地球科学中的许多事物都十分复杂，是非线性和不规则的，运用非线性科学理论、方法(包括分形、混沌和非线性模型等)可以较完整的解决问题。传统的理论只能是简化或定性地刻画自然界中广泛存在的无序、混乱、不规则和不光滑的复杂现象。非线性理论和方法的提出为揭示隐藏于混乱复杂现象中的精细结构和定量地刻画描述它们提供了理论方法基础。分形理论作为非线性科学的一个分支，是研究自然界空间结构复杂性的一门学科，可从复杂的看似无序的图案中，提取出确定性、规律性的参量。 目前可用传统的方法(非线性参数估计法、对数坐标图解法和剩余分析法)确定测区各元素的背景值和异常下限，处理结果与实际资料有一定差异。本文用分形技术中的求和算法来确定地球化学元素的异常下限，实践证明，其处理结果具有较好的效果。 为了考察测区内元素在土壤中富集组合关系以及相关关系，我们采用聚类分析、因子分析、逐步回归分析来分析各元素之间的关系。本文用多重分形算法，对数据进行处理，作出他们的趋势图，并且判定他们的共生组合性，实践证明，其处理结果具有较好的效果。 取得的主要研究成果： 1．用一般分形模型算法得出的异常下限，通过和用传统方法求出的异常下限的对比，其效果明显优于传统方法。 2．用多重分形模型算法，来判定元素的共生组合性，通过和传统方法得出的结果的对比，结果非常接近，其效果满意。