روند کنونی آلودگی خاک ها با فلزات سنگین در پژوهش های خاک شناختی اهمیت خاصی دارد. هدف از انجام این تحقیق پهنه بندی توزیع مکانی فلزات سنگین در خاک سطحی (صفر تا 10 سانتی متر)، با استفاده از 315 نمونه برداشت شده از منطقه انگوران استان زنجان است. نمونه خاک با فاصله 500 متر در یک الگوی شبکه بندی منظم جمع آوری شد. مقادیر کل و قابل جذب سرب، روی، کادمیم، مس و نیکل برای هر نمونه خاک اندازه گیری شدند. داده ها دارای توزیع چولگی مثبت و مقادیر پرت و دور از مرکز بودند. رویکرد box-cox و ln برای نرمال سازی داده ها استفاده شد. همبستگی مثبت قوی بین فلزات سنگین مشاهده شد. الگوی مکانی متغیرها توسط محاسبه تغییرنماهای تجربی و مدل های برازش داده شده زمین آماری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل کروی بهترین نتیجه را برای توصیف تغییر پذیری مکانی سرب، روی، کادمیم و واکنش خاک داشته است. نتایج نقشه های کریجینگ نشان داد که غلظت فلزات سنگین در اطراف کارخانه های تولیدی افزایش یافته و با افزایش فاصله غلظت آن ها کاهش می یابد. بر اساس نقشه های کریجینگ غلظت کل فلزات سنگین یک الگوی مکانی قوی در جنوب شرق، مرکز و شمال شرق منطقه مورد مطالعه را نشان داد. خوشه بندی داده ها از طریق کمینه سازی یک تابع عضویت در قالب الگوریتم fuzzy c-means with extragrades در نمای فازی 3/1 انجام شد. بر اساس توابع شاخص عملکرد فازی، آنتروپی نرمالیزه شده و شاخص جداشدگی مناسب ترین خوشه بندی با تعداد 8 کلاس تعیین شد. بررسی مراکز کلاس ها و مقادیر عضویت نشان داد که به رغم تعداد کم متغیرها الگوریتم به خوبی قادر به خوشه بندی داده ها بوده است. اگر چه مقادیر حدی در کلاس نامعمول قرار داشتند اما مراکز سایر کلاس ها نیز آلودگی بالایی نشان می داد. کلاس های c، e، f و h با آلودگی بالا در مرکز تا جنوب شرق و کلاس های a، b، d و g در شمال و غرب منطقه قرار داشتند. کلاس نامعمول در بخش بزرگی از منطقه پراکنده بود و عمدتاً با محل معدن و کارخانجات فرآوری انطباق داشت. این نقشه ها اطلاعات با ارزشی د رخصوص ارزیابی آلودگی فراهم می سازد.