姜春和黑龍江省地球物理勘察院

研究地球化學(xué)元素的多重分形特征及找礦方向預(yù)測

姜春和
黑龍江省地球物理勘察院

地球作為我們賴以生存的家園，有著我們難以估計(jì)的地質(zhì)財(cái)富。利用現(xiàn)代化技術(shù)對地球上各種各樣的化學(xué)元素進(jìn)行分析，可以有效提升一個(gè)國家的科技發(fā)展水平，同時(shí)還能夠很好地保證該國家對地質(zhì)找礦的了解。本文主要論述的就是地球化學(xué)元素的多種分型特征，同時(shí)對于找礦方向進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測。希望通過本文的論述可以給相關(guān)部門提供一定的參考。

個(gè)舊地區(qū)；地球化學(xué)元素；找礦方向

下文通過詳細(xì)論述不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境背景，同時(shí)為人們展現(xiàn)豐富的地球化學(xué)元素，希望能夠讓更多的人了解我們地球的化學(xué)元素的多種分型特性。同時(shí)能夠幫助到相關(guān)行業(yè)對于地球的找礦方向進(jìn)行預(yù)測。只有不斷地提升找礦技術(shù)和準(zhǔn)確性，才能從根本上保證地球化學(xué)元素被人們廣泛認(rèn)知。還有就是能夠幫助到對化學(xué)元素的多重形式模型的建立，讓計(jì)算和公式能夠變得更加合理科學(xué)。以輔助找礦工作。

一、簡要分析我國的地質(zhì)分布情況

我國是一個(gè)地大物博的國家，地下礦產(chǎn)也是非常豐富的。而其中稀有化學(xué)元素也是非常復(fù)雜而多樣的，如果可以利用各種技術(shù)提升我國的地質(zhì)礦產(chǎn)開采工作質(zhì)量，那么我國的礦產(chǎn)開發(fā)行業(yè)將會(huì)帶動(dòng)整個(gè)國家的進(jìn)步，提升我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，讓整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)收益和國際地位都能夠有所提升。所以說，對地下化學(xué)元素進(jìn)行多重分布特性進(jìn)行研究是非常重要而必要的。我國的錫礦是十分珍貴的，但是也是在我國某些地方盛產(chǎn)的礦產(chǎn)。而其他常見的金屬礦也是含量眾多，比如銅礦或者銀礦等。為了保證我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國力增強(qiáng)，提升我國的礦物開采技術(shù)是非常重要的。因此在進(jìn)行找礦之前能夠明確每一種礦物質(zhì)的多重分布特征，使得每一種礦物質(zhì)的性質(zhì)都能夠熟練被找礦技術(shù)人員掌握，這樣一來，在進(jìn)行找礦的時(shí)候才能節(jié)省時(shí)間和工序，提升找礦質(zhì)量和效率。

我國不同地方礦產(chǎn)的分布種類和含量是不一樣的，有些地方生產(chǎn)稀有礦產(chǎn)，而有些地方則是生產(chǎn)各種金屬礦產(chǎn)，所以說，為了保證礦產(chǎn)開發(fā)的準(zhǔn)確性，就應(yīng)該明確礦產(chǎn)的分布。由于地球上的化學(xué)元素具有多重分布的特性，所以說，一定要明確我們所要找的化學(xué)元素的分布特性，這樣一來，才能夠從本質(zhì)上提升找礦準(zhǔn)確性。不同種類的礦產(chǎn)分布形式不一樣意味著開采的難度也是不一樣的，在進(jìn)行開采之前，需要明確礦產(chǎn)多重分布特性以外，還需要對礦產(chǎn)的分散區(qū)域作出詳細(xì)的調(diào)查，保證每一個(gè)進(jìn)行開采的地方都能夠得到想要的成果，這樣不光能夠增加礦產(chǎn)的開采量，還能夠降低成本的投入，防止人力物力財(cái)力的浪費(fèi)。在進(jìn)行相關(guān)的地理分析的時(shí)候，能夠知道大量的化學(xué)元素都儲(chǔ)藏在山脈和丘陵中，也就是說，地礦的開采環(huán)境是十分惡劣的，需要專業(yè)的技術(shù)人員能夠明確每一項(xiàng)細(xì)節(jié)的進(jìn)行情況，保證礦產(chǎn)工作開采的準(zhǔn)確性。如果在相同的斷裂區(qū)域內(nèi)找到一些金屬元素，那么對于后期的礦產(chǎn)勘察和開采工作都是很有幫助的，所以說，在進(jìn)行礦產(chǎn)開采工作之前一定要進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)查和勘察。如果在山脈的斷裂處發(fā)現(xiàn)金屬物質(zhì)，多數(shù)是由于周圍的火山噴發(fā)，將巖漿中的一些金屬元素、營養(yǎng)成分噴出不斷累積在山脈的斷裂處，通常由于火山噴發(fā)造成的化學(xué)元素累積還會(huì)造成該區(qū)域的地形發(fā)生變化。

要想保證化學(xué)元素的研究能夠更加準(zhǔn)確，就應(yīng)該明確化學(xué)元素所處的地理位置，也就是說明確地質(zhì)環(huán)境，這樣一來，就能夠通過環(huán)境的影響來確定化學(xué)元素的來源和組成，有利于對化學(xué)元素的分析，還能夠方便找礦工作的順利實(shí)施。還有一方面就是在進(jìn)行現(xiàn)場檢測的時(shí)候，需要結(jié)合原有的勘探報(bào)告，全面細(xì)致地進(jìn)行化學(xué)元素的勘測，以保證現(xiàn)場和原有資料之間存在紕漏的時(shí)候能夠及時(shí)進(jìn)行糾錯(cuò)，如果能夠做到這一點(diǎn)，那么對于礦產(chǎn)的開采所造成的負(fù)面影響將會(huì)降到最低。如果在進(jìn)行化學(xué)元素的調(diào)查的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)一些不必要的侵入元素，同時(shí)這些侵入元素所占據(jù)的比例越來越大，這就說明火山巖和化學(xué)元素之間存在很大的聯(lián)系。

二、探究“C-A”多重分形模型的建立以及計(jì)算方法

為了能夠更加直觀地表現(xiàn)出各種化學(xué)元素的所重分布特征，研究人員專門建立了“C-A”多重分形模型，所謂的“C-A”多重分形模型就是能夠通過一系列科學(xué)的計(jì)算，得出同一種化學(xué)元素的不同地區(qū)分布形式，保證我國的地質(zhì)礦產(chǎn)的開采工作能夠更加順利地展開，只有不斷地完善研究技術(shù)，就可以很好地為我國的礦產(chǎn)事業(yè)作出貢獻(xiàn)?！癈-A”多重分形模型的建立能夠通過一些驗(yàn)證措施，并且利用計(jì)算方式對礦產(chǎn)物質(zhì)進(jìn)行含量的確認(rèn)，首先應(yīng)該對需要開采礦產(chǎn)的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃確認(rèn)，在確認(rèn)好的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行相關(guān)的取樣，這樣一來，就可以對所取得樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證得到的樣品能夠通過一系列的檢驗(yàn)措施之后能夠得出相關(guān)的信息，方便后續(xù)的應(yīng)用。由于巖石中的含量并不是一直存在的，隨著時(shí)間的流失、陽光的照射或者風(fēng)吹雨淋，都會(huì)在一定程度上削弱巖石中的金屬元素成分，所以說，在進(jìn)行取樣的時(shí)候，一定要保證在不同的巖石層進(jìn)行多重取樣，這樣得到的結(jié)果才會(huì)更加準(zhǔn)確，而不是被環(huán)境因素影響了計(jì)算和檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

由于化學(xué)元素的性質(zhì)并不是一塵不變的，當(dāng)高溫的巖漿噴射到一定區(qū)域的巖石上的時(shí)候，由于溫度過于高，就會(huì)影響化學(xué)元素的性質(zhì)發(fā)生變化，也就是說，會(huì)影響模型的建立和檢驗(yàn)，一旦化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，那么就很難進(jìn)行辨識(shí)，對于化學(xué)元素的種類和含量就很難進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃。所以說，為了保證檢驗(yàn)工作能夠進(jìn)行的更加順利，就應(yīng)該明確各種巖石檢驗(yàn)的分布結(jié)構(gòu)，而這種分布結(jié)構(gòu)也是有一定的科學(xué)依據(jù)的，也就是說，建立“C-A”多重分形模型可以利用相應(yīng)的計(jì)算公式明確檢驗(yàn)后得到的分布結(jié)構(gòu)是怎樣的。

通過詳細(xì)地分析計(jì)算公式，我們能夠清楚地看出公式并不是不可改變的，而是可以為了平衡元素而進(jìn)行一步步的調(diào)整，使得得到的結(jié)果更加符合實(shí)際，能夠獲得最終最準(zhǔn)確的結(jié)果。由于檢驗(yàn)工作的內(nèi)容復(fù)雜多樣，技術(shù)應(yīng)用的情況也是十分多變的，所以說，利用相應(yīng)的計(jì)算公式能夠很好地進(jìn)行化學(xué)元素含量范圍的判斷，使得最終的結(jié)果更加穩(wěn)定可靠。公式之中的每一項(xiàng)都是有各自的意義的，同時(shí)，每一項(xiàng)之間都是存在相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系的。雖然根據(jù)公式可以看出化學(xué)元素之間會(huì)存在變動(dòng)，但是實(shí)際情況中的化學(xué)元素浮動(dòng)的含量范圍和公式中的范圍并不是一致的，所以說，不能一概而論，還是應(yīng)該以實(shí)際情況為主。由于一種元素的分散情況是隨著另外一種元素的變化而變化的，所以說，當(dāng)多種元素混合在一起的時(shí)候，進(jìn)行分離工作是難度非常大的。而為了進(jìn)行強(qiáng)硬的分離工作，只好根據(jù)一種元素的存在形式來分析另一種化學(xué)元素的存在形式是怎樣的，只有明確存在的形式，才能保證最后的分布方向的檢驗(yàn)工作質(zhì)量。當(dāng)確定了最終的工作展開形式之后，就可以對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，同時(shí)還需要確保數(shù)據(jù)不能丟失，如果出現(xiàn)丟失的情況，那么后期的檢驗(yàn)工作就無法完成。

根據(jù)建立的“C-A”多重分形模型我們可以很明確地了解到如何進(jìn)行檢驗(yàn)工作。通過建立“C-A”多重分形模型，相關(guān)工作人員能夠使用相關(guān)的計(jì)算公式對復(fù)雜的化學(xué)元素多重分布特性進(jìn)行分析和明確，還能夠?yàn)槲覈牡刭|(zhì)礦產(chǎn)開采工作提供最為科學(xué)的支持。在進(jìn)行現(xiàn)場勘察工作的時(shí)候，最主要的就是要保證采樣點(diǎn)的設(shè)定，而采樣點(diǎn)并不是隨便的一個(gè)都可以的，而必須是有效的采樣點(diǎn)才可以。之后，就需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐袛?，確定其他的化學(xué)元素會(huì)不會(huì)影響現(xiàn)場勘察工作的質(zhì)量，最重要的是判斷這些元素會(huì)不會(huì)影響檢驗(yàn)工作的質(zhì)量。當(dāng)測量完成之后，會(huì)得到一系列的數(shù)據(jù)結(jié)果，需要將這些數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行有序的整理，以保證需要的數(shù)據(jù)能夠形成一定的形式，方便后期的應(yīng)用。同時(shí)，得出最后的數(shù)據(jù)之后，還可以開展成本分析和判斷工作，能夠有效控制礦產(chǎn)開采的成本投入，使得相關(guān)企業(yè)能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。在進(jìn)行相關(guān)計(jì)算的時(shí)候，計(jì)算公式中會(huì)存在未知數(shù)，但是這樣并不會(huì)影響最后的結(jié)果得出，因?yàn)樵谝徊讲降耐评砗陀?jì)算當(dāng)中，原始的未知數(shù)會(huì)一步步被推算出來，而這樣得到的結(jié)果更為準(zhǔn)確。

當(dāng)然，在元素的含有量中也是設(shè)定有未知數(shù)的，而未知數(shù)的得出方式和上述的方式是一樣的，也就是說，通過一系列的推理和計(jì)算，能夠?qū)⒃睾辛窟M(jìn)行推算，最終得出公式中的元素含有量未知數(shù)。但是這一推算過程并不是單一推理就可以完成的，也是需要結(jié)合計(jì)算結(jié)果的，這樣一來，還能夠保證最后得出的結(jié)果能夠和實(shí)際的情況相互吻合，以保證我國的地質(zhì)開采工作能夠擁有更多的專業(yè)性作為支持。為了讓技術(shù)人員能夠更加直觀地對結(jié)果進(jìn)行分析，可以將需要的數(shù)據(jù)整理成為圖表，這樣一來，工作人員在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，可以很直觀地得出最后的結(jié)果。在進(jìn)行圖表設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先應(yīng)該將需要的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，再借助計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成波形圖和圖表，從圖表中可以直觀地看出數(shù)據(jù)，而根據(jù)波形圖能夠很明了地看出不同的化學(xué)元素在不同位置中的含有量情況，能夠更加準(zhǔn)確地了解我國地質(zhì)中各種化學(xué)元素的含有情況?？偠灾?，在對化學(xué)元素進(jìn)行分析的時(shí)候，一定離不開各種計(jì)算公式和計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，正是借助這些高科技技術(shù)，才能夠保證得出的數(shù)據(jù)和結(jié)果是準(zhǔn)確的，這樣一來，我國的找礦技術(shù)才能從根本上得到升華。

三、分析應(yīng)用“C-A”多重分形模型的結(jié)果以及相關(guān)結(jié)論

（一）各元素的lnC-lnN散點(diǎn)分析。我國的地質(zhì)礦產(chǎn)開采工作不僅僅需要技術(shù)的支持，最重要的是需要相關(guān)的專業(yè)知識(shí)對其進(jìn)行支持。也就是說，建立“C-A”多重分形模型可以有效提升我國找礦技術(shù)的應(yīng)用水平。通過上文的論述，我們可以清楚地了解到在進(jìn)行化學(xué)元素檢驗(yàn)的時(shí)候，能夠得到許多的原始數(shù)據(jù)，而這些原始數(shù)據(jù)被放在“C-A”多重分形模型中又會(huì)分散成各種各樣，也就是說，分散成坐標(biāo)點(diǎn)，這樣一來就能夠很直觀地看出原始數(shù)據(jù)的分布，了解該化學(xué)元素的多重分布特征。在模型中，知道元素的坐標(biāo)點(diǎn)就是能夠明確具體的數(shù)值所位于的位置以及相關(guān)化學(xué)元素的含量。這樣一來不僅能夠直觀地表現(xiàn)出所有的原始數(shù)據(jù)，還能夠防止眾多的原始數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象。在進(jìn)行化學(xué)元素取樣的時(shí)候，最常見的就是鋅、鐵、銅。而某些地區(qū)還是存在許多稀有元素以及貴重元素，比如銀礦等，將這些礦產(chǎn)開發(fā)出來后，能夠收獲更多的經(jīng)濟(jì)收益，不光有利于市場的建設(shè)，還能夠提升人們的生活質(zhì)量。但是，一般情況下，在這些貴重元素的分布區(qū)域內(nèi)，并不是單一的一種礦物質(zhì)，而是分布著許多很有可能會(huì)阻礙貴重元素開采的元素，這時(shí)候就需要技術(shù)人員能夠熟練地將不同的元素進(jìn)行分離，提高重點(diǎn)元素的開采效率。一般情況下開發(fā)出來的礦產(chǎn)并不是直接投入使用的，而是需要進(jìn)行一系列的加工，才能得到人們想要的效果，而進(jìn)行相關(guān)的加工工作的時(shí)候，需要注意的就是不能對周圍的物質(zhì)造成不良影響，在進(jìn)行相關(guān)開發(fā)加工的時(shí)候，一定要注意這一點(diǎn)，否則影響的效果將是極其惡劣的。為了更好地進(jìn)行找礦工作，提升礦物質(zhì)的開采技術(shù)和效率，保證礦物質(zhì)資源能夠被人們高效率地開采，所以需要重視對化學(xué)元素的判斷工作，只有在進(jìn)行開采之前能夠?qū)⒏鞣N化學(xué)元素進(jìn)行良好的分別，才能在后續(xù)的工作中提升效率，保護(hù)開礦周圍的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。將各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析的時(shí)候，一定要與實(shí)際情況保持一致，不然的話，將會(huì)帶來一定的誤差，如果出現(xiàn)誤差，則需要進(jìn)一步的檢測，直到最后的結(jié)果能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（二）比較不同地區(qū)的化學(xué)元素分布模式。由于我國的礦床分布不均，不同地區(qū)的礦床分布情況是不一樣的，而同一個(gè)地區(qū)的礦床分布也會(huì)有所差異，比如說，我國的個(gè)舊地區(qū)在東部和西部的礦床分布差異性就是比較大的。由于我國各個(gè)地區(qū)的地形地貌不一致，地質(zhì)分布復(fù)雜，所以說，在進(jìn)行不同地區(qū)的化學(xué)元素分布模式對比的時(shí)候，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌情況進(jìn)行合理科學(xué)的分析，防止最后的分析結(jié)果偏離實(shí)際。由于一個(gè)地區(qū)的大型礦床和特大型礦床之間是存在較大差異的，兩者分布的區(qū)域也是不一樣的，所以說，使用“C-A”多重分形模型能夠有效得出不同方位的化學(xué)元素的分布模式，了解我國各種化學(xué)元素的多重分布特性，明白化學(xué)元素的相關(guān)性質(zhì)之后再進(jìn)行找礦工作就變得方便得多。例如Sn元素，建立該元素的散點(diǎn)圖的時(shí)候，能夠從比較高含量的點(diǎn)和直線的偏離情況分明地看出該地域中Sn元素的分布對比，了解到該區(qū)域內(nèi)Sn元素的分布情況，這樣一來，在進(jìn)行找礦工作的時(shí)候，就可以很好地保證效率，減少時(shí)間和各種精力的浪費(fèi)和不必要的投入。如果在Sn元素的散點(diǎn)圖中能夠看出很多高含量點(diǎn)疊加在一起，就說明該地區(qū)成礦的概率是比較大的，在哪個(gè)方位有疊加，就說明某地的該方位成礦的可能性較高。因此，制定散點(diǎn)圖能夠?qū)⒄业V的范圍縮小。

總而言之，應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)提升對各個(gè)區(qū)域各種化學(xué)元素多重分布特征的了解程度，不光是對我國地質(zhì)地貌的了解和掌握，而且應(yīng)用在實(shí)際工作中還可以很好地輔助我國的礦物開采工作。因此，為了保證我們國家的礦物資源能夠更加合理地被開采，保證我國地下資源不被浪費(fèi)，確保環(huán)保綠色的理念讓我們國家發(fā)展的更好，就應(yīng)該重視對化學(xué)元素的多重性分布特征加深了解。

四、結(jié)語

通過上文的論述，我們可以清楚地了解到我國的找礦技術(shù)還是有待提升的，而明確地球化學(xué)元素的多重分形分布能夠很好地輔助工作人員進(jìn)行找礦工作，也就是說，相關(guān)部門應(yīng)該重視研究化學(xué)元素的多重分形分布，因?yàn)榛瘜W(xué)元素的此種性質(zhì)對于找礦工作的影響力是非常大的。所以說，為了保證我國的找礦技術(shù)能夠不斷進(jìn)步，就應(yīng)該不斷地提升我國研究所對地球化學(xué)元素的研究力度，只有這樣，才能為我國的找礦工作帶去更多的支持。而同一種化學(xué)元素在不同的地區(qū)是呈現(xiàn)不同的多重分形分布的，也就是說在某地區(qū)的東部和西部的分布含量是不一樣的，成礦元素也是大不相同的，所以，明確了化學(xué)元素的多重分形分布是非常必要的，能夠提升找礦效率，讓我國的找礦事業(yè)發(fā)展的更加廣闊。

[1]杜玉龍，方維萱，王同榮，郭玉乾，劉燕飛.云南因民鐵銅礦區(qū)輝長巖類侵入構(gòu)造特征與找礦預(yù)測[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2014 （11）.