彭橋梁　賀文華　劉　瑞　鄭時干

(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一八隊)

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基于Section的地球化學剖面光譜樣品折線圖繪制*

彭橋梁賀文華劉瑞鄭時干

(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一八隊)

摘要基于Section軟件，分析了繪制地球化學剖面光譜樣品折線圖的方法。該方法解決了由于光譜樣品數(shù)量多、采用間距不均勻且同一樣品分析的元素種類繁多而導(dǎo)致繪制地球化學折線圖流程繁瑣的問題，將傳統(tǒng)作圖思路轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C自動處理，并與當前推廣的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)相銜接，具有快速簡便易行、精度較高的特點，實用性較強。

關(guān)鍵詞Section軟件地球化學剖面折線圖光譜樣品

目前，在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)資源遠景調(diào)查項目實施過程中，通過采集光譜樣品進行地質(zhì)找礦已較普遍。但由于光譜樣品數(shù)量多，單個樣品分析的元素種類亦較多，導(dǎo)致繪制單元素地球化學折線圖的流程較繁瑣。因此，提高地球化學剖面圖中的光譜折線圖的繪制精度和效率對于大幅度提高地質(zhì)工作效率大有裨益。當前在數(shù)字地質(zhì)調(diào)查工作中，巖石元素光譜曲線的繪制法主要有：①Grapher作圖法[1-2]，該方法缺點是未考慮剖面導(dǎo)線方位變化及地形坡度因素，巖石曲線分析結(jié)果的投影點位置與實際剖面采樣點位置偏差較大，且需對采樣位置與剖面線方位間的三角函數(shù)關(guān)系進行分析，流程較繁瑣。②利用數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)探槽作法作圖[3-6]，該方法盡管精度高，但每次僅可繪制3條曲線，且采樣點位平距及元素分析結(jié)果受探槽比例尺影響，須進行比例換算，步驟較復(fù)雜。③MapGIS投影法[7-9]，首先獲得采樣點的精確坐標，然后根據(jù)投影變換將分析結(jié)果投影出，最后連線形成折線圖，該方法由計算機自動處理數(shù)據(jù)，但采樣點坐標精度受到GPS定點精度的影響。Section軟件是在MapGIS軟件基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)而來，豐富了MapGIS軟件的功能，簡化了操作步驟，提供了簡單明了的操作界面，提高了工作效率[9]。為此，本研究該軟件，對地球化學剖面光譜樣品折線圖的繪制方法進行研究。

1光譜樣品采集及原始剖面數(shù)據(jù)處理

1.1光譜樣品采集

在地球化學剖面測量過程中，采集光譜樣品時首先采用GPS確定剖面起點位置，然后根據(jù)測繩刻度值記錄采樣點位置[10]。在光譜樣品采集過程中，之所以不采用GPS定點確定采樣點位置，是因為：①地球化學剖面測量工作量大、樣品采集多、時間較緊張；②地球化學剖面測量中樣品采集點位相對較近，尤其在具體采樣加密地段，采樣間距不足10 m，易導(dǎo)致GPS定點誤差較大，無法有效反應(yīng)出采樣點的真實位置。

1.2原始剖面數(shù)據(jù)處理

根據(jù)野外剖面記錄，在數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)軟件中新建PM101數(shù)據(jù)庫工程文件，首先在導(dǎo)線測量庫中輸入各導(dǎo)線的長度、方位角、坡角等相關(guān)元素，然后在分層數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)狀數(shù)據(jù)庫、采樣數(shù)據(jù)庫中輸入相關(guān)地質(zhì)記錄數(shù)據(jù)，生成除巖性花紋未填充外的剖面圖輪廓。在Section軟件中打開PM101數(shù)據(jù)庫工程文件，新建點文件“折線圖.wt”及線文件“折線圖.wl”，繪制折線坐標系(橫坐標為光譜樣品采樣位置，縱坐標為元素含量)。將地形起伏線上的采樣位置指示線批量靠近坐標系橫坐標，利用剪斷線功能即可確定采樣點，將采樣編號復(fù)制整體靠近橫坐標下方指示線，可生成如圖1所示的剖面圖框架。

2地球化學折線圖繪制

2.1采樣點數(shù)據(jù)處理

在Section軟件中打開PM101數(shù)據(jù)庫工程文件，將“折線圖.wl”勾選處于當前編輯狀態(tài)，選擇菜單欄“T其他”—“自動剪斷線U”。為防止導(dǎo)出的采樣點相對位置出現(xiàn)偏差，首先刪除“折線圖.wl”文件中除采樣點間以外的所有線段；然后在橫坐標上將剪斷線段的線屬性結(jié)構(gòu)中ID從左至右重新依次編號，待編號完畢后，依次選擇Section軟件菜單欄中的“1輔助工具”、“導(dǎo)入導(dǎo)出功能”、“導(dǎo)出屬性數(shù)據(jù)(Excel)”，在打開的Excel表格中，將ID按升序排列，在長度后1欄中，將長度逐個累加，代表各采樣點位置與最左側(cè)1個采樣點位置的相對距離，最終整理的數(shù)據(jù)如表1所示。

表1各采樣點相對距離

mm

ID相對距離ID相對距離0014.20020642628.018575904312.982456230415.567198640517.388267160619.209335680721.001032130822.822100650924.6431691701026.4642376901128.2853062101230.0770026601331.8980711801433.7191397001537.7137416201641.7083435301745.6735733701849.6681752901952.8900035302054.6953496502156.5227121802258.3280583002360.1554208402463.7661130802567.4208381502671.9342034502775.8971583502879.8380968302981.8195742803083.801051730

2.2分析結(jié)果整理

將分析結(jié)果整理成每1類分析元素占1列的格式，為便于查詢與核對，可在最后1列加入采樣編號。由于系統(tǒng)默認由左至右繪圖，當采樣順序為由左至右時，則編號最小的分析結(jié)果排最前面，編號最大的分析結(jié)果排最后；當采樣順序為從右至左時，則編號最大的分析結(jié)果排最前面，編號小的分析結(jié)果則排最后。為將折線圖起始位置與第1個樣品采樣位置對應(yīng)，分析結(jié)果數(shù)據(jù)表第1行和最后1行所有分析元素結(jié)果都為“0”，若有樣品未分析某個元素，則分析結(jié)果亦可用“0”代替，將“起點”數(shù)據(jù)粘貼至分析結(jié)果后，第1行數(shù)據(jù)亦為“0”，最后1行數(shù)據(jù)則與最右側(cè)樣品采樣相對位置一致，最終數(shù)據(jù)整理結(jié)果見表2。

2.3數(shù)據(jù)投影與變換

打開已整理完畢的數(shù)據(jù)表格，利用Section軟件打開PM101數(shù)據(jù)庫工程文件，為區(qū)分各元素，新建“V元素.wt”及“V元素.wl”文件，并勾選該2個文件，使其處于當前編輯狀態(tài)，其余所有文件都處于打開狀態(tài)。在Section軟件菜單欄中依次選擇“1輔助工具”、“表格數(shù)據(jù)投影”、“全部數(shù)據(jù)投影”，彈出“數(shù)據(jù)投影”對話框，如圖2所示。以V元素為例進行說明，首先在“X：”下拉框中選擇“V”，在“Y：”下拉框中則選擇“起點”，“注釋”下拉框中選擇“V”；然后在“比例尺”下拉框中填寫所需投影比例尺，其余復(fù)選框默認都勾選；最后在右側(cè)設(shè)置注釋、子圖尺寸以及線條粗細，為易于辨認，將各元素投影的點線文件設(shè)置為不同的顏色，設(shè)置完畢后，點擊“確定”即可生成折線圖。

由于數(shù)據(jù)間差別較小，為使曲線易于區(qū)別、剖面圖更為美觀，需對折線圖進行局部變換將Y坐標放大(若較多樣品分析結(jié)果的數(shù)據(jù)差較大，則需將Y坐標縮小)。在Section軟件菜單欄中依次選擇“2輔助工具”、“圖形局部變換”，選擇生成的折線圖，在彈出的對話框中，在“Y比例尺系數(shù)”中輸入合適的放大比例(一般選擇5或10的整數(shù)倍)，如圖3所示。

表2　最終數(shù)據(jù)整理結(jié)果

注：Ag含量單位為(×10-6)。

圖2　數(shù)據(jù)投影對話框

圖3　圖形局部變換參數(shù)設(shè)置

圖3中的“X比例系數(shù)”與“變換角度”不作改變，將默認的勾選“點參數(shù)變換”不勾選，點擊“確定”即可。此時放大的折線圖可能偏離原坐標系，僅需整塊移動將左邊兩端及底端對齊即可。將兩端及底端用于對齊的線條剪斷刪除，將縱坐標數(shù)值與折線圖上的分析結(jié)果對照，標寫完畢縱坐標后，便完成了光譜樣品折線圖的繪制。其余元素光譜樣品折線圖的繪制與V元素折線圖繪制步驟完全一致，僅需在數(shù)據(jù)投影時選擇所需繪制的元素，并設(shè)置相關(guān)的點、線參數(shù)，再進行圖形局部變換即可，最終繪制的PM101實測地球化學剖面V、Mo、Ag、Zn、Ni光譜樣品折線圖如圖4所示。

圖4　PM101實測地化剖面光譜樣折線

3結(jié)語

基于Section軟件研究了地球化學剖面光譜樣品折線圖的繪制方法，結(jié)果表明，該方法簡單快捷、易掌握、精度較高，盡管前期的數(shù)據(jù)處理稍繁瑣，但對于樣品數(shù)量多、采樣間距不均勻且分析元素種類較多的地球化學剖面而言，各元素的光譜樣品曲線僅需1～2 min便可完成繪制，大大提高了地質(zhì)繪圖的工作效率。

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(收稿日期2015-09-07)

*國土資源部老礦山找礦基金項目(編號：12120114066901)。

彭橋梁(1984—)，男，工程師，碩士，417000 湖南省婁底市。