一种地球化学勘查指标元素的筛选和确定方法和装置

本发明涉及应用地球化学，具体为一种地球化学勘查指标元素的筛选和确定方法和装置。

背景技术：

1、地球化学勘查指标元素指的是在地球化学勘查中常用的一些元素，用于评估地质样品中的特定化学成分。这些元素的选择是基于它们在地壳中的丰度、地质过程和矿床成因的关联性，以及它们在特定矿床类型中的富集程度。勘查地球化学中指标元素的确定往往通过两种方式确定：一种是基于地质专家的找矿经验和知识，根据矿床模型中元素的富集特征来确定勘查地球化学指标元素；另外一种利用主成分分析、因子分析和空间分析的方法来确定勘查地球化学找矿指标元素。

2、现有技术中，有一申请号为cn116298190a的一种地球化学勘查指标元素的筛选和确定方法，包括获取研究区内地球化学样本，对样本进行预处理；利用获得的预处理之后的样本，根据研究区的成矿模式构建机器学习的训练样本，训练样本包括正样本和负样本，并对正样本和负样本进行地球化学元素分析，得到正样本和负样本中的地球化学元素；利用基于支持向量机的迭代递归消除和交叉验证方法筛选正样本和负样本中对成矿具有指示意义的地球化学元素，构成指示元素组合；评价筛选出来指示元素的地质解释意义，根据指示元素组合进行地球化学采集样本的分析测试工作。本发明可以减少不必要的地球化学元素分析测试工作，从而降低在地球化学勘查工作的经济成本。

3、但是还存在如下不足：由上述的陈述可知，该地球化学勘查指标元素的筛选和确定过程中，利用向量机的迭代递归消除和交叉验证方法筛选正样本和负样本的方法和过程过于复杂，对指标元素进行测试时，没有采集和样本的指标元素有直接关系的土壤酸碱度、有机质含量以及粒度等参数综合分析，导致判断效率下降，且仅从中选择了部分指标元素分析测试，导致地球化学勘查指标元素的不完整，继而降低了指标元素的判断精度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种地球化学勘查指标元素的筛选和确定方法和装置，以解决现有技术中的问题。

2、基于上述目的，本发明提供了一种地球化学勘查指标元素的筛选和确定方法，包括：

3、s1.采集勘查区域内同一深度不同位置的样本参数，采集的样本参数包括土壤酸碱度sjd、有机质含量yhl以及粒度ld；

4、s2.将样本参数中的土壤酸碱度sjd、有机质含量yhl以及粒度ld进行分析处理，生成用于筛选地球化学勘查指标元素的指数zs；

5、s3.将生成的指数zs和设定的指标元素阈值yz比较，确定该样本指标元素的种类。

6、设定的采样点为n组，每组的编号为q1、……qn-1、qn，每个相邻的采样点之间的距离相等，且均为m。

7、进一步地，所述样本参数中的土壤酸碱度sjd通过ph计测量，所述样本参数中的有机质含量yhl通过光度测定法测量，所述样本参数中的粒度ld通过粒度筛分设备测量。

8、进一步地，所述地球化学勘查指标元素的指数zs的处理过程如下：取n个等面积或等间距的区域，n为大于1的整数，获取n组样本的土壤酸碱度sjd、有机质含量yhl以及粒度ld：

9、sjd＝[sjd1、sjd2...sjdi...sjdn]

10、yhl＝[yhl1、yhl2...yhli...yhln]

11、ld＝[ld1、ld2...ldi...ldn]。

12、进一步地，将n组样本的土壤酸碱度sjd、有机质含量yhl以及粒度ld的平均值分别标记为pjsjd、pjyhl以及pjld，并通过下式得出：

13、

14、

15、

16、其中，sjdi为第i组样本的土壤酸碱度，yhli为第i组样本的有机质含量，ldi为第i组样本的粒度。

17、进一步地，对采集到的pjsjd、pjyhl以及pjld进行无量纲化处理，将各参数相关联，生成筛选地球化学勘查指标元素的指数zs，依据的公式为：

18、zs＝α*pjsjd+β*pjyhl+γ*pjld+c

19、其中，参数意义为：α为土壤酸碱度的权重因子系数，0.2≤α≤0.5，β为有机质含量的权重因子系数，0.1≤β≤0.3，γ为粒度的指数因子，0.2≤γ≤0.4，c为常数修正系数。

20、进一步地，将生成的指数zs和设定的指标元素阈值yz比较的过程如下：

21、指标元素阈值yz是一种常用的地球化学勘查指标，它用于筛选和矿化过程相关的元素，通常基于与目标矿床有关的元素进行设定，可以使用以下公式：

22、yz＝(x-μ)/σ

23、其中，yz是指标元素阈值yz的标准化值，x是目标元素的含量值，μ是目标元素在整个数据集中的平均值，σ是目标元素在整个数据集中的标准差；

24、所述目标元素的含量值x通过采集样品并使用光谱分析法测量；

25、所述样本的均值μ表示一组数据的平均值，通过对样本数据进行求和，然后除以样本数据的总数来计算均值μ。采用以下公式：

26、μ＝(x1+x2+x3+…+xn)/n

27、其中，x1、x2、x3…是样本中的各个观测值，n是样本数据的总数；

28、所述样本的标准差σ衡量数据的离散程度，通过以下公式计算样本标准差：

29、

30、进一步地，在获得了地球化学勘查指标元素的指数zs的值和指标元素的阈值yz后，在筛选过程中进行比较，确定地球化学勘查指标元素的种类，比较过程如下：

31、当100％阈值yz＜指数zs＜150％阈值yz，确定为金属元素，如铜、铅、锌、镍和铬以及锡，该金属元素在矿产勘查中常用于识别和定位矿床；

32、当150％阈值yz＜指数zs＜200％阈值yz，确定为痕量元素，如砷和汞，该痕量元素对矿床类型、矿化阶段进行指示；

33、当200％阈值yz＜指数zs＜250％阈值yz，确定为高场强元素，如铀、钍和钽以及锂元素，该高场强元素通过特定地质过程中的富集和异常分布来推测矿床的种类；

34、当250％阈值yz＜指数zs＜300％阈值yz，确定为碱金属元素，如钠和钾以及锂元素，该碱金属元素用于地壳岩石类型分类；

35、当300％阈值yz＜指数zs＜350％阈值yz，确定为稀土元素，如镧系和钇系元素，该镧系和钇系元素用于矿床分类、定位和勘查。

36、一种地球化学勘查指标元素的筛选和确定装置，所述装置用于实现上述的方法，包括：

37、数据采集模块，用于采集勘查区域内同一深度不同位置的样本参数，采集的样本参数包括土壤酸碱度sjd、有机质含量yhl以及粒度ld；

38、数据处理模块，用于将样本参数中的土壤酸碱度sjd、有机质含量yhl以及粒度ld进行分析处理，生成用于筛选地球化学勘查指标元素的指数zs；

39、比较模块，用于将生成的指数zs和设定的指标元素阈值yz比较，确定该样本指标元素的种类。

40、本发明的有益效果：

41、本发明通过采集勘查区域内同一深度不同位置土壤酸碱度、有机质含量以及粒度，并将样本参数中的土壤酸碱度、有机质含量以及粒度进行分析处理，生成用于筛选地球化学勘查指标元素的指数，将生成的指数和设定的指标元素阈值比较，可以快速确定该样本指标元素的种类，因此提高了地球化学勘查指标元素的判断效率和判断精度。