大灣金礦元素組合異常的圈定及找礦方向*

楊 海 彭秀紅，2

(1.成都理工大學核技術與自動化工程學院;2.四川省地學核技術重點實驗室)

近年來，隨著數學方法在地球化學數據處理中的廣泛應用，元素組合異常在找礦勘探過程中起到了良好的指導作用，產生了良好的經濟效益，已經成為一種常用的地球化學數據處理方法［1-4］。通常單元素異常的圈定往往受眾多因素的影響，難以直接區分礦致異常和非礦致異常。本研究通過對元素組合異常2種不同圈定方法的對比，總結了各自的優缺點，在找礦勘探過程中配合使用，可提高異常識別的準確度和找礦效率，為以后的找礦勘探起到一定的指導作用。

1 地質概況

云南省富寧縣大灣金礦位于云南省文山洲地區，屬于滇東南“金三角”地帶，在該地區分布有大量卡林型、類卡林型金礦床，具有很好的找礦潛力。區域構造呈東西向或北東向，區內地層主要有奧陶系、泥盆系、二疊系等地層。區域巖巖漿活動頻繁，以華力西期和印支期為主，漿巖主要有輝綠巖和輝長輝綠巖。構造活動強烈，具多期性的特征。工作區植被覆蓋較厚，水系不發育，所以其巖石風化以原地風化為主，形成的異常較難發生遷移，為地球化學勘查提供了優越的條件。

區域礦產以金為主，巖金礦產地有10多處，次為銻礦、銅鎳礦、鐵礦等。其中由東向西著名的有普或、者桑、冒街等大中小型金礦區和金礦點。主要為微細浸染型礦床，金礦多分布在輝長巖、輝綠巖體出露部位。

區內金礦床、礦點主要受北西向斷裂控制，沿斷裂擠壓破碎帶及褶皺分布。上二疊統泥巖、砂巖夾凝灰巖、硅質巖、灰巖和三疊系碎屑巖及下泥盆統坡腳組是金礦的主要含礦層位;華力西—印支期深成—超淺成相基性巖漿噴溢和侵入對本區金礦成礦及改造富集起著重要作用，其圍巖接觸帶均可形成金的含礦巖石。

2 地球化學異常特征

工作區面積約13 km2，按照1∶10 000土壤地球化學測量標準進行測網布置，線距100 m，點距40 m，采集樣品2 928件，每個樣品分析了Au、Hg、As、Sb、Cu、Co、Ni 7個元素。

分析結果顯示，Au與Hg、As、Sb呈正相關，相關系數分別為0.16、0.683、0.352;Cu、Co、Ni 3種元素有較好的相關性，相關系數都大于0.6，見表1。不難得出Au為成礦元素，Hg、As、Sb為伴生元素，同時為找Au的間接指示元素。7種元素的標準差都較大，說明數據較為離散;偏度系數和峰度系數都大于零，指示數據的分布遠遠偏離了正態分布。Au、Hg、As、Sb的 變 異 系 數 分 別 為2.287%、1.521%、6.311%、1.755%，說明4種元素在地質體的分布都不均勻，而Cu、Co、Ni的變異系數都相對較小，見表2。

表1 大灣金礦元素相關系數

表2 大灣金礦土壤地球化學測量統計參數

3 組合異常特征

現階段，對于組合異常的圈定主要有2種方法:一是對原始數據進行因子分析，研究各個主成分的特征，用每個主成分的因子得分值繪制組合異常等值線圖，達到反映元素組合異常的目的［5］;二是根據因子分析、相關分析、聚類分析等多元統計方法獲得元素相關關系，通過疊加單元素異常圖來反映元素組合異常［6］。

對Au、Hg、As、Sb、Cu、Co、Ni 7個元素進行R型因子分析，所得結果見表3。

表3 大灣正交旋轉R型因子載荷矩陣

通過計算，3個因子的累計方差貢獻率已經達到80.1%，其中:F1因子主要是Cu、Co、Ni元素的組合，3種元素有相似的地球化學性質，具有同源的特征;F2因子主要是Au、As、Sb 3種元素的組合，代表與Au成礦有密切關系的元素組合，是微細粒浸染型金礦標志性的元素組合;F3因子主要是Sb、Hg 2種元素組合，在成因上具有相似性。

用Surfer軟件分別對F1、F2因子的因子得分進行等值線圖繪制，見圖1、圖2。由圖可知，Cu、Co、Ni的組合異常主要分布在圖幅的西部，推測與分布于此的輝長輝綠巖體有關。Au、As、Sb的組合異常出現了2處相對較高的異常，跨越了多個地層單元，主要受到北西向斷裂構造的控制，為金礦找礦工作的進一步進行指明了主要的靶區。

運用異常下限勾畫出各元素異常區，形成元素疊加異常圖，見圖3、圖4。由圖可以看出，元素疊加異常方法圈定出的Cu、Co、Ni的疊加異常也主要分布在圖幅的西部，與輝長輝綠巖體出露的位置較為一致。Au、As、Sb疊加異常區較大，異常套合較好，主要包含了2處異常，明顯沿斷裂分布，但難以清楚分辨出元素疊加異常的濃集中心。Hg元素圈定的異常范圍相對較小，但產出的位置與Au、As、Sb疊加異常區相吻合。

圖1 大灣金礦F1因子組合異常等值線圖

圖2 大灣金礦F2因子組合異常等值線圖

圖3 大灣金礦Cu、Co、Ni元素含量疊加異常

4 結論

圖4 大灣金礦Au、As、Sb、Hg元素含量疊加異常

工作區植被覆蓋厚，水系不發育，風化以原地風化為主，產生的異常通常不會發生遷移或遷移距離很近，有利于開展地球化學勘查工作;對大灣金礦7種元素的統計分析顯示，Au、Hg、As、Sb含量的標準偏差和變異系數都較大，說明元素在該地區的分布不均勻，有成礦的可能性，Hg、As、Sb也可作為找礦的間接指示元素;因子得分圈定組合異常能更準確和直觀地反映組合異常濃集中心的位置，但圈定的異常范圍并非真實異常范圍，單元素疊加異常通常圈定的范圍較大，無法判斷明確的濃集中心，而通過異常下限劃分出來的異常范圍較為真實，2種方法應聯合使用，結合工作區地質概況，開展下一步工作;通過R型因子分析的因子得分對大灣地區元素組合異常進行圈定，F1因子的組合異常呈現出在圖幅西部較高的特征，F2因子的組合異常出現了2處高異常區，在元素疊加異常圖中也出現了Au、As、Sb元素的疊加異常區，為下一步金礦找礦工作的開展提供了方向。

［1］ 付思峰.上宮構造蝕變巖型金礦床地質特征及化探找金經驗［J］.物探與化探，2008，32(3):267-269.

［2］ 胡忠賢，于援幫.森林沼澤區從區域到礦區有效尋找隱伏礦的地球化學方法組合［J］.物探與化探，2009，33(1):35-42.

［3］ 劉養雄.北祁連西段熬油溝及卡洼溝一帶Au、Pt、Pd異常特征及找礦方向［J］.甘肅地質，2007，16(S1):22.

［4］ 王澤光，賈大成，裴 堯，等.延邊十里坪地區元素組合異常及其找礦意義［J］.吉林大學學報:地球科學版，2008(S1):164-166.

［5］ 宋運紅，賈大成，李 健，等.河北承德三溝地區化探數據處理與異常特征［J］.吉林大學學報:地球科學版，2008(S1):167-169.

［6］ 時艷香，紀宏金，陸繼龍，等.水系沉積物地球化學分區的因子分析方法與應用［J］.地質與勘探，2004，40(5):73-76.