吉林省延吉紡織廠金礦組合異常特征及找礦意義

張 瀟，賈大成，高 文，姜 濤，杜明龍，2，唐 爍，3，何寬民，3

（1．吉林大學地球探測與信息技術學院，長春130026；2．河北省地質礦產勘查開發局第五地質大隊，河北唐山550002；3．河北省地質礦產勘查開發局第四地質大隊，河北承德067000）

吉林省延吉紡織廠金礦組合異常特征及找礦意義

張 瀟1，賈大成1，高 文1，姜 濤1，杜明龍1，2，唐 爍1，3，何寬民1，3

（1．吉林大學地球探測與信息技術學院，長春130026；2．河北省地質礦產勘查開發局第五地質大隊，河北唐山550002；3．河北省地質礦產勘查開發局第四地質大隊，河北承德067000）

化探的數據處理和評價（尤其是多種方法數據處理及組合異常圈定等）目前尚無明確的技術規范，實際應用中多采用2種處理方法：①所選元素為成礦的指示元素，將分析的元素全部疊加來圈定全元素組合異常；②強調指示元素的相關性，按元素相關性圈定相關元素組合異常。文章以吉林延吉紡織廠金礦化探勘查為例，對比2種方法產生的不同異常特征，認為重視元素間的相關分析、運用相關元素組合異常更加符合地球化學找礦原理，所圈定的組合異常找礦意義更明顯。

延吉紡織廠金礦；全元素疊加組合異常；相關元素組合異常；異常評價；吉林省

0 引言

地球化學探礦是以地質學、地球化學為理論基礎，系統測試礦體周圍三度空間與成礦有關的化學元素的分布、分配、組分分帶、存在形式，以及與成礦有關的物理化學參數等，并利用這些標志進行找礦［1］。化探的野外數據采集和測試分析已有專門技術規范可供遵循［2］，但對于組合異常的圈定方法，尚未制定出相關的技術規范。在實際應用中多采用2種處理方法：①認為所選的分析元素是與成礦有關的指示元素，將所分析的所有元素直接疊加在一起圈定組合異常，即全元素疊加組合異常；②強調元素相關性的組合關系，依據元素的相關性圈定組合異常，即相關元素組合異常。然而，不同的處理方法必將出現不同的組合異常，影響到異常范圍、異常強度及找礦效果［3］。因此，采取有效的數據處理方法和合理的組合異常圈定方法，可提高化探找礦工作的實際效果。本文以吉林東部延吉紡織廠金礦土壤地球化學勘查為例，對比分析上述2種方法的差異和找礦效果，依此進行找礦靶區圈定，明確找礦意義。

1 區域成礦地質條件

1．1 地層

吉林東部的延吉紡織廠金礦區位于吉黑褶皺系延邊優地槽之西南部邊緣，區內出露的地層主要有二疊系廟嶺組和柯島組、上侏羅統金溝嶺組、下白堊統長財組［4］。二疊系廟嶺組由一套淺變質巖系的碳酸鹽巖和板巖組成，主要巖性為條帶狀結晶灰巖、大理巖和粉砂質板巖；柯島組與廟嶺組為整合接觸，主要巖性為變流紋巖和絹云母千枚巖；上侏羅統金溝嶺組主要為中基性－中酸性火山巖及火山碎屑巖；下白堊統長財組為一套粗碎屑巖及煤系地層。

1．2 巖漿巖

區內巖漿巖分布廣泛，面積達50%以上，主要為華力西晚期和燕山期的中酸性侵入巖及脈巖。華力西晚期侵入巖分布于大福屯至葦塘溝一帶，主要為花崗巖、花崗閃長巖及閃長巖；燕山期侵入巖約占全區的30%，主要為鉀長花崗巖及閃長巖。區內脈巖主要為閃長玢巖、輝長輝綠巖等。

1．3 構造

本區位于兩江—明月鎮深斷裂的北端、明月鎮—廟嶺復式褶皺的南西端。區內褶皺構造主要見于金礦屯一帶，主要為羅圈溝倒轉背斜，其走向NE，傾向NW，核部為廟嶺組地層，兩翼為柯島組地層，南東翼發生倒轉。由于受區域性深大斷裂帶影響，區內NE向斷裂構造較發育，其總體走向40°～50°，傾向多為NW，傾角60°～75°，為一系列壓性－壓扭性斷裂，該組斷裂是區域性金和有色金屬成礦帶的主要控礦構造；NW向斷裂傾向SW，傾角較大，為壓扭性斷裂。這些褶皺和斷裂構造對區內的金、有色金屬礦產具有控制作用。區內EW向及近SN向斷裂不甚發育，且規模較小。

1．4 礦產及地球化學異常特征

本區位于五鳳—六道崴子金、銅成礦帶的西端［5］，區內礦產有金、銅、鐵、汞，但目前僅發現有金、銅、鐵、汞的礦化點。勘查區位于1︰200 000水系沉積物（安明HS－31Au）異常范圍內。通過對該異常進行1︰50 000水系沉積物加密測量，之后進行1︰10 000土壤地球化學測量，面積4km2，均發現了較好的異常。土壤地球化學測量分析元素為Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Bi，Sn，圈定了單元素異常。其中，Au的背景值為1．46×10－9，標準離差1．43× 10－9，變異系數67．57%；Au峰值8．89×10－9，以4．33×10－9為異常下限，圈定4處Au的單元素異常。

2 全元素疊加組合異常

根據上述1︰10 000土壤地球化學測量采集的351個樣品的分析結果，對所有元素含量數據標準化后疊加在一起，對疊加后的元素數據進行異常圈定，圈出11處疊加組合異常。異常主要分布在礦區的北半部，較為分散。其中，3號異常與已知的紡織廠金礦化點位置一致，但其強度較弱；7號異常的面積、強度較大，與已知銅礦化點位置一致（圖1）。

圖1 吉林省延吉紡織廠金礦全元素疊加組合異常等值線圖Fig．1 All elemetns combination anomly map of Fangzhichang area

3 相關元素組合異常

地球化學異常是多種地質作用綜合的結果，其形成往往受到多種互相關聯因素（如地層、巖石、構造以及成礦作用）的控制。各種不同的地質作用在很大程度上影響組合異常的分布狀態和結構［6］。另外，某一地區也并不只有一次成礦作用和只有一種礦床，即使是同一礦床也往往會有多階段、多種伴生元素，是各種成礦作用的綜合體現［7］。為突出某一成礦元素的異常，應盡量選擇與該元素相共生的元素進行組合，排除無關元素的干擾，由此形成相關元素組合異常。為確定元素的共生組合關系，可采用多種方法進行處理［8］。本文利用該區相同的土壤分析數據，通過相關分析、聚類分析和因子分析，歸納出延吉紡織廠地區與Au有關的元素共生組合，并依此圈定組合異常。

3．1 相關分析

相關分析（Correlation analysis）是研究一組變量與另一組變量之間相關關系的統計方法。利用SPSS軟件［9］對上述351個樣品、9個元素進行了相關分析（表1）。從相關系數可以看出：Au與As，Sb，Zn與Cu，Pb及Sn之間具有明顯的相關關系，其相關系數明顯高于其他元素，而Ag和Bi與其他元素之間的相關系數均不高，據此可將這9個元素分為4組：①Au，As，Sb；②Cu，Pb，Zn，Sn；③Ag；④Bi。

表1 吉林省延吉紡織廠金礦元素相關系數Table 1 Correlation analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

3．2 聚類分析

聚類分析（Cluster analysis）又稱簇群分析，是根據樣品多種變量的測定數據進行數學分類，定量地確定樣品之間（或變量之間）的親疏程度，歸入不同的分類單位［8］。根據分析對象的不同可分為2類：研究樣品之間關系的分類稱為Q型分析，研究變量之間關系的分類稱為R型分析。利用SPSS軟件對上述351個樣品、9個元素進行了R型聚類分析（圖2）。依據類間距離小于10水平，可將上述元素分為4組：①Au，As和Sb組合，反映與金成礦作用有關的元素組合；②Cu，Pb，Zn和Sn，反映與銅等多金屬成礦作用有關的元素組合；③Ag；④Bi。后2組反映出單獨的礦化特征，表明Ag和Bi元素具有相對獨立的成礦特征。

3．3 因子分析

因子分析（Factorial analysis）能在關系復雜的情況下，從大量數據中尋找影響它們的共同因素和特殊因素，通過數學方法解釋許多彼此間的錯綜復雜關系，往往指示出某種地質上的共生組合和成因聯系［10］。因子分析也可根據變量和樣品之間的關系分為R型因子分析和Q型因子分析。利用SPSS軟件對上述351個樣品、9個元素進行了Q型因子分析（表2）。

從表2中各元素的負載看出：F1因子代表了Cu，Pb，Zn和Sn元素組合，反映了與多金屬成礦作用有關的元素組合關系；F2因子代表了Au，As和Sb元素組合，反映了與Au成礦作用有關的元素組合關系；F3因子和F4因子分別代表了Bi和Ag單一元素。

圖2 吉林省延吉紡織廠金礦元素聚類分析圖Fig．2 Cluster analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

表2 吉林省延吉紡織廠金礦Q型因子分析結果Table 2 Q－factor analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

通過上述3種不同的數據處理方法，基本可以得出一致的元素共生組合關系，即與金成礦有關的Au－As－Sb組合，與多金屬成礦有關的Cu－Pb－Zn－Sn組合，獨立礦化的Ag，獨立礦化的Bi。對于金礦勘查而言，重點應該考慮與Au成礦有關的元素組合，為此，將Au，As和Sb元素的含量數據標準化，對數據進行疊加并圈定相關元素組合異常（圖3）。

圖3 吉林省延吉紡織廠金礦相關元素組合異常等值線圖Fig．3 Contour map of correlative elements combination anomalies of Fangzhichang gold deposit Yanji area

4 結論

（1）通過對比全元素組合和相關元素組合2種方法所圈定的組合異常可以看出：全元素組合異常范圍比較廣泛，組合異常數量較多，異常濃集中心不夠明顯，異常面積大，雖然可以在一定程度上反映出成礦的總體特征，但不利于對異常的進一步評價；而相關元素組合異常僅是與目標元素相關的組合異常，異常數量少，分布范圍較為局限，異常面積小，異常強度高，有利于對異常的進一步評價。為此，建議在化探工作中應該按主成礦元素分別圈定組合異常。

（2）通過對比可以看出：對于尋找金礦而言，全元素組合異常在金礦化體上的異常強度并不明顯，高強度異常出現在銅礦點上，這可能主要是由于Cu，Pb，Zn和Sn等元素的疊加干擾，掩蓋或削弱了金礦上的異常，體現出該方法找礦目的性不明確的弱點；而相關元素組合異常在金礦化體上異常濃集中心明顯，強度高，使找礦的目的性更為明確。

（3）一般在同一成礦過程或同一成礦階段中，成礦元素往往表現出相關性；而不同成礦過程或不同成礦階段中，成礦元素不出現相關性或相關性很低。由于一個礦床的形成往往是多個成礦過程和多階段成礦的結果，是一個復雜的疊加演化過程，因此，按照成礦過程中元素富集規律來確定組合異常，符合成礦規律和地球化學找礦規律，所圈定的組合異常的指示意義更為明確，有利于指導找礦。

［1］ 陳敬明．礦產勘查方法［M］．哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2010：8－1．

［2］ 中華人民共和國地質礦產部．DZ／T 0011－91．地球化學普查規范：比例尺1︰50 000［S］．北京：中國標準出版社，1991：1－32．

［3］ 李守義，葉松青．礦產勘查學［M］．2版．北京：地質出版社，2006：12－120．

［4］ 吉林省地質礦產局．吉林省區域地質志［M］．北京：地質出版社，1988：125－260．

［5］ 賈大成，胡瑞忠，馮本智．吉林延邊地區中生代火山巖金銅成礦系列及區域成礦模式［J］．長春科技大學學報，2001，31（3）：224－229．

［6］ 羅先熔，文美蘭，歐陽菲，等．勘查地球化學［M］．北京：冶金工業出版社，2010：1－21．

［7］ 賈大成，張瀟，盧焱，等．吉林省延邊五鳳和五星山淺成低溫熱液型金礦床［M］．北京：地質出版社，2011：32－98．

［8］ 紀宏金，林瑞慶，周永昶．關于若干化探數據處理方法的討論［J］．地質與勘探，2001，37（4）：56－59．

［9］ 馬慶國．應用統計學：數理統計方法、數據獲取與SPSS應用［M］．北京：科學出版社，2005：1－11．

［10］ 姚玉增，鞏恩普，梁俊紅，等．R型因子分析在處理混雜原生暈樣品中的應用：以河北豐寧銀礦為例［J］．地質與勘探，2005，41（2）：51－56．

Characteristics of combined anomlies of Fangzhichang gold deposit in Yanji area，Jilin province and the significance for prospecting

ZHANG Xiao1，JIA Da－cheng1，GAO Wen1，JIANG Tao1，DU Ming－long1，2，TANG Shuo1，3，HE Kuan－min1，3
（1．College of GeoExploration Science and Technology，Jilin University，Changchun130026，China；2．The Fourth Geological brigade of Bureau of Geology and Mineral Exploration in Hebei province，Tangshan550002，Hebei，China；3．The Fifth Geological brigade of Bureau of Geology and Mineral Exploration in Hebei province，Chengde 067000，Hebei，China）

At present there is no clear and definite specification for procession amd assessment of geochemical data，especially for multi－way procession and delineation of combined anomly and in fact 2methods are generally applied to the procession and delineation．In the first method some elements are choosed as indicators and chemical analsis of each elements are overprinted then the combination anomly is delineated；in the second method element correlation is emphasized and the combined elements anomly is delineated according to the correlation．This paper presents result of application of the 2methods to Yanji Fangzhichang gold deposit showing that combination anomly delineated by element correlation is more suitable for geochemical prospecting with more clear significance to ore prospecting．

Yanji Fangzhichang gold deposit；combination anomly delineated by all element overprinting；combination anomly delieated by element correlation；anomly assessment；Jilin province

P632

A

1001－1412（2012）03－0366－05

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．017

2011－05－26； 責任編輯： 趙慶

國家自然科學基金項目（編號：40973019）和中國地質調查局項目（編號：1212010070306）聯合資助。

張瀟（1988－），男，碩士研究生，主要從事勘查技術方法研究。E－mail：：313277686＠qq．com

賈大成（1958－），男，教授，博士，主要從事地球化學研究；通信地址：吉林省長春市西民主大街938號，郵政編號：130061；E－mail：jiadacheng＠sina．com