实验二 地球化学背景及异常下限的确定

实验二地球化学背景及异常下限的确定

一实验目的与要求

通过实验，进一步理解地球化学背景及异常下限的基本概念，初步掌握地球化学背景及异常下限确定的几种方法

二实验方法与步骤：

（一）长剖面法

长剖面法是建立在地质剖面观察基础上，以对比剖面地质观察和样品分析结果来确定背景值及背景上限。确定具体实验方法与步骤：（本练习只作以上2、3两步骤）

1首先，工作时应选择确定一条或几条横穿矿体的有代表性的长剖面，在测制地质剖面的同时，以一定间距采取岩石(或土壤)样品，分析有关元素的含量，并编制地球化学剖面(图1)；

2 其次，利用地球化学剖面图来对比剖面地质观察结果和元素含量变化，并根据远离矿体处样品中的元素含量，平行横坐标做一条平均含量线，与纵坐标相交处指示的含量即为该元素在这一地段的背景值，本练习要求将图1中W、B、Be三种元素的背景值确定出来；

3 根据远离矿体处样品中元素含量的波动范围，由波动上限处平行横坐标做直线，与纵坐标相交处指示的含量即为该元素在这一地段的背景上限。本练习要求将图1中W、B、Be三种元素的背景上限值确定出来。

图1 内蒙古某地地球化学异常检查剖面图

(二) 直方图解法

直方图解法确定背景值及背景上限的基本前提是，元素在地质体中呈正态分布或对数正态分布。应用这种方法时，首先统计绘制元素各含量的频率直方图；然后根据正态(或对数正态)分布特点确定众值Mo 来代表背景值；以计算的均方根差(离差)σ来确定背景上限(或称异常下限)C a。其具体步骤如下：

1) 将参加统计的各样品元素含量，由低到高按一定含量(或其对数)间隔分组。分组数在正常地区一般为5～7个或更多，并统计各组样品的频率(或频数)。

2) 以含量(或其对数)为横坐标，以单组样品频数(或频率)为纵坐标绘制直方图。

3) 在频率(或频数)最大的直方柱中，将左顶角与右邻直方柱相应顶角相连，将右顶角与左邻直方柱相应顶角相连。两连线的交点在横坐标上投影即为众值Mo，也就是所求的背景值Co(或背景值的对数值)。

4) 通过各直方柱柱面，做一钟形曲线，在众值Mo两侧,曲线基本上相互对称。

5) 由频率或频数的极大值的0.6倍处，做一平行横坐标的直线，与曲线一侧相交，其横坐标长度即为离差σ(或lgσ)。由众值Mo向高含量方向量取2～3倍的离差σ(一般取2σ)，该处所指示的含量(或其对数值)即为背景上限(或其对数值)。

按上述步骤，以表1为例，绘制直方图，用直方图解法求取某地区镍元素的背景值及背景上限。

表1 某地区镍地球化学元素含量分组频率统计

注：样品数=频数；频率=样品数÷样品总数×100％；

(三) 概率格纸图解法

利用概率格纸图解法确定背景值和背景上限，也建立在元素在地质体中呈正态分布或对数正态分布的基础上。应用这种方法时，首先统计元素各含量的累积频率，并在概率格纸上绘出各含量组累积频率分布点的连线；然后根据其在概率格纸上反映的正态分布(或对数正态分布)特点，确定背景值及背景上限。其具体做法、步骤如下：

1) 根据适当的含量间隔(或对数含量间隔)，将参加统计的各样品含量进行分组(要求同前，分组结果见

表1)，并分别统计各含量组中含量出现的频数、频率及累积频率。

2) 根据元素含量分布形式(正态或对数正态分布)选定横坐标(含量或含量的对数值)，并根据含量间隔(对数含量间隔)在概率格纸上确定横坐标刻度数值。将各含量组的累积频率值投点于图上，连接相邻各点，形成累积频率曲线。

3) 与累积频率为50％所对应的横坐标(中位值)即为背景值(或其对数值)。与累积频率为84.1％(或15.9％)对应的横坐标值与中位值之间的差值即为离差σ(或1gσ)。累积频率为97.7％对应的横坐标值即为背景上限(或其对数值)。

按上述步骤，以表1为例，在计算组中值、频率与累积频率的基础上，求取某地区镍元素的背景值及背景上限

实验报告要求内容：

一、实验目的与要求；

二、实验方法与步骤；

三、用直方图解法和概率格纸图解法的求解过程；

四、计算过程与相关图解；

五、结论