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摘 要：地球化学找矿（简称化探）在地质找矿工作中使用的越来越多，面对大量的化探数据，如何快速而准确的处理这些数据，确定其背景值及异常下限，将直接影响到下一步地质勘查部署。现就以GeoIPAS软件来简单的介绍一些化探数据处理方法及其操作步骤。
关键词：化探；数据处理；GeoIPAS
中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：
前言
我国化探数据处理从60年代初开始，发展至今已有多种方法。早期的传统方法、累积频率法，现如今的分形法、数据滤波法等。面对不同的地质情况，需对地质背景充分研究，从而确定不同的处理方法。这里主要介绍传统方法、累积频率法、趋势面法、泛克里格法来处理化探数据，确定其异常下限。
1.数据检查
在拿到分析数据时，首先应对数据检查，一一校对，做到准确无误。
GeoIPAS软件中的数据检查，可以检查数据中是否含有非数字字符、小数点位置是否正确、化探元素是否有0、负号位置是否正确以及畸变数据，并且将错误及畸变数据列表显示，鼠标单击错误信息便能定位到出错位置，方便修改。
操作步骤：打开软件—数据预处理—数据检查。（1）单击“打开文件”，在弹出的对话框中选择需要检查的数据文件（文本数据文件），单击“打开”，装入文件。（2）单击“检查设置”，弹出“参数设置”窗口，选择“首行忽略”，“0和负数检查”，“畸变检查”。（3）选择需要检查的数列，确定，如有错误，左边错误提示框会出现红色错误提示，单击可到相应位置，直接修改。（4）右边为警告提示框，出现蓝色提示，同样单击可到相应位置，对数据突变进行检查确认。（5）检查修改完成后，保存。
2.处理方法
2.1传统方法
传统方法确定异常下限是以平均值+2倍标准差作为下限异常，此计算方法的前提是数据需符合正态分布或对数正态分布。对于不符合正态分布的数据，则要进行离群点迭代处理，去除最大值和最小值，直至无剔除点。而GeoIPAS已经就传统统计法和累积频率法设计了自动计算异常下限值，操作方便简单。
操作步骤：化探—化探背景值分析，出现“化探背景分析”对话框。（1）单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需要处理的数据文件名，确定。（2）单击“结果文件”的“浏览”按钮，输入结果文件名。（3）在列选择中选择需要处理的元素。（4）需要对数据进行对数处理，则选择“数据取对数”，否则，不选。（5）在分组信息对话框中分别输入分组初值、分组终值和分组间距。（6）单击“确定”，出现计算结果。（7）保存。
2.2 累积频率法
累积频率是一个数值的频率和比它的频率高的数值的频率的总和。即对所有数据按从小到大排序后，在百分比对应的数的值就是我们在累积频率数中显示的那个数。
操作步骤：化探—元素累加、累乘、比值—化探异常归一化，出现“化探异常归一化”对话框。（1）单击单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需要处理的数据文件名，确定。（2）单击“结果文件”的“浏览”按钮，输入结果文件名。（3）单击“X坐标列选择”X坐标所在列；单击“Y坐标列选择”Y坐标所在列。（4）在操作对象选择框中左边的元素列标识中单击选中元素，添加到右边的待处理对象框中，选择所需计算的元素。（5）根据需要选择所使用的累频方式，如85%，此功能也可计算均值标准差。（6）单击“确定”，出现计算结果。（7）保存。
2.3 趋势面法
趋势面分析是利用一定的函数（如多项式函数），对某种地质特征（例如元素含量）在空间上的分布进行分析，用函数所代表的面去拟合地质指标的空间变化特征，从而将观测数值分为趋势与残差两部分，以用做相关研究，如化探异常的分析。趋势面法认为地质变量应分为三个部分：
T=Ri+Xi+ei
其中 T 为观测值，Ri为代表大范围内总体规律性变化的趋势值，一般指几十至几百平方千米内与区域大地构造、区域断裂、大的地层单元或岩浆岩带有关的背景信息；Xi为反映局部变化的局部异常值，通常为几至几十平方千米内地质特征的反映，一般与特殊岩性、小岩体、次级构造以及矿床地球化学原生晕或次生晕有关；而 ei则代表了各种随机性的变化，如取样、分析甚至是局部地质因素引起的变化[1]54。
GeoIPAS中的趋势分析以正剩余异常值确定剩余异常下限，即原始数据减去该点的背景趋势值。操作步骤：打开软件—化探—TXT趋势分析，出现“TXT趋势分析”对话框。TXT趋势分析可以做一维正交多项式趋势面分析，可以计算给定的趋势面次数的总离差平方和、回归平方和、正剩余平均值、拟合度、趋势面的趋势值、剩余值。
操作步骤：（1）单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需要处理的数据文件名，确定。（2）单击“趋势结果文件”的“浏览”按钮，输入趋势结果文件名。（3）单击“剩余结果文件”的“浏览”按钮，输入剩余结果文件名。（4）单击“参数结果文件”的“浏览”按钮，输入参数结果文件名。（5）选择坐标列X坐标和Y坐标。（6）选择需要计算的元素。（7）输入趋势面次数。趋势面次数的选择根据工作目的、任务及地质情况的复杂程度而定，一般选择在6次以下。（8）确定，浏览计算结果，保存。
2.4 泛克里格法
泛克里格法数据处理是区域化变量非平稳条件下的一种最优化无偏线性估计方法，即：
Z（x）=m（x）+r（x）
其中Z（x）为实测值，m（x）为点x处的Z（x）的数学期望，而r（x）=Z（x）-m（x）称为剩余[2]138。一般情况下，人们只关心正剩余异常，因为其反映了地球化学元素局部集中现象，而且这种局部富集很可能是矿化作用引起的，所以礦产预测中通常将正异常提取出来。
GeoIPAS中的泛克里格剩余异常使用的数据为GRD网格文件，如果是TXT文件则需先转换为XYZ文本数据，在转化为GRD文件。
TXT转XYZ：打开软件—数据预处理—数据准备，出现“数据准备”对话框。（1）单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需转换的TXT文件。（2）单击“结果文件路径”的“浏览”按钮，选择文件保存的路径。（3）分别在“X”、“Y”选择x坐标、y坐标。（4）选择需要转换的元素。（5）如勾选“存储文件名描述”，则输入描述内容。（6）确定，出现结果浏览窗口，可浏览文件内容。
XYZ转GRD：数据预处理—格式转换—XYZ数据转为网格数据，弹出对话框。（1）选择需要转换的XYZ数据文件和输入保存的GRD文件名。（2）在数据列选择坐标X和坐标Y所在的列，以及要处理数据所在列。（3）数据列选择后，网格参数则会出现，用户可根据实际情况进行修改。（4）确定。
计算剩余异常：打开软件—化探—泛克里格剩余异常，弹出对话框。（1）选择需要处理的数据文件名。（2）输入区域异常结果数据文件名。（3）输入剩余异常结果数据文件名。（4）在“参数输入”中输入正剩余平均值。（5）确定。
3.结论
GeoIPAS在化探数据处理方面的应用，简化了实现过程，操作方便简单，结果一目了然，提高了工作效率，为地质工作者带来了便利。
参考文献
[1]赵鹏大.定量地学方法及应用[M].北京：高等教育出版社，2004：54-57.
[2]张庆洲，王振民，李泊洋，等.内蒙北山地区泛克里格法化探数据处理效果[J].西部探矿工程，2012，（3）：138.
[3]毕武，GeoIPAS在化探异常参数统计中的应用[J].西部探矿工程，2011，（9）：212-213.
[4]戴慧敏，宫传东，鲍庆中，等.区域化探数据处理中几种异常下限确定方法的对比—以内蒙古查巴奇地区水系沉积物为例[J].物探与化探，2010，34（6）：783-784.
[5]刘春生.浅谈化探数据处理的过程与方法[J].科技论坛.
[6]李雪菲，吉林省和龙地区化探数据处理方法对比研究[D].吉林大学，2012.
关键词：化探；数据处理；GeoIPAS
中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：
前言
我国化探数据处理从60年代初开始，发展至今已有多种方法。早期的传统方法、累积频率法，现如今的分形法、数据滤波法等。面对不同的地质情况，需对地质背景充分研究，从而确定不同的处理方法。这里主要介绍传统方法、累积频率法、趋势面法、泛克里格法来处理化探数据，确定其异常下限。
1.数据检查
在拿到分析数据时，首先应对数据检查，一一校对，做到准确无误。
GeoIPAS软件中的数据检查，可以检查数据中是否含有非数字字符、小数点位置是否正确、化探元素是否有0、负号位置是否正确以及畸变数据，并且将错误及畸变数据列表显示，鼠标单击错误信息便能定位到出错位置，方便修改。
操作步骤：打开软件—数据预处理—数据检查。（1）单击“打开文件”，在弹出的对话框中选择需要检查的数据文件（文本数据文件），单击“打开”，装入文件。（2）单击“检查设置”，弹出“参数设置”窗口，选择“首行忽略”，“0和负数检查”，“畸变检查”。（3）选择需要检查的数列，确定，如有错误，左边错误提示框会出现红色错误提示，单击可到相应位置，直接修改。（4）右边为警告提示框，出现蓝色提示，同样单击可到相应位置，对数据突变进行检查确认。（5）检查修改完成后，保存。
2.处理方法
2.1传统方法
传统方法确定异常下限是以平均值+2倍标准差作为下限异常，此计算方法的前提是数据需符合正态分布或对数正态分布。对于不符合正态分布的数据，则要进行离群点迭代处理，去除最大值和最小值，直至无剔除点。而GeoIPAS已经就传统统计法和累积频率法设计了自动计算异常下限值，操作方便简单。
操作步骤：化探—化探背景值分析，出现“化探背景分析”对话框。（1）单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需要处理的数据文件名，确定。（2）单击“结果文件”的“浏览”按钮，输入结果文件名。（3）在列选择中选择需要处理的元素。（4）需要对数据进行对数处理，则选择“数据取对数”，否则，不选。（5）在分组信息对话框中分别输入分组初值、分组终值和分组间距。（6）单击“确定”，出现计算结果。（7）保存。
2.2 累积频率法
累积频率是一个数值的频率和比它的频率高的数值的频率的总和。即对所有数据按从小到大排序后，在百分比对应的数的值就是我们在累积频率数中显示的那个数。
操作步骤：化探—元素累加、累乘、比值—化探异常归一化，出现“化探异常归一化”对话框。（1）单击单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需要处理的数据文件名，确定。（2）单击“结果文件”的“浏览”按钮，输入结果文件名。（3）单击“X坐标列选择”X坐标所在列；单击“Y坐标列选择”Y坐标所在列。（4）在操作对象选择框中左边的元素列标识中单击选中元素，添加到右边的待处理对象框中，选择所需计算的元素。（5）根据需要选择所使用的累频方式，如85%，此功能也可计算均值标准差。（6）单击“确定”，出现计算结果。（7）保存。
2.3 趋势面法
趋势面分析是利用一定的函数（如多项式函数），对某种地质特征（例如元素含量）在空间上的分布进行分析，用函数所代表的面去拟合地质指标的空间变化特征，从而将观测数值分为趋势与残差两部分，以用做相关研究，如化探异常的分析。趋势面法认为地质变量应分为三个部分：
T=Ri+Xi+ei
其中 T 为观测值，Ri为代表大范围内总体规律性变化的趋势值，一般指几十至几百平方千米内与区域大地构造、区域断裂、大的地层单元或岩浆岩带有关的背景信息；Xi为反映局部变化的局部异常值，通常为几至几十平方千米内地质特征的反映，一般与特殊岩性、小岩体、次级构造以及矿床地球化学原生晕或次生晕有关；而 ei则代表了各种随机性的变化，如取样、分析甚至是局部地质因素引起的变化[1]54。
GeoIPAS中的趋势分析以正剩余异常值确定剩余异常下限，即原始数据减去该点的背景趋势值。操作步骤：打开软件—化探—TXT趋势分析，出现“TXT趋势分析”对话框。TXT趋势分析可以做一维正交多项式趋势面分析，可以计算给定的趋势面次数的总离差平方和、回归平方和、正剩余平均值、拟合度、趋势面的趋势值、剩余值。
操作步骤：（1）单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需要处理的数据文件名，确定。（2）单击“趋势结果文件”的“浏览”按钮，输入趋势结果文件名。（3）单击“剩余结果文件”的“浏览”按钮，输入剩余结果文件名。（4）单击“参数结果文件”的“浏览”按钮，输入参数结果文件名。（5）选择坐标列X坐标和Y坐标。（6）选择需要计算的元素。（7）输入趋势面次数。趋势面次数的选择根据工作目的、任务及地质情况的复杂程度而定，一般选择在6次以下。（8）确定，浏览计算结果，保存。
2.4 泛克里格法
泛克里格法数据处理是区域化变量非平稳条件下的一种最优化无偏线性估计方法，即：
Z（x）=m（x）+r（x）
其中Z（x）为实测值，m（x）为点x处的Z（x）的数学期望，而r（x）=Z（x）-m（x）称为剩余[2]138。一般情况下，人们只关心正剩余异常，因为其反映了地球化学元素局部集中现象，而且这种局部富集很可能是矿化作用引起的，所以礦产预测中通常将正异常提取出来。
GeoIPAS中的泛克里格剩余异常使用的数据为GRD网格文件，如果是TXT文件则需先转换为XYZ文本数据，在转化为GRD文件。
TXT转XYZ：打开软件—数据预处理—数据准备，出现“数据准备”对话框。（1）单击“数据文件”的“浏览”按钮，选择需转换的TXT文件。（2）单击“结果文件路径”的“浏览”按钮，选择文件保存的路径。（3）分别在“X”、“Y”选择x坐标、y坐标。（4）选择需要转换的元素。（5）如勾选“存储文件名描述”，则输入描述内容。（6）确定，出现结果浏览窗口，可浏览文件内容。
XYZ转GRD：数据预处理—格式转换—XYZ数据转为网格数据，弹出对话框。（1）选择需要转换的XYZ数据文件和输入保存的GRD文件名。（2）在数据列选择坐标X和坐标Y所在的列，以及要处理数据所在列。（3）数据列选择后，网格参数则会出现，用户可根据实际情况进行修改。（4）确定。
计算剩余异常：打开软件—化探—泛克里格剩余异常，弹出对话框。（1）选择需要处理的数据文件名。（2）输入区域异常结果数据文件名。（3）输入剩余异常结果数据文件名。（4）在“参数输入”中输入正剩余平均值。（5）确定。
3.结论
GeoIPAS在化探数据处理方面的应用，简化了实现过程，操作方便简单，结果一目了然，提高了工作效率，为地质工作者带来了便利。
参考文献
[1]赵鹏大.定量地学方法及应用[M].北京：高等教育出版社，2004：54-57.
[2]张庆洲，王振民，李泊洋，等.内蒙北山地区泛克里格法化探数据处理效果[J].西部探矿工程，2012，（3）：138.
[3]毕武，GeoIPAS在化探异常参数统计中的应用[J].西部探矿工程，2011，（9）：212-213.
[4]戴慧敏，宫传东，鲍庆中，等.区域化探数据处理中几种异常下限确定方法的对比—以内蒙古查巴奇地区水系沉积物为例[J].物探与化探，2010，34（6）：783-784.
[5]刘春生.浅谈化探数据处理的过程与方法[J].科技论坛.
[6]李雪菲，吉林省和龙地区化探数据处理方法对比研究[D].吉林大学，2012.