形態分量分析_K線組合形態共有幾種

❶ 心電圖中QT/QTC正常值范圍是多少

心電圖中QT／QTC正常值的范圍，男性為小於430ms，女性為小於450ms，男性延長為大於450ms，女性延長為大於470ms。

QT代表心室收縮時間，即QRS波的起點至T波的終點所佔的時間。

QTC間期是按心率校正的QT間期，是反映心臟去極化和復極作用的指標。QTc間期延長表示心臟復極延遲，反映了心電異常，通常與心律失常敏感性增高密切相關。

(1)形態分量分析擴展閱讀：

臨床意義

動態心電圖觀察QT間期的意義如下。

1．發現R波落在T波上的室早，推算早搏指數，估計其預後的嚴重性。

2．對心肌缺血的估價，缺血型心臟患者，QT間期不隨心率增快而縮短，甚至延長。

3．對植物神經功能的估價。QT間期受自主神經調節，主要受迷走神經的影響。動態心電圖上觀察到正常入QT間期有顯著晝夜變化，表現白天QT間期短，夜間QT間期長。伴植物神經損害的糖尿病患者等QT間期無明顯晝夜變化。

4．觀察抗心律失常葯物對QT間期的影響。鑒於QT間期能夠反映一些病理生理狀態，並且能預測惡性心律失常及猝死的發生，評價抗心律失常葯物的療效和毒性作用等，所以用動態心電圖觀察QT間期的改變，可以及時提供系統的動態資料，供臨床參考。

ICH於2005年頒布了非抗心律失常葯致QT／QTc間期延長及潛在致心律失常作用的臨床評價指導原則，其中規定：採用對比時間分析QT數據，該法是指處理組在每一時間點的QT值和基線相應時間點QT值作對比得到QT差異，並按心率校正，即ΔQTc。QT／QTc試驗要觀察的參數是葯物組與安慰劑組在同一時間點的ΔQTc差異（即最大差異參數－ΔΔQTc）。

❷ ETM<sup>+</sup>（TM）蝕變遙感異常提取方法研究與應用——地質依據和波譜前提

張玉君¹楊建民²陳薇¹

（1.中國國土資源航空物探遙感中心，北京2.中國地質科學院礦產資源研究所，北京）

摘要：本文為關於礦產資源預測新參數——蝕變遙感異常系列論文的第一篇。文中論述了蝕變遙感異常信息提取的地質依據和波譜前提，報道了東天山大東溝至赤湖地區兩萬余平方公里遙感蝕變異常提取及部分異常點的實地查證結果。區內有已知礦床、礦（化）點71個，所取得的遙感異常與其中61個互洽，吻合率達85.9%，且與已知礦床的吻合率為100%。經首批地面查證，擴大了一處已知礦點的找礦范圍。文中定義了某些相關的新技術術語。

關鍵詞：蝕變遙感異常；蝕變異常；鐵染異常；遙感異常

中圖分類號：TP753文獻標識碼：A文章編號：1001-070X（2002）04-0030-07

本文系中國地質科學院礦產資源研究所地質大調查項目（DKD9909001）資助

引言

地球物理和地球化學所提交的各類異常圖件，諸如航磁異常圖、布格重力異常圖、區域化探異常圖等等，都是獨立的參數。自從Landsat 4增設兩個短波紅外波段（TM5和TM7波段）以來，為提取具找礦標志意義的熱液蝕變岩石信息提供了有效的技術手段。20多年來，國內外遙感工作者為開發利用這種信息進行了卓有成效的試驗研究，證實了蝕變岩石信息與金屬礦床有較高的相關性，所提取的蝕變遙感異常作為一種找礦標志參數同樣具獨立性。TM（ETM⁺）數據的積累及計算機軟硬體功能的提高已使大面積進行「掃面性」遙感異常提取工作成為可能。此類工作所涉及的理論和技術性問題如此廣泛，可以和任何一個物化探獨立參數所涵蓋的內容相比擬，為了適應大面積TM蝕變遙感異常提取任務的需要，從本文起將系統介紹與ETM⁺（TM）蝕變遙感異常信息提取方法有關的各類問題。

1蝕變異常找礦的地質依據

近礦圍岩蝕變現象作為找礦標志已有數百年歷史，有文獻記載也可追索到約200a前，根據圍岩蝕變信息發現的大型金屬、非金屬礦床更是不勝枚舉，北美、俄羅斯的大部分斑岩銅礦、我國的銅官山銅礦、猶他州的大鋁礦、西澳大利亞的大型金礦、墨西哥的大鉑礦、美圍許多白鎢礦、世界大多數錫礦、哈薩克的剛玉礦等等找礦實例，充分證明交代蝕變岩石信息作為找礦標志的重要意義。

岩石的交代蝕變主要是不同類型的熱液與原生岩石相互作用的產物。最常見的蝕變為硅化、絹雲母化、綠泥石化、雲英岩化、矽卡岩化、白雲岩化、重晶石化及錳鐵碳酸鹽化。某種有用元素的逐步富集是形成礦床的必要條件，而這種成礦物質通常由成礦熱液進行遷移搬運和卸載沉澱。近礦圍岩蝕變是成礦物質逐步富集成礦過程中留下的印跡。地質學家斷言，絕大多數岩漿生成的礦床都伴隨有其圍岩的交代蝕變現象，而且蝕變帶范圍大於礦體分布的范圍數倍至數十倍。

遙感探測的是地表物質的光譜信息，因此只要有一定面積的蝕變岩石出露，遙感都有可能測出，也就是說，即或礦體隱伏，只要有蝕變岩出露，就有可能用TM發現，當然蝕變信息的強弱也很重要。

關於金屬礦床的圍岩蝕變專著甚豐^[1-3]，圍岩蝕變的理論和規律是十分復雜的，現以實例來闡述蝕變分帶及其強度分級（圖1，圖2）。

圖1主要蝕變類型在美國新墨西哥的Santa Rita斑岩銅礦的分布情況^[2]

圖2江西德興銅廠銅礦分帶模型^[4]

1－鉀長石化花崗閃長斑岩；2－水白雲母化花崗閃長斑岩；3－水白雲母化和綠泥石（綠簾石）千枚岩（凝灰岩）AnZ₁j;4－千枚岩（凝灰岩）

為了說明熱液蝕變可能達到的強度，根據文獻^[3]歸納成表1。在江西德興縣銅廠銅礦的強蝕變帶中，新生蝕變礦物占蝕變岩總組成的80%以上。

表1熱液蝕變強度分級

續表

這些數字說明中等強度以上的蝕變帶對於TM蝕變信息提取是十分有利的。這便是以找礦（首先是大礦、富礦）為最終目的蝕變遙感異常提取的地質依據。

2蝕變異常提取的波譜前提

近30年來，一批學者進行了大量岩石和礦物波譜特性研究工作，這些研究涉及晶體場理論的礦物學、固體物理學、量子力學、遙感岩石學等眾多學科

全國遙感地質協調小組新技術方法課題組等.高光譜遙感蝕變礦物岩石識別與填圖[M].譯文集，1991.，最引人注意的是Hunt和他領導的實驗室在20世紀70年代系統地發表了關於礦物岩石波譜測試結果的文章，Hunt（1978）利用近300個粒狀礦物的測定結果歸納出下述重要結論：

（1）主要造岩礦物的主要成分，即硅、鋁、鎂和氧，其振動基頻在中紅外和遠紅外區，波長位於10μm附近或更長區域，第一倍頻也在5μm附近或更長區域，高倍頻譜帶強度太弱，所以在可見—近紅外（VNIR）區不產生具有診斷性的譜帶。

（2）岩石中的次要成分，如鐵雜質或蝕變礦物，在岩石特徵譜帶形成中佔有優勢。換言之，在可見及近紅外區中，天然礦物和岩石最常見的光譜特徵是由以這樣或那樣形式存在的鐵產生的，或者是由水、OH^－基團或

基團產生的。

（3）熱液蝕變礦物在短波近紅外波段具有診斷性強的吸收特徵，它們是純礦物本身固有的特徵。不同礦物混合在一起組成的岩石，並不能改變礦物的波譜特徵，因此，岩石的波譜是組成岩石的純礦物波譜的線性組合，但某種礦物吸收特徵的強弱不但取決於其含量，而且還取決於輻射能量的可接近程度。例如，某一礦物被透明礦物所包圍時，其吸收特徵就較強，反之亦然。吸收特徵的尖銳程度取決於礦物的結晶程度，結晶程度越好，吸收特徵越明顯。

（4）絕對反射率和譜帶的光譜對比度對礦物顆粒大小非常敏感，對透明物質來說，一般粒級越小，總反射率越高，但光譜對比度降低；對不透明物質，粒級越小，反射率越低。

現將對岩石礦物在可見光一近紅外區反射光譜特徵起主導作用的離子和基團的重要吸收譜帶列入表2，並引用兩個波譜曲線圖（圖3，圖4），直觀地展示含三價鐵離子礦物及熱液蝕變岩石中常見礦物的反射波譜曲線。

圖3含Fe^3＋礦物的反射波譜曲線（縱坐標經零點偏移，據Lee和Raines,1984）

表2對岩石礦物在可見光—近紅外區反射光譜特徵起主導作用的離子和基因的重要吸收譜帶

圖4熱液蝕變岩石中常見礦物的反射波譜曲線（A－熱液蝕變岩石中常見礦物的反射波譜曲線，縱坐標經零點偏移；B－由左側礦物反射波譜曲線組合而成。據Knepper,1989）

表3列舉了我國西部某些地區典型地質體及地物在TM各波段的像元亮度值，並將它們繪製成為曲線圖（圖5）。

表3我國西部某些地區典型地質體及地物TM各波段像元亮度值（據圖像采樣統計結果）

續表

圖5我國西部某些地區典型地質體及地物TM各波段像元亮度值曲線圖

（a）表示銅、鐵、金礦床蝕變岩石反射波譜特徵曲線；（b）表示干擾地物反射波譜特徵曲線；（c）表示不同圍岩與植被等地物的反射波譜特徵曲線

從圖5可以看山：①曲線1～3反映了不同類型礦床（銅、鐵和金）蝕變岩波譜特徵，曲線具雙峰現象，它由蝕變帶中OH^－離子對TM7波段的強吸收和Fe^3＋離子對TM1、TM2和TM4波段的吸收造成，是進行蝕變異常提取的依據；②線5～8為不同圍岩的波譜特徵曲線，其特徵明顯區別於上述各蝕變岩石的，故一般不會對蝕變岩提取造成干擾；③曲線4對應白色大理岩，由於

離子的作用，曲線具有TM5高於TM7的特徵，故可能造成干擾異常；④曲線13（水域）及曲線14（冰）的特點是可見光（TM1、TM2、TM3）區高，以藍光波段（TM1）為最強，在近紅外區急劇下降，以TM5和TM7為最低，形成很特殊的曲線形態，利用此特徵可以消除水域（水庫、湖泊、河流）及冰面可能造成的干擾；⑤曲線15（雪）及曲線16（雲）在TM1—TM4上具有高值，曲線12（鹽鹼地）在TM4上有高值，曲線10（荒田地）在各波段均有高值，可據此特徵消除（或減少）雪、雲、鹽鹼地和荒田地的干擾；⑥沖積扇（曲線11）在不同條件下波譜曲線變化較大，是形成干擾異常的重要因素之一；⑦曲線9代表生長茂盛的農田，在TM4上有強亮度值，是由於植被在近紅外波段的「陡坡效應」所形成的，故植被茂盛區的異常提取會受到一定影響。對於各類干擾（水、冰、雲、雪、霧、植被、鹽鹼地、陰影等）的去除，將進行專題討論。

3東天山大東溝—赤湖地區蝕變遙感異常提取及查證

在中圍地質調查局大調查項目「東天山銅金成礦地質背景和成礦過程研究」的執行過程中，我們在大東溝—赤湖（200km×104km，約20800km²）的ETM^＋衛片范圍內提取了蝕變遙感異常。ETM^＋衛片編號為13931，成像日期為2000年10月23日，蝕變異常提取的范圍為東經91030′～93°40′，北緯41°30 ′～42°12 ′，提取的方法以主分量分析為主，具體流程與在甘肅柳溝峽所用基本相同^[6]。

3.1 異常點與已知礦化點坐標對比

在完成了東天山地區20800km²ETM^＋蝕變遙感異常提取的基礎上，我們對大東溝一赤湖范圍內已知的71個銅、銅鉬、金、鐵、鐵錳、鉛、鎳等礦床、礦（化）點與提取的ETM^＋蝕變遙感異常進行了統計分析，其中61個礦床、礦（化）點的實測坐標與蝕變異常中心坐標吻合，吻合率為85.9%。需要指出的是，與已知礦床的吻合率達100%。

3.2實地查證

2001年6月至8月，項目組與新疆地調院第二地調所共同工作，將 ETM＋蝕變遙感異常與地質、構造、化探、物探等多元信息綜合，選出一些可供查證的蝕變異常，進行了實地查證。經過兩個多月的工作，驗證了各類蝕變異常點50個，其中有17個為已知的銅、銅鉬、金、鐵、鐵錳、鉛、鎳等礦床、礦（化）點，17個為新發現的與銅、金等有關的礦化蝕變異常點，16個為非礦化蝕變點。在這17個新發現的與銅、金等有關的礦化蝕變異常點中，地表見到了黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、孔雀石化、黃鐵絹英岩化、碳酸鹽化等礦化蝕變。在這些新發現的異常區中，有的擴大了已知礦點的找礦范圍，有的具有良好的找礦前景。

3.3已知典型礦床的異常查證（以延東—土屋斑岩型銅礦床為例）

這一礦區內包括土屋、土屋東和延東3個大型銅礦床。銅礦床位於塔里木板塊與准噶爾板塊碰撞對接縫合帶的北側，即准噶爾板塊最南緣的石炭紀增生拼貼島弧帶中。

礦區內出露與銅礦（化）體相關的地層主要為石炭系（?）企鵝山群，出露岩性為玄武岩、安山岩、安山質礫熔料、火山角礫岩、岩屑砂岩、含礫岩屑砂岩、復成份礫岩、沉凝灰岩等。礦體及近礦圍岩普遍孔雀石化。土屋、土屋東和延東銅礦即分布在火山熔岩與碎屑岩、火山碎屑岩的接觸帶上。中酸性淺成岩體是重要的控礦地質體，主要有細碧岩、花崗斑岩、斜長花崗斑岩、安山岩、石英斑岩等，通常呈岩枝、岩脈狀產出，走向多為 NEE-SWW向，與區域構造線方向基本一致，單個岩體出露面積約0.30km²。

礦體賦存位置為細碧岩體的中底部，其間穿插少量斜長花崗斑岩。礦體直接底板主要為角礫狀沉凝灰岩、含礫砂岩和後期侵位的細碧岩，底板岩石多呈隱爆角礫狀，發育黃鐵礦碳酸鹽脈。礦體頂板為同期同成分細碧岩，與礦體呈漸變過渡關系，亦發育同成分隱爆角礫岩。（岩）礦體蝕變類型齊全，蝕變分帶明顯，礦體及頂板蝕變強度（暈寬）大於底板，自中心向兩側可依次劃分強硅化帶、黑雲母帶、石英－絹雲母帶、絹雲母－（泥化、石膏化）青盤岩化帶和青盤岩化帶。黑雲母帶基本分布在主礦體內部，其他蝕變帶與礦體間不存在專屬性（時有時無）。

土屋、土屋東和延東銅礦床蝕變異常的提取結果如彩版附圖13（6）所示。將土屋、土屋東和延東銅礦床蝕變異常圖與1∶1萬土屋、土屋東和延東銅礦床地質圖（圖6）進行對比，從中可以看出，兩者在地層、構造、岩漿岩及礦床等地質要素的空間展布上完全一致。驗證結果證實本次工作提取的ETM＋蝕變遙感異常圖與已知礦床極為吻合。

圖6土屋—延東銅礦區地質略圖（據新疆地質調查院第二調查所姜立豐等改編，2002）

3.4對已知礦點擴大找礦范圍的查證（以A金礦點為例）

A金礦點位於阿奇克庫部克斷裂南側附近，屬於北天山古生代雅滿蘇—阿齊山島弧帶^[7]。出露地層主要為玄武質火山岩、安山質火山岩與大量碳酸岩夾層。A金礦點是新疆地調院第二地調所於2001年5月發現的，探槽見到產於大理岩中的脈狀金礦體，主要為硫化物石英脈，大理岩蝕變強烈，表現為黃鉀鐵礬化、炭化、硅化、褐鐵礦化（彩版附圖13（7））。

與此同時所提取的蝕變異常中不僅有與A金礦點對應的異常，而且在它的西北方向約1.5km處還有東西向展布的蝕變異常（彩版附圖13（8））。後者在同年8月異常地面查證後，經探槽揭露也發現了金礦脈。這是蝕變遙感異常找礦方法及時快速擴大找礦范圍的又一個實例。彩版附圖13（9）是查證時所拍的自然景觀。

4討論

（1）大東溝至赤湖一帶蝕變遙感異常與已知金屬礦床完全互洽，對全部礦床、礦（化）點吻合率高達85.9%。因此有理由確信，蝕變遙感異常是一種廉價、快捷、定位精確且應用效果好的獨立參數，特別是對於高山、交通不便、工作程度較低的地區尤為重要。

（2）蝕變遙感異常在應用MSS圖像時期僅有可能圈定由蝕變作用產生或非蝕變作用產生的三價鐵氧化物；TM則呈獻了提取並區分蝕變異常及鐵染異常的可能性。為避免術語上的淆惑，在今後的討論中我們將二者統稱為遙感異常，並作為蝕變遙感異常的簡稱。現將相關術語定義如下：

①蝕變遙感異常（簡稱遙感異常）。依據地表蝕變岩石原、次生礦物中的Fe^3＋、OH^－等引起的光譜強吸收現象，利用數學分析（變換）方法從TM數據中提取的特殊遙感信息——蝕變遙感信息。其灰度圖的背景值和異常下限一般由均值加k倍標准離差界定，高於背景值的蝕變遙感信息區、帶稱為蝕變遙感異常。

②蝕變異常。源於OH^－等陰離子基團振動過程的蝕變遙感異常稱為蝕變異常。

③鐵染異常。源於Fe^3＋等陽離子電子過程的蝕變遙感異常稱為鐵染異常。

（3）迄今對於TM信息在找礦方面的利用大多限於局部地區，其潛力遠未被窮盡。中國地質調查局為適應西部開發及資源大調查的形勢，決定展開蝕變異常提取快速遙感掃面，這無疑是非常適時的，可以預言，這項規劃的歷史作用在某些方面將可與區域化探相比擬。

致謝：曾朝銘同志對本工作給予了很大關注，提出遙感異常是成礦預測的「新參數」，並多次參與討論，提出寶貴意見，特此致謝！

參考文獻

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[5]遙感專輯，第一輯，礦物岩石的可見—中紅外光譜及應用[M].北京：地質出版社，1980

[6]張玉君，楊建民.基岩裸露區蝕變遙感信息的提取方法[J].國土資源遙感，1998,（2）:46～53

[7]毛景文，楊建民，朝春明等.東天山銅、金多金屬礦床成礦系統和成礦地球動力學模型[J].地球科學，2002待刊

A STUDY OF THE METHOD FOR EXTRACTION OF ALTERATION ANOMALIES FROM THE ETM⁺（TM）DATA AND ITS APPLICATION: Geologic Basis and Spectral Precondition

Zhang Yu jun¹,Yang Jian min²,Chen Wei¹

（1.China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China；2.Chinese Academy of Geological Sciences,Institute of Mineral Deposis,Beijing 100037,China）

Abstract:This is the first paper in the serial articles on the new parameter for the prediction of the nuneral resources alteration RS ammalies.The geological basis and the spectral presupposition for the alteration anomalies are discussed.The result of extracting alteration anomalies in an area of more than 20000 square kilometers within East Tianshan Mountains and the result of the in-situ investigation of some anomalies are reported.Among the 71 known deposits or mineralization spots in this area,61 have the corresponding alteration anomalies.The coincidence coefficient is as high as 85.9%.some new related terms are defined.

Key words: Alteration RS anomaly；Alteration anomaly；Ferric contamination anomaly；RS anomaly

原載《國土資源遙感》，2002,No.4。

❸ ASTER-TIR用於岩性填圖的初步研究

張玉君¹楊建民²姚佛軍²

（1.中國國土資源航空物探遙感中心，北京；2.中國地質科學院礦產資源研究所，北京）

摘要：本文報導利用東天山哈密地區的兩景 ASTER-TIR進行了區分岩性的初步研究結果和所採用的主要方法技術：去相關擴展、自適應聚類分析、主分量分析等。成功地解譯了碳酸鹽、鐵橄欖石、陽起石、透閃石、鈉長石、微斜長石等礦物及相關的岩性。

關鍵詞：去相關擴展；自適應聚類分析；主分量分析

1前言

ASTER（advanced space-borne thermal emission and reflection radiometer）多光譜探測器是經過多年研究和准備於1999年12月發射的。其研製主要為地學應用，目的之一就是改進資源勘探。^[1]ASTER對ETM⁺（TM）數據是一種有力的補充，ASTER擁有14個波段（見表1），光譜范圍覆蓋更寬，從0.52到11.6微米，輻射解析度更高，可以提供15米（可見光近紅外）、30米（短波紅外）以及90米（熱紅外）三種解析度數據，並且產生在同一軌道上第三波段的立體像對；ASTER掃幅為60千米。ASTER因其細分的短波紅外波段（由ETM＋的兩個增至六個）和熱紅外波段（由ETM^＋的一個增至五個），具有分辨某些礦物和礦床種類的潛能，利用這種潛能進行研究和開發，有可能區分數種岩性和礦床類別。ASTER首次提供了航天熱紅外遙感全球性多波段數據，本工作利用東天山哈密地區的兩景ASTER-TIR進行了區分岩性的初步研究。

表1ASTER和ETM⁺（TM）波段設置對比

續表

2方法原理

熱紅外光譜域（3～1000μm）屬發射光譜范圍。因受大氣傳輸條件的限制，在熱紅外（TIR）譜域只有兩個大氣窗口：3～5μm和8～14μm。由於在3～5μm大氣窗口，透射光譜是地物反射和發射的混合光譜，數據解釋比較復雜，尚應用很少。8～14μm大氣窗口的特點是地球的輻射能量主要分布在這一光譜段，受太陽輻射能的影響較小，且不受光照條件限制，可以晝夜獲取數據，故是目前應用最廣的熱紅外譜域。

ASTER-TIR熱紅外多光譜圖像記錄的地物熱輻射能量變化信息，包含著地物的表面溫度和發射率雙重信息。地物的表面溫度主要與其熱力學性質有關，包括熱慣量、熱擴散率、熱傳導率和熱容量等，其中熱慣量是影響岩石表面溫度的決定性因素。凡是溫度高於絕對零度（0 K=-273.16℃）的物體，其內部都存在著分子的熱運動，故而不斷地向外發射電磁波，即熱輻射，其輻射強度的大小取決於物體的發射率和分子運動溫度（即表面溫度）。即遵循斯忒藩－玻爾茲曼定律：

F＝σεT4

式中：F—物體輻射強度；ε一其發射率；T—其表面溫度；σ—斯忒藩－玻爾茲曼常數。

岩石的發射率主要取決於其礦物成分、晶體化學特點、岩石的顏色和表面狀況等物理性質。岩石的發射率還隨波長的改變而變化，這種相關關系在遙感學中稱之為岩石的發射光譜特徵。早期寬譜帶單波段（如TM、ETM）雙波段（機載DS-1230）熱紅外遙感器，由於不可能測到地物熱輻射能量隨波長的變化，故早期的熱紅外遙感圖像主要反映地物的表面溫度，多用於地熱資源調研、水文地質調查、煤自燃、火山與地震預報等方面。

只有在熱紅外多光譜航空掃描儀（TIMS Airborne Thermal Infrared Multi—Spectral Scanner）和航天掃描儀（ASTER）出現後，才有了可能，通過遙感測定岩石發射光譜特徵，進行與識別岩性相關的地學應用研究。

應用ASTER—TIR的首要任務是分離地物的表面溫度和發射率。ASTER有五個熱紅外（TIR）波段（10、11、12、13、14），也就是說，每個像素有五個測量值，但是未知數卻有六個：五個隨波段變化的發射率（ε），一個各波段不變的表面溫度（T）；這就是表面溫度和發射率的分離（TES—Temperature/emissivity separation）的困難所在。國外有數人研究過此問題，目前ASTER產品採用的是Gillespie為首研究的TEM^[2]方法。為了研究ASTER—TIR的應用，首選方案是直接訂購ASTER的2B03（地表溫度）和2B04（地表發射率）產品。中科院蘭州地質所的丑曉偉、傅碧宏^[3]曾在TIMS圖像處理中用了由Gillespie提出的去相關擴展功能（在PCI軟體中為DECORR—De-coro relation Stretch）可達到增強不同岩石發射光譜反差信息的目的，且認為第一主成分主要反映相關程度較高的岩石表面溫度信息。其原理展示於圖1至圖4。本工作由於種種原因未能得到2B03、2B04產品，故採用了此簡易方法進行實驗研究。

圖1高相關圖像數據在亮度值空間坐標系中的分布（據Gillespie等，1986改編）

圖2高相關圖像數據在主成份空間坐標系中的分布（據Gillespie等，1986改編）

圖3對主成份圖像有選擇性地反差擴展（據Gillespie等，1986改編）

圖4擴展後圖像數據在亮度值空間坐標系中的分布（據Gillesple等，1986改編）

3岩性分類方法流程

利用ASTER-016和017兩景數據對岩性分類做了方法研究，形成初步流程圖如圖5所示；流程中使用了去相關擴展（DECORR—De-correlation Stretch）、自適應聚類分析（ISOCLUS）、多重主分量分析（PCA）等功能。由於ASTER-TIR熱紅外原始數據為十六位，故去相關擴展結果也要求用十六位通道，其餘處理皆用八位通道。方法研究中參考了我們在遙感異常提取方面的經驗。

圖5ASTER-TIR岩性分類流程圖

4處理結果與初步解譯

組成岩石的礦物在熱紅外譜域具有選擇性發射特性，表現為在發射光譜曲線上有礦物的特徵低發射率（Low-emissivity）譜域。因此，根據特徵低發射率譜域的波長（或頻數）可以提取和識別岩石的礦物組成信息，從而判定岩石類型。我們參考美國地調局Clark等人^[5]所做典型礦物熱紅外資料庫，並按ASTER的波段進行了區間積分，作為岩性解譯的依據。

碳酸鹽類礦物由於

基團內部基諧振動，在11.3μm附近具有特徵低發射率譜帶，如方解石、白雲石、菱鎂礦等此特徵非常典型。

火成岩由於礦物成分石英中Si—O基團伸縮振動，在8.0～11.0μm有特徵低發射率譜帶，且具隨SiO₂含量的減少及伴隨鎂鐵質成分的增加，特徵低發射率譜帶向長波長方向偏移的規律，即石英含量越高，特徵低發射率譜帶位置越偏向低波長端。國內外已有一些地質方面應用這一規律，通過定量或半定量測定SiO₂含量，進而分辨不同的火成岩類型。

圖6為六種典型礦物的熱紅外發射光譜。

本次實驗包括ASTER-TIR:016,017。這二景熱紅外數據處理略有不同，起主要作用的有去相關擴展、自適應聚類分析和主分量分析。岩性的解譯從圖像采樣波譜圖與礦物典型波譜對比入手，先確定主導礦物，再判斷岩性。從岩性分辨的確定性上有以下順序：碳酸岩（TIR14波段低發射率）、超基性岩、酸性火成岩、中性火成岩、不同程度的泥化（可能包括泥岩、砂岩、砂頁岩等），見表2。

016的結果示於彩版附圖16（7）。

圖6幾種典型礦物的熱紅外發射波譜

表2ASTER-TIR遙感數據應用小結

ASTER-017景與016景毗鄰，位於其西側，處理方法接近，解譯的結果也十分相似，其結果示於彩版附圖16（8），色彩有所不同，各圖像采樣譜線的解譯標注於圖中。與016有所不同的是，曲線3具典型的碳酸鹽礦物熱紅外發射波譜特徵，在14波段有強的低發射；曲線2雖在12、13、14波段特徵明顯，但10、11波段強度明顯偏低，尚無確切解釋，但查地質圖仍屬碳酸鹽。曲線4特徵與曲線1相似，但10-11波段偏低一些，解譯圖上表現色調為綠色，地質圖上標為基性岩；曲線9的采樣點位於圖面的中下部，曲線形態像中長石（見圖6－右中之曲線），二紅窪Cu-Ni礦區有局部屬超基性岩的黃色斑，但周圍綠色調與4號點色調類似，超基性程度不足。

彩版附圖16（9）展示利用遙感蝕變異常找到的沙泉子 Pb-Zn礦近區熱紅外岩性解譯圖（上半部）與地質圖（下半部）的對比，無論卡瓦布拉克組大理岩還是星星峽組大理岩在熱紅外岩性解譯圖上都有很好反應。

這些解譯當然是較概略的，但對於異常提取和1∶5萬礦調具有重要實用價值。若熱紅外與可見光及近紅外聯合用於岩性劃分預計還可進一步改進分類結果。

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The Primary Study of Lithologic Mapping Using ASTER-TIR Data

Zhang Yu jun¹,Yang ian min²,Yao Fo jun³

（1.China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Centerfor Land and Resources,Beijing 100083;2.Institute of Mineral Resources,CAGS.Beijing 100037）

Abstract: ASTER（advanced space-borne theгmal emission and reflection radiometer）is the first satellite-borne thermal infrared radiometer,that covers over the earth with multi-channel TIR data,giving the potentiality to recognize some mineralsfor distinguishing several rock and deposit types.All the carbon-ate minerals,represented by calcite,dolomite and marble,have the unique spectra feature as very low emis-sivity in ASTER bandl4 spectra region and high emissivity ASTER bands 10 to 13 spectra region.The sili-cate rocks have low emissivity at ASTER band 1 l,or 12,or 13 depending on the content of SiO₂.With the diminution of the SiO₂content the low emissivity moves to longer wavelength as the rock type changes from felsic to ultra-mafic.This primary studyfor lithologic.mapping of the region of east Tian Shan weredone for 2 scenes of ASTER-TIR data:016（obtained on June 6.2003）and 017（obtained on Oct.13.2002）.

A flow chart was constructed for data processing,and the techniques of decorrelation stretch,isodata-classification and principal component analysis were used.For the interpretation the regional integral calculus was done to obtain the ASTER curves for the typical minerals using the USGS spectra data base.

The primary lithological interpretation was accomplished by comparison of the image sampling spectra curves with the standard ones.The good results were obtainedfor carbonate rocks（by Calcite,Marble,Dolomite etc.）,ultra-basic rocks（by Forsterite,Serpentine,Actinolite,Tremolite etc.）,argillaceous rocks（by Kaolinite,Illite,Smectite etc.）,acidic igneous rocks（Granite,with Albite,etc.）,and possible metamorphic rocks with different degree of metamorphism（Actinolite,Tremolite,Halloysite etc.）.

This kind of work will be useful for lithologic mapping and resources exploration of different scales.

Key Words:De-correlation stretch；Isodata-classification；Principal component analysis；Lithological mapping

原載《『環境遙感學術年會一新型對地觀測技術與應用』論文集》，2006。

❹ 相山地區岩性遙感分析

4.3.1 岩性影像

相山鈾礦田及近外圍地表岩性主要有第四系、上白堊統、上侏羅統、震旦系及侵入岩或脈岩，在SFIM融合圖像754波段合成的假彩色影像圖上:

第四系沖、坡積物，呈灰黃色調，枝杈狀影紋。

上白堊統南雄組紅砂岩，呈黃綠色、青綠色，地勢低平，浮雕狀、粗腦紋狀影紋。

上侏羅統鵝湖嶺組碎斑熔岩，是相山礦田的主體，青灰色，中深切割的塊狀，相山西部呈菱形切割的塊狀，有的見樹枝狀局部密羽狀影紋;山勢較為高大，形成大山大脊，溝谷或陡峻或開闊，陰影明顯，陰坡有的陡狹晦暗，陽坡多為寬緩明亮，水系網不發育，植被茂盛。

震旦系變質岩，是相山火山-侵入雜岩的基底岩石，分布在礦田外圍，青灰色，中—淺切割的密羽狀，不規則的斑塊狀山體地貌，坡、脊平禿寬緩，水系網不太發育，但植被茂盛。

白堊紀花崗斑岩主要為灰黃色，丘陵殘山地貌，珊瑚狀影紋，樹枝狀水系發育。

白堊紀流紋英安斑岩為青灰—灰褐色，低山丘陵地形，具不太完整的羽狀紋理，植被發育。

加里東期或燕山早期花崗岩，青灰—灰黃色，丘陵殘山地貌，不規則爪狀山脊，樹枝狀水系較發育，但植被不太茂盛。

岩性影像特徵主要表現為不同岩石的紋理特徵，色調對岩性的識別意義不大。

4.3.2 基於主分量分析的岩性識別研究

主分量分析又稱主成分分析，在計算機處理中也可謂K-L變換。ETM⁺或TM數據在圖像處理系統中經K-L變換將ETM⁺或TM圖像轉變為一組互不相關的表徵函數序列，目的在於壓縮ETM⁺或TM的波譜維數、突出地物類別、提取有關的岩性信息。

對未經融合的原始圖像進行主成分分析，特徵向量矩陣如表4.7所示。

(1)在KL1主成分上，6個波段均為正值，其中第5波段貢獻最大，其次是波段7，波段4、3也較大。總體說，KL1主成分反映的是圖像6個波段的加信息，反映在KL1圖像上，主要表現的是亮度信息和地形信息。

(2)在KL2主成分上，波段4為加信息，貢獻最大，波段3為減信息，KL2主要是波段4、其次是波段3的體現。KL2圖像主要反映的是植被信息。

(3)KL3主成分是波段5、7的和減去波段1、2、3、4的和的線性組合，各波段對KL3主成分的貢獻相差不大，波段4、7略小些。KL3圖像是岩性或蝕變信息的最集中的體現。

(4)KL4主成分是波段1、2、3、5的和減去波段4、7的和的線性組合，其中波段7與KL4負相關，波段5與KL4略呈正相關。KL4主成分也含岩性或蝕變信息。

(5)KL5主成分主要反映的是波段3的加信息和波段7的減信息。

(6)KL6主成分主要反映的是波段2的加信息和波段1、3的減信息。波段2貢獻最大。

表4.7 主成分分析的特徵向量矩陣

KL3或KL4主成分圖像，或KL3、KL4與其他主成分的RGB合成圖像，均難以准確識別相山地區的岩性或蝕變信息。KL1、KL3、KL4的RGB合成圖像色調明快，層次清楚(圖4.4)，但與相山地區地質圖(見圖1.1)比較，距岩性識別分類的要求相差甚遠，甚至還不如以紋理為主要標志的岩性識別效果。

圖4.4 KL1、KL3、KL4主成分RGB圖像

4.3.3 岩性遙感分析的局限性

岩石的光譜特徵，從理論上可以表示成它的礦物顆粒的種類與比例、它們的大小和形狀，以及它們的空間分布和填充密度的一個復函數(周成虎等，1999)。G.R.Hunt(1977，1982)詳細研究了岩石的可見光和近紅外光譜行為，認為:火成岩的主要成分硅氧四面體、鋁氧四面體本身沒有光譜特徵，因此光譜中出現的任何特徵都是岩石內其他成分產生的。它們以替代成分或雜質成分的形式存在於岩石中，這樣的光譜特徵與火成岩的基本分子結構沒有直接的關系，而僅僅是火成岩組成方面的間接標志。

在沉積岩和變質岩的光譜曲線上，所表現的光譜特徵的成因，與火成岩相似，也非常有限，不外乎是含碳酸根、羥基、二價或三價鐵離子的礦物的譜帶。在許多情況下，這些光譜特徵是作為雜質或膠結物出現的岩石組分產生的，所以光譜特徵也常常只是岩石成分的一種間接標志。

岩石中不透明礦物或碳質的含量會使岩石反射率下降，也會對光譜特徵起抑製作用。

燕守勛等(2003)對礦物與岩石的可見—近紅外光譜特性進行了綜述，認為岩石的吸收光譜都是雜質、包裹體、蝕變及替代成分產生的，主要為鐵、水、羥基、碳酸根、硼酸根的光譜，使得對環境敏感的礦物及其光譜特徵在不同環境下的變異更具有地質勘查意義。

岩石的結構構造、空間關系(紋理)對岩性識別有更明顯的效果，比如:①岩漿岩體一般具有比較規則的平面幾何形態，如圓、橢圓形、透鏡狀、脈狀等;②除少數熔岩外，岩漿岩多數缺少層理影像特徵;③侵入岩在圖像上往往具有環狀、放射狀等類型的水系、節理或岩脈等;④沉積岩平面幾何形態為條狀或帶狀，具有明顯的層理影像特徵;⑤一組有序分布的沉積岩常構成顏色各異的層狀影像特徵;⑥變質岩的影像特徵一般與原岩組分及其變質作用過程新物質的加入和結構的變化有關，如果它是正變質岩，影像特徵類似岩漿岩，如果是負變質岩，其影像特徵則與沉積岩影像特徵比較接近(周成虎等，1999)。

根據上述岩石的部分成分和結構構造對光譜的一些響應，通過圖像處理，如比值分析、主成分分析、對應分析等，增強岩石光譜特徵之間的差別。在植被覆蓋區，可進行粗略的岩性識別，對區分岩石大類是有一定效果的，但小於1∶50000的地質填圖的市場前景或實際意義不太大。

20世紀80年代中後期，隨著成像光譜技術的開發與成像光譜儀的研製成功，以Clark等(1990，1999)為代表，更進一步深入地研究了岩石礦物的光譜特徵和處理技術，開發出大量的岩礦信息識別與提取技術，發展了最為典型的成像光譜信息提取軟體Tetra-cord。但是，由於:①岩石光譜學理論基礎研究薄弱，岩石光譜反射物理模型尚未建立起來;②礦物的光譜特徵研究取得了長足的進展，建立了多種礦物的光譜資料庫，但礦物光譜資料庫對識別岩性到底能起多大作用尚不知道，因為岩石的光譜屬性更多地表現為礦物光譜的非線性混合(承繼成等，2004);③自然界岩石種類極其繁多，岩石成分和結構構造極其復雜，岩石光譜特性受其成分、結構構造、後生變化和土壤植被影響極其明顯，使每種岩石都難以形成像它的組成成分那樣具有可分辨的很清晰的光譜特徵(周成虎等，1999)。因此，在植被覆蓋區，單純利用岩石光譜信息進行岩性識別受到嚴峻挑戰。

遙感信息提取方法技術是基於岩石光譜基礎研究之上的，只有掌握岩石光譜形成機理、建立岩石光譜反射物理模型，才可能發展相應的遙感岩性識別技術方法。目前，僅根據空間解析度還不是很高的多光譜來提取礦物含量和化學成分、分析礦物內部晶體結構，從而達到直接識別岩性尚不能實現。利用高空間解析度的高光譜遙感技術識別岩性是一條值得探索的途徑，但在植被覆蓋區仍有受植被干擾的問題，尚需深入研究。

❺ 貴州某大型稀土磷塊岩礦床中稀土元素的賦存狀態分析

貴州省盛產磷礦，遍布全省，其中有相當部分為稀土磷塊岩礦床，其RE₂O₃含量約為0.1%。作為磷肥原料的磷灰石，稀土含量雖少，但處理最大，從中綜合回收的稀土，是一種不可忽視的稀土資源，如織金礦床，磷礦儲量達1.3×10⁹t，RE₂O₃儲量上百萬噸。（若干國外稀土磷塊岩礦床含RE₂O₃%資料顯示：俄羅斯的科羅拉0.2%～1%、美國的佛羅里達0.06%～0.29%、阿爾及利亞0.13%～0.18%、摩洛哥0.14%～0.16%、突尼西亞0.14%、越南的老街0.031%、埃及的穆罕默德0.028%）。關鍵是要查清稀土元素在礦石中的賦存狀態，為綜合回收稀土提供基礎技術資料。因此，本研究是稀土磷塊岩礦床開發利用的重要前期准備工作。

本項目是採用賦存狀態分析方法工作的。對委託方提供的三個大樣（編號Gl⁃6、Gl⁃7和Mj）系統地做了研究。結論是97%以上的稀土元素呈類質同象狀態部分置換磷灰石晶格中的Ca²⁺存在，只有小於3%的REE呈被粘土質等吸附狀態或離子交換（吸附）狀態存在。

（一）磷塊岩的礦物組成和化學分析

（1）礦物組成。根據岩礦鑒定，主要礦物在膠磷礦（磷灰石）、白雲石、方解石、石英、玉髓、水雲母、黃鐵礦和有機質；次要礦物有絹雲母、高嶺石、綠泥石、重晶石和褐鐵礦；偶見有獨居石等。

本項目分析數據除特殊項目外，主要採用Thermo Elemental（美國熱電）生產的7型ICP—MS和IRIS Advantage ICP—ASE儀器測定。

（2）多元素分析。三個大樣的多元素分析結果列於表3.55和表3.56。

表3.55 三個大樣的多元素分析結果

註：SiO₂，Al₂O₃，…，有機C的單位為%；Sc，Th，…，Ti的單位為10^-6。

表3.56 三個大樣的稀土元素分量分析結果（w_B/10^-6）

把三個大樣的REE換算成氧化物，可得總RE₂O₃、輕RE₂O₃和重RE₂O₃分別為（10^-6）Gl⁃6：0.10、0.052、0.043；Gl⁃7：0.08、0.047、0.035；Mj：0.09、0.050、0.039。

（二）稀土元素的分布特徵及其對賦存狀態的影響

（1）把西北有色地質研究院和中科院貴陽地球化學研究所分析的稀土分量結果，分別除以球粒隕石標准值繪制的礦石稀土元素配分模式圖見圖3.21和圖3.22。

圖3.21 礦石稀土元素配分模式圖

從圖可見，三個大樣有幾乎完全重合的曲線，這說明三個大樣有相同的礦床成因和相同的物質來源。從曲線明顯的Ce虧損，說明該稀土磷塊岩屬典型的海相生物沉積成因。從曲線的形態和微小的Eu虧損，說明這膠磷礦的沉積環境為還原環境，成礦物質主要來自鹼性岩，也就是說來源自火山物質。這幾點推論和分析對稀土的賦存狀態研究有重要意義。海相生物沉積成因這類礦床的礦石礦物，其沉積分異不好，其礦物的嵌布粒度很細並且較均勻。因而用物理方法很難提取較純的單礦物，而單礦物的純度不好，其分析數據，往往會導致賦存狀態誤判。物相分析是賦存狀態研究的重要手段，它是應用選擇溶解來分離各礦物相的，礦物的嵌布粒度很細，常要求磨礦較細，而粒度越細越易溶解，這將使物相分析結果產生串相，例如使原應在第二相的礦物進入了第一相。物相分析方法的研究制訂，就是基於用某一特定粒度范圍（例如0.075mm）的基準礦物來試驗制訂的。對礦物嵌布粒度很細的試樣，如果沒有選擇性很好的物相分析方法，則必須認真測定第二相礦物在第一相的溶解率，並據以進行校正，否則，也會使賦存狀態誤判。

圖3.22 礦石稀土元素分配模式圖

（2）稀土元素間的一些規律。稀土元素賦存狀態研究過程中，要測定大量的REE數據，為減少測定的工作量根據本項目研究對象同一成因的特點，分析了REE之間的內在聯系。曾選擇其中四個含量較高元素（La、Ce、Nd和Y）求計算系數，最後選用測定Y（因為用ICPMS測定REE時，Y的精密度最高），或同時測定Y和Ce（選Ce是考慮它對輕REE的代表性、可作檢查用）代替測定REE總量。經分析計算為每10^-6的Y相當3.85×10^-6的RE₂O₃，每10^-6的Ce相當9.471×10^-6的RE₂O₃。見表3.57。

表3.57 用Y和Ce計算REE總量系數依據

註：最大相對誤差系指三個樣分別的比值與平均比值間的相對誤差而言。

（三）礦物組成分析

本節主要是應用物相分析方法測定大樣中各種礦物的礦物量。它是通過多個元素的物相分析，測得各礦物相中某個特徵元素的質量，然後根據絕大多數的礦物具有一定的化學組成或有規律的化學組成，（特殊情況下得用取自同一礦體的單礦物測定其化學組成）計算得各礦物的礦物量。根據岩礦鑒定提出的礦物種類和大樣全分析中具有相當質量的元素，設計了REE、P、Si、Al、K、C、碳酸鹽等多個元素（組分）的物相分析方法。可基本上解決本項目需要測定的各礦物的礦物量。

（1）稀土元素物相分析之一。方法可測定REE的離子吸附相、膠磷礦相、獨居石相和磷釔礦相，各相溶液中均測定了Y和Ce，結果見表3.58。

表3.58 稀土元素物相分析之一（w_B/10^-6）（佔有率）

把三個樣四個相測定Y和Ce計算得的佔有率取平均值列如下：

離子吸附相分別為0.3%、0.2%、0.4%，平均為0.3%。

膠磷礦相分別為99.2%、99.2%、98.8%，平均為99.1%。

獨居石相分別為0.4%、0.4%、0.6%，平均為0.5%。

磷釔礦相分別為0.2%、0.2%、0.2%，平均為0.2%。

（2）稀土元素物相分析之二。方法可測定REE的粘土質（本項目中主要是水雲母和高嶺石，褐鐵礦吸附相也含在內）吸附相、膠磷礦相、獨居石相和磷釔礦相，各相溶液中均測定了Y和Ce，結果見表3.59。

表3.59 稀土元素物相分析之二（w_B/10^-6）（佔有率）

在本實驗中，粘土質吸附相的浸取條件對膠磷礦相有一定的溶解率，而膠磷礦相的含量很高，應該作串相校正，否則將誤使粘土質吸附相高判。經試驗溶解率約為3%，表列數據已經過校正。

把三個大樣四個礦物相用測定Y和Ce計算得的佔有率取平均值列如下：

粘土質吸附相分別為0.5%、0.9%、2.0%，平均為1.1%。

膠磷礦相分別為98.9%、98.4%、97.1%，平均為98.2%。

獨居石相分別為0.5%、0.5%、0.6%，平均為0.5%。

磷釔礦相分別為0.1%、0.2%、0.3%，平均為0.2%。

從兩套稀土元素的物相分析結果可見，賦存在膠磷礦中的REE佔REE總量的97%以上；呈獨立礦物、離子交換和粘土吸附狀態的REE只佔∑REE的3%以下，其中以粘土吸附狀態為主。

（3）磷的物相分析。在本項目中，磷的賦存狀態有下述幾種，膠磷礦（磷灰石），化學組成［Ca₅（PO₄）₃（F，Cl，CO₂）］有關資料介紹，在本礦區主要為氟碳磷灰石，其中P約佔19%，Ca約佔41%。獨居石［（Ce、La）PO₄］、磷釔礦（YPO₄）、粘土質和褐鐵礦吸附磷（表中簡稱吸附磷）。根據礦物的化學性質，選用文獻的方法稍作調整，測得結果列於表3.60。

表3.60 磷的物相分析（w（P）/%）和各礦物相（佔有率）

從表列結果可見，除有少量的獨居石、粘土質和褐鐵礦吸附磷外，P幾乎均呈膠磷礦狀態存在。

（4）硅酸鹽類礦物礦物量的定量。本項目中的硅酸鹽類礦物主要有石英（含玉髓，化學組成SiO₂）、水雲母（又名伊利石，化學組成SiO₂21.54%、Al₂O₃57.69%、K₂O 12.05%、H₂O 8.72%）。高嶺石（Al₄［Si₄O₁₀］（OH）₄，其中SiO₂46.54%、Al₂O₃39.50%、H₂O 13.96%）、絹雲母（KAl₂［AlSi₃O₁₀］（OH）₂，其中K₂O 11.8%、SiO₂45.2%、Al₂O₃33.5%），綠泥石主要由Si、Al、Fe、Mg的氧化物和H₂O組成，無一定化學式（必要時用取自同一礦體的單礦物求其化學組成），其礦物量的確定只好用差減法，當礦物量較低時常誤差較大。上述礦物的礦物量測定，通過Si的物相分析確定石英的礦物量和其他硅酸鹽礦物的Si的總量。通過K的物相分析計算得水雲母和絹雲母的礦物量。通過Al的物相分析計算獲得高嶺石的礦物量。綠泥石的礦物量放到最後用差減法確定。

硅酸鹽類礦物的礦物量測定結果列於表3.61～表3.64。

表3.61 水雲母的礦物量（w_B/%）

表3.62 絹雲母的礦物量（w_B/%）

表3.63 高嶺石的礦物量（w_B/%）

表3.64 綠泥石的礦物量（w_B/%）

（5）膠磷礦礦物量的定量。膠磷礦的化學組成為（Ca）₅（PO₄）₃（F，Cl，CO₂），從化學式的正負離子電荷的平衡可見，正負各為10。從前述已知，P基本上為膠磷礦，因此可以以P的結果為基準按化學式來計算其礦物量。5CaO相當於10，3/2（P₂O₅）相當於9，（F，Cl，CO₂）相當於1。因此可以計算得三個大樣的礦物量列於表3.65。

表3.65 膠磷礦的礦物量（w_B/%）

註：把Na₂O和RE₂O₃列入膠磷礦中是根據後面的研究證明，Na和RE是以：RE³⁺+Na⁺=2Ca²⁺關系式呈類質同象狀態置換Ca賦存在膠磷礦中的（為何不進入碳酸鹽類礦物中的Ca呢？這是由於化合物溶度積關系，在有磷酸鹽類存在時RE難以進入碳酸鹽類礦物）。計算時本應扣除相應的Ca，鑒於其量很低（0.0n%）不影響結論，未作校正。

（6）碳酸鹽類礦物礦物量的定量。本項目的三個大樣中碳酸鹽礦物只有白雲石和方解石兩種，白雲石的化學組成為 CaCO₃·（Mg，Mn，Fe）CO₃，方解石的化學組成為CaCO₃。工作後發現膠磷礦嚴重干擾碳酸鹽礦物的測定，根據具體情況，採用首先把Ca滿足膠磷礦的需要，繼而以MgO、MnO和FeO的質量按白雲石化學式計算得白雲石的礦物量，最後把剩餘的CaO配上CO₂計算得方解石的礦物量。見表3.66。

表3.66 白雲石和方解石的礦物量（w_B/%）

三個大樣的礦物組成明細表列於表3.67～表3.69。

表3.67 Gl-6（白雲質稀土磷塊岩）礦物組成明細表（w_B/%）

表3.68 Gl-7（白雲質稀土磷塊岩）礦物組成明細表（w_B/%）

（四）賦存狀態分析

上面已經查明，97%以上的REE賦存在膠磷礦中，只有不到3%的REE主要呈粘土質吸附狀態等存在。這97%以上的REE究竟是呈微細粒的獨立礦物呢？還是呈類質同象狀態存在？在REE和P的物相分析中，都曾把獨居石和磷釔礦作為主要研究對象查定，這是因為三個大樣均為磷塊岩，REE中La、Ce、Y的含量均較高，如有REE獨立礦物，則獨居石和磷釔礦應是最重要的。由於膠磷礦、獨居石和磷釔礦三者的化學性質非常懸殊，因此，物相分析的結論，即兩者呈獨立礦物狀態存在的量均極微應是可信的。那麼是否有可能REE的獨立礦物是呈超顯微狀態，又是高度分散彌散在膠磷礦中呢？在確定REE是呈類質同象狀態賦存在膠磷礦中以前，應該用實驗來回答這個問題。

表3.69 Mj（硅質稀土磷塊岩）礦物組成明細表（w_B/%）

元素呈獨立礦物還是呈類質同象兩者本質的差別在於它們是兩種不同的礦物。REE是獨居石或磷釔礦（獨立礦物），它就具有獨居石或磷釔礦的物理化學性質，它們很難溶於稀酸中，盡管其粒度極細，在稀酸中會稍為好溶一些，但它不可能溶很多，最多溶解n%。REE在膠磷礦中呈類質同象狀態時，則它的物理化學性質，完全與膠磷礦一樣，它能全溶於稀酸。應用控制溶解分析法，選用能溶解膠磷礦而使獨居石和磷釔礦不溶的條件，在室溫處理，控制膠磷礦溶解不同的量，然後測定各份溶液中的P、Y、Ce的質量，這里P是代表膠磷礦，Y和Ce代表輕、重REE，作三個元素的溶解率圖，看它是否具有同步、同速率溶解的特徵。如有，則證明REE是呈類質同象狀態賦存在膠磷礦中。三個大樣的控制溶解分析數據見表3.70。

表3.70 膠磷礦控制溶解分析數據

上述分析數據繪得P、Y、Ce的溶解率圖見圖3.23～圖3.25。

圖3.23 Gl⁃6控制溶解曲線

圖3.24 Gl⁃7控制溶解曲線

圖3.25 Mj控制溶解曲線

從圖可見，三個大樣的三個元素P、Y、Ce的溶解率曲線均呈重合狀態，這有力地證明了Y和Ce在膠磷礦中是呈類質同象狀態存在。根據REE在膠磷礦中呈類質同象的置換規律，主要是按：RE³⁺+Na⁺=2Ca²⁺關系式進行，在選擇溶解膠磷礦的溶液中檢出了Na⁺（在此條件下硅酸鹽狀態的鈉是不溶解的）也證明了這一點。

另外又設計了確保獨居石和磷釔礦不溶解，而在經過多次浸取後能完全浸取膠磷礦的條件，連續浸取直到浸取液中已不再有膠磷礦（用測Ce和Y控制）出現後，然後測定殘渣中的Y和Ce，來證明是否存在獨立礦物。

實驗數據見表3.71。

表3.71 連續控制溶解REE的分布（雙樣平均）（10^-6）

從表3.71結果可見，經過6次浸取後，膠磷礦中的Ce和Y已定量溶解，殘渣中的量應是REE呈獨立礦物狀態存在的最大量。因此，可以計算得，即使存在REE 的獨立礦物，其量也在總REE的1%以下。

（五）結論

（1）查明了三個大樣的基本化學組成，提供了主元素、REE和重要微量元素43個（項），為全礦物量定量和REE的賦存狀態研究奠定了基礎。

（2）通過對三個大樣的RE、P、Si、Al、K、C和碳酸鹽7個元素（組分）8個物相分析方法的研究工作，完成了全部主次礦物的礦物量定量。並做到了礦物的化學組成規范化；多種礦物中同一元素之和與該元素的單測值基本吻合；各礦物量的總和符合全量要求。

（3）三個大樣的賦存狀態分析結論是：97%以上的稀土元素呈類質同象狀態部分置換磷灰石晶格中的Ca²⁺存在，置換方式按反應式：RE³⁺+Na⁺=2Ca²⁺進行。只有不到3%的稀土元素呈被粘土質和褐鐵礦吸附狀態或離子交換（吸附狀態存在。至於呈獨立礦物如獨居石和磷釔礦等狀態存在的，即使有，其量也在REE總量的1%以下。

❻ K線組合形態共有幾種

K線圖組合可以分為三種類型：推進型、平衡型、轉勢型下面是典型的K線組合：
1.T型線(蜻蜓) 應用法則：
底部看漲，頂部看跌的變盤線。 2.V型反轉應用法則：
底部見底，反轉上升。 3.長上影線應用法則：
1、長上影線出現在上升趨勢的高位，若成交量放大，則意味著多頭追高積極，但高位拋壓沉重，股價向上攀越艱難，行情很可能調頭回檔或反轉。
2、長上影線出現在下降趨勢的低位，若成交量放大，則意味著多頭抄底盤介入，但不能有效遏制拋壓，多空雙方已逐漸轉向勢均力敵。 4.長十字線應用法則：
1、十字線可能構成重要的警告信號。原趨勢停頓或反轉。
2、只有在一個市場不經常出現十字線的條件下，十字線才具有重要意義。
3、如果具有很長的上影線，或者具有很長的下影線則更加意味著市場猶豫不決，較普通的十字線更具有預示著原趨勢停頓或反轉的研判意義。底部見底，反轉上升。 5.長下影線應用法則：
1、長下影線出現在上升趨勢的高位，若成交量放大，則意味著拋壓加重，承接踴躍，但有多頭力竭之感。
2、長下影線出現在下降趨勢的低位，若成交量放大，則意味著有恐慌性籌碼拋出，但低位接盤踴躍，有大量多頭抄底盤介入。
6.出水芙蓉應用法則：
一根大的陽線上穿三條均線，改變均線為多頭排列，後勢看漲。 7.大陽線應用法則：
1、大陽線在上升行情中出現，則意味著行情劇烈地向上攀升。
2、大陽線在下跌行情中出現，則意味著行情劇烈地向上反彈。 8.大陰線應用法則：
1、大陰線在上升行情中出現，則意味著行情深幅地向下回擋。
2、大陰線在下跌行情中出現，則意味著行情加速地向下慘跌。 9.倒V型反轉應用法則：
反轉形態，後勢看跌。 10.倒錘子應用法則：
如果倒錘子線出現在下降趨勢之後，則構成一個看漲的K線圖形態，這一點與普通的錘子線同出一轍。在分析倒錘子線時，有一點非常重要：當倒錘子線出現後，必須等待下一個時間單位的看漲信號對它加以驗證。倒錘子線的驗證信號可能採取下面這樣的形式：倒錘子線次日的開市價向上跳空，超過了倒錘子線的實體。向上跳空的距離越大，驗證信號就越強烈。還可能採取另外一種形式：倒錘子線次日是一根白色K線，並且它的價格均處在較高的水平，則完成了看漲的驗證信號
11.吊頸線應用法則：
1、如果吊頸線出現在上升趨勢之後，則構成一個看跌的K線圖形態。
2、在分析吊頸線時，有一點非常重要：當吊頸線出現後，必須等待下一個時間單位的看跌信號對它加以驗證。吊頸線的驗證信號可能採取下面這樣的形式：吊頸線次日的開市價向下跳空缺口越大，驗證信號就越強烈。
3、還可能採取另外一種形式：吊頸線次日是一根黑色K線，並且它的收盤價格低於上吊線的實體，則完成了看跌的驗證信號。 12.疊疊多方炮應用法則：
重疊多方炮，後勢極端看漲。 13.疊疊空方炮應用法則：
空方炮的重復，短期下跌走勢的可能性極大。 14.頂部十字架應用法則：
短期見頂，後勢看跌。 15.東方紅大陽升應用法則：
連續拉陽線，如果配合均線金叉，後勢將看漲。 16.斷頭鍘刀應用法則：
一根大陰線切斷了三根均線，改變了均線的排列為空頭排列，後勢看空。 17.多方炮應用法則：
多方強勢，短期看漲。 18.曙光初現(反擊線、刺透形態）應用法則：
1、反擊線形態出現於一輪由緩跌到急跌的下降趨勢中，行情將演化為V型反轉或止跌橫盤趨勢。
2、反擊線形態跟據其後一個陽線切入陰線實體的深入程度不同而決定其反擊力度的大小。即陽線切入陰線實體的深度越大，則行情將演化為反轉或止跌橫盤趨勢的可能性越高。 19.光頭陽線應用法則：
光頭陽線形態說明多方積極上攻態勢，具體力度的的大小要根據陽線實體的大小來定。 20.光頭陰線應用法則：
光頭陰線形態說明空方拋壓的堅決勢態，具體力度的的大小要根據陰線實體的大小來定。
21.黃昏十字星應用法則：
1、黃昏十字星的判斷法則與黃昏之星相同。
2、黃昏十字星比黃昏之星更具有趨勢停頓或反轉的研判意義。 22.黃昏之星應用法則：
本形態的關鍵之處在於第三天的黑色實體向下穿入第一天的白色實體的深淺程度。
下面開列了一些參考性因素，如果黃昏星形態具這樣的特徵，則有助於增加它們構成反轉信號的機會。這些因素包括：
（1）、如果在第一根K線的實體與星線的實體之間存在價格跳空，並且在星線的實體與第三根K線的實體之間也存在價格跳空；
（2）、如果第三根K線的收市價深深地向下扎入第一根K線的實體之內（一般應大於50%）；
（3）、如果第一根K線的交易量較輕，而第三根K線的交易量較重。 23.金蜘蛛應用法則：
長，中，短期的均線金叉，後勢看多。 24.九陰白股爪應用法則：
連續的陰線和均線死叉一同出現，預示著後期的走勢凶多吉少。 25.劇漲並排紅應用法則：
劇漲並排紅(並列陽線)--也稱為"並列陽線K線、兩陽線跳空平底"。
本形態是由兩根相鄰的陽線K組成的，它們具有相同的開市價。它們的實體也具有差不多相同的高度。
在上升趨勢中，如果出現了一組向上跳空的並列陽線，則構成了一個看漲的持續形態。 26.均價金叉應用法則：
均價金叉，後勢看漲 27.均價死叉應用法則：
表明後勢看跌。 28.看跌提腰帶線應用法則：
1、看跌捉腰帶線又名"尖兵線"或"試盤線"，預示行情看跌。
2、在上升趨勢中的看跌捉腰帶線，表明行情將停滯或反轉。
3、在盤檔中的看跌捉腰帶線，以試盤線居多，多頭尖兵線的出現意味著行情向上突破盤整失敗，拋壓太重，趨勢以繼續橫盤居多。
4、在下降趨勢中的看跌捉腰帶線，表明多頭反彈微弱，空頭拋壓力量強大，行情將繼續下跌。 29.看跌吞沒形態應用法則：
1、看跌吞沒形態出現在一輪明顯的上升趨勢中，如果吞沒形態具有下面列出了這樣的一些參考性要素和特徵，那麼它們構成重要反轉信號的可能性將大大地增強：
2、在看跌吞沒形態中，第一天的實體非常小，而第二天的實體非常大。這種情況可能說明原有趨勢的驅動力正在消退，而新趨勢的潛在力量正在壯大。
3、看跌吞沒形態出現在超長期的或非常急劇的市場運動之後。如果存在超長期的上升趨勢，則增加了以下這種可能性：潛在的買家已經入市買進，持有多頭。在這種情況下，市場可能缺少足夠的新的多頭頭寸的供應，無力繼續推動市場上升。如果存在非常急劇的市場運動，則市場可能已經朝一個方向走得太遠，容易遭受獲利盤空頭的拋盤打擊。
4、在看跌吞沒形態中，第二個實體伴有超額的交易量。這種情形可能屬於巨量出貨爆跌現象。
5、在看跌吞沒形態中，第二天的實體向前吞沒的實體不止一個。 30.看漲提腰帶線應用法則：
1、看漲捉腰帶線又名"尖兵線"或"試盤線"，預示行情看漲。
2、在上升趨勢中的看漲捉腰帶線，表明行情將繼續上漲。
3、在盤檔中的看漲捉腰帶線，以試盤線居多，多頭尖兵線的出現將意味著行情向上突破盤整上漲。
4、在下降趨勢中的看漲捉腰帶線，極易構成一根當日反轉K線，但趨勢的反轉有待於下一根K線的收盤價高於看漲捉腰帶線的最高價的驗證。
31.看漲吞沒形態應用法則：
1、看漲吞沒形態出現在一輪明顯的下跌趨勢中，如果吞沒形態具有下面列出了這樣的一些參考性要素和特徵，那麼它們構成重要反轉信號的可能性將大大地增強;
2、在看漲吞沒形態中，第一天的實體非常小，而第二天的實體非常大。這種情況可能說明原有趨勢的驅動力正在消退，而新趨勢的潛在力量正在壯大
3、看漲吞沒形態出現在超長期的或非常急劇的市場運動之後。如果存在超長期的下降趨勢，則增加了以下這種可能性：最後的空頭已接近拋出，股價無力下行，只要有多頭入市買進，這種情況下，市場可能缺少足夠的新的空頭頭寸的供應，無力繼續打壓股價下行。如果存在非常急劇的市場運動，則市場可能已經朝一個方向走得太遠，容易遭受到抄底多頭將股價迅速拉抬推高。
4、在看漲吞沒形態中，第二個實體伴有超額的交易量。這種情形可能屬於巨量買入爆脹現象。
5、在看漲吞沒形態中，第二天的實體向前吞沒的實體不止一個。 32.空方炮應用法則：
空方炮後一般是空方力量的爆發式的出現，短期下跌的可能性極大，又稱空方開炮。 33.兩陽夾一陰應用法則：
意義同多方炮，短線看漲。 34.兩陰夾一陽應用法則：
意義如同空方炮，後勢看空。 35.末路紅三兵應用法則：
雖然末路紅三兵形態在一般情況下不屬於頂部反轉形態，但是有時候，它也能引出不容忽視的下跌行情。特別是若末路紅三兵形態出現在一段上升行情的後期，當緊接著出現一個巨大的陰線時，很容易構成烏雲蓋頂Ｋ線形態，被線形態，或黃昏之星形態，從而變成了典型的反轉看跌的K線組合形態。故當末路紅三兵形態出現時，應謹慎從事，靜觀其變，不應冒然追高。 36.平底(鑷子線) 應用法則：
1、平底形態出現於一輪短暫的下降趨勢中，兩根K線有相同的最低價，意味行情探低見底，股價行將反轉上升。
2、平底形態反轉上升的力度較小。
37.平頂(鑷子線) 應用法則：
1、平頂形態出現於一輪短暫的上升趨勢中，兩根K線有相同的最高價，意味行情摸高見頂，股價行將反轉。
2、平頂形態反轉下跌的力度較小。 38.前進紅三兵應用法則：
1、上升持續形態的前進紅三兵形態出現在長期盤整形態的後期，且處於一段時間行情的相對低價區域，則行情將脫離盤檔區域，在大成交量的配合下，走出一段持續上升的行情。
2、前進紅三兵形態出現在一段上升的行情，經過盤檔區域整理後時，則行情將脫離盤檔區域，在大成交量的配合下，走出一段新的持續上升的行情。
3、若前進紅三兵形態出現在一段上升行情的後期，即處於一段時間行情的相對高價區域，（如：曾出現過突破缺口，中繼缺口，竭盡缺口等特徵），則該形態不再具有上升持續形態的研判意義。 39.三十字線應用法則：
短期變盤在即，或原來的趨勢將停止。 40.三隻烏鴉應用法則：
在揚升的走勢中，第一個大陽線顯示多頭上攻力量強大，然而，第二，第三，第四日連續的陰線與前日形成三隻烏鴉形態，表示行情開始疲軟，並且將逐漸更趨加速下降的象徵。
41.上升三法應用法則：
1、我們可以作這樣的理解：由於這群較小的K線均處於第一天的價格範圍之內，它們與最前面的長陽線一道，構成了一種類似於三日孕線形態的價格形態（在本形態中，所謂處於最前面的K線的價格範圍之內），指的是這群小K線均處於該K線的上下影線的范圍之內；而在真正的孕線形態中，僅僅是小K線的實體包含在前面那根線的實體之內）。小K線既可以是白色的，也可以是黑色的，不過，黑色K線最常見。連續數個陰線都無法將股價推到第一根K線的開盤價之下，而後的一個大陽線與前數個小K線形成包抱線，意味者行情的漲勢開始。
2、在三法形態中，下面這項因素可能加強其預測意義：如果頭、尾兩根白色K線的交易量超過了中間那群小K線的交易量，那麼，該形態的分量就更重了。 42.上跳空缺口應用法則：
1、突破缺口：股價突破長期盤整，產生向上跳空缺口，則預示著一輪上漲行情開始。
2、中繼缺口：又名"測量缺口"，標志著上漲行情走到了中間途中。
3、竭盡缺口：意味著行情日薄西山，很可能是向高價圈的最後沖刺。 43.上漲分離線應用法則：
分離線形態暗市場的當前上升趨勢仍將繼續，第一個實體的陰線顏色說明了牛方目前處於持續狀態。第二根K線是陽線的，但最低價開市價只到昨日的開市價，表明強勢未改。
分離線形態出現前必須有一段明顯的上升趨勢，無論這段上升趨勢是長或短，在此之後出現該形態才較為有效。
分離線形態如果出現在前期的形態支撐位附近，則其企穩或反轉的可能性進產生。
如果分離線形態的K線越長，則處於持續狀態的可靠性進一步增強，對行情的研判更具意義。 44.上漲會合線應用法則：
會合線形態表示市場的當前上升趨勢仍將繼續，第一個實體的陽線顏色說明了多方目前處於持續狀態。第二根K線是陰線，但最低價只收到昨日的收盤價，表明強勢未改。
會合線形態出現前必須有一段明顯的上升趨勢，無論這段下降趨勢是長或短，在此之後出現該形態才較為有效。
會合線形態如果出現在前期的形態支撐位附近，則其上升的可能性將加強。
如果會合線形態的K線越長，則處於持續狀態的可靠性進一步增強，對行情的研判更具意義。 45.射擊之星(流星) 應用法則：
1、射擊之星形態出現在短期的上升趨勢，它發出警告信號，表明市場頂部就在眼前。本形態的技術意義不如黃昏星形態強，通常不構成主要反轉信號。但常和其它K線組合構成更有研判意義的形態。
2、如果在射擊之星形態出現時，帶有巨大成交量，則因短期多頭資金短缺，空頭將大量籌碼拋出，股價先揚後抑，完成了一個由多轉空的心理過程，故行情可能短期見頂而走疲。
46.十字星應用法則：
1、十字線可能構成重要的警告信號。原趨勢停頓或反轉。
2、只有在一個市場不經常出現十字線的條件下，十字線才具有重要意義。 47.十字孕線應用法則：
十字孕線形態所蘊含的技術意義，比普通的孕線形態重要得多。一般的孕線形態並不屬於主要反轉形態，但是，十字孕線形態恰恰是一種主要反轉形態。。
十字孕線形態常可能引發底部過程，不過，當這類形態出現在市場頂部時比在底部更有效力。 48.石塔線(墓碑) 應用法則：
1、墓碑十字線最突出的長處是在於昭示市場頂部，即在市場頂部的墓碑十字線比在市場底部的墓碑十字線的意義更重要。
2、位於上漲行情之後的墓碑十字線具有疲軟的意義：當日股價劇烈地向上攻擊，表明多頭力量強大；然而好景不長，空頭立即還以顏色，當日就把股價在收盤時打回到今天的開盤價為止，多空雙方不再拉升或拋售，暫時處於一種平衡和休戰狀態。 49.曙光初現(反擊線) 應用法則：
1、反擊線形態出現於一輪由緩跌到急跌的下降趨勢中，行情將演化為V型反轉或止跌橫盤趨勢。
2、反擊線形態跟據其後一個陽線切入陰線實體的深入程度不同而決定其反擊力度的大小。即陽線切入陰線實體的深度越大，則行情將演化為反轉或止跌橫盤趨勢的可能性越高。 50.雙飛烏鴉應用法則：
在揚升的走勢中，第一個大陽線顯示多頭全力攀升模樣，第二個小陰線雖跳空高開，但上漲乏力，反而以小陰線收盤，第三日重復此致種走勢，強化並證實說明：行情仍居高不下表明多頭竭盡全力奮戰，渴望行情再度呈現多頭天下的意願，而此陰線與前日形成兩只烏鴉形態，表示行情開始疲軟的象徵.

❼ 試用主分量分析方法提取瀾滄江蘭坪地區銅礦化蝕變遙感信息

李昌國張玉君

（地礦部航空物探遙感中心，北京）

摘要：通過圖像影像特徵分析，並經地面調查證實，瀾滄江蘭坪地區銅礦化蝕變與圍岩存在反射波譜特性差異，即在TM5（近紅外）波段（1.55μm～1.75μm）蝕變岩呈高反射率。以此為依據，進行了提取與銅礦化蝕變相關的TM遙感信息的計算機圖像處理技術方法研究。實踐證明，該區主分量分析處理圖像效果最佳。圖像上顯示的色調異常，通過與紅土澗礦區地質勘查資料對比和根據蘭坪地區圖像上典型地物樣區色調理論分析。評價了遙感異常的地質意義。由於圖像預處理（幾何校正、亮度拉伸、多元統計，最佳波段組合選擇等）是針對瀾滄江蘭坪全區的特徵進行的，故處理方法在全區內均有一定適用性。本文綜合公式2、圖4、表4、彩版附圖11（5）等實際材料較詳細地介紹了有關提取銅礦化蝕變遙感色調異常信息的方法技術。

關鍵詞：主分量分析瀾滄江蘭坪地區銅礦化蝕變遙感信息

一、問題的提出

隨著航天遙感資料在地學領域應用的逐步深入，根據內生金屬礦床熱液蝕變產物的光譜特徵，通過TM數據計算機圖像處理，提取與礦化蝕變相關的遙感色調異常信息，引導勘查金屬礦床，在國內外已引起極為廣泛的關注^[1][5]。1992年春，李昌國同志在進行部直科定91—39號雲南省蘭坪—雲龍找鉀研究項目的野外考察時，對該地一些銅礦點周圍的特殊地質地貌特徵產生了濃厚興趣，如彩版附圖11（1）攝於紅土澗地區，在該彩片上左下角和右上角部位均依稀可辨出民采銅礦硐，其周圍植被稀疏，殘坡積物和土壤顏色較外圍地區變淺、變黃、變紅，而且規模甚大，景觀特徵明顯，肉眼即能觀察到，但該區山高、坡陡、谷深，交通不便，地質工作程度較低，因而萌生了研究從TM數據提取與銅礦化蝕變相關的遙感信息（可簡稱銅礦化蝕變遙感信息）的想法。

為此，根據該區22件岩礦標本波譜曲線，研究了銅礦化蝕變岩礦的波譜特性；選用1990年12月20日收錄的TM7數據進行了圖像處理，在圖像上選擇典型地物樣區，分析了典型地物反射波譜特徵，並以此為依據，通過多次試驗，對用主分量分析法提取銅礦化蝕變遙感信息進行了探討；對瀾滄江流域蘭坪盆地西緣從小格拉至金滿一帶面積約944km²的區域及寶豐、溫井、喬後、順盪井、師井、紅土澗等子區TM圖像進行了以主成分分析為主的圖像處理，獲得了可供參考的反映礦化蝕變的異常圖像，其中紅土澗子區得到814隊同期地質工作的證實。

李昌國同志對此工作十分投入，在1993年置數次咯血而不顧，堅持野外考察，無情的癌魔迫使他於1994年春中斷了這項正在進行的卓有成效的研究，除紅土澗子區外，其他子區均未來得及實地驗證。李昌國同志不幸謝世後，筆者根據他遺留下來的大量記錄、圖像及未竟的報告手稿，以紅土澗子區為例，整理成本文，供交流參考，其他子區所獲得圖像不能一一刊載，但可通信交流。該區圖像的地質解譯盡管還有待深化，但所研究的十分珍貴的方法經驗若能被借鑒，將是對亡靈的告慰。

二、地質背景

試驗區位於雲南瀾滄江流域蘭坪盆地西緣小格拉至金滿一帶。本區構造上屬三江構造帶，西側有一條古板塊縫合線——長期活動的瀾滄江深斷裂，縱貫南北。本區曾經歷了華力西、印支、燕山、喜山多期構造運動，致使褶皺、斷裂、岩漿岩十分發育，並形成一批沉積、內生金屬礦床^[2]。特別是中晚三疊紀時，沿瀾滄江斷裂發生大規模中性岩漿（安山岩）噴發，與該區銅礦的形成具有密切的關系。

目前發現的銅礦化主要集中分布於中三疊統上蘭組、中侏羅統花開左組及下白堊統南新組層位中。銅礦體呈脈狀、透鏡狀、似層狀，大部分礦化均伴有硅化、鐵白雲石化等熱液蝕變。該區由於山陡谷深，地表切割嚴重，基岩出露良好，礦化蝕變帶廣泛分布，其殘坡積物分布更廣，植被又常較稀疏，給開展遙感地質勘查創造了一定條件。

該區地質工作程度較低，目前僅評價完一處中型銅礦床（金滿），因此，利用遙感信息圈定找礦靶區，對縮小勘查范圍、加速勘查進程具有十分重要意義。

三、岩礦樣品採集及反射波譜測定

為了研究利用TM數據提取銅礦化蝕變遙感色調異常信息的可能性和依據，在區內採集了岩礦石標本22件，用IRIS型波譜測試儀測定了這些標本的反射波譜，並按TM波段計算平均反射率。現將有代表性的7種岩性標本的反射率數據列入表1，並繪成曲線圖1。

表1典型岩礦石TM各波段平均反射率統計表（單位：%）

續表

註：

平均反射率；δ—方差

圖1區內典型岩礦石波譜平均反射率曲線（曲線編號及其標本岩性均見表1）

根據反射波譜特徵，該區岩礦石反射波譜曲線大體上可分為三大類：第一類（波譜曲線編號1、2、3）為含銅礦化岩石（銅礦石）反射波譜曲線，其特徵是：在TM1—TM4波段反射率變化不大，在TM5波段反射率最高，而在TM7又下降了約1/4，許多文獻^[1]均將此現象解釋為由於羥基（OH^－）、

在礦化帶及蝕變帶中廣泛存在，而OH^－、

對TM7（2.08μm一2.35μm）波段電磁波有較強吸收，故礦化蝕變帶的TM7亮度值較低。第二類為火成岩或沉積岩的反射波譜，其特徵表現為反射率較低，且無明顯反射峰，與礦化岩石標本反射波譜區別鮮明。第三類為鐵染或硅化石英砂岩的反射波譜曲線（圖1中4、5號曲線），特徵是反射率從TMI至TM5逐漸增高，TM7波段略有下降，其TM1反射率較第一類為低，可能是由於Fe離子對0.45μm波段電磁波的強收吸所造成。

以上三類岩礦石反射波譜曲線特徵說明，銅礦化蝕變岩與正常岩石反射光譜有一定差異，這就是利用遙感數據來提取銅礦化蝕變信息，並指導尋找銅礦的依據。

四、TM圖像預處理

為有效地對圖像上代表性地類樣區進行波譜分析和找礦信息提取，圖像首先需進行一系列預處理，如幾何校正、亮度值動態范圍拉伸、合成圖像波段最優組合選擇、比例尺計算等。而且為了便於對蘭坪—雲龍全區進行拼圖和各地類亮度值對比以及重復某些數值運算，預處理是針對全區特徵進行的。

從北京衛星地面站1990年12月20日收錄的七個波段TM數據選取了蘭坪—雲龍全區范圍（約3072×4096像素，相當於6×8幀512像素×512像素的子區范圍）的圖像。以地形圖作為控制，對圖像進行幾何校正。然後統計全區圖像范圍內每一波段像元亮度的最小值和最大值，將各波段的亮度值分別進行線性擴展，拉伸到0～255；再將經過幾何校正和擴展拉伸的七個獨立波段TM數據，形成七個波段TM圖像數據文件。以此為源，再截取出1個蘭坪幅（1024像素×1024像素）七波段基礎圖像文件，做為重點研究圖像。

為了獲得一幅含有最大信息量、波段之間信息相關性最小、顯示效果最佳的三波段彩色合成圖像，利用式（1）中的組合相關因子Q做為選擇最優波段組合的尺度和依據，通過求出組合相關因子Q的最大值來進行最優波段組合選擇。

張玉君地質勘查新方法研究論文集

式中，Si為i波段方差或離差，也稱為變異；r_i為波段間的相關系數。

利用式（1）計算，選擇的瀾滄江蘭坪幅TM彩色合成圖像最優三波段組合為TM5、TM4、TM3或TM4、TM5、TM7兩種方案。

本工作採取逐步提高研究詳細程度的方法，逐級截取並放大圖像，從瀾滄江蘭坪全區圖像（彩版附圖11（5））截取蘭坪幅子區圖像（彩版附圖11（3））；從蘭坪幅子區截取拉井幅亞子區：再從拉井幅亞子區圖像中截取紅土澗幅小子區（彩版附圖11（4））。其比例尺也逐級增大。

五、主要地類影像亮度值特徵分析

從比例尺為1∶20萬的蘭坪幅TM4（R）、TM5（G）、TM7（B）彩色合成圖像上，選取了11個地類影像樣區（其位置見彩版附圖11（3））。每一地類樣區像元亮度值，按樣區內全部像元亮度值平均求得，並做成圖2。

從圖2可見，其中4號、5號、6號曲線，形態與圖1中的第一類岩礦石反射光譜曲線十分相似，即TM5呈反射峰，TM7略下降，這三條曲線樣區對應地面岩石均有不同程度的礦化蝕變，所不同的是在TM4處形態有所變化，如曲線6樣區對應於地面紅土澗銅礦點，且地表有一定植被覆蓋（見彩版附圖11（1）左下角），由於植被的近紅外波段「陡坡效應」引起TM4亮度值變化，且TM4亮度值較4、5號曲線高，而TM3亮度值則較5號曲線低，這就是植被干擾所致。圖2中9號和11號曲線，呈現十分典型的植物反射波譜特徵，這兩條曲線樣區對應於地面稠密茂盛的植被區，但是兩條曲線各波段亮度值高低仍有差別，可能植被類型尚有一定差別。圖2中10號和3號曲線，其影像樣區對應地面均為泥灰岩，但分別處於地面的陰坡和陽坡部位，故亮度值有高低之分，但在

圖2蘭坪地區幾種岩石及植被樣區的TM亮度值曲線（亮度值是經過拉伸的）

1—白村—羊村附近J₃泥岩；2—松登附近K₂泥岩、粉砂岩；3—羊村附近J₂泥灰岩；4—裸露紅層，無植被覆蓋；5—淺色礦化石英砂岩；6—紅土澗礦區銅礦化蝕變白雲質灰岩，有少量植被；7—拉井ZK2附近的Ey紅層；8—洋芋山附近T₃火山碎屑岩；9—茂盛植被覆蓋區；10—吉祥附近J₂泥灰岩；11—茂盛植被覆蓋區

TM4處均呈弱反射峰。圖2中1號和2號曲線呈高亮度值特徵，TM3呈反射峰，TM4呈吸收谷，該曲線樣區對應地面岩類為泥岩、粉砂岩。圖2中8號和7號曲線亮度值偏低，曲線平緩，這兩條曲線樣區對應地面岩類為火山碎屑岩和紅色含鹽地層。以上特徵構成提取銅礦化蝕變信息的依據。

六、銅礦化蝕變遙感信息提取

遙感技術雖然具有獲取信息宏觀概括性強，且覆蓋面積大和可定期重復觀測等優點。但是，直接指示礦床或礦體產出的例子卻非常罕見。這首先因為地質成礦過程是極其復雜的，其次由於當前遙感技術的空間和波譜解析度還有限。以致遙感數據反映的礦產信息常常十分微弱，背景地質信息卻非常強，因此提取礦產信息就成為遙感地質的首要任務和難題，而且試圖建立一種數學公式（簡單的或復雜的），通過計算機對遙感圖像進行處理，達到提取礦化信息的目的，常常亦不能奏效。我們曾採用圖像處理技術中常用的累試法，通過比值法、彩色座標系變換、非監督分類、六個波段或七個波段KL轉換（即主分量分析）等^[4]試圖突山TM數據中所包含的微弱礦化遙感信息，效果均不佳。最後較成功地利用四波段（TM1-TM4-TM5-TM7及TM1-TM3-TM4-TM5兩種組合）主分量分析方法提取了銅礦化蝕變遙感信息。

6.1KL變換

主分量分析在圖像處理技術中，即是通過KL變換來實現的。眾所周知，通常幾乎每一種多元分析法都要求對復雜的問題進行簡化，即以犧牲一些信息為代價，來降低復雜集合的維數，或者說通過變換，舍棄一些次要參數，達到「從樹木看森林」的目的^[3]。盡管在數學上，主分量分析的定義及運算是嚴格的，但TM數據KL轉換結果反映的地質意義卻是十分復雜的，排列在前面的主分量反映的是廣泛分布的地層、岩性、構造、植被等地物信息，而序號大的主分量則反映某些宏觀上較次要的信息。通過研究發現數個地區礦化蝕變信息常常包含在這些次要信息之中。因此本文採用的主分量分析方法不同於常規的以壓縮維數來突出主要信息為目的的主分量分析；而是採取避開主要信息，利用微弱的次要分量信息的途徑，並探究其特殊的地質含義的方法，因此不是採用「從樹木看森林」的思路，而採用「從樹葉變化看蟲害」的思路。

表2KL變換特徵值及特徵向量

具體做法是對圖像進行KL變換。各主分量與原波段像元亮度值的線性相關系數就是統計所得本徵向量的各分量，各主分量的相對變異即是統計所得之本徵值，對瀾滄江蘭坪地區兩幅1024像元×1024像元四波段圖像，TM1、TM4、TM5、TM7和TM1、TM3、TM4、TM5分別進行了 KL變換，以TM1、TM3、TM4、TM5數據的變換結果之地質意義更易闡明，雖然從最優組合角度來看，TM1、TM4、TM5、TM7組合所包含的信息量更大，但這一組合中沒有TM3，而TM3對於壓制植被影響有特殊意義。瀾滄江蘭坪地區TM1、TM3、TM4、TM5四個波段像元亮度值KL變換統計結果見表2，第一至第四主分量所含信息量分別為：87%、9.7%、2.8%和0.5%。

6.2異常圖像成圖

由於本次研究目的主要是研究在主分量分析結果中那些序號大，而信息量佔次要地位的分量之地質意義，一般異常信息多包含在第四（KL P₄）、第三（KL P₃）分量中，它們與各TM波段像元亮度值的線性函數關系如式（2）：

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故異常圖像採用彩色合成方法形成，即採用KL P₄（R）、KL P₃（G）與TM3/TM4（B）進行彩色合成。彩版附圖11（3）即是從瀾滄江蘭坪異常圖像中截取出的蘭坪幅子區圖像。TM3/TM4（R34）比值的意義在於減少地形影響及壓制植被干擾，彩色合成時將其賦予藍色，對襯托地質總背景有利。KL P₄、KL P₃信息構成雖明確，但其地質意義卻並不直觀，根據各地類影像樣區彩色合成的色彩理論計算，可以判斷各類色調的地質意義，並進一步結合實地查證結果，對異常圖像的各色調作出定性評價。

6.3典型地物樣區彩色合成色調理論計算

按（2）式計算蘭坪地區各典型地物樣區TM1、TM3、TM4、TM5四個波段像元亮度值的KL P₄、KL P₃,KL P₂（見表3）。

根據表3列出的P₄（R）、P₃（G）、R34（B）的數據，可以大致估計各樣區在彩色合成圖像上應呈現的色調。再將以上樣區在1:20萬蘭坪地區遙感色調異常圖像（彩版附圖11（3））上標出，正如預計的那樣，其色調基本與表3中理論推測的色調吻合，因此可以判斷該圖上，紅色、紫紅色調可解譯為銅礦化蝕變異常區；黃、綠色調主要屬植被和泥灰岩分布區，其他各岩性呈現白、青、藍色調（表3）。

表3各樣區TM圖像KL變換主分量值和TM3/TM4一覽表

6.4紅土澗子區的初步地質驗證

從彩版附圖11（3）圖像上截取紅土澗子區（128像素×128像素）並放大四倍，獲1∶5萬紅土澗子區異常圖像（彩版附圖11（4））。經對比研究，雲南814隊填制的1∶5萬地質簡圖（圖3）中的Ⅲ、Ⅳ、V號淺色銅礦化層均落入彩版附圖11（4）的深紅色區，其中Ⅳ號淺色銅礦化層為本礦區主要礦層，長約1000m，平均厚2.34m，平均品位2.14%，最高達6.12%，地表可見孔雀石、藍銅礦、黑銅礦、斑銅礦、輝銅礦等礦物，以浸染狀、暈散狀、薄膜狀和細脈狀產於淺色石英砂岩粒間及裂隙中，含礦層內礦化連續性較好。Ⅳ號淺色銅礦化層長度、厚度均大於Ⅲ號，但銅礦化差，品位低，僅為0.02%～0.04%，地表局部可見少量藍銅礦、孔雀石等。V號銅礦化層處於層間破碎帶中，長650m，寬40m左右，品位在2.08%～12.77%之間。深部主要銅礦物以輝銅礦為主，地表則以孔雀石、藍銅礦、黑銅礦為主，礦體呈脈狀、豆莢狀、串珠狀及似層狀。

表4異常吻合率

圖3雲南省蘭坪縣拉井（紅土澗）銅礦地質簡圈

點劃線方框為紅土澗子區銅礦化、蝕變遙感色調異常圖像（彩版附圖11（4））對應位置（據814隊資料）

1—古新統果郎組；2—始新統雲龍組；3—上白堊統曼寬河組；4—下白堊統南新組；5—上侏羅統壩注路組；6—中侏羅統花開左組；7—背斜軸；8—正斷層；9—逆斷層；10—性質不明斷層；11—銅礦層；12—淺色層（銅礦化）

Ⅰ號淺色銅礦化層部分與異常圖像上的淡玫瑰色調區吻合，該礦化層品位較低，為0.27%～0.8%，且礦化不連續，地表斷續可見孔雀石、藍銅礦等銅礦物。

Ⅱ號淺色調礦化層及部分I號礦化層在彩版附圖11（4）上無紫紅色調異常顯示，可能是受到山體陰影掩蓋，尚待進一步研究。

此外，在彩版附圖11（3）黃色方框內的東北角有一塊三角形深玫瑰色調區，對應地質圖為拉馬山北（已超出圖3范圍）地區，814隊追蹤到含銅淺色層兩層，共長2400m，厚4m～4.2m，品位為0.31%～1.71%，該礦化層在異常圖像上也有玫瑰紅色色調異常反映。

根據色調異常分布與銅礦化層面積對比統計，兩者吻合率見表4。

從表4可知，紅土澗礦區地質勘查結果與遙感色調異常的吻合率為89.3%。但對有異常而無礦化的問題未進行統計研究，顯然異常范圍是大於礦化范圍的，此問題十分復雜，目前由於未能對異常逐一查證和研究，故兩者吻合程度尚有待進一步探討。但一般地說，對於預測不能像勘查那樣要求，期待預測結果完全准確，正如任何一種物探信息的多解性一樣。

綜上所述，可以有依據地認為，利用主分量分析在瀾滄江蘭坪地區提取銅礦化蝕變遙感信息是可行的，有效性甚高。

七瀾滄江蘭坪異常圖像的改進

在製作1024像素×1024像素瀾滄江蘭坪地區異常改進圖像（彩版附圖11（5））時，進行了雙重KL變換，目的是為了進一步減少第一次KL變換P₃、P₄分量間的相關性，起到「提純」異常的作用，取TM6的負值做為地質背景的襯托。即分別對TM1、TM3、TM4、TM5四個波段和TM1、TM4、TM5、TM7四個波段進行KL變換，然後分別從獲得的主分量中選取P₃、P₄兩個主分量再進行KL變換，各又獲得兩個主分量（PP₁、PP₂），從TM1、TM3、TM4、TM5雙重KL變換獲得的兩個主分量中選取PP₂，從TM1、TM4、TM5、TM7雙重 KL變換獲得的兩個主分量中選取PP₁，和TM6一起分別賦予R、B、G，進行假彩色合成，生成瀾滄江地區蘭坪異常圖像（彩版附圖11（5），其處理流程如下圖：

圖4瀾滄江蘭坪地區TM異常圖像處理流程圖

兩種波段組合雙重KL變換所得主分量本徵值及本徵向量見表2、表5、表6、表7。

表5TM1、TM3、TM4、TM5二次KL變換特徵值

表6KL變換特徵值及特徵向量

表7TM1、TM4、TM5、TM7二次KL變換特徵值

彩版附圖11（5）上的紅色調的地質意義在6.4和6.3節中已有詳細討論。它也是銅礦化蝕變遙感信息。彩版附圖11（5）上黃色調是PP_：與TM6取負後的高值區的合成色調，也就是與低溫區有關的色調，主要反映山的陰坡信息，由於6.4一節討論山體陰坡銅礦化異常實例較少，故尚不能充分肯定黃色調也是銅礦化蝕變信息的顯示。彩版附圖11（5）上綠色背景（－TM6）色調襯托地質地形概貌，由於彩色合成將TM1、TM4、TM5、TM7 KL變換後的第三、四分量，再做二次KL變換，獲得的第一主分量（PP₁），賦於藍色，故判斷彩版附圖11（5）上藍色調主要反映泥岩信息（根據6.4、6.3節闡述的原理）。

通過以上討論，我們感興趣的主要是異常圖像上的紅色調異常。這些紅色調異常主要反映銅礦化蝕變信息，它們主要沿瀾滄江橫斷裂延伸呈羽狀集群展布。這些異常直觀地顯示了銅礦化蝕變區面積的大小，它與礦脈或礦層出露規模成正相關。彩版附圖11（5）上還標出了一些地名代號，便於與地理、地質圖對比。由於該圖是壓縮顯示，零散的異常點也有所丟失，若以四幅拼接或放大掃描輸出就更清晰了。除金滿（彩版附圖11（5）上代號11，下同）和紅土澗（15）為已知礦床外，在象鼻村（3）、科登澗（4）、岩頭（5）、溫登（6）、下屋羅—新華（8）、螢娥（10）、計奪雞（12）、元寶山—孝金窩（13）、羊村—白村（16）等地附近所顯現的紅色調異常，也可能預示有銅礦化存在。

地質研究對象無比復雜、變化無窮，礦化蝕變信息相對又十分微弱；試想用某一種或幾種數學（圖像處理技術）方法進行運算，從而得出充分的具普遍意義的解，是超越當前科技水平的。但是我們仍然可以針對某些特定的地區，簡化問題，尋找出一組適當的圖像處理技術（數學工具）將微弱的礦化蝕變信息相對純凈地提取出米。

本文得到本中心丁群同志的寶貴意見，雲南遙感站張昕、814地質隊李金星和劉基富等同志曾參與圖片解譯、計淪，特此致謝。

參考文獻

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A STUDY FOR EXTRACTION OF THE Cu-MINERALIZA-TION ALTERATION INFORMATION IN LANCANGJIANG-LANPING REGION BY PRINCIPLE COMPONENT ANALYSIS OF REMOTE SENSING DATA

Li Chang guo,Zhang Yu jun

（MGMR,Centerfor Aero Geophysics ond Remote Sensing,Beijing,100083）

Abstract It was confirmed by sampling in site and on image, that there are anomalous characteristics of spectra（high reflection in NIR TM51.55μm-1.75um）in the Lancangjiang Lanping Region.It provides the scientific basis for the experimental research of image processing techniques for extraction of the TM RS information,related to the Cu-mineralization and alteration.The best results were got by the principle component analysis.The geologic nature of the anomalies was evaluated by comparison with the geological work in Hong tujian area and by the theoretical calculation of the image sampling.Becuse of the fact, that the image preprocessing（the geometric restoration, the brightness scaling, the multivariate statistics, the optimized choice of TM channels etc.）was accomplished for the whole region uniformly.So it is reasonable to consider, that the obtained processing technique is also applicable for the whole region.And this paper describes it withfull and accurate table（4）,formulas（2）, graphics（4）and colour images（5）.

Key words Principle component analysis,Lancangjiang Lanping region, Cu mineralization alteration Remote sensing information

原載《國土資源遙感》，1997,No.1。

❽ 專業的進~~~~統計學名詞解釋 *變異*的解釋

用來比較多個母群平均數間差異顯著性的一種統計分析方法.
用來分析多個群體中的計量型數據，以便比較變異的意義和分析其來源。
數理統計學及其應用領域
數理統計學是「數學的一個分支學科。研究怎樣去有效地收集、整理和分析帶有隨機性的數據，以對所考察問題作出推斷或預

測，直至為採取一定的決策和行動提供依據和建議。」此一定義明確了數理統計學的研究對象與研究目的。

數理統計學是應用性很強的學科，它已被應用於各種專門領域（如物理、化學、工程、生物、經濟、社會等），但只涉及其中有關帶隨機性的數據的分析問題，而不是以任何一種專門的知識領域為研究對象。但是，在應用數理統計方法分析帶有隨機性數據時，從統計模型的選擇、實驗方案的制定、統計方法的正確使用以至所得結論的恰當解釋，都離不開所論問題的專門知識。

數理統計學內容龐雜，分支學科很多，難以作出一個周密而無懈可擊的分類。這些分支學科大體可以劃分為以下三類：

第一類分支學科包括抽樣調查和試驗設計，主要涉及與數據收集有關的理論和方法問題。

第二類分支學科主要涉及統計推斷的原理與方法，包括：（1）與特定的統計推斷形式有關的參數估計和假設檢驗，（2）與特定的統計觀點有關的貝葉斯統計和統計決策理論，（3）與特定的理論模型或樣本結構有關的非參數統計、多元統計分析、相關分析、回歸分析、方差分析、序貫分析、時間序列分析和隨機過程統計。

第三類分支學科是一些針對特殊的應用問題而發展起來的分支學科，如產品抽樣檢驗、可靠性統計、統計質量管理等。這類分支學科都不涉及或很少涉及任何一種專門學科的知識，但一般需要考慮數據的收集和統計推斷兩方面的問題。例如，產品抽樣檢驗的任務是制定從一批產品中作隨機抽樣的方案，並依據由此獲得的樣本去決定是否接受該批產品。這里，有抽樣方案的統計問題，也有使用數據作統計假設檢驗的問題。

除以上三類分支學科之外，還有一類稱之為邊緣學科分支，如生物統計學、醫學統計學、氣象統計學、地質統計學、教育統計學、經濟計量學、社會計量學、政治計量學、語言計量學、歷史計量學等。這類分支學科所討論的是統計方法在某一特定學科中的應用，涉及大量有關學科的專門知識，故不適宜當作數理統計學的分支。

從上面對數理統計學的分支學科的劃分，我們大致可以看出數理統計學的應用領域與范圍。數理統計方法在工農業生產、自然科學和技術科學以及社會經濟領域中都有廣泛的應用。數理統計方法的恰當應用依賴於所論問題的專門知識、經驗，以至良好的組織工作，故從本質上來說，數理統計方法基本上是一種輔助性的工具。

1．在農業中的應用。數理統計方法在農業中應用的一個主要方面，是對田間試驗進行適當的設計和統計分析。試驗設計的基本思想和方法，就是從田間試驗開始發展起來的。數理統計方法在農業中應用的另一領域就是數量遺傳學。例如，在培育高產優質農產品的研究中，其數據分析就需要使用多種統計方法，如應用很復雜的回歸和方差分量分析的方法來計算遺傳力。

2．在工業中的應用。數理統計方法在工業中的應用，主要有二方面。一是應用正交設計、回歸設計、回歸分析、方差分析、多元統計分析等統計方法來解決以下一系列問題：試制新產品和改進老產品，改革工藝流程，使用代用原材料和尋找適當的配方，判定影響產品質量的重要因素、次要因素，決定一組最優的生產條件。二是應用統計質量管理的統計方法，通過種種形式的質量控制圖、抽樣檢驗、可靠性統計分析以解決下面一些與工業中大批量及連續生產有關的問題：工序控制，制定成批產品的抽樣驗收方案，對大批生產的元件的可靠性及包含大量各種元件的系統的可靠性。

3．在醫、葯學中的應用。醫、葯學是較早使用數理統計方法的領域之一。在醫學研究中，為防治一種疾病，統計方法常被作為重要的研究工具，用來發現和驗證導致這種疾病的種種因素。例如，應用統計方法證實肺癌與吸煙的關系。數理統計方法在醫學中的應用，就形成了醫學統計學、生存分析等邊緣分支學科，也構成了理論流行病學。臨床流行病學的主要內容。在葯學研究中，通過臨床試驗，應用正交設計、交叉設計、回歸分析、方差分析、列聯表分析等統計方法，來確定一種葯物對治療某種疾病是否有效，用處多大，以及比較幾種葯物或治療方案的效力。

4．在自然科學和技術科學中的應用。在基礎理論研究中，一方面，一種學說或假說是否正確，或在多大程度上正確，要訴諸於大規模的實驗驗證，其中就有實驗的設計和數據的統計分析問題；另一方面，統計分析也有助於發現某種規律性，並在尋求理論上的解釋中可以形成新的理論。一個著名的例子就是孟德爾的遺傳定律的發現。孟德爾在豌豆試驗中發現了此一定律，以後由許多人通過進一步的試驗，並用數理統計學的擬合優度檢驗法驗證了該定律。在尋求該定律的理論解釋的過程中，便誕生了「基因學說」。

在應用性研究中，由於對所研究現象的規律性認識不充分，人們不得不依靠對實驗和觀測數據進行統計分析（統計推斷與統計預測），以提出解決問題的辦法。例如，統計方法用於地震、氣象和水文方面的預報，都有一定的效果；在地質勘探中，人們在一個地區的若干點（點的選擇也有統計上的考慮）進行觀察，對其結果用種種統計方法，如趨勢面分析、對應分析等進行處理，以建立某種經驗性質的規律，用以指導找礦。

數理統計方法在自然科學和技術科學中，已得到很廣泛的應用，隨之便產生了許多諸如統計物理學、計量化學、地質統計學、氣象統計學、數量遺傳學、生物統計學、水文統計學、技術計量學等邊緣分支學科。一般而言，無論是自然科學還是技術科學，都離不開實驗觀察，都有處理數據的問題，因此也就有統計方法的用武之地。可以這樣說，凡是有數據的地方，都是數理統計方法的應用去向。

5．在社會、經濟領域中的應用。數理統計方法在社會、經濟領域中，有著重要的應用。在西方發達國家，數理統計方法在這些領域中的應用，要比其在自然科學和技術領域中的應用更早且更廣泛。例如，社會學中的抽樣調查、列聯表分析，人口學中的人口發展動態模型、隨機過程統計，經濟學中的經濟計量模型等使對社會現象研究的定量化發展趨勢日益彰顯。在經濟科學中，定量化的趨勢要比其他人文社會科學部門更早且程度更深，如早在本世紀的二、三十年代，時間序列分析方法就已經用於市場預測，繼之一門邊緣分支學科——經濟計量學便應運而生。值得注意的是，自1969年設立諾貝爾經濟學獎以來，其得主三分之二以上的都是經濟計量學家，曾擔任過「經濟計量學會」這一國際性學術團體的會長。

如教育統計學、人口統計學、經濟計量學、社會計量學、政治計量學、語言計量學、歷史計量學等邊緣分支學科正是數理統計方法在社會、經濟領域中的應用結晶。

6．在企業經營管理中的應用。

①市場研究。在市場經濟的今天，開展市場研究尤其重要。市場研究是為某一特定的市場營銷問題的決策而開發和提供其所需的信息的一種系統的、有目的的活動或過程。這里所說的信息，不僅是市場調查所得的數據資料，還包括市場研究人員對資料進行分析所得的結果（如結論、建議等）。市場研究的范圍包括：產品研究、銷售研究、市場與銷售潛量的估計、價格研究、購買行為研究、競爭分析、廣告及促銷研究、銷售成本和利潤分析、營銷環境研究。這些研究又可歸結為四類：

（1）探測性研究，適用於需要研究的問題和范圍不是很明確，無法確定調查內容，引起問題的原因不很清楚的情形。通常的做法：收集與分析第二手資料，集中專家或相關人員的意見，進行小規模的試點調查、定性研究、實例分析。

（2）描述性研究，回答事先計劃好的問題，如「什麼」、「何時」、「怎樣」。通常的做法是：給出統計圖；計算基本統計量（如相對指標、平均指標、變異指標等）；進行相關分析，確定市場營銷中有關問題的相關因素、相關關系及關聯程度。

（3）因果關系研究，用於尋找問題的原因，或確定變數之間有無因果關系。通常的做法是先確定分析對象及其影響因素，然後建立具有單方程或聯立方程形式的經濟計量模型，應用回歸分析方法進行測定。

（4）預測性研究，用於對市場潛力、企業產品前景等進行預測，以此作為市場營銷決策的依據。通常的方法包括：專家意見法，移動平均法，指數平滑法，Box－Jenk－ins法，經濟計量模型法，投人產出模型法等。

在市場研究中，常用且有效的方法就是應用數理統計方法，比較基本的有列聯表分析、相關分析、方差分析；比較高級的有多元統計分析中的聚類分析、判別分析、主成份分析、因子分析、多特性模型等。

聚類分析的目的在於辨別在某些特性上相似的事物，並按這些特性將樣本劃分成若干類（群），使在同一類內的事物具有高度的同質性，而不同類的事物則有高度的異質性。在市場研究中，聚類分析主要用於對消費者群進行市場細分，對產品進行分類，選擇試驗市場，確定分層抽樣的層次，分析消費者的性格特徵和行為形態等方面。

判別分析的原理是：依據樣本的某些特性，以判別樣本所屬類型。與聚類分析不同的是，判別分析是在已知研究對象用某種方法分成若干類的情況下，建立判別函數，用以判定未知對象屬於已知分類中的那一類。在市場研究中，判別分析主要用於對一個企業進行市場細分，以選擇目標市場，有針對性地進行廣告、促銷等活動。

主成份分析是把多個指標化為少數幾個綜合指標的一種多元統計方法。它採用一種降維的方法，即通過適當的變換，找出幾個綜合因子來代表原來眾多的變數，使這些綜合因子能盡可能地反映原來變數的信息量，而且彼此之間互不相關。在市場研究中，主成份分析主要用於分析消費者的嗜好，以此對消費品進行分類。

因子分析是這樣的一種多元統計技術：從眾多變數中提取出少數共同「因子」，用最少的因素綜合解釋大量資料，簡化變數間的關系，從而分析影響變數、支配變數的共同因素（又稱公共因子）有幾個，各因素的本質如何，以由表及裡地探索事物之間的本質聯系。在市場研究中，因子分析常用來分析消費者對各種消費品的態度，研究消費者選擇消費品的因素，以對制定營銷策略和擬定廣告宣傳主題提供參考依據。

多特性模型就是利用與產品有關的多種特性來選擇產品的一種統計模型，是一種總合所有消費者意見的多元統計分析方法。

②經濟活動分析。多元統計分析中的聚類分析、判別分析、主成份分析，因子分析等方法除了應用於市場研究之外，還可用於進行企業或部門的經濟活動分析。例如應用聚類分析方法按經營狀況對企業或部門進行分類；根據已有的關於企業經營狀況的分類

及某一企業的一些經濟效益指標，應用判別分析方法確定該企業的經營狀況的類屬；根據一些經濟效益指標，應用主成份分析方法進行綜合評價，確定企業的排名；根據反映企業經營狀況的大量指標，應用因子分析方法確定影響經濟效益的潛在因素。

經濟活動分析本質上是事後分析，或稱為影響因素分析，即在明確分析對象的影響因素的基礎上，要確定各因素影響的顯著性及影響程度，並從中找出主要的影響因素。此時，有統計軟體包幫忙，經濟計量學的經濟計量模型就可以使經濟活動分析變得容易得多了。

❾ 中大的生物統計學怎麼樣

❿ 鉀鹽勘查的綜合方法技術

張玉君李昌國

（地礦部航空物探遙感中心，北京100083）

摘要中國由於鉀肥的短缺，故而在近30多年中對於鉀鹽勘察的各種新方法研究，給予了巨大關注。這些新方法包括：伽馬能譜測井、航空伽馬能譜、遙感、重力等。本文簡要總結我們在此領域所做研究工作的主要成績。1963年提出並研究了伽馬能譜測井方法和井中伽馬能譜儀，80年代前該儀器經過了數次改型，伽馬能譜測井儀器和方法在6個省得到成功使用。1995年開發了井中放射性能譜交互解釋軟體系統（HRSIS），該軟體系統包括五組功能程序：預處理、定量解釋、趨勢分析、圖形顯示、綜合解釋。自1984年開始進行高靈敏度航空測量在中國西部勘察蒸發型鉀鹽礦產，通常測量4個參數：K、Th、U和磁場。為了對數據進行預處理、處理、穩譜及圖像處理研製開發了航空多道伽馬能處理軟體包（AMGPSP）和航空物探數據圖像處理軟體包（AGIP-SP）。自80年代中期開始應用數字圖像處理技術進行地球物理和遙感數據（MSS和TM）的綜合解譯，用以研究中國西部蒸發型含鉀鹽盆地。在1993年初開發了專門的重力場三維圖像化軟體包（3DIG），首先建立重力場的三維數據陣列，然後以各種形式進行顯示，以揭示該重力場的內部特徵。

關鍵詞鉀鹽井中伽馬能譜儀航空伽馬能譜測量遙感重力場三維圖像化

1伽馬能譜測井方法

據統計世界鉀鹽總儲量中50%是在鑽孔中發現的。為了發現鉀鹽並區分含釷、鈾泥質岩石對鉀鹽的干擾，在1963年研究了伽馬能譜測井方法並研製了井中伽馬能譜儀，80年代前該儀器經歷了五次改型。

該方法的基礎是自然放射性同位素⁴⁰K。⁴⁰K的同位素豐度為0.0119%，其伽馬量子的輻射系數為11.6%，能量適中為1.46MeV，適合探測和能譜分析。

所研製的四道井中伽馬能譜儀用圓柱狀碘化鈉晶體探測伽馬射線譜。這四道是（圖1）：PK道（⁴⁰K的1.46MeV峰的微分道，其能量閾為1.40～1.52MeV）；LI道（左積分道，其能量閾為≥1.30MeV）；RI道（右積分道，其能量閾為≥1.60MeV）；及TC道（總計數道，其能量閾為≥0.2MeV）。在製作井中伽馬能譜儀過程中研究了下述技術要點：

1.1靈敏度

由於⁴⁰K的同位素豐度和伽馬輻射系數都很低，必須提高井中伽馬能譜儀的靈敏度，為此將Nal晶體的長度加大到100～150mm，其直徑由於受鑽孔內徑的限制而不能超過50mm。

圖1四道井中伽馬能譜儀用圓柱狀碘化鈉晶體探測伽馬射線譜

4道是：PK道（⁴⁰K的1.46MeV峰的微分道，其能量閾為1.40～1.52MeV）；LI道（左積分道，其能量閾為≥1.30MeV）；RI道（右積分道，其能量閾為≥1.60MeV）；及TC道（總計數值，其能量閾為≥0.2MeV）

1.2脈沖傳輸

為了保持儀器的解析度，從光電倍增管輸出的脈沖經前置放大器之後，必須在波形和幅度上無畸變地從井下儀器經3600多米長的電纜傳至地面儀器。選用了電壓—電流型傳輸方案。對137Cs的解析度經3600m電纜傳輸之後保持了無長電纜的解析度水平（10%）。

1.3穩定性

地殼的垂直溫度梯度約為每33m升高1℃，因此在鑽孔中3500m深處的環境溫度可能高達100℃。為了使能譜儀達到可靠的穩定性，採取了以下三個措施：選用高溫NaI晶體和光電倍增管；用供給光電倍增管高壓源的正溫度系數補償光電倍增管增益的負溫度系數；採用137Cs的自動穩譜線路以保持譜峰位置的穩定。

某一同位素的任一光電峰疊加在更高能量光電峰的康普頓延續線上。⁴⁰K光電峰下的本底正比於右積分RI（圖1），這是對於K的剝譜法和主分量分析的理論基礎。我們研究了利用主分量分析和剝譜法壓制U、Th干擾以得到更純的鉀異常。方程組（1）展示了主分量分析的數學過程。其本徵向量通過統計得到。

第30屆國際地質大會論文集第20卷地球物理

式中：X為原變數；E為新變數，它們是原變數的線性函數；I為單位矩陣。

1995年研製成功井中放射性能譜解釋軟體系統（HRSIS），它由五組功能程序組成：預處理，定量解釋，趨勢分析，圖形顯示，及綜合解釋。第六組是HELPs（求助功能）。HRSIS系統在微機上用C語言寫成。圖2所示為青海省昆特依盆地位於沉積活動中心的一口鑽孔測井結果的圖像實例。在圖2上KCl層表現為左積分（LI）高、峰頂微分（PK）高、總計數（TC）高、但右積分（RI）低，除了KCl層外還可以清晰地看到湖相沉積的三個階段。

圖2測井圖像實例

此鑽孔位於青海省昆特依盆地沉積活動中心

*最左邊為原始伽馬能譜測井曲線，經用本徵向量調正了比例尺。

*中部為PK、LI及RI的合成三色圖像。石鹽層由於其放射性元素含量低而表現為暗色調，相反鉀鹽層或含雜鹵石層為亮色調，泥質岩層由於含U、Th和K偏高也為亮色調。

*K趨勢曲線及Th-U趨勢曲線呈現出Th、U的遞減及K的遞增，反映出盆地演變的三個階段：半鹹水湖階段；超鹹水湖階段；干鹽湖與超鹹水湖交替階段。

*經主分量分析所獲K曲線展現出在60m和130m深處的富含雜鹵石層。

伽馬能譜測井方法成功地在6個省（雲南、湖北、四川、山東、新疆及青海）得到推廣應用。厚度≥0.5m、KCl含量≥2%的含鉀鹽層在勐野井及其它礦區均可測出。石油部曾制定了「油鹽兼探」的技術政策，在此政策的鼓舞下在江漢油田利用伽馬能譜測並發現了一層厚0.8m的鉀芒硝層，其KCl含量高達16.8%。在四川省發現一層厚度≥0.2m的雜鹵石。在1991年雲南省某新勘探區，第一口鑽孔岩心全部丟失，唯有依靠伽馬能譜測井才補救了鑽孔資料，找到了數層含鉀鹽層，避免了重新打鑽的經濟損失。

2航空伽馬能譜測量

自1984年起在中國西部開始進行以尋找蒸發型鉀鹽礦床為主的高靈敏度航空物探測量。通常記錄四個參數：K、Th、U及磁場。可用多道（512道）或4道航空伽馬能譜儀，所用方柱型碘化鈉晶體的總體積可達50dm³，飛行高度約為90m，線距1～2km，測量比例尺1∶100000～1∶200000。

80年代曾開發了航空多道伽馬能譜處理軟體包（AMGPSP）及航空物探圖像處理軟體包（AGIPSP），皆用FORIRAN語言編寫，使用這兩個軟體包可進行伽馬能譜軟體穩譜、預處理、處理以及航空物探數據的圖像處理^[1,2]。中國西部尋找鉀鹽的地區植被稀疏、地形平坦，是開展航放的理想地區。數據動態范圍通常如下：K——0～8%,Th——（0～40）×10^-6,U——（0～15）×10^-6。

數字圖像處理技術十分有助於提取下述各方面的地質信息：岩性填圖；直接找鉀；鉀鹽礦產沉積的研究；提取構造形跡；以及在某些情況下還能判斷油氣異常^[3,4]。航空伽馬能譜是少數幾種可以直接探測某些元素的方法之一。

例如，做為航空伽馬能譜測量結果的K、Th、U數據合成三元圖像，實際上是一幅三元素區域地球化學圖，與陸地衛星圖像（TM或MSS）綜合，K、Th、U三元素圖像可借用監督或非監督分類方法達到岩性填圖的目的。

含泥質岩石（砂岩、泥岩等）由於富含氧化鉀，成為對直接找鉀鹽的主要干擾。通過分析K、Th雙元素圖像及其散布圖發現，泥質岩石中K和Th含量之間存在一定線性相關性。為了直接確定KCl試用了一系列圖像處理技術，如：主分量分析、彩色坐標系的轉換、植被提取等。

據上述現象和試驗成功地區分了KCl和第三紀砂岩中的氧化鉀，這種砂岩富存於柴達木盆地測區的東北角。對此測區圈定了十處新KCl異常，其中一處經地面驗證，固體KCl儲量增加了3245000t。KCl鹵水對於勘察據有特殊的重要性，將含K≥0.6%的地面水通過圖像圈定為KCl鹵水。

通過監督分類對原14種岩性分類的岩性圖又增加了兩類。不僅成功地區分了KCl與氧化鉀，還成功地區分了KCl與含泥質KCl。

3遙感測量

7個波段的TM數據由於其更高的能譜和空間解析度，對研究含鉀蒸發盆地更為有用。

雖然為了提取地質信息總是希望使用盡可能多的波段，但是仍離不開一幅最佳顯示的三元圖像。最佳三元圖像應包含信息量最多，而三個波段間相關性最低。利用組合相關因子Q做為最優化組合的量度和基礎。

第30屆國際地質大會論文集第20卷地球物理

式中：S_i為i波段的變異；R_i是相關系數。

最佳三元圖像應具有最大的Q值。例如昆特依盆地TM數據中以1、4、7三波段組合為最佳。昆特依盆地是一個現代鹽湖，對於勘察鉀鹽有一定重要性，它位於青海省柴達木盆地的西北方向。圖3a是一幅黑白圖像，它清晰地展示出昆特依盆地的總體地貌景觀，它是一個長80km、寬30km的菱形封閉干鹽湖，一條公路橫穿而過，干鹽湖的北部有阿爾金山、東、西和南部有兩組背斜環繞，有的背斜含具工業價值的油田。

圖3昆特依盆地景觀

a—TM數據的1、4、7波段組成的合成圖像清晰地展現出中國西部昆特依盆地的總地貌景觀，它是一個長80km寬30km的菱形封閉干鹽湖；b—通過1、4、5、6、7波段數據的KL轉換，得到一幅寶貴的異常圖像，在其上KCl表現為白色亮斑

為了建立固體鉀鹽的異常標志進行了圖像采樣，在圖像上選了14個地質目標，統計了它們各自的TM七個波段的亮度值。圖像采樣結果示於圖4。固體KCl（編號12和13）具有明顯的可分辨的波譜特徵，為解譯提供了基礎。

基於波譜分析，通過KL轉換（主分量分析）及分段切割拉伸提取了固體鉀鹽異常（圖3b），這兩種方法的結果十分接近。除了探測KCl，還進行了構造形跡研究、鹽礦特徵分析、鹽盆物質來源的揭示研究等。

圖4圖像采樣結果

曲線為14個地質目標TM7個波段的亮度值。固體KCl（編號12和13）具有明顯的可分辨波譜特徵，提供了建立固體鉀鹽異常標志的基礎

圖53DIG軟體包解釋結果之實例

a—雲南省勐臘重力場第20號局部負異常的似「CT」圖像；b—第20號負異常沿長軸方向的10個斷面，它們揭示出該異常的內部形態，具體描繪出岩層變形情況及其與盆地斷裂的立體關系

圖6雲南省物探人員手工計算的第20號局部負異常的解釋結果

a—半徑為r₁、r₂、r₃、r₄、r₅的圓周上平均剩餘重力差平面圖；b—解釋剖面；c—所獲解釋結果——石鹽岩體；d—剖面之斷面

圖7勐臘重力場剖面

從北向南再經東南縱貫勐臘重力場全區的主切割剖面圖像，並標有等值線。由於顯示的限制將全剖面切成4段

4重力場三維圖像化

鹽層與周圍介質的密度差通常均大於0.3g/cm³，而NaCl與KCl的密度差約為0.15g/cm³，所以重力勘探傳統地用於鹽類礦床勘察。

雲南省物探人員經常用不同半徑圓周上平均剩餘重力之差來估價鹽礦體的形狀和大小（公式3）。

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式中：g_r1、g_r2為在半徑為r₁、r₂的圓周上剩餘重力場數據。n₁、n₂為半徑為r₁、r₂圓周上供平均計算的點數。

原則上講，此平均剩餘重力差接近於重力一階垂向導數。有數個利用此方法所解釋的實例得到了鑽探的驗證。

我們工作的貢獻在於對重力數據進行了三維圖像化，以獲得更好的可視性及更快的解釋。在1993年用FORTRAN語言開發了一個專門用於重力場三維圖像化的軟體包（3DIG）。它利用上延、不同半徑圓周平均剩餘重力差分及其它方法建立重力場三維數據陣列，然後以不同形式加以顯示。

利用此軟體包對中國西南部含鹽勐臘重力場進行了評價。該重力場動態范圍為－3.5×10^-5～2.9×10^-5m/s²。有20個局部負異常。對每一個局部異常都進行了研究，其結果以斷面組形式及似「CT」形式表示，可以揭示出剖面內部與周圍介質的關系並具體描繪出岩層變形及其與盆地斷裂的立體關系。圖5為第20號局部負異常的此類圖像的實例，對此異常還進行了手工計算，以進行對比。圖6即為手工計算結果。圖5及圖6均揭示出第20號局部負異常的內部特徵。圖7展示出該重力場從北往南再到東南縱貫全區的主切割剖面，並標有等值線，由於顯示的限制，全剖面切為4段。

利用鑽探結果及斷面數據通過相關分析（如最小二乘擬合）可以獲得深度比例尺，一旦得到近似深度比例尺，此軟體便可容易地算出鉀鹽或鈉鹽層的埋深、厚度及儲量。

致謝感謝米雙傑、李壽田、張明倫、陳雲龍、李淑儀、陳顯堯等同志參加了研製井中伽馬能譜儀及方法研究。同樣感謝雲南省物探工作者在測量鹽礦重力方面的努力。我們感謝朱月娥、史殿林和謝欣同志在軟體開發方面的工作，以及徐東宸同志負責完成青海航空物探測量。同樣感激高榮錦同志對於S600圖像處理系統的支持。此外應感謝楊星虹和李毅同志對於本文文字和圖件的排版列印。

參考文獻

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形態分量分析

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