TAS-PF:基于大数据概率场的TAS扩展图解

于秋野, 李绍竑, 王智岩. TAS-PF:基于大数据概率场的TAS扩展图解[J]. 地质与资源, 2025, 34(2): 255-264. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.013
引用本文: 于秋野, 李绍竑, 王智岩. TAS-PF:基于大数据概率场的TAS扩展图解[J]. 地质与资源, 2025, 34(2): 255-264. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.013
YU Qiu-ye, LI Shao-hong, WANG Zhi-yan. TAS-PF: Extended TAS diagram powered with probability field of big data[J]. Geology and Resources, 2025, 34(2): 255-264. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.013
Citation: YU Qiu-ye, LI Shao-hong, WANG Zhi-yan. TAS-PF: Extended TAS diagram powered with probability field of big data[J]. Geology and Resources, 2025, 34(2): 255-264. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2025.02.013

TAS-PF:基于大数据概率场的TAS扩展图解

  • 基金项目:
    吉林省教育厅科学技术研究项目“机器学习方法扩展传统图解进行火成岩样品分类”(JJKH20210689KJ)
详细信息
    作者简介: 于秋野(1989—),男,博士,主要从事地学数据分析与大数据技术交叉方向研究工作,通信地址 吉林省长春市净月大街3658号,E-mail//yuqiuye@jisu.edu.cn
  • 中图分类号: P628

TAS-PF: Extended TAS diagram powered with probability field of big data

  • 大数据时代背景下,地学数据规模持续增长. 以TAS为代表的传统图解面临困境:一方面,有限图幅内投点过多导致可读性降低,无法呈现有效、直观的可视化效果;另一方面,原始数据陈旧的传统图解若引入新数据可能导致分类边界发生扰动,从而降低判别分类结果的稳定性,并难以兼容已有文献投图. 针对上述问题,本文首先继承前期研究为TAS图解所做的扩展,为经典图解中的各岩性标签构建基于空间位置的类别分区. 根据待分类数据投图位置与各类别分区的空间关系进行判别,并以数据表形式呈现分类结果,从而弥补数据规模增大带来的投图可读性降低. 另外,从GEOROC数据库中提取24万余条火成岩的主量元素数据,将其在TAS图解上进行可视化,并按岩性分类进行核密度分析. 基于分析结果在投图坐标范围内构建对应类别概率场,基于待分类数据在各概率场中所处位置信息计算概率,并对比不同岩性标签的概率结果. 基于概率场利用已知岩性标签数据判别待分类数据,补充传统分类边界模式,并提供更具有定量意义的判别结果.

  • 加载中
  • 图 1  GEOROC中筛选出的火成岩数据条目分布图

    Figure 1. 

    图 2  GEOROC中部分岩石类型概率场等高线图

    Figure 2. 

    图 3  将文献数据投到概率场扩展的TAS图解

    Figure 3. 

    表 1  GEOROC数据库中岩石类别样品数统计表

    Table 1.  Statistics of rock category samples in the GEOROC database

    原文名称 中文翻译 样品数 原文名称 中文翻译 样品数
    Basalt 玄武岩 79997 Trachydacite 粗面英安岩 771
    Andesite 安山岩 44560 Phonotephrite 响质碱玄岩 587
    Rhyolite 流纹岩 22358 Leucitite 白榴岩 580
    Andesite_basaltic 玄武质安山岩 16046 Comendite 钠闪碱流岩 575
    Tholeiite 拉斑玄武岩 13306 Benmoreite 歪长粗面岩 569
    Dacite 英安岩 12977 Pantellerite 碱流岩 510
    Trachyte 粗面岩 7003 Ankaramite 富辉橄玄岩 478
    Basanite 碧玄岩 5520 Carbonatite 碳酸岩 412
    Trachyandesite 粗面安山岩 5455 Melilitite 黄长岩 357
    Phonolite 响岩 3912 Foidite 副长岩 273
    Komatiite 科马提岩 3680 Oceanite 大洋岩 164
    Trachybasalt 粗面玄武岩 3424 Trachyphonolite 粗面响岩 121
    Kimberlite 金伯利岩 3001 Trachydolerite 粗面辉绿岩 35
    Picrite 苦橄岩 2687 Dolerite 辉绿岩(常规拼写) 26
    Hawaiite 夏威夷岩 2532 Ore 矿石 26
    Nephelinite 霞石岩 1929 Trachybasanite 粗基碧玄岩 18
    Rhyodacite 流纹英安岩 1725 Lamprophyre 煌斑岩 13
    Tephrite 碱玄岩 1345 Diorite 闪长岩 9
    Boninite 玻质古铜安山岩 1323 Granite 花岗岩 3
    Latite 安粗岩 1186 Diabase 辉绿岩(北美拼写) 2
    Shoshonite 钾质安粗岩 1138 Gabbro 辉长岩 2
    Adakite 埃达克岩 1009 Peridotite 橄榄岩 2
    Mugearite 钠质安粗岩 1003 Granodiorite 花岗闪长岩 1
    Lamproite 钾镁煌斑岩 964
    岩石中文名称翻译据文献[21].
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    表 2  将文献数据投到概率场扩展的TAS图解后生成的部分判别结果展示表

    Table 2.  Discrimination results generated by the extended TAS diagram with probability field

    概率场分类结果 概率 经典TAS分类结果 SiO2 K2O Na2O 数据来源
    Rhyolite 0.74 Rhyolite 77.7 4.42 3.1 文献[24]
    Rhyolite 0.776 Rhyolite 77.58 4.86 3.5 文献[24]
    Rhyolite 0.772 Rhyolite 77.55 4.94 3.49 文献[24]
    Rhyolite 0.798 Rhyolite 77.38 5.68 2.86 文献[24]
    Rhyolite 0.872 Rhyolite 77.21 4.96 3.46 文献[24]
    Rhyolite 0.921 Rhyolite 77.12 4.25 3.67 文献[24]
    Rhyolite 0.821 Rhyolite 77.06 5.52 3.23 文献[24]
    Rhyolite 0.909 Rhyolite 76.98 5.18 2.51 文献[24]
    Rhyolite 0.849 Rhyolite 76.86 3.26 4.16 文献[24]
    Rhyolite 0.891 Rhyolite 76.32 5.1 3.79 文献[24]
    Rhyolite 0.993 Rhyolite 75.9 4.29 4.27 文献[24]
    Picrite 0.904 Basalt 48.17 0.72 1.88 文献[25]
    Basalt 1 Basalt 50.56 0.77 2.44 文献[25]
    Lamproite 0.775 Basalt 47.44 0.73 2.29 文献[25]
    Basalt 0.888 Basalt 49.15 1.38 2.59 文献[25]
    Basalt 0.734 Basalt 47.92 0.71 3.04 文献[25]
    Tholeiite 0.884 Basalt 50 0.45 2.13 文献[25]
    Basalt 0.821 Basalt 49.6 0.47 2.04 文献[25]
    Tholeiite 0.971 Basalt 50.4 0.5 2.38 文献[25]
    Tholeiite 1 Basalt 50.8 0.69 2.3 文献[25]
    Basalt 0.83 Basalt 48.5 1.16 2.61 文献[25]
    Basalt 0.943 Basalt 49.4 0.77 2.34 文献[25]
    所用数据引自文献[3-7, 11-12, 24-25],考虑篇幅等因素仅展示投图中的部分数据结果. 含量单位:%(质量分数).
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出版历程
收稿日期:  2024-02-01
修回日期:  2024-03-04
刊出日期:  2025-04-25

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