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(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院;2.四川省地學(xué)核技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

近年來，隨著數(shù)學(xué)方法在地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理中的廣泛應(yīng)用，元素組合異常在找礦勘探過程中起到了良好的指導(dǎo)作用，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)成為一種常用的地球化學(xué)數(shù)據(jù)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(qū)分礦致異常和非礦致異常。本研究通過對(duì)元素組合異常2種不同圈定方法的對(duì)比，總結(jié)了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在找礦勘探過程中配合使用，可提高異常識(shí)別的準(zhǔn)確度和找礦效率，為以后的找礦勘探起到一定的指導(dǎo)作用。

1 地質(zhì)概況

云南省富寧縣大灣金礦位于云南省文山洲地區(qū)，屬于滇東南“金三角”地帶，在該地區(qū)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(qū)域構(gòu)造呈東西向或北東向，區(qū)內(nèi)地層主要有奧陶系、泥盆系、二疊系等地層。區(qū)域巖巖漿活動(dòng)頻繁，以華力西期和印支期為主，漿巖主要有輝綠巖和輝長(zhǎng)輝綠巖。構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，具多期性的特征。工作區(qū)植被覆蓋較厚，水系不發(fā)育，所以其巖石風(fēng)化以原地風(fēng)化為主，形成的異常較難發(fā)生遷移，為地球化學(xué)勘查提供了優(yōu)越的條件。

區(qū)域礦產(chǎn)以金為主，巖金礦產(chǎn)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(qū)和金礦點(diǎn)。主要為微細(xì)浸染型礦床，金礦多分布在輝長(zhǎng)巖、輝綠巖體出露部位。

區(qū)內(nèi)金礦床、礦點(diǎn)主要受北西向斷裂控制，沿?cái)嗔褦D壓破碎帶及褶皺分布。上二疊統(tǒng)泥巖、砂巖夾凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖、灰?guī)r和三疊系碎屑巖及下泥盆統(tǒng)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(duì)本區(qū)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(xué)異常特征

工作區(qū)面積約13 km2，按照1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)網(wǎng)布置，線距100 m，點(diǎn)距40 m，采集樣品2 928件，每個(gè)樣品分析了Au、Hg、As、Sb、Cu、Co、Ni 7個(gè)元素。

分析結(jié)果顯示，Au與Hg、As、Sb呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.16、0.683、0.352;Cu、Co、Ni 3種元素有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)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(shí)為找Au的間接指示元素。7種元素的標(biāo)準(zhǔn)差都較大，說明數(shù)據(jù)較為離散;偏度系數(shù)和峰度系數(shù)都大于零，指示數(shù)據(jù)的分布遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了正態(tài)分布。Au、Hg、As、Sb的 變 異 系 數(shù) 分 別 為2.287%、1.521%、6.311%、1.755%，說明4種元素在地質(zhì)體的分布都不均勻，而Cu、Co、Ni的變異系數(shù)都相對(duì)較小，見表2。

表1 大灣金礦元素相關(guān)系數(shù)

表2 大灣金礦土壤地球化學(xué)測(cè)量統(tǒng)計(jì)參數(shù)

3 組合異常特征

現(xiàn)階段，對(duì)于組合異常的圈定主要有2種方法:一是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，研究各個(gè)主成分的特征，用每個(gè)主成分的因子得分值繪制組合異常等值線圖，達(dá)到反映元素組合異常的目的［5］;二是根據(jù)因子分析、相關(guān)分析、聚類分析等多元統(tǒng)計(jì)方法獲得元素相關(guān)關(guān)系，通過疊加單元素異常圖來反映元素組合異常［6］。

對(duì)Au、Hg、As、Sb、Cu、Co、Ni 7個(gè)元素進(jìn)行R型因子分析，所得結(jié)果見表3。

表3 大灣正交旋轉(zhuǎn)R型因子載荷矩陣

通過計(jì)算，3個(gè)因子的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)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(xué)性質(zhì)，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(guān)系的元素組合，是微細(xì)粒浸染型金礦標(biāo)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(duì)F1、F2因子的因子得分進(jìn)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(cè)與分布于此的輝長(zhǎng)輝綠巖體有關(guān)。Au、As、Sb的組合異常出現(xiàn)了2處相對(duì)較高的異常，跨越了多個(gè)地層單元，主要受到北西向斷裂構(gòu)造的控制，為金礦找礦工作的進(jìn)一步進(jìn)行指明了主要的靶區(qū)。

運(yùn)用異常下限勾畫出各元素異常區(qū)，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(zhǎng)輝綠巖體出露的位置較為一致。Au、As、Sb疊加異常區(qū)較大，異常套合較好，主要包含了2處異常，明顯沿?cái)嗔逊植迹y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(duì)較小，但產(chǎn)出的位置與Au、As、Sb疊加異常區(qū)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(jié)論

圖4 大灣金礦Au、As、Sb、Hg元素含量疊加異常

工作區(qū)植被覆蓋厚，水系不發(fā)育，風(fēng)化以原地風(fēng)化為主，產(chǎn)生的異常通常不會(huì)發(fā)生遷移或遷移距離很近，有利于開展地球化學(xué)勘查工作;對(duì)大灣金礦7種元素的統(tǒng)計(jì)分析顯示，Au、Hg、As、Sb含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)都較大，說明元素在該地區(qū)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(zhǔn)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(shí)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(shí)，2種方法應(yīng)聯(lián)合使用，結(jié)合工作區(qū)地質(zhì)概況，開展下一步工作;通過R型因子分析的因子得分對(duì)大灣地區(qū)元素組合異常進(jìn)行圈定，F(xiàn)1因子的組合異常呈現(xiàn)出在圖幅西部較高的特征，F(xiàn)2因子的組合異常出現(xiàn)了2處高異常區(qū)，在元素疊加異常圖中也出現(xiàn)了Au、As、Sb元素的疊加異常區(qū)，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(gòu)造蝕變巖型金礦床地質(zhì)特征及化探找金經(jīng)驗(yàn)［J］.物探與化探，2008，32(3):267-269.

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［3］ 劉養(yǎng)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(zhì)，2007，16(S1):22.

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

［5］ 宋運(yùn)紅，賈大成，李 健，等.河北承德三溝地區(qū)化探數(shù)據(jù)處理與異常特征［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版，2008(S1):167-169.

［6］ 時(shí)艷香，紀(jì)宏金，陸繼龍，等.水系沉積物地球化學(xué)分區(qū)的因子分析方法與應(yīng)用［J］.地質(zhì)與勘探，2004，40(5):73-76.