中元素含量按照基因谱线中或稀土元素配分曲线的思路进行标准化，元素含量记为C，标准化后数据记为CN；A3、为了研究元素间的变化趋势，构建相邻两元素标准化值的对数差Δi：Δi＝lg(Ci)N-lg(Ci-1)N式中：i为元素在序列中的秩；A4、根据元素序列间Δi的值来构建基因序列的值。将i＝1时的基因序列值gi定为1，当i＞1时，gi值为：...

【技术保护点】
1.一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、基于前人所获得的区域地球化学和多目标地球化学调查结果，计算岩性地球化学基因库；/nS2、采集需要检测样本，对检测样本进行必要的元素含量分析，进而构建样品的地球化学基因序列；/nS3、将S2的岩性基因和S1基因数据库中的岩性地球化学基因进行比对，进而计算基因库中基因相对于S2中基因的相似度；/nS4、输出比对结果的相似度；/nS5、将符合基因相似度标准的样品赋值为1，不符合相似度标准的赋值为0；/nS6、将赋值的数据比对结果输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基于前人所获得的区域地球化学和多目标地球化学调查结果，计算岩性地球化学基因库；
S2、采集需要检测样本，对检测样本进行必要的元素含量分析，进而构建样品的地球化学基因序列；
S3、将S2的岩性基因和S1基因数据库中的岩性地球化学基因进行比对，进而计算基因库中基因相对于S2中基因的相似度；
S4、输出比对结果的相似度；
S5、将符合基因相似度标准的样品赋值为1，不符合相似度标准的赋值为0；
S6、将赋值的数据比对结果输出。


2.根据权利要求1所述的一种利用岩性地球化学基因的物源追踪系统，其特征在于：所述S2中的构建地球化学基因序列包括以下步骤：
A1、对检测样本选择的元素如11项进行排序形成元素序列；
A2、将序列中元素含量按照基因谱线中或稀土元素配分曲线的思路进行标准化，元素含量记为C，标准化后数据记为CN；
A3、为了研究元素间的变化趋势，构建相邻两元素标准化值的对数差Δi：
Δi＝lg(Ci)N-lg(Ci-1)N
式中：i为元素在序列中的秩；
A4、根据元素序列间Δi的值来构建基因序列的值。将i＝1时的基因序列值gi定为1，当i＞1时，gi值为：



即gi的取值仅为0、1或2，δ为信度临界值；当Δi＞δ时，gi取值为2，表示后面元素的标准化值明显高于其前面元素的标准化值，基因谱线中曲线上升；当-δ≤Δi≤δ时，gi取值为1，表示后面元素的标准化值在一定范围与其前面元素的标准化值基本一致，基因谱线中曲线平坦；当Δi<-δ时，gi取值为0，表示后面元素的标准化值明显低于其前面元素的标准化值，基因谱线中曲线...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚庆杰，严桃桃，吴轩，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11