CAFM免费软件在地球化学数据处理与铀异常成因识别中的应用：基于浓度-面积分形模型的新方法

为解决地球化学数据插值与分形建模对商业软件的依赖问题，研究人员开发了CAFM免费软件，集成IDW插值与浓度-面积(C-A)分形建模功能，并提出固定尺度移动平均误差(FSMAE)方法实现快速自动分类。该软件成功应用于内蒙古巴音戈壁盆地银根地区铀(U)、钍(Th)、钾(K)异常的成因区分，通过U/Th双金属指数识别出与沉积作用相关的新铀异常区，为铀矿勘探提供高效工具。

　　

铀作为核能开发的关键资源，其经济开采依赖于高浓度矿床的精准定位。尽管铀在地壳中分布广泛，但如何从复杂背景值中识别有效异常仍是勘探难题。传统技术如航空伽马能谱虽能分离U、Th、K等元素信号，但数据处理常受限于商业软件（如ENVI、ArcGIS）的高成本与运行环境依赖。分形几何理论为解决该问题提供了新思路，但现有工具如Excel+VBA处理大数据效率低下，而Matlab或ArcGIS插件又需特定运行环境。

针对这些挑战，中国核工业航测遥感中心等机构的研究人员开发了CAFM免费软件，集成了反距离加权(IDW)插值与浓度-面积(C-A)分形建模功能，并提出固定尺度移动平均误差(FSMAE)方法实现分形区间的自动划分。研究以内蒙古巴音戈壁盆地银根地区为靶区，基于航空伽马数据（涵盖1.137×10⁷个像素，分辨率20m×20m），通过C-A模型成功区分U、Th、K的异常群体。

关键技术方法
研究采用航空伽马能谱仪（探测范围50-3000 keV）采集数据，通过CAFM完成IDW插值与C-A分形建模，利用FSMAE算法自动识别Log-Log图中的拐点。对比实验验证了CAFM与ArcMap、ENVI的结果一致性。

区域地质
银根地区位于中亚造山带，受多期构造-岩浆事件影响，形成隆凹相间格局。铀异常与沉积盆地、热液活动及侵入岩体密切相关。

C-A分形模型应用
U群体有效指示地表矿化异常，Th群体反映热液活动与侵入岩分布，K群体因易受表沉积干扰而地质意义有限。研究提出的U/Th双金属指数成功区分岩浆型、热液型与沉积型铀异常，并在银根东南部新发现沉积相关铀异常区。

结论与意义
CAFM实现了大数据的高效处理，摆脱了对商业软件的依赖。FSMAE方法提升了分形区间划分的自动化程度。U/Th双金属指数为铀异常成因判别提供了新指标，其应用成果已通过野外验证。该研究为铀矿勘探提供了免费、高效的工具链，尤其适用于新兴勘探区的快速评价。成果发表于《Applied Geochemistry》，得到国家自然科学基金（42372263）等项目的支持。