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研究区大地构造位置位于华北板块、扬子板块、特提斯古海洋板块碰撞的应力作用区。研究区所处的徽县-两当北部成矿区带,岩浆活动强烈,各期次断裂构造发育,是西秦岭重要的金成矿区之一。论文主要依托西秦岭火鸡山地区开展了1:1万土壤地球化学测量工作,共采集土壤化探样品1030件,以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn及Mo等12种元素含量数据为对象,利用相关性分析、聚类分析、因子分析进行元素组合划分,研究元素空间变化特征。引入分形和多重分形理论,采用含量-面积模型(C-A法)、多重分形滤波技术(S-A法)和局部奇异性指数法,确定各单元素异常下限,运用阈值进行插值,对单元素进行异常提取与解析。在单元素异常分形解析的基础上,采用因子-泛克里格模型对研究区化探数据进行空间定量组合求异,分析组合元素变异性及结构,并绘制因子得分等值线组合异常图和空间定量组合3D分布图。应用多重分形滤波技术绘制因子得分背景和异常图,使背景和异常相分离,有效地提取了各因子的隐蔽元素组合异常信息。综合地质背景、单元素及组合元素异常特征,对研究区地球化学元素异常作出分类和评价解析。得到以下成果和认识:(1)通过对区域地质背景及野外地质调查分析,研究区地质特征主要表现为:区域断裂、褶皱构造较发育,以断裂为主。存在F1、F2和F3三条断裂,另有沿NE向展布的韧性剪切带,Au异常密集区受断裂构造控制明显。(2)根据地球化学数据进行变化系数统计和元素组合关系分析,研究区土壤中As、Bi、Au、Sb、Pb及Ag元素呈强富集分布,W、Sn、Hg及Mo元素呈富集分布。Bi、Ag、Mo、Hg、Sb、As、Pb、Au及W元素分化和迁移能力较强,呈强分异分布,极有利于迁移富集成矿。多元统计分析表明,F1因子所占方差贡献率最大,为33.133%,表现为Au-Ag-Pb-Zn-Sb元素组合。(3)基于分形理论提取异常信息对比分析结果表明:C-A模型提取时无需剔除元素的极值,提取的异常多分布于高背景区域,但在弱异常区域提取中有一定局限性。S-A模型和奇异性指数可以很好地提取变化背景异常,S-A模型可以滤掉不同尺度下的背景值,提取出局部异常信息,弥补了C-A模型的不足,但边缘区域异常无法有效提取。局部奇异性指数法可以在以上两种方法的基础上进行局部深层次提取,可以作为识别地球化学弱异常的有力工具。三种分形方法的对比分析研究,为研究区深层次地球化学异常解析提供了有力证据。(4)因子-泛克里格模型分析了各组合元素的空间结构,较为合理地表达了研究区地球化学元素组合异常信息。因子得分等值线图和空间定量组合3D分布图,多角度刻画了元素异常。多重分形滤波技术(S-A)对组合元素异常的提取,可为有利区段圈定提供重要参考。(5)共圈定出8处找矿远景区,包含Ⅰ级异常1处(Ⅰ-1),Ⅱ级异常2处(Ⅱ-1、Ⅱ-2),Ⅲ级异常5处(Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3、Ⅲ-4、Ⅲ-5)。其中,Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅱ-2为重要的找矿有利区段。并提出了进一步工作建议。