第7章 资料整理

第七章 资料整理

资料整理是任何调查工作的重要组成部分。调查工作所得大量数据和资料包含有各种信息，这些信息常是错综、复杂和多维的。它们有直接的，也有间接的，甚至是无关的。它们常因互相干扰影响而含糊不清，它们需要通过筛选、加工处理、去伪存真和分析整理后才能从中提炼出工作中所需要的有用信息，充分显示出它们之间的内在关系。所以资料整理既是细致的规整清理工作；也是技术性很高的综合研究工作；此外资料整理的第三个任务是将所获成果、认识用简明的形式表达出来，供他人检查验收或用户使用。

资料整理工作包括数据处理与报告编写两部分工作。数据处理又可分原始数据质量评价与资料综合和解释两部分。资料综合和解释包括水文地球化学场特征值的确定和水文地球化学场与研究对象之间关系的研究.

第一节 数据评价

在工作中常需要对原始数据质量予以评价，例如对分析误差进行评估、对分析质量进行检查、检出不合适的数据等。评估分析误差、检查分析质量的方法有回归分析、方差分析、符号检验法和统计量t等方法；检出不合适的离群数据的方法有均值均方差法、Pearson Stephen法、Grubbs法、Dixon 等方法。

一、回归分析检验分析误差

当一批水样由不同人员在不同实验室分析时，结果之间总会有误差。作为水文地质人员，重要的是检查这些误差是否是系统误差。系统误差有绝对系统误差和相对系统误差两种，一元线性回归方程可以帮助确定这两种系统误差。

例7-1-l 某实验室新添一台激光测铀仪，为了检查新仪器是否会产生系统误差，用人工方法配制了一些标准铀溶液，并采集了若干天然水样，同时用新仪器和珠球分析两种方法测定水中铀含量，分析结果列于表7.1.1。

由于水中铀含量服从对数正态分布，故将表中数据换算为对数值，进行回归分析，得如下回归方程，

y=a+bx

式中a=0.08；b=1.029

回归系数?为?????，查附表?得，样品数????、?????时，检验相关系数的临界值ra为??????（见表7.1.2），故回归方程显著，两种分析方法的分析结果具有相关关系。回归方程中的a为系统误差，等于0.08，取反对数值，为1.2(10-7克/升)，激光荧光法比珠球法偏高1.2×10-7 g/L ；(b－1)/1为相对误差，(1.029-1)/1=0.029，即两种方法分析结果偏差 2.9%。

表7.1.1 水中铀含量分析结果(10-7克/升)

样品号 分析方法 激光测铀 珠球分析 样品号 分析方法 激光测铀 珠球分析 样品号 分析方法 激光测铀 珠球分析 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14.8 85.1 1.3 9.7 165.9 14.8 2.7 3.9 22.9 6.0 10.2 74.1 1.5 8.9 120.2 13.2 1.2 1.4 21.4 7.1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 363.1 223.1 43.6 5754.0 10.0 2.2 3.2 3.7 758.6 3.1 219.0 182.0 28.8 4070.0 5.0 1.4 4.1 3.3 509.0 1.8 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 457.1 6.3 1.5 2.0 4.1 53.7 5.0 1445.4 5370.3 2290.8 316.0 4.1 2.2 2.6 4.8 40.7 3.0 1000.0 2820.0 1290.0

二、检验不合适的离群数据

1. Pearson Stephen法

当最大值和最小值均为可疑时，可采用此法剔除离群值。

设有一组由小到大排列的数据x1, x2, ……, xn，按下式计算极差R和标准差S的比值，将它与Pearson Stephen表（表7.1.3）中的临界值对比，检出不合适的离群值。

R?Sxn?x11n(xi?x)2?n?1i?1

（7.1.1）

式中：R－最大、最小值之差； S－方差

例7-1-2 一个金的标准样由15个实验室做了考核分析,其结果如下：25.60，26.56，26.70，26.76，26.78，26.95，27.06，27.10，27.18，27.20，27.39，27.48，27.63，28.01。问其中有无离群值？ 解： 经计算知s＝0.551，代入上式有

给定?＝0.05， 由Pearson Stephen表（见表7.1.3）可查得临界值为4.17，故认为25.6和28.01中的任一个或两个均可能为离群值。

R28.01?256.??4.38S0551.

2. Grubbs法

上例中已知x＝27.02，因(27.02一25.60)＞(28.01一27.02)，故可用Grubbs法先检验25.60是

否为离群值。

（7.1.2）

查Crubbs表（表7.1.4），得临界值为T0.05,15 = 2.409，T1> T0.05,15，故认为25.06为离群值。 剔除25.06，从新计算剩下14个数据的平均值，得x＝27.12，S＝0.401，再计算大值的离群情况。

（7.1.3）

查Crubbs表，得临界值为T0.05,14 = 2.371，Tn< T0.05,14，故认为28.01不是离群值。

T1?x?x127.02?25.06??2.57S0.551

Tn?xn?x28.01?27.12??2.219S0.401

2

rta?a表7.1.2 检验相关系数的临界值（ra）

f?t2

f=N-2 α 0.10 0.05 0.01 1 0.98769 0.99692 0.999877 1 2 0.90000 0.95000 0.99000 2 3 0.8054 0.8783 0.95873 3 4 0.7293 0.8114 0.91720 4 5 0.6694 0.7545 0.8745 5 6 0.6215 0.7067 0.8343 6 7 0.5822 0.6664 0.7977 7 8 0.5494 0.6319 0.7646 8 9 0.5214 0.6021 0.7348 9 10 0.4973 0.5760 0.7079 10 11 0.4762 0.5529 0.6835 11 12 0.4575 0.5324 0.6614 12 13 0.4409 0.5139 0.6411 13 14 0.4259 0.4973 0.6226 14 15 0.4124 0.4821 0.6055 15 16 0.4000 0.4683 0.5897 16 17 0.3887 0.4555 0.5751 17 18 0.3783 0.4438 0.5614 18 19 0.3687 0.4329 0.5487 19 20 0.3598 0.4227 0.5368 20 25 0.3233 0.3809 0.4869 25 30 0.2960 0.3494 0.4487 30 35 0.2746 0.3246 0.4182 35 40 0.2573 0.3044 0.3932 40 45 0.2428 0.2875 0.3721 45 50 0.2306 0.2732 0.3541 50 60 0.2108 0.2500 0.3248 60 70 0.1954 0.2319 0.3017 70 80 0.1829 0.2172 0.2830 80 90 0.1726 0.2050 0.2673 90 100 0.1638 0.1946 0.2540 100 注：当f>100时，可先按t分布临界值表，查出自由度为f的临界值ta，然后按下式计算ra。

表7.1.3 同时检验最大最小值的舍弃限表（Pearson-Stephen表）

n 显著性水平（α） 显著性水平（α） 0.05 0.025 0.01 0.005 0.05 0.025 0.01 0.005 3 1.999 2.000 2.000 2.000 30 4.89 5.06 5.26 5.40 4 2.429 2.439 2.445 2.447 35 5.05 5.21 5.42 5.57 5 2.753 2.782 2.803 2.813 40 5.16 5.34 5.56 5.71 6 3.012 3.056 3.095 3.115 45 5.25 5.45 5.67 5.83 7 3.222 3.282 3.338 3.369 50 5.35 5.54 5.77 5.93 8 3.399 3.471 3.543 3.585 55 5.43 5.63 5.86 6.03 9 3.552 3.634 3.720 3.772 60 5.51 5.70 5.94 6.10 10 3.685 3.777 3.875 3.935 65 5.57 5.77 6.01 6.17 11 3.800 3.903 4.012 4.079 70 5.63 5.83 6.07 6.24 12 3.910 4.020 4.134 4.208 75 5.68 5.88 6.13 6.30 13 4.000 4.120 4.244 4.325 80 5.73 5.93 6.18 6.35 14 4.090 4.210 4.340 4.431 85 5.78 5.98 6.23 6.40 15 4.170 4.290 4.44 4.53 90 5.82 6.03 6.27 6.45 16 4.24 4.37 4.52 4.62 95 5.86 6.07 6.32 6.49 17 4.31 4.44 4.60 4.70 100 5.90 6.11 6.36 6.53 3

18 19 20 25 4.37 4.43 4.49 4.71 4.51 4.57 4.63 4.87 4.67 4.74 4.80 5.06 4.78 4.85 4.91 5.19 150 200 500 1000 6.18 6.39 6.94 7.33 6.39 6.60 7.15 7.45 6.64 6.84 7.42 7.80 6.82 7.01 7.60 7.99 表7.1.4 Grubbs舍弃界限T值

n 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 上侧概率（α） 0.05 1.153 1.463 1.672 1.822 1.938 2.032 2.110 2.176 2.234 2.285 2.331 2.371 2.409 2.443 2.475 2.504 2.532 2.557 2.580 2.603 2.624 2.644 2.663 2.681 2.698 2.714 2.730 0.025 1.155 1.481 1.715 1.887 2.020 2.126 2.215 2.290 2.355 2.412 2.462 2.507 2.549 2.585 2.260 2.651 2.681 2.709 2.733 2.758 2.781 2.802 2.822 2.841 2.859 2.876 2.893 0.01 1.155 1.492 1.749 1.944 2.097 2.221 2.323 2.410 2.485 2.550 2.607 2.659 2.705 2.747 2.785 2.821 2.854 2.884 2.912 2.939 2.963 2.987 3.009 3.029 3.049 3.068 3.085 0.005 1.155 1.496 1.764 1.973 2.139 2.274 2.387 2.482 2.564 2.636 2.699 2.755 2.806 2.852 2.894 2.932 2.968 3.001 3.031 3.060 3.087 3.112 3.135 3.157 3.178 3.199 3.218 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 60 70 80 90 100 上侧概率（α） 0.05 2.745 2.759 20773 2.786 2.799 2.811 2.823 2.835 2.846 2.857 2.866 2.877 2.887 2.896 2.905 2.924 2.923 2.931 2.940 2.948 2.956 3.025 3.082 3.130 3.171 3.027 0.025 2.908 2.924 2.938 2.952 2.965 2.979 2.991 3.003 3.014 3.025 3.036 3.046 3.057 3.067 3.075 3.085 3.094 3.103 3.111 3.120 3.128 3.199 3.257 3.305 3.347 3.383 0.01 3.103 3.119 3.135 3.150 3.164 3.178 3.191 3.204 3.216 3.228 3.240 3.251 3.261 3.271 3.282 3.292 3.302 3.310 3.319 3.329 3.336 3.411 3.471 3.521 3.563 3.600 0.005 3.236 3.253 3.270 3.286 3.301 3.316 3.330 3.343 3.356 3.369 3.381 3.393 3.404 3.415 3.425 3.435 3.445 3.455 3.464 3.474 3.483 3.560 3.622 3.673 3.716 3.754 复习思考题

1. 2. 3.

4.

资料整理工作的目的是什么？ 资料整理工作包括那些方面？ 你知道评价数据的方法有哪些？

系统误差可用什么方法来检查？不合适的离群数据可用什么方法来剔除？

第二节 水文地球化学场特征值的确定

数据处理和解释主要是为了说明水文地球化学特征。体系的特征由元素水文地球化学场的特征值：背景值和特殊(异常)值，水文地球化学场的分布特征，各种水文地球化学场之间的成因和空间关系等组成。

元素含量在天然水体系中的空间分布特征称为水文地球化学场。水文地球化学场有背景场和异常场之分。背景水文地球化学场是指未受局部或特殊(矿化、污染源等)因素影响的水文地球化学分布空间。背景值是背景场的代表性的特征值，也称作为底数，一般用中值或平均值来表示。它可因地质、水文地质、水文地球化学环境、自然地理和人为条件以及区域面积不同而不一。异常值是相对于背景值或自然底数而言，是指含量相对背景值的偏离。因其偏离程度不同，可区分有偏高、增高和异常值。由上可见，确定背景值是水文地球化学研究的基础工作。 在保证样品分析工作质量的前提下，自然底数的确定是否正确，决定于水文地球化学分区或统计单元的确定是否合理，统计计算方法选择得是否得当，样品的代表性及数量是否合乎要

4

求。

在确定自然底数时，常根据与水中元素含量变化关系密切的因素（如气候、地貌、岩石基本类型、地下水类型、水的化学成分、水文地球化学环境等）进行统计单元的划分。在气候因素的影响表现明显的地区，甚至需分别确定出各微气候单元的自然底数，或求出一年之内不同季节（如早季和雨季）的自然底数。

一、背景值的确定

对地表水系而言，根据水中元素的含量变化情况，应按照水系、汇水区域、河流的上、中、下游或两岸不同岩系的河流段落，求出水中元素含量的底数。并根据研究任务的需要，确定是否要求出不同季节或洪水与枯水期的底数。 以下介绍几种确定自然底数的常用方法。

1. 散点法

这是一种粗略的直观作图统计法。它是以横座标表示不同的水文地球化学分区或不同的统计单元，再分别划出它们的纵座标，以表示水中元素含量的高低。然后将所有取样点的分析结果，按相对应的统计单元分别点绘于纵轴附近，即成散点图（图7.2.1）。在散点图上找出散点分布较密段落的上下界限、分别做为底数上限和下限。取该段落内散点密度最大地位置的含量值,做为底数。当散点分布均匀，难以找出密度最大位置时，则可取该段落的中位数（图中的II）、中间点（图中的III），或以该段落所有样品的平均值（铀、镭取对数平均值），做为自然底数。 由这种方法所确定的底数显然不够准确，其结果往往因人而异。它仅适用于野外工作阶段初步确定底数之用，或在资料整理过程中做为划分统计单元的参考，剔除离散点的依据。

2. 正态分布展直法

微量金属元素和放射性元素的水文地球化学性质和野外实际资料都说明，它们在天然水中的含量和浓度处于底数状态时，服从于统计规律。其中氡浓度服从正态分布，铀、镭含量服从对数正态分布。

5

1.0 0.9 0.8 f(log U) 0.6 0.7 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 ?Ni?Nij ??????????????????????????????

正态分布的频率分布曲线为一单峰状钟形曲线（图7.2.2），由最高点对称地向两侧迅速下降，当表示元素含量的X值趋于正负∞时，曲线以X轴为渐近线，样品频率f(X)或f(1gX)逐渐趋近于零。曲线最高点的横座标(??称为正态分布的均值，被研究元素的自然底数与其相当，图上的?值为变量X或1gX的均方差，当样品数N很大时，计算均方差（S）接近于?，，在正态概率格纸上所绘出的正态分布累积频率?(X)或??lgX)的分布，则为一直线。正态分布的横座标X值与纵座标频率f(X)及累积频率中?(X)有如下的对应关系。

由于水化学调查所采集的样本往往是多个水文地球化学单元组成的复合母体，因此它常常不具有标准正态分布的特征。因此在统计底数时，可采取三种方案：①扩大组距，使复杂的多峰曲线变为较简单的单峰曲线；②对样本分布曲线进行修正后再展直；③区分出明显不同水文地球化学单元的母体，分别统计底数。

log U 3. 复合母体扩大组距展直法

水化学调查样本常是一个多子体的复合母体，采用小组距作频率分布曲线时，常得到的是一条复杂的多峰曲线，有时子体对象并不清楚。这时可通过扩大组距来得到一条近似单峰的曲线，然后用φ(U)＝0附近的样组点的回归线来代替展直线。

例7.2-1：某地区一批花岗岩水样中铀含量的分析结果列于下表，分析不同分组方案对背景值的影响。

表7.2.1 某地花岗岩水中铀含量(10ppt)统计表

U, 1.23 2.75 5.2 7.8 12.5 20 N 610 1376 512 83 165 96 30 52 101 181 78 62 125 200 300 520 780 1250 2000 3000 5200 7800 50 65 51 24 15 11 3 0 1 0 水中铀含量的分布直方图和分布曲线见图7.2-3。由图7.2-3可见，统计底数时取铀含量为0～

2000ppt的分布范围较为合适。以下就U=0～100ppt，0～2000ppt和0～20000ppt三种不同的含量范围来统计底数，并比较统计结果。 （1） U=0～100 ppt

制作频率分布统计表(表7.2.2)频率分布曲线(图7.2.4A)和展直线图(图7.2.4B).

表7.2.2 频率分布统计表(U＝1～100 ppt ；组距L = 1.25 cm)

分组( U 10 ppt) 平均值 频数,N 频率,f Σf φ(u) 1～1.778 1.33 610 23.69 23.69 -0.68 1.778～3 2.26 1376 53.20 76.89 0.74 3～5.62 4.73 512 19.88 96.78 1.85 5.62～10 7.50 83 3.22 99.99 3.09 6

0.60

图7.2.3 某地花岗岩水中铀含量分布图

I－地表水；II－风化壳地下

水；III－花岗岩裂隙水；IV－第四系冲积层水和异常水

3.000.500.402.00f0.30?(U)1.000.200.000.100.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00-1.000.200.300.380.400.500.570.600.700.770.800.980.901.00log U (10 ppt) A

log U (10 ppt) B

图7.2.4 某地花岗岩水中铀分布图 A－铀含量频率分布 B－铀含量展直线图, 底数 = 23.0 ppt, ??????ppt

（?）?U=0～2000ppt

采取组距为2厘米和3厘米两种方案进行底数统计，频率分布统计见表7.2.3和表7.2.4，频率分布展直线见图7.2.5。

表7.2.3 频率分布统计表(U＝0～2000 ppt ；组距L = 2 cm)

分组(U 10ppt) 频数，N 频率，f Σf φ(u) ≤2.75 1986 61.4 0.29 2.75～7.8 512 15.8 77.2 0.75 7.8～20.4 344 10.6 87.8 1.17 20.4～51.3 282 8.7 96.5 1.82 51.3～131 112 3.6 100 表7.2.4 频率分布统计表(U＝0～2000 ppt ；组距L = 3 cm)

分组(U 10ppt) 频数，N 频率，f Σf φ(u) <4 1986 61.4 0.29 4～14 760 23.5 84.9 1.03 14～52 378 11.7 96.6 1.83 52～174 112 3.4 100 7

（?）?U＝0～20000 ppt?

采取组距为2厘米和3厘米两种方案进行底数统计，频率分布统计见表7.2.5和表7.2.6，频率分布展直线见图7.2.6和7.2.7。

?

在作展直线时，应主要参考(U)=0左右的样组点来划那条回归线（图7.2.7中的虚线a），它能更好地代表背景场的分布范围。若用全部样组点来制作回归线（图中的实线b），则用它来确定均方差和异常值下限，其结果将明显偏高。因为该回归线代表的是复合母体，许多其它子母体（包括矿化异常）的信息也包含在其中，因此用实线b确定的均方差和异常下限，将会丢失矿化异常的信息。

表7.2.5 频率分布统计表(U＝0～20000 ppt ；组距L = 2 cm)

分组(U 10ppt) 平均值 频数，N 频率，f Σf φ(u) 1～2.5 1.58 610 15.43 15.43 -1.02 2.5～6.3 4 2498 62.97 78.40 0.79 6.3～15 10 248 6.27 84.67 1.02 15～40 25 147 3.72 88.39 1.19 40～100 63 243 6.15 94.45 1.7 100～250 129 115 2.91 99.34 1.95 250～630 400 75 1.90 100 2.5 630～1500 1000 26 0.66 表7.2.6 频率分布统计表(U＝0～20000 ppt ；组距L = 3 cm)

分组(U10ppt) 平均值 频数，N 频率，f Σf φ(u) 0.63～2.5 1.29 701 17.41 17.41 -0.94 2.5～10 5 2070 59.08 76.49 0.72 10～40 20 362 10.33 86.52 1.105 40～150 80 293 8.36 95.18 1.66 150～630 300 140 4.00 99.17 2.4 630～2500 1250 29 0.83 100

200018001600140020001800160014001200N12001000800600400200N10008006004002000.000.501.001.502.002.503.003.504.0000.000.511.021.532.042.553.063.574.08log U (10 ppt)log U (10 ppt)

8

图7.2.6 某地花岗岩水中铀含量频率分布线图 A－组距＝2厘米；B－组距＝3厘米

由图可见，不同的含量统计范围，求得的底数差别很大。不同的统计方案求得的底数具有不同的含义，应选用符合工作要求的统计方案求得的底数值。

3.003.002.00a1.002.00b?(U)1.00a?(U)0.00b0.00-1.00-2.000.000.630.501.001.502.002.462.503.003.13.50-1.000.000.500.831.001.502.002.502.593.003.163.50log U (10 ppt)log U (10 ppt)

A： B：

A

3

B

A－组距＝2厘米；B－组距＝3厘米；

b:φ(U) = 1.2064 U - 1.1361, μ=0.63 = 42.66 ppt,μ+σ=3.1 =12.6 ppb；a:φ(U) = 1.7132 U - 1.2076, μ=0.63 = 42.66

3

ppt,μ+σ=2.46 = 2.8 ppb;

3

b:φ(U) = 1.2753 U - 1.0452, μ=0.83 = 67.6 ppt,μ+σ=3.16 =14.5 ppb；a:φ(U) = 1.6980 U - 1.4030, μ=0.83 = 67.6

3

ppt,μ+σ=2.58 =3.8 ppb;

图7.2.7 某地花岗岩水中铀含量展直线图

例 ????? 某地区寒武系碳板岩水中铀含量底数统计。碳板岩水样中铀含量的分析结果列于表.7.2.7A

表7.2.7A 某地寒武系碳板岩中铀含量(10-8g/L)表

U N 1.3 2.6 7.8 4 21 13 13 33 20 17 26 20 65 33 100 6 140 8 180 1 220 3 260 8 520 7 780 1300 2600 7800 13000 2 3 4 2 4 进行铀含量分布频率和U函数统计（表7.2.7B），并制作含量分布直方图和含量分布曲线分

别见图7.2.8和图7.2.9。

表7.2.7B 某地寒武系碳板岩中铀含量分布频率和U函数

U 1.3 N 4 f 2.51 Σf 2.51 φU -1.96 2.6 21 13.2 15.7 -1.0 7.8 13 8.17 23.9 -.71 13 33 20.7 44.6 -.13 20 17 10.7 55.3 0.14 26 20 12.6 67.9 0.46 65 33 20.7 88.6 1.21 100 6 3.77 92.4 1.43 140 8 5.03 97.4 1.95 180 220 260 520 780 1300 2600 7800 13000 1 3 8 7 2 3 4 2 4 0.62 1.88 98.1 99.9 2.07 3 A B

图7.2.8 碳板岩水样中铀含量的分布直方图（A）和分布曲线（B）

由上图可见，该样本可能由两个以上水文地球化学单元组成的复合母体。

9

采取???、???、???厘米三种不同组距制作频率分布曲线?见相应的表????????、和图???????，可见???厘米分组分案可反映复合母体的分布特征。

表7.2.8 某地寒武系碳板岩中铀含量(10频率分布曲线(L＝???厘米?

组距 1～1.8 U N 4 f 2.34 2.34 Σf φ(U) -2.00 1,8～3 3～5.2 5.2～9.2 9.2～16 16～28 28～49 49～75 75～145 145～260 260～440 440～780 21 0 12.28 0 14.64 14.64 -1.05 -1.05 13 7.60 22.22 -0.77 33 19.30 41.52 -0.21 37 21.64 63.16 0.29 0 0 63.16 0.29 33 19.30 82.46 0.93 9 5.26 87.72 1.16 12 7.02 94.74 1.62 0 0 94.74 1.62 9 5.26 100 3.09 表7.2.9 某地寒武系碳板岩中铀含量(10ppt) 频率分布曲线(L＝???厘米?

组距U 0.94～1.9 1.9～2.5 2.5～8.2 8.2～17 N 4 21 13 33 f 2.23 11.73 7.26 18.44 2.23 13.96 21.22 39.66 Σf -2.01 -1.08 -0.80 -0.26 φ(U) 17～36 37 20.67 60.33 0.26 36～76 33 18.44 78.77 0.80 76～160 160～330 330～700 700～1399 14 12 7 5 7.82 6.70 3.91 2.79 86.59 93.29 97.21 100 1.11 1.50 1.91 3.09 表7.2.10 某地寒武系碳板岩中铀含量(10ppt) 频率分布曲线(L＝???厘米?

组距 U N f Σf φ(U) 0.52～2.1 4 2.23 2.23 -2.01 2.1～5.2 21 11.73 13.96 -1.08 5.2～13 46 25.70 39.66 -0.26 13～31.5 37 20.67 60.33 0.26 31.5～84 33 18.44 78.77 0.80 84～210 15 8.40 87.17 1.14 210～520 18 10.06 97.22 1.91 520～1300 5 2.78 100 3.09

4. 修正展直法

复合母体多数不具标准正态分布特征，为了消除复合母体中特征因素的影响，利用正态分

10

布曲线中的特征点的高度与均方差之间的关系（表7.2.11）对复合母体的频率分布曲线进行修正。这种关系示于图中7.2.12。

表7.2.11 正态分布曲线中的特征点的高度与均方差之间的关系 横座标(x) ? ??? ???? ???? 频率f(x) f(???0.607f(???0.135f(???0.011f(???累积频率?(x) 50% 15.9%,84.1% 2.3%,97.7% 0.1%,99.9% 按照正态分布原理，确定自然底数的一般步骤如下： 第一、将放射性水化学取样分析结果绘制成频率分布曲线

（1）在统计单元的全部分析数据中（每个取样点只取一次分析数据）经初步比较，先剔除那些明显的异常水样，然后将最低至最高值的区间划分为数个含量等级，即所谓分组。一般划分为7～10组为宜，并应基本达到每组有4～5个以上数据。通过在算术或对数座标轴上做散点图的办法，可以帮助我们选择合适的组距和确定组上限和组下限的位置。

例如：某花岗岩地区进行了水化学普查，为确定其中某一统计单元地下水中铀的自然底数，样品数N0=112。最低至最高含量区间划分为10组（图7.2.12）。

图7.2.12 修正展直法确定自然底数

（2）在散点图上数出或用唱票的方法统计出各组的样品数?N（频数），算出各组占样品总数的百分数（频率）

?NN0（%），记入统计表内。

?NN0 （3）在直角座标图上以纵座标表示频率（%），以横座标表示元素的含量（铀等微量金属元素用对数座标）。按组中值（用对数座标时，其组中值位置在组距L长的1／2处）和频率将各组分别标于座标系上，依次连接各点即得出频率分布曲线。

当水化学普查的取样结果，完全符合上述正态分布曲线形态时，频率曲线的峰值对应含量

11

即为元素的自然底数。然而实际上常常由于分析测定方法灵敏度的限制，低含量部分的测量精度低，使曲线的左翼产生严重畸变。而当有相当数量的低异常样品混人时，曲线右翼也会表现出不同程度的畸变，使整个曲线呈正偏形态。此时为使曲线反映出水中放射性元素正态分布的客观事实，必须按正态分布理论对曲线进行修正，才能正确地求出自然底数。 第二、根据正态分布理论，修正频率分布曲线

（1）在图上确定与曲线峰值相对应的横座标位置CU，并从图上量得曲线峰值(N0)max的高度。在实例中，该高度等于7.7厘米。

（2）确定均方差S值。已知己CU＋S位置处的频率应等于0.607倍的峰值频率，因此在纵座标的0.607(

?NN0?NN0?N)max 的高度上，划一平行于横座标的直线，与曲线右翼相交，该交点的横座标对

应点即为己CU＋S位置。量出CU至己CU＋S距离。则得出均方差S的大小。在实例中，0.607(

)max 的高度等于4.7厘米。

?NN0?NN0（3）在横座标上自己点向右量出S的2倍和3倍距离，便得出己CU＋2S、和己CU＋3S的位置。根据CU＋2S的频率等于0.135(确定其相应的点位。

?NN0)max、CU＋3S的频率等于0.011(

?NN0)max 的道理，在图上

实例，0.135()max 高度等于1厘米；0.011()max 高度近似于0.1厘米。 （4）依次连接上述各点便得出修正后的频率分布曲线（图上的虚线部分）。

第三、按修正后的频率分布曲线绘制累计频率分布曲线，为纠正由于样品分组统计所造成的频率分布曲线峰值的偏移，还需按如下步骤绘制展直座标图。

（1）根据修正后的曲线重新求出曲线右翼每组参与计算的样品数?N’和应参加计算的样品总数N0’。曲线的末修正部分?N’＝?N。修正部分的各组，?N’等于组中值在修正曲线上所对应的频率乘以样品总数N0。在图7.2.12上，第七组在修正曲线上的频率为3.3，则?N’=3.3%×112≈4；“第八组在修正曲线上的频率为0.3，?N’＝0.3%×112≈l。

按修正后的各组样品数，求出参加修正后的样品总数，N0’＝74。

（2）根据修正后的样品总数N0’和各组样品总数?N’，算出各组修正的频率

??N N0?NN0和累积频率

，并列于表内。

（3）按照各组的组上限及修正后累积频率，将各组标点于正态概率格纸上，再接这些点分布的总趋向划一直线，即为展直线。

（4）展直线上，对应累积频率为50% 的点的横座标值，即为所研究元素在水中含量的自然底数。

例中CU底＝1.54×106 克／升，

（5）展直线上对应累计频率为84.1%、97.7%、99.9% 的各点的横座标值，分别为自然底数加一倍，二倍、三倍均方差的含量值。在实际工作中，我们把它们分别理解为元素的偏高值、增高值和异常值。该增高值即为通称的异常下限。

为简便起见或在没有概率格纸的情况下，也可以在原频率分布曲线图上，将纵座标轴截成任意比例尺的等长尺度，用以表示u值，自上而下标以3、2、1、0、-1、-2、-3数字（图7.2.12）。然后从累积函数?(u)的数值表中，查出各组的u值。按组上限值及u值在图上标绘出各组点位，同样按各点的总趋向划一直线，得出展直线。在该展直线上对应纵座标为0、1、2、3各点的横座标值，同样为被研究元素的自然底数、偏高值、增高值和异常值。

－

12

5. 近似计算法

当样品的频率分布曲线完全符号正态分布曲线时,也可用计算法近似地求出自然底数值。 首先由曲线最大高度的0.796倍位置，作横座标的平行线，使之与两冀相交，然后从横座标读出与以上两交点相对应的含量值CXa，和CXb，计算出该含量区间所有样品的平均值当作自然底数。

Na?bCXd??C1Na?bXNa?blogCXd??logC1XNa?b （7.2.1）

式中，CXd一水中某放射性元素的自然底数； Na-b一所采用含量区间CXa、CXb内的样品总数； CX一样品中某元素的含量。微量金属元素(如铀)按对数式计算。

按这种方法求底数，参加计算的样品数约占样品总数（不包括异常样品）的百分之五十。

6. 图解法

首先按前述方法对样品分组，求出各组的样品频数，做出频数分布直方图（图7.2.13）。在频数最大的直方内连接S、Q及P、T各点，其交点对应的横座标含量值M0为其众数，当做自然底数。

M0值亦可按下式算出:

M0?X0?i(f2?f1)2f2?f1?f3

（7.2.2）

式中，X0—为众数所在组的组下限值； i—为组距； f1—为众数所在组的前一组的频数， f2—为众数所在组的频数。 f3—为众数所在组的后一组的频数。

对比以上各种方法不难看出—运用座标展直法确定自然底数，有其优越性。天然水中微量金属元素和放射性元素含量为底数状态时，以服从正态分布为依据。经过对实际频率曲线的修正，从而消除了工作中的人为因素和低异常样品的影响，使所求出的底数值尽量地符合于客观

13

事实。从频率曲线上亦便于发现实际工作的质量不足，检查统计单元划分得是否合理。不合理时往往出现严重的畸变或为多峰曲线。

7. 复合母体中子母体的鉴别与分离

（1） 特征性参数对比法鉴别母体

特征性参数对比包括平均值对比和方差对比。如图7.2.14所示,不同的母体，其特征性参数有显著的不同，因此可用特征性参数对比法鉴别两个不同水文地球化学单元是否属于同一母体。

在用特征性参数对比法鉴别两个不同水文地球化学单元是否属于同一母体时，先进行方差对比，在方差无显著性差别时再进行平均值对比。

方差对比是通过建立方差比统计量F，然后将其与F临界值进行对比，大于临界值时，两母体有明显差别，它们不是同一个母体。设一有x1,i和x2,i两个子样，F统计量的计算公式如下：

F?S122S2?11(x1i?x1)2N1?1i?1?N1N2?1?(x2i?x2)2

（7.2.3）

平均值对比分大子样(N1、N2都大于30)和小子样两种情况。大子样采用u检验，小子样采用t检验法。将它们与临界值对比，小于临界值时说明两母体无明显差别。u和t统计量的计算方法如下:

u?x1?x22S12S2?N1N2 （7.2.4）

t?x2?x1S2/N2 （7.2.5）

（2）方差分析

方差分析是根据组间方差(的临界值F?作比较。

SA)和组内方差(SB)之比构成的F统计量，与给定显著性水平下

SA = Q-P SB = R-P

（7.2.6） （7.2.7）

14

S总 = SA + SB = R-P （7.2.8）

式中，SA—组间差平方和；SB—组内差平方和；S总—总平方和。

1??P?ab??

??i?1b?1xij?；Q??N1j?1?a2?????i?1?b?xij?；R??j?1?a2??xi?1j?1ba2ij （7.2.9）

式中，a－子样的样品数；b－子样数 下面举例介绍方差分析的简算法。

例7.2.3 表7.2.12列出两个子样的水中铀含量，分析它们是否可看作为同一个母体进行底数统计？

表7.2.12 水中铀含量(10-5克/升)

I II 3.86 6.21 3.76 4.71 3.53 6.50 3.85 7.16 3.30 7.04 按公式7.2.5~9计算并制作方差分析简算表A和B.

表7.2.13 方差分析简算表(A)

子样号 I II ? -1.55 0.80 铀含量(10-5克/升)-任意数(5.41) -1.68 -0.70 -1.88 1.18 -1.56 1.75 -2.11 1.63 -8.78 4.66 -4.12 j?1?xaij 77.088 21.715 98.803 ?a???xij??j?1?2 15.645 8.242 23.887 j?1?xa2ijP=(1/(5×2))×(-4.12)2=1.697 Q=(1/5)(98.803)=19.761 R=23.887

表7.2.14 方差分析简算表(B)

平方和 SA =Q-P SB=R-Q S总=R-P 18.064 4.126 22.19 自由度 1 8 9 方差S 18.064 0.516 F?SASB F0.05 5.318 F0.01 3.458 差别显著性 显著 35.025 由表7.2.13中方差分析计算结果可见，该两个子样并非来自同一个母体。

（3） 图解法分离复合母体中子的母体：

当组成复合母体的子母体的分布特征差别较大时，需要将它们分开。例如图7.2.15所示，该子样明显地由两个母体组成。曲线中c～f段是它们发生重叠的部分。根据第一个母体的曲线的左半部修正其右部，用a、b、c、d点的数据统计f(U)值，制作第一母体的展直线；根据第二个母体曲线的右半部修正其左部，用f、g、h、i点的数据统计f(U)值，制作第二个母体的展直线。然后对这两个母体分别求得它们的底数。

二、元素水文地球化学异常场的确定

异常场的确定根据工作任务的性质不同而不同。在找矿工作中采用底数的倍数或底数＋均方差的倍数。在水资源评价工作中采区各种类型水的使用标准。在环境评价工作中常采用对人体和对生态的危害程度作为确定异常的标准。

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图7.2.15 多重复合母体分解图

复习思考题

6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

叙述水文地球化学场、底数和异常的概念。

你知道有哪些确定背景值（底数）的方法，它们的使用条件。 合理确定背景值应注意那些问题？ 水文地质单元的划分依据有那些？

分析水化学底数统计时出现非正态分布的原因？

分析水中元素含量分布曲线出现多峰的可能原因，并叙述将非标准正态曲线进行修正的方法？

简述元素水文地球化学异常场的确定原则

作 业

1. 湘西震旦寒武地层地区1:5万水化学普查找矿工作中对溪水、井泉水进行了取样调查 水中铀含量的分析结果列于下表，请用展直法和修正展直法统计底数 。

表A 水中铀含量(10-8 g/L)表 U N 1.3 2.6 7.8 4 21 13 13 33 20 17 26 20 65 33 100 6 140 8 180 1 220 3 260 8 520 7 780 1300 2600 7800 13000 2 3 4 2 4 第三节 水文地球化学特征研究方法

水文地球化学特征研究主要包括水化学成分的分类特征和分布规律，水中离子成分间的相

关关系以及它们与地质体、研究对象之间的关系等。主要研究方法有图解法、数理统计、地球化学模式计算等方法。本节主要讨论前两种方法，第三种方法将在第八章专门讨论。

一、图解法

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图解法有许多种类，也可以自己根据需要创造更好地反映研究对象的特征和规律的图解法。在工作中主要应用的图解法有：直角坐标图、四边形图解、菱形一三角形综合图解等。在进行图解分析时、不仅要考虑到水中主要离子的含量，还应用不同的符号、色彩或数据来表示pH、矿化度、专门研究的水化学元素（如水中U、Rn）、矿化和非矿化、地层和构造、水文地质条件及水文地球化学环境、以及研究对象等。在反映水化学规律的成果图解中，选择其中关键性的因素予以突出表示，而其它有关数据和资料则可列入水化学特征表中。以下举例说明这些图件的制作及其效果。

1. 直角坐标图：

例7.3.1. 例如，用制作SO42--pH关系直角坐标图来表示某铀矿床地下水的水化学特征，矿化度（M ）用不同的符号表示（图7.3.1）。

图中水点的展布具有明显的规律性。S042-的相对含量与pH值成反相关。这一因素制约着地下水中其它某些特征的变化、特别是M和U含量（见图中的附表）。根据SO42--pH、M 关系中所显示的规律，按SO42-含量把该矿床地下水分为4个水化学区。I—强SO42-盐水区，反映了矿体酸性氧化的特征；Il—SO42-和SO42--HCO3-盐水区，反映了矿化构造带水的特征；III—HCO3-－

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SO42-盐水区，反映了构造带围岩炭板岩水的特征；IV—HCO3-水区为灰岩地区的水区。按该图进行的水化学分类而制作的矿床水化学图预测了矿床东部为扩大方向。

例7.3.2. 水中硫酸根增高可以有两种原因：硫化物氧化和矿化度增高。铀矿物常与硫化物共生，例7.3.3. 故前者成因类型的硫酸根增高的铀异常较好；因矿化度增高而例7.3.4. 形成的水异常常是假异常。用硫酸根/氯离子比值与铀含量直角坐标例7.3.5. 图解可以较好地区分这两

类水异常(见图7.3.2)。

表7.3.1列出了某地区水质铀含量平均值与硫酸根/氯离子(X)比值的平均值数据。在水异常范围内划分出三个分区：C区是因水的矿化度增高而造成水中铀含量偏高，为单纯水化学成因的水异常；B和A区是与水化学成因无关的水异常区，它们可能是由矿化所引起的水异常，其中A区的水异常的可靠性比B区更好。

X?－

?(i?1N2?SO4Cl?)

N表7.3.1 水中铀含量(108 g/L) 与硫酸根/氯离子(X)比值数据表

铀 区间 0.021-0.046 0.046-0.1 0.1-0.21 0.21-0.46 0.46-1.00 1.00-2.10 2.10-4.60 4.60-10.00 10.00-21.00 21.00-46.00 含 0.07 0.14 0.31 0.70 1.30 3.10 7.00 14.00 31.00 量 平均值 0.031 X 2.00 1.70 1.70 2.20 2.30 3.60 5.10 4.70 5.60 9.50 2. 四边形图解

例7.3.6.

在420坑道水化学四边形图解中（图7.3.3），例7.3.7. 水点的展布明显地显示了

例7.3.8. －例7.3.9. +

酸性SO4－Na（Fe）向中偏碱性HCO3-Ca水演变的水化学规律。按此规律划分

－例2-+2-1a

了四个水化学类型区：I—强酸性高铀SO4-Na（Fe）水区为Zb碳板岩水；Il—SO427.3.10.

－

-HCO3--Na-Ca水区为Zb2-1碳板岩无矿地段水；III弱酸性高氡铀HCO3—SO42例7.3.11.

-Ca-Na水区，例7.3.12. 为F1矿化带水；IV—中偏碱性的低铀氡HCO3-－例7.3.13. Ca水区，例7.3.14. 为Zb2-1b碳板岩夹灰岩水。矿化产于水化学分区明显的地段（西段），例7.3.15. 水化学图清楚地反映了中和作用类型的地球化学栅的位置（III水区），例7.3.16. 四边形图解显示了”中和成矿作用”的水化学模式。

2-

18

图7.3.3 420坑道水化学四边形图解A及坑道水化学图B

1—巷道；2—构造带；3—矿体；4－水化学分区界线

3. 菱形一三角形综合图解：

它是由一个菱形与一对三角形排列成的一个大三角形的图形（图7.3.4）。菱形图解与四边

－－－－

形图解的原则相同，它有一对阴离子坐标（HCO3 ＋CO32和SO42＋Cl）及一对阳离子坐标（Na＋K和Ca＋Mg）。左下为阳离子三角形图解，右下为阴离子三角形图解。四边形图解的缺

－－＋＋

点是SO42与Cl不分，Ca2与Mg2不分，但这个缺点在其下面的三角形图解中得到弥补。三角形图解中阴阳离子是分开的，不便于进行水化学分类。而这缺点又在上方的菱形图解中获得弥补，因而这是一个较完善的图解方法，目前正被国内外广泛采用。

例7.3.4.

图7.3.4为新建桥地区菱形、三角形综合图解。由图中可见，例7.3.5. I 水区是包气带、坡积层水；II水区是风化壳和构造裂隙水，例7.3.6. III水区是冲积层水；IV水区是具热液活动的构造带水。矿化水点集中分布于V水区中。因此, 在水化学图中位于V水区内的水异常级别升高，例7.3.7. 应引起注意。三角形图解中矿化水的特征表现得更明显，例7.3.8. 矿化水中Mg2+偏高, Ca2+相对较低,阴离子特征为SO42-偏高。因而例7.3.9. 可把S042->10％和Mg2+＞20% 作为该地区的两个辅助水化学找矿标例7.3.10. 志。图解中I?II?III水区的分布及矿化度的演变规律，例7.3.11. 显示了花岗岩地区浅层地下水运动的一般规律，例7.3.12. 即由坡积层水补给花岗岩风化壳水, 而例7.3.13. 后者又最终排泄于地形低洼的大冲沟中。

二、 数理统计方法

常用的数理统计方法有方差分析、相关分析、回归分析、群分析、判别分析、趋势分析和平均滑动分析等。在对比事物、研究它们有无差别时可采用方差分析(这在前面已作了介绍)；在研究水化学成分之间的关系时，可采用相关分析、回归分析、R型群分析等；在研究水样的

19

性质和类型时，可采用判别分析和Q型群分析；在研究元素水文地球化学场的分布特征时可采用趋势分析和平均滑动分析。

1. 相关分析

在水文地球化学工作中，相关分析和回归分析早就成功地被用来解决许多问题。例如用来确定水文地球化学找矿标志，研究地下水水化学成分形成的因素以及查明水异常到矿体的距离等。我们知道，水中元素含量的高低取决于一系列因素：水交替强度、伴生元素的含量、气体动态等。在水岩作用过程中，元素之间存在有一定的联系，这种关系便是确定水文地球化学找矿的依据。

1.1. 线性相关分析

相关分析可以解决以下两个问题：（1）相关密切程度；（2）相关关系的形式。评价线性相关关系的参数有相关系数和协方差。

假定在N个水样中测定了两个化学元素，协方差的计算公式为：

NSXY??XY??X?Yiiii?1i?1i?1NNNiN(N?1) 7.3.1

相关系数便是协方差除以X和Y的标准差：

rXYNN2SXY?SXSY

i2N

i2 7.3.2

NSX??i?1Xi2?(?X)ii?12N；SY??Yi?1N?(?Y)i?1N(N?1)N(N?1) 7.3.3

例7.3.5.在黄铜矿矿床中采了8个地下水水样，pH值和SO42- 含量列于下表，问它们之间是否存

在相关关系？

表7.3.2 相关分析计算表(g/L)

X=pH X2 Y=SO42 Y2 XY 1.8 3.24 6.8 46.24 12.24 3.2 10.24 2.0 4.00 6.40 2.4 5.76 5.4 29.16 12.96 2.0 4.00 4.4 19.36 8.80 2.8 7.84 3.2 10.24 8.96 6.0 36.00 0.1 0.01 0.60 4.0 16.00 2.2 4.84 8.80 5.6 31.36 0.4 0.16 2.24 ??27.8 ??114.44 ??24.5 ??114.01 ??61.00 用公式7.3.1~3，计算所得：SX2＝2.55，SX=1.6； SY2=5.57，SY=2.4；SXY2=-3.45；r=-0.92。将计算所得相关系数与查表所得的临界值r??????????????相比，pH与SO42-相关密切。

需要注意的是，当随机变量均为正态分布时，相关系数给出的评价最佳；如果随机变量不服从正态分布，相关系数给出的评价是偏低的，在类似情况下最好用非参数性相关分析。

1.2. 非参数性相关分析—斯比尔曼秩相关分析

非参数性相关分析的主要方法有斯比尔曼秩相关分析，其计算公式为：

20

r?D?A?B?D2ABB?1121(N3?N)?TY12?tY)?i?1N(Xi?Yi)2TX?112A?1(N3?N)?TX12TY??(t3X?tX)?(t3Y??r(N?2)/(1?r2) 7.3.4

式中，Xi 和Yi 为变量X和Y的顺序号(秩)，TX和TY 为对于变量X、Y中相同值遇见率的肯达尔修正值；t为该秩中相同观察值数；?为司都屯分布函数。当? > ?临，或r>r?时，X、Y之间相关。r?与样本的样品数有关，其计算公式如下：

r??r??2.58N?11.96N?1??0.01??0.05

7.3.5

例7.3.6. 估计地下水中铜和锌例7.3.7. 的相关性。样本容量为12。计算数据见下表。

表7.3.3 秩相关系数计算表

铜含量(微克/升) 秩Xi 修正秩(平均)TCu 锌含量(微克/升) 秩Yi 修正秩(平均)TZn 修正秩兑(Xi-Yi) 秩兑平方 8 11 10.5 12 10 10 0.5 0.25 4 7 6 8 8 8 -2 4.00 6 9 8.5 2 2 305 5 25.00 4 6 6 6 7 7 -1 1.00 2 3 3.5 4 6 6 -2.5 6.25 2 4 3.5 0 1 1 2.5 6.25 4 5 6 2 3 3.5 2.5 6.25 0 1 1.5 2 4 3.5 -2 4.00 10 12 12 16 11 11.5 0.5 0.25 0 2 1.5 2 5 3.5 -2 4.00 8 10 10.5 16 12 11.5 -1 1.00 6 8 8.5 10 9 9 -0.5 0.25 D=58.50 ?? 用公式7.3.4的计算结果为

TCu = 1/12[(283-2)+(263-2)+(223-2)+(203-2)+(343-3)]=4 TZn = 1/12[(2163-2)+(423-4)] = 5.5 A=1/12(123-12)-4 = 139 B=1/12(123-12)-5.5 = 137.5 D=58.5 r=0.788 ?=4.04

根据公式7.3.5，信度为0.01时,其临界值为3.17,故铜和锌之间相关关系显著.

例7.3.7. 在茅排金矿地区取了30个水样，其分析结果列于附表中，用相关分析计算各组分

与金之间的相关系数列于表7.3.4，按信度为0.05的显著性，检验确定了水中金的找矿标志有Cl、

－

Cu2+、S2O32(见7.3.5)。

表7.3.4 茅排金矿地区随着金与各组分的相关分析结果

Au Cl- Cu2+ S2O32- SO42- K+ Mg2+ Ca2+ ? Pb2+ 21

r Au r 0.554 As -0.021 0.454 CN- -0.132 0.392 HCO3- -0.06 0.228 Zn2+ -0.113 0.127 CO2 -0.047 0.025 Eh -0.129 0.073 pH -0.1 0.086 Na+ 0.023 0.133 SiO2 -0.054 表7.3.5 茅排金矿地区随着金与各组分的相关显著性分析

组分 r r0.1=0.31 r0.05=0.36 r0.01 0.43 Cl- 0.554 √ √ √ Cu2+ 0.454 √ √ √ S2O32- 0.392 √ √ × SO42- 0.228 × × × K+ 0.127 × × × ? 0.086 × × × Ca2+ 0.073 × × × Pb2+ 0.133 × × × 显著 性检验 茅排金矿水中金含量与相关成分的回归方程为：

Au=-232+6.158Cu2++80.22Cl-+6.041S2O32-

2. 回归分析

回归方程的计算公式为：

X?rSX(Y?Y)?X;SYY?rSY(X?X)?YSX 7.3.6

将数据代入上式，便可获得直线回归方程：X=aY+b; Y=a’X+b’ 只有当相关关系成立时，才能将回归方程用于预测。

（1）利用回归分析可以根据与某元素相关的元素含量来求算该元素的含量。

例7.3.8 利用例表7.3.2中的数据，计算SO42－ 和pH的回归方程

－

由于在黄铜矿床地下水中pH和SO42含量的变化都是受硫化物的氧化强度控制，故可以根据pH

－

值，用所得方程来计算SO42含量。由表7.3.2可得

X=27.8/8=3.475 X=pH SX=1.596

Y=24.5/8=3.063 Y=SO42- SY=2.306

－

根据公式7.3.6可以写出SO42 和pH的回归方程 SO42-=-1.353 pH +7.765

－－

应用SO42 和pH的回归方程计算所得SO42含量列于表7.3-6。计算值与实测值之间的平均线对误差可用残差平方分析来评价。平均相对误差计算公式如下：

ER?RYY100 7.3.7

式中RY为均方差

RY???Y)2(YN

7.3.8

残差平方分析的计算列于下表7.3.6。

7.3.6 残差平方分析表 计算值 实测值 残差值 残差平方 5.3 6.8 -1.5 2.25 3.4 2.0 1.4 1.96 4.5 5.4 -0.9 0.81 5.1 4.4 0.7 0.49 4.0 3.2 0.8 0.64 -0.4 -0.5 0.25 2.4 2.2 0.2 0.04 0.2 0.4 0.2 0.04 ??27.8 ??24.5 ??0.0 ??6.48 均方差为 平均相对误差为 ER=0.9/3.063×100=29.3%

6.48 RY=8=0.9 22

（2） 回归分析的反用法可用来分析异常的真假

例7.3.9 一般水化学规律表明，水中铀含量与矿化度有关。新建桥地区水化学调查的铀含量和矿化度资料列于下表，采用反用回归分析的方法来剔除因矿化度增高而形成的假异常，筛选出消除矿化度干扰影响后的水异常。

表7.3.7 新建桥地区水中铀含量和矿化度

水样号 419 415 422 8001 426 2 3 6022 306 305 U,1010g/L 3700 150 1050 2500 280 3400 3700 130 25 5 －M,mg/L 54 42 19 132 54 169 266 136 113 58 水样号 301 402 418 382 420 384 364 326 327 405 U,1010g/L 120 560 26 5 39 70 5 50 5 55 －M,mg/L 169 133 44 43 74 50 59 48 58 43 水样号 304 328 425 325 394 381 417 309 310 317 U,1010g/L 100 35 50 130 5 26 26 5 55 50 －M,mg/L 72 97 64 82 47 49 120 73 58 54 回归分析结果表示于图7.3.5。回归线加一倍方差以内的水异常是应矿化度增高而引起的，以外的水异常具有找矿价值。

3. R型群分析

R型群分析根据因素之间的相似程度进行分类。聚近在一起的因素可认为存在成因联系。 例7.3.9. 应用R型群分析可来确定一个地区的水化学找矿标志。

应用附表中的茅排地区水化学资料进行R型群分析的结果示于图7.3.6。由图7.3.6可见，水中金与Cl-, Cu2+, S2O32-密切相关，它们之间可能有成因联系，可以利用它们作为金的找矿标志。

4. Q型群分析

Q 型群分析是一种科学的分类方法。它能综合水质分析的多项指标，分析水样之间的相似程度，按相似系数对水点进行分类；它可减少人为主观性，提高了水化学分区的严格性。 例7.3.10. 根据9号坑道96个水点的6项主要离子的毫克当量百分数（N%），及水中铀氡含量以及pH、矿化度(M)等因素，进行Q型群分析计算。计算结果给出每两两样品之间的角相似系数（cos?），按样品之间的相似程度作出谱系图（图7.3.7）。选择恰当的cos?值作为分类界线，在对谱系图中对样品进行分类，并在水化学图上圈出各类样组的分布地区，统计各类水区的水化学特征。

由图可见，第一类为小梅溪含矿构造水，包括I1小梅溪矿化构造带水；I、II、III矿体水（II、III为绢云母化的硅质－FeS2已型矿体水；III为碱交代型矿体水）；I2为矿体水扩散晕。第二类为无矿水，包括小梅溪构造无矿地段（V）和正常花岗岩水（VI）。由表7.3.8可得出两个很重要

－－

的实用性结论：SO42偏高（＞10％），是区分矿化段与无矿段的标志；SO42强烈偏高（＞25％）

＋2＋

或Mg偏高（＞7％），是矿化水及其扩散晕的标志。据对岩矿资料的分析研究，水中Mg2偏

－

高与矿化的绢云母蚀变有关，SO42的强烈偏高与碱交代中FeS2有关。根据群分析编制的水化学图，规律性很强，不仅区分了矿化水与非矿化水，甚至还能区分碱交代和绢云母代两种不同矿代类型的水化学，性质的差异。

23

图7.3.5 新建桥地区地下水中铀含量与矿化度回归分析实心圈为有价值的水异常a-logU对M的回归

线；b-回归线加一倍方差

图7.3.6茅排地区水化学成分R型

谱系图

5. 判别分析

判别分析可以帮助我们判别事物的性质，如判别异常的真假。在进行判别分析之前应首先用相关分析找出合适的判别指标。

判别分析的工作程序如下：①首先建立两类被判水样的资料；②根据标准水样应用相关分

24

析方法来确定判别因子；③计算判别得分和判得分临界值；④将待判水样的判别得分与判别得分临界值相比，大于判别得分的水点，归第一类水组，小于判别得分的水点属于第二类水组。

例7.3.11 表7.3.8中给出三组水样的水化学成分资料，其中一组为已知的矿化水样（A组），另一组为已知无矿水样（B组），第三组为未知待判水样（C组）。各离子成分与矿化关系的秩和分析见表7.3.9。应用秩相关分析方法，根据相关分析的结果，建立判别因子。

例如对氡含量进行相关分析。将已知矿化水与无矿水的数据列入计算表7.3.10A中，计算小样本的秩和Tmin ，在本例中A组(矿化水组)是小样本。

TA = ΣSNA = SNAi + SNAj + …

7.3.9

式中SN为样本中数据的序号。 TA = 9+10+11+12+13+14 = 69;

将秩和与表7.3-9中的临界值(limT)比较，假如在该范围以外，则两组样本有明显差别。 NA = 6, NB = 8; 查表得 T1 = 32, T2 = 58 lim T = T1～T2

表7.3.8 水化学成分表(毫克/升) N 33 37 30 170 210 201 358 317 443 561 71 359 95 388 120 126 458 168 455 98 443 433 组别 矿 化 水 Rn Bq/L 1356 1462 1564 2690 955 2536 445 390 200 223 178 214 128 278 1169 136 476 713 3004 1287 278 450 U, 10ppt 1040 120 455 208 208 1300 7.8 23.4 2.34 39 46 78 129 38 364 52 620 401 903 905 3 134 logU 10ppt 3.02 2.08 2.66 2.32 2.32 3.11 0.89 1.37 0.37 1.59 1.66 1.89 2.11 1.58 2.56 1.72 2.79 2.6 2.96 2.96 0.48 2.13 2-SO4 13.3 3.5 2.2 9.3 17.6 14.0 6.8 0 5.5 4 4 1 0 1 20.7 23 15 16 0.7 47 3 3 2+Mg 27.2 31.1 28.4 7.0 8.8 9.3 2.7 6.1 11.1 2 6 2 4 1 4.9 3 3 4 25 2 4 4 2+Ca meqv% 62.3 57.6 54.3 67.9 74.9 60.6 64.7 80.0 49.3 72 74 77 74 79 84.4 93 90 85 57 78 37 74 +Na 10.5 11.3 17.3 25.1 16.3 30.1 32.6 13.9 39.6 24 20 21 21 20 10.7 4 7 11 18 20 59 23 -HCO3 85.0 96.5 97.8 72.5 82.4 86.0 92.9 99.1 93.9 94.9 95.4 98.7 99.4 98.5 78.1 75 78 80 99 51 96.5 96.5 pH 7.1 7.8 8.1 7.42 7.0 6.6 7.4 7.95 6.8 7.1 6.9 7.2 7.3 7.3 5.6 6.7 7.2 7.1 7.2 7.5 6.7 7.2 TDS mg/L 187 179 186 174 181 173 122 133 74 191 183 145 204 204 206 52 200 165 185 466 84 185 无 矿 水 未 知 水 表7.3.9 秩和临界值(limT)表 NA NB 4 5 6 7 8 9 10 3 4 5 6 7 8 9 10 T1 3 3 4 4 4 4 5 6 7 7 8 9 9 10 11 T2 11 13 14 16 18 20 21 15 17 20 22 24 27 29 31 NA NB 5 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 7 8 9 10 T1 19 20 22 23 25 26 28 30 32 33 35 39 41 43 46 T2 36 40 43 47 50 54 50 54 58 63 67 66 71 76 80 2 3 25

4 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 24 27 30 33 36 39 42 8 9 10 9 10 10 52 54 57 66 83 84 90 95 105 127 NA－A样本的样品数；NB－B样本的样品数

在本例中TA＝69， T1 = 32; T2 = 58 。TA > T2，TA 在极限范围以外， A与 B 组的氡浓度差别显著，说明矿化水中氡含量与无矿水有显著差别。

表7.3.10A

Rn 浓度秩和分析表

SN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 955 1356 1462 1564 2536 2690 B 128 178 200 214 223 278 390 445 表7.3.10B

U 浓度秩和分析表

SN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 120 208 208 455 1040 1300 B 2.34 7.8 23.4 38 39 46 78 129 TA = 8+10+11+12+13+14 = 68;

NA = 6, N= = 8; T1 = 32, T2 = 58

TA > T2,所以 A 和 B组的铀浓度差别显著

表7.3.10C

SO42- 浓度秩和分析表

SN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 2.2 3.5 9.3 13.3 14.0 17.6 B 0 0 1 1 4 4 5.5 6.8 TA = 5+6+11+12+13+14 = 61;

NA = 6, NB = 8; T1 = 32, T2 = 58

TA > T2, A 和 B 组的SO42- 浓度差别显著.

表7.3.10D

Mg2+ 浓度秩和分析表

SN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 7.0 8.8 9.3 27.2 28.4 31.1 B 1 1 2 2 2.7 6 6.1 11.1 TA = 8+ 9+10+12+13+14 = 66;

NA = 6, NB = 8; T1 = 32, T2 = 58

TA > T2, A 和 B 组的SO42- 浓度差别显著.

表7.3.10E

Na+ 浓度秩和分析表

SN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 10.5 11.3 16.3 17.3 25.1 30.1 B 13.3 20 20 21 21 24 32.6 39.6 TA = 1+2+4+5+11+12 = 35;

NA = 6, NB = 8; T1 = 32, T2 = 58

T2

> T1

, A and B组的 Na+ 浓度差别不显著.

26

表7.3.10F

SN A B 1 49.3 2 54.7 3 57.6 4 60.6 5 62.3 6 64.6 Ca2+ 浓度秩和分析表

7 67.9 8 72 9 74 10 74 11 74.9 12 77 13 79 14 80 TA = 2+3+4+5+7+11 = 32;

NA = 6, NB = 8; T1 = 32, T2 = 58

T

2

A

1

表7.3.10G

SN A B 1 72.5 2 82.4 3 85 4 86 5 92.9 6 93.9 HCO3- 浓度秩和分析表

7 94.9 8 95.4 9 96.5 10 97.8 11 98.5 12 98.7 13 99.1 14 99.4 TA = 1+2+3+4+9+10 = 29;

NA = 6, NB = 8; T1 = 32, T2 = 58

TA < T1, A 和 B 组的 HCO3- 浓度差别不显著.

表7.3.10H SN A B 1 6.6 2 6.8 3 6.9 4 7.0 5 7.1 6 7.1 7 7.2 pH 浓度秩和分析表 8 7.3 9 7.3 10 7.4 11 7.42 12 7.8 13 7.95 14 8.1 TA = 1+4+5+11+12+14 = 47;

NA = 6, NB = 8; T1 = 32, T2 = 58

T2 T1 A and B 组的 pH 浓度差别不显著.

表7.3.10I TDS 浓度秩和分析表

SN A B 1 74 2 122 3 133 4 145 5 172 6 174 7 179 8 181 9 183 10 186 11 187 12 191 13 204 14 204 TA = 5+6+7+8+10+11 = 37;

NA = 6, NB = 8; T1 = 32, T2 = 58

T2 T1 ，A and B 组的 TDS差别不显著.

秩和分析结果表明，矿化水中的铀、氡、硫酸根和镁离子含量与无矿水中的有明显差别。它们可以作为判别分析的判别因子。判别得分的计算公式为：

1Di?N?di

Ni

7.3.10

di =cm/cn 7.3.11

式中，Di－判别得分；di －相似得分；cm－判别标志含量的平均值；cn－判别标志的实测值。 判别得分临界值(D0)是A、B两组判别得分的平均值，其计算方法如下：

DA?DBD0?2

7.3.12

27

?DDA?iNAA?DDB?iNBBNANB 7.3.13

将计算所得判别得分与判别得分临界值相比，前者大于后者时，判为A组型矿化水异常；反之，归类于B组水异常。

小梅溪9号坑道判别分析计算见下表：

表7.3.11 判别分析计算表

N 33 37 30 170 210 201 N 358 317 443 561 71 359 95 388 120 126 458 168 455 98 443 433

Rn 0.5 0.44 0.23 0.25 0.20 0.24 0.14 0.31 1.32 0.15 0.54 0.81 3.39 1.45 0.31 0.51

logU B 0.46 0.72 0.19 0.83 0.86 0.98 1.10 0.82 C 1.33 0.90 1.45 1.35 1.54 1.45 0.25 1.11

水异常

0.28 0.26 0.39 0.37 0.12 0.13 0.51 0.51

0.45 0.27 0.27 0.37 0.44 0.18 0.37 0.37

0.845 0.400 0.660

☆

0.725

★

1.373

★

0.825 0.36 0.625

★

di Rn 1.53 1.65 1.77 3.04 1.08 2.87

logU A 1.57 1.08 1.39 1.20 1.20 1.62

2-SO4

矿化水

0.44 060 0.37 0.63 0.33 0.17 续表7.3-11

di

2-SO4

无矿水

0.86 0 0.94 0.68 0.68 0.17 0 0.17

2+Mg 0.25 0.56 0.98 0.18 0.55 0.18 0.37 0.09 DB Do 2+Mg 0.40 0.35 0.38 0.64 0.80 0.85 DA

Di 0.985 0.92 0.978 1.378 0.853 1.378 1.084 Di 0.518 0.430 0.580 0.490 0.570 0.390 0.400 0.350 0.466 0.775

120、455、98号水异常被判为矿化水异常类；126、458、443、433、168等被判为与矿化无关的假异常。

三、水文地球化学场的研究

研究水文地球化学场的方法有制作元素含量等值线图、趋势分析图和平均滑动分析图等。

1. 元素含量等值线图

这是简单常用的方法，其等值线间距可按含量等级或底数加均方差的倍数来确定。

28

2. 趋势分析图

在整理水化学普查资料时，含量等值线图一般是用一个点与周围最近点作线性插值连线的，它不能充分反映水中各种元素（包括放射性元素）含量的趋势变化和非线性变化。而且在作图时，有较大的主观性。用趋势分析方法整理水化学普查资料，则能避免上述不足。便于研究预测区各个部位水中元素含量相对于周围的变化趋势（增高或降低）及变化程度的大小，弥补根据大范围的元素平均含量（自然底数）和一致的最低异常值确定水异常的弱点。在水中元素含量区域性变化比较大的地区，更突出了低背景区段的异常水晕，而对高背景区段，则能正确地反映出水异常晕中元素含量的增高程度。

3. 平均滑动分析

平均滑动分析是通过滑动求平均值(修匀值)得分方法。它是趋势面分析和图解趋势面分析方法之间的方法。下面介绍二维滑动平均分析的方法。

二维滑动平均分析实质上是介于二维计算法趋势面分析和图解法趋势面分析之间的一种方法。计算法趋势面代表的是一个连续曲面，图解除趋势面则是由离散平面构成的，二维滑动平均值既不代表连续曲面，也不像图解法趋势那样代表一块块互不重迭的平面。因为在滑动过程中，滑动“窗口”是互相重迭的，所以二维滑动平均值只代表“窗口”中心的修匀值。

二维滑动平均分析的一般做法是，先将数据网格化，然后选择一个滑动“窗口”，从图幅的左上角（或右上角）开始，向右（或向左）滑动一个定长距离。这一距离不能大于“窗口”的边长，通常为“窗口”边长的1/3、1/2或2/3等。每滑动一次就对“窗口”内的数据求一次平均值（修匀值），并将其标在”窗口”中心，作为该“窗口”的趋势。当“窗口”滑动到另一端后；就下移一个定长距离，再向反方向继续滑动，如此一直滑动直到覆盖全部图幅为止。这样，便得到了网格化的一系列修匀值。二维滑动平均分析的其余做法与图解法趋势面分析基本相同。下面是几点具体做法。

①数据网格化

对数据进行网格化以前应对数据作预处理，若数据服从正态分布，应剔除明显的异常；若服从对数正态分布，则在剔除明显的异常后，需将其取成对数。

对数据进行网格化是因为水化学数据一般分布很不均匀，为了使数据网格化，可采用邻近搜寻法。具体做法是在预定网格（即最小计算单位）的中心，根据就近连结的原则，将距离读点最近的若干点（一般为4个点）连结起来，求其数据的平均值，并以此作为该网格的数据。也可用四方搜寻或八方便寻法，即以网格中心为原点画4（或8）个象限，在每个象限中根据就近连结的原则，各取1～2个点的数据，求所有各点数据的平均值，并以此作为该网格的数据。 ②“窗口”大小的确定

“窗口”大小的确定应以能否有效地消除原始数据中的随机干扰为原则，以便使数据分布连续可靠，而且能最大限度地保留局部地球化学特征。为此，可参考二维图解法趋势面分析中确定分区面积的方法，将分区面积作为滑动“窗口”的大小，也可以根据网格（最小计算单位）的大小来确定“窗口”大小，如网格边长为l，则“窗口”大小可定为(2l)2或(3l)2等。 ③平均值的求法

滑动平均的计算有等权和加权两种方法，等权平均就是简单算术平均，加权平均常用面加权平均方法，现介绍如下：

设有边长为1的网格化数据xij 。第一次用面积为12的滑动以“窗口”，即每次取四个数据计算

2

其算术平均值；第二次用面积为(2l)的滑动“窗口”，即四个第一次平均值求平均，第二次平均值实际上包含了9个数据，如图7.3.8所示；第三次用(3l)2的滑动“窗口”，即取四个第二次平均值求平均，第三次滑动“窗口”实际上包含了16个数据。以此类推，第n 次滑动“窗口”包含(n＋l)2个数据。

从图7.3.8可以看出，求第二次平均值时各数据的权，实际上就是该数据在历次计算中重复

29

参加计算的次数。进一步推导可以发现，当“窗口”边长为l时，“窗口”各周边上n+1个数据的权相当于二项式(a＋b)n展开后各项的系数，而“窗口”各点的权则为该点所在行、列周边上对应点权的乘积，如当“窗口”边长为3时，周边上四个点的权依次为1、3、3、1，而“窗口”内各点的权均为3×3＝9。据此，可以求出任意大小“窗口”内各数据点的权。

由于地下水与岩石关系密切，地下水化学性质可以反映地质体的某个侧面。充分利用水化学资料，能够帮助我们更全面深入地认识所研究的地质体，有利于进一步发挥水化学资料的作用。广泛应用图解法和数理统计等手段，可以帮助我们归纳出水化学各项分析指标的内在联系和统计规律，从中找出能反映研究区特征的水化学分区规律，使编图工作建立在更加科学的基础上，以能说明更多的地质现象和规律性的东西，使大量水化学资料更好地为国民经济和人民生活服务。

复习思考题

1. 2. 3. 4. 5. 6.

研究水文地球化学场特征的主要内容和方法有哪些？

资料整理过程中常用的图解法有那些？进行图解法研究时应考虑哪些因素？ 说明菱形一三角形综合图解法比四边形图解，三角形图解法优越的地方。 数说你知道的水文地球化学研究中常用的数理统计方法，介绍他们的用法。 简述判别分析的工作程序。

叙述水文地球化学场的研究方法。

作 业

1. 根据附表A水化学资料，2. 用菱形三角形图解方法来研究北准地区的地下水的水化学特

征、演变规律和研究地下水补给排泄区

表A 水化学资料表 水点号 地层 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11 K E2－3 Q Q E2－3 N1 Q 位置 井下农场 阿勒泰煤矿 夏子街 181团 黄花沟 盐池 水源类型 自流井 民井 抽水井 抽水井 自流井 自流井 压水井 乌伦古河上 乌伦古湖 乌伦古河下 乌伦古河中 Ca++ mg/l 3.56 245.03 260.56 255.38 94.9 139.77 112.16 46.59 25.88 100.08 93.18 Mg++ mg/l 0.79 109.68 59.04 66.48 23.76 58.08 17.76 10.32 82087 26.88 24.72 Na+ mg/l 625.88 357.35 142.55 157.35 327.77 433.7 60.08 26.64 657.46 120.9 108.5 K+ mg/l 4.11 7.83 4.46 3.88 4.59 3.58 6.02 4.02 70 7.26 6.46 Cl- mg/l 587.14 360.03 121.86 124.63 357.27 578.28 47.08 16.62 495.19 80.32 53.73 SO4= mg/l 407.38 557.52 484.12 337.31 190.51 327.3 96.15 42.1 444.08 203.69 161.98 HCO3- mg/l 84.58 370.8 356046.0 373.1 120.6 93.7 268.1 141.6 430.5 209.8 234.4 团招待所 2. 根据表B水化学资料 1 统计水中金的底数

30

用相关分析、R型群分析研究找金的辅助找矿标志。

样号 水源 Au 31 32 33 34 3S 36 37 38 39 40 41 42 43 44 46 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 As CN Cu Pb Zn 表B： 茅排地区第一次水化学调查成果表

S2O3 Na K Ca Mg Cl HCO3 SO4 CO2 SiO2 Eh pH M 30.74 269.8 337 6.5 3O8 6.5 溪水 l .52 0 6 1 95 .0028 3 1.5 5.56 1.87 2.62 21.56 4.42 1.37 6 溪水1 1.5 5.48 6 2 1 47 溪水1 1.5 0 溪水 .5 0 48 5 5 64 .00112 3 1.6 5.26 1.68 3.05 23.55 .72 1.37 9 .01064 3 1 5.55 1.69 1.74 26.13 0 1.37 8 3O3 6.85 25.55 339 6.5 354 6.5 324 7 323 7.3 401 5.6 383 5.9 340 6.7 407 6.2 351 5.8 27.19 419.8 27.87 122.51 22.13 34.76 34.11 24.13 22.04 47 4 0 64 .0028 3 1 4.93 2.44 1.74 26.72 .72 1.37 8 井水 .5 2.16 7 9 4 1125 .0014 溪水 30 0 井水 .5 0 井水 .5 0 坡积 60 O 汇水 300 0 0 3.3 .5 4.33 6.18 3.48 43.98 2.21 3.2 6 1.6 4 8 22 320 .00224 3.3 1.5 5.87 1.68 2.16 26.72 0 0 2 1 101 .00112 5 7.5 37.00 4.12 3.05 125.66 2.98 3.66 6 0 0 0 40 .00392 2.7 .5 3.71 1.5 1.31 18.35 2.98 16.01 8 8 1 2 16 .O14 11 6 2 40 3 .75 7.41 2.61 1.74 25.13 6.68 2.29 9 .00392 3 2.5 7.41 2.24 3.48 28.55 3.7 3.2 6 3.66 O 裂隙 5O .67 8 2 0 34 0.0084 3 .5 4.63 1.69 1.74 25.13 0 裂隙 .8 12 7 20 27 105 .0028 2.3 .5 3.09 2.63 1.31 18.45 2.98 10.98 0 溪水 600 ..62 0 27 6 70 溪水 70 2.26 O 11 4 83 .01008 3.3 1.5 6.64 3.19 4.36 28.3 5.14 2.06 O 295 6.7 40.28 297 6.5 31.57 3O.42 28.55 21.58 26.73 .01064 3 1.5 5.55 2.63 2.62 25.13 3.7 1.6 O 溪水 .8 .52 7 6 1 108 .001l2 2.3 1 5.55 2.25 2.62 31.42 O 溪水 .5 0 溪水 .5 0 8 2 0 76 .0028 3.3 1 112 3 3 88 .00336 3 .5 4.33 2.48 2.62 28.3 2.98 10 348 6.6 338 7 348 7 338 6.6 .72 1.83 9 1.14 6 2.75 9 4.98 1.51 1.74 19.79 0 溪水 .5 2.26 O 1 0 28 .00112 3 .5 4.33 2.24 1.74 29.83 0 溪水 .5 .67 12 2 0 51 .0028 3.3 .5 4.93 2.63 2.16 31.42 1.49 2.29 2 溪水 .8 0 河水 7 0 河水 1 O 河水 1 18 18 1 875 .0028 3 .5 4.33 2.06 2.16 28.3 O 1.83 6 1.83 9 283 6.71 30.72 323 7.1 26.2 294 7.4 33.58 323 7.5 350 7.3 338 7.5 349 7 324 7 310 7.1 321 0 359 7 385 7.4 48.O3 28.31 31.32 23.47 26.02 24.17 28.03 88 29.06 5 1 0 150 .00672 3.3 1 6.79 2.25 3.48 31.42 0 6 2 1 76 .0028 3.3 .75 6.17 6.18 2.62 31.42 13.3 2.29 6 .00672 3 .5 6.79 1.68 3.05 25.13 .72 1.37 1 .00112 3 1 4.93 3.38 2.62 23.55 9.6l 1.83 0 2.16 0 l 1 28 6 5 0 28 溪水 .5 O 溪水 1 0 17 3O 1 83 .0028 3 .5 3.71 1.68 1.31 23.55 1.49 1.83 O 2.06 O 2.29 O 3.2 0 1.37 0 溪水 .5 .52 120 7 0 540 .0028 3 1 4.33 1.5 2.62 25.13 0 溪水 1 O 10 3 O 64 .00392 3 1 4.33 1.58 1.74 25.18 0 0 井水 .5 5.5 100 0 0 1140 .00112 3 1.5 4.93 1.69 2.62 28.3 溪水 1.5 .52 0 0 O 221 .0028 3 1 河水 2 0 6.17 1.87 1.74 29.83 0 0 0 0 51 .00392 2.7 .5 7.09 2.07 2.62 26.72 .72 .92 O -6-3 注：Au 含量单位为 10mg／L，Cu，Pb，Zn，As，为10mg/L，其余含量单位为mg／L，Eh单位为mV 第四节 报告编写

野外和实验室工作结束后应编制专门的水文地球化学调查总结报告。总结报告由文字报告、

附图、附表三个部分组成。它们应相辅相成，互相补充。文字报告是图表的说明书；附表是文字总结中的观点和规律的定量表达，是制作附图的依据；附图则是文字、附表中的观点和规律的形象表达。

一、文字报告的主要内容

（1）工作概况：工作区的地理位置及范围；工作任务、目的要求；工作的实际进行情况，包括工作时间，内容、基本方法及完成的工作量；主要成果。

31

（2）区域地质特征：地层、岩性、构造、岩浆活动、热液活动、热液蚀变及地质发展史；各个地层及各种岩石中所研究元素的含量、含矿地层及控矿构造、矿床、矿化点、呈矿现象及矿化特征。

（3）区域自然地理及水文地质特征：气象、地形、地貌及地下水概况；侵蚀、剥蚀、风化作用；地下水类型、埋藏及其分布特征；地下水的补给、径流、排泄条件及水动力分带性；古水文地质特征。

（4）水文地球化学特征区内各层地下水的化学成分，分布及其形成作用；水化学分类及水文地球化学分区；地下水及各种地层和岩石中地下水所研究元素含量的基本分布情况，及其与它在地层中含量及其他影响因素的关系；元素的水迁移形式及水文地球化学作用；水文地球化学分区及水文地球化学环境的分带性；水化学找矿标志的确立；自然底数统计单元的划分，确定自然底数和水异常标准的原则、方法及确定结果。

（5）应用水文地球化学特征说明和解决工作任务中的问题，并提出处理方案。例如在找矿工作中，需应用水文地球化学特征来确定水文地球化学找矿标志、解释与评价水异常及说明其分布规律和形成条件；按找矿意义对水异常的分类、分级原则及其划分结果；对有找矿价值的和有典型意义的水异常的描述，预测成矿远景区的依据原则、等级的划分及预测结果；对所选择的各个深部揭露点及成矿远景区的描述；下步揭露普查工作布置意见。在环境评价工作中应说明污染特征及分布现状、污染源、污染趋势的预测和预防治理的措施。 （6）工作质量评述：质量评述是评价工作和成果的可靠性的基础。 （7）结语中应说明取得的规律性认识和存在问题及今后工作意见。

二、报告主要附图

（1）实际材料图。实际材料图应在相同比例尺的地形地质底图上制作。它是重要的基础图件。在图上应表明水样点的位置、水样点号、水源类型、水化学分析资料(水质类型、矿化度、pH值、元素含量等)。

（2）水文地球化学场图。如水中元素含量等值图、水异常晕分布图、趋势分析图、平均滑动分析等值图等。

（3）水文地球化学特征图件。例如水中元素含量与其它离子含量的关系图等。

（4）工作成果图。例如水文地球化学找矿工作中有成矿远景区预测图；环境预测工作中有污染区分布图等。

（5）其他必要的辅助性图件。例如，综合性水文地质图及相应的剖面图综合柱状图。

三、报告主要附表

（1）基础资料表：水点观测、取样、分析成果总表； （2）综合资料表：如水异常或工程水化学登记表；

（3）综合成果表：例如，水异常点及水异常晕或污染晕综合评价表；成矿远景区综合预测表；污染预测计算表等。

四、报告保存的原始资料

（1）取样登记表

（2）水样分析原始记录表 （3）送样登记表

（4）水源点调查记录表 （5）野外工作记录本 （6）实际材料图

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复习思考题

总结报告应包括那三个部分？说明它们之间的相互关系。 简述文字报告的主要内容应包括那些？

数说报告主要附图的种类和它们应包括的主要内容。 报告主要附表有哪些？

那些原始资料应保存存档？

参考文献

33

1. 2. 3. 4. 5.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rgtg.html