圓頂礦床電子探針微圖的ArcGISTM鄰近度和聚類分析
研究了來自具有潛在經濟價值的重稀土元素 (HREE) 和其他關鍵元素礦床的次要礦物和副礦物，圓頂山是美國德克薩斯州西部哈德斯佩斯縣的流紋岩石岩，這個第三紀蘑菇狀過鋁質火成岩侵入體的品質估計為 16 億噸。
直徑約 2000 m，高度約 375 m，流紋岩的主要元素組成包括 Si、O、K、Al 和 Na，這種獨特的礦床經曆了後期氟氣相的化學改變，使其富含重稀土元素和其他不相容元素，石表現出異常均勻的礦化。
這項研究是圓頂山礦床先前工作的延伸，其中多元統計分析（主成分分析）将電子微探針元素轉換為礦物圖，使用軟體系統中的工具通過鄰近分析和聚類分析對這些礦物圖進行了空間分析。
使用ArcGIS™的多元空間聚類分析已應用于各個領域，在這裡，鄰近分析評估了钇螢石顆粒之間的分離，以及它們與其他次要礦物的接近程度，聚類分析表明次要礦物和副礦物是否表現出聚類模式，則在什麼距離或距離範圍内。
複合樣品是由上市公司初級采礦勘探公司德克薩斯礦産資源公司對圓頂山流紋岩進行反循環鑽探而獲得的，有興趣測試該礦床并評估流紋岩的礦化情況，選擇随機的岩石碎片，并通過将每個碎片粘合到玻璃岩相載玻片的表面、将它們磨平、抛光和抛光至鏡面來制成薄片。
使用電子探針顯微分析儀 (EPMA)，對四個薄片分析了 16 種元素，技術通過聚焦在薄片上微米大小位置的加速電子束來确定薄片中單個晶粒或晶粒部分的元素組成，電子束與元素的電子互相關聯。
通過電子探針微量分析 4 個圓頂流紋岩樣品生成的礦物圖，YF 顆粒以紅色圈出，其中YF 顆粒緊密相連，礦物顔色：K-晶石（粉紅色）、鈉長石（灰色）、石英（黃色）、磁鐵礦（黑色）和紅雲母（棕色）和 YF（紅色和圓圈），視野 2 毫米 × 2 毫米。
一種方法是建立緩沖區來包圍每個 YF 顆粒，以幫助使用要素類測量顆粒之間的接近度，緩沖區工具的工作原理是在使用者指定的距離處建立緩沖區（環形）多邊形，有兩種類型的緩沖區：歐幾裡得緩沖區和測地線緩沖區。
資料集的性質以及建立的自定義參考系，使用了歐幾裡得緩沖區，它在二維平面中進行測量，平面方法适合資料研究，并測試了 1、10 和 100 μm 的緩沖距離，事實證明，1 微米和 10 微米的緩沖距離适合樣品中小尺寸的钇螢石顆粒。
将這些單獨的礦物圖從栅格轉換為要素類，以便使用地理處理空間分析工具，通過多距離空間聚類分析（Ripley 的 K 函數）研究了要素類，該工具确定要素是否在距離範圍内表現出統計上顯着的聚類或分散。
人們對正方形和矩形資料使用邊緣校正公式，它檢查每個點到研究區域邊緣的距離及其到每個鄰居的距，要被認為具有統計顯着性，觀察到的 K 值必須高于較高置信區間（聚類）或低于較低置信區間（離散）。
Ripley 的 K 分析對評估項目區域的大小很敏感，結果部分反映了這一點，事實證明，選擇适當的分析參數對于防止繪制軸達到 2000 μm 的圖形至關重要，在更遠的距離處，置信區間和觀察到的 k 值超出範圍，不再有效。
所有礦物都存在聚類現象，它們不一定聚集在所有樣本中，大多數礦物質會在更遠的距離發生分散，但并非每個樣品都會發生分散，在不存在聚集或分散的情況下，礦物質随機分布在整個采樣區域。
YF 和其他微量或微量礦物非常接近的地點表明它們是在該礦床中同時形成的，這些資訊有助于了解含有稀土元素的礦物如何互相關聯，以及如何潛在地提取這些特定的目标礦物，這種聚集，特别是在可溶于稀硫酸的含鐵礦物附近。
參考文獻
1.《德克薩斯大學奧斯汀分校，德克薩斯州奧斯汀》
2.《高度分化的富含 REE 的淺成流紋岩的礦物學和結晶曆史》
3.《德克薩斯州佩科斯山脈布蘭卡地區大陸弧内富含稀有金屬的過鋁質流紋岩》
4.《含冰晶石和富含稀有金屬的流紋岩，德克薩斯州哈德斯佩斯縣塞拉布蘭卡峰》
