Experiencia del estudio geoestadístico de composición química de ...

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A la vista de la naturaleza de los ceros existentes, en nuestro estudio aplicaremos elreemplazamiento multiplicativo en función del umbral de cada parte (Martín-Fernández,2003). La cantidad de ceros presente en las diferentes partes y los patronesobservados nos sugieren desarrollar nuestro análisis estadístico contemplandodiferentes subcomposiciones. Naturalmente, realizaremos el estudio incluyendo las 12partes del conjunto de datos. A continuación, repetiremos el análisis considerandotodas las partes menos las tres tierras raras, es decir, analizando la subcomposición de9 partes que no incluya las tierras raras. Finalmente, el elevado número de cerospresentes nos aconseja repetir el estudio únicamente considerando las partes quecontienen una cantidad nula o despreciable de ceros. En este caso analizaremos unasubcomposición de 6 partes.3.2. Principios iniciales de la interpretación geoquímica de los modelosgeoestadísticos.Nuestra etapa de análisis descriptivo se inicia representando el biplot en los treshiperespacios correspondientes según la subcomposición que analicemos. Tenemoshiperespacios de tres tipos: 12-dimensional, 9-dimensional y 6-dimensional. En losbiplots de las Figuras 3, 5 y 6, cada elemento químico o parte se identifica con un rayodel hiperespacio de los datos clr-transformados. Distancias pequeñas entre los vérticesde los rayos sugieren un gran grado de semejanza entre la variación de las partescorrespondientes. Las longitudes de los rayos muestran la magnitud de la variabilidaddel parte correspondiente. Los valores asociados a las distancias entre los vértices delos rayos ⎯Var(ln(X i /X j ))⎯ y asociados las longitudes de los rayos ⎯Var(clr(X i ))⎯ semuestran en la Tabla 4.Tabla 4. Matriz de variabilidad relativa Var(ln(X i /X j )). La última columna muestra la variabilidad totalasociada a cada componente X iXjVar. totalXi Mn Fe Cu Zn Ga Rb Ba La Ce Nd Sr Pb XiMn 0 0,606 0,923 0,934 0,807 0,786 0,529 0,807 0,849 0,804 0,725 1,022 0,366Fe 0,606 0 0,416 0,651 0,292 0,325 0,173 0,259 0,303 0,274 0,209 0,986 0,187Cu 0,923 0,415 0 0,744 0,694 0,663 0,581 0,576 0,607 0,613 0,603 1,082 0,313Zn 0,934 0,651 0,744 0 0,925 0,928 0,852 1,041 1,088 0,984 0,736 1,282 0,424Ga 0,807 0,292 0,694 0,925 0 0,305 0,230 0,295 0,356 0,348 0,284 1,389 0,247Rb 0,786 0,325 0,663 0,928 0,305 0 0,208 0,339 0,365 0,436 0,139 1,013 0,229Ba 0,529 0,173 0,581 0,852 0,230 0,208 0 0,204 0,227 0,252 0,177 0,960 0,183La 0,807 0,259 0,576 1,041 0,295 0,339 0,204 0 0,079 0,126 0,345 1,139 0,217Ce 0,849 0,303 0,607 1,088 0,356 0,365 0,227 0,079 0 0,166 0,371 1,100 0,230Nd 0,804 0,274 0,613 0,984 0,348 0,436 0,252 0,126 0,166 0 0,392 1,120 0,230Sr 0,725 0,209 0,603 0,737 0,284 0,139 0,177 0,346 0,372 0,392 0 1,110 0,212Pb 1,022 0,986 1,081 1,282 1,389 1,0129 0,960 1,139 1,100 1,120 1,110 0 0,50820
3.3. Biplot en el clr-hiperespacio de 12-dimensiones3.3.1. Factores mineralógicosEn la Figura 3 se muestra el biplot composicional que se obtiene utilizando las 12partes del conjunto de datos. Este gráfico biplot está confeccionado en el espaciobidimensional de los dos primeros ejes asociados a la descomposición dvs. Estos dosprimeros ejes recogen un 52% de la variabilidad total, sugiriendo que la representaciónbiplot no tiene una calidad alta. En consecuencia, todas las características especialesasociadas al comportamiento de las partes y todas las relaciones entre ellas que seansugeridas por este biplot deberán ser tenidas en consideración de una manera muycuidadosa y, en ningún caso, de una manera concluyente.clr(Pb)clr(Mn)clr(Ce)clr(La)clr(Nd)clr(Ba)clr(Rb)clr(Cu)clr(Fe)clr(Sr)clr(Ga)clr(Zn)Figura 3. Biplot de los datos clr-transformados con 12 variables (Proporción explicada dela varianza: 52%).Tal como se aprecia en esta Figura 3 y en la Tabla 4 los vértices asociados a las partesLa y Ce están muy cercanos ⎯Var(ln(La/Ce))=0.079⎯ y, por lo tanto, sugiere que sonpartes aproximadamente proporcionales. En la región de investigación las tierras rarasno son contaminantes del medioambiente, no tienen origen tecnogénico, su presenciase puede ciertamente determinar cómo una causa mineralógica, es decir laspropiedades geoquímicas de los suelos condicionan su composición mineralógica ynada más. Los minerales más conocidos, que contienen La y Ce, son la bastnaesita[(Ce, La)(CO 3 )F] y la monacita [(Ca, Ce, La, Th…)PO 4 ]. En la presentación del esteestudio se ha comentado la presencia de monacita en las rocas arenosas parentalesde la región de investigación. El rayo de la tercera tierra rara, Nd, también aparece(Figura 3) muy cerca de los rayos de La y Ce. Las propiedades geoquímicas de esteelemento son un poco distintas de las de Ce y La, en particular, su contenido en losminerales es esencialmente menor. Además el comportamiento en procesosgeoquímicos de Ce y La, de un lado, y el Nd, del otro, es también bastante distinto. Lavariabilidad relativa entre el neodimio y la de los lantano y cerio (Tabla 4; 0.126 y21
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