综合分形-FCM异常指数框架在金地球化学异常制图中的应用研究

《Scientific Reports》：An integrated fuzzy–fractal geochemical index for gold exploration targeting in the Saqqez mineralization belt, Iran

　　

摘要

在复杂的地球化学环境中，将异常与背景值分离仍然是一个主要挑战。本研究提出了一种创新的综合框架，结合了浓度 - 数 (C–N) 分形模型和模糊 C-均值 (FCM) 聚类，以改进萨南达吉 - 锡尔詹地带萨克泽成矿区的金地球化学异常制图。分形模型用于数据驱动的异常识别和背景抑制，而 FCM 聚类用于识别与成矿相关的多元素模式。本研究的主要创新之处在于开发了综合分形 - FCM 异常指数 (IFFAI)。该连续、无量纲指数整合了标准化的基于分形的异常强度和 FCM 隶属度，能够同时量化异常强度和分类置信度。结果表明，尽管单独的分形模型和 FCM 聚类无法完全划定所有成矿带，但综合的 IFFAI 方法成功地以连贯且连续的模式识别了萨克泽地区所有已知的金成矿带。此外，通过将分形异常类别与 FCM 衍生的成矿亲和因子相结合，对地球化学样品进行了系统性优先排序，显示出与活跃找矿目标之间的强空间相关性。与单独使用的方法相比，所提出的框架在空间分辨率、异常连续性和背景噪声减少方面提供了显著改进。总体而言，该方法可作为地球化学异常制图和找矿目标优先排序的有效决策支持工具。