因子分析在水系沉積物測量地球化學分區中的應用探討

■曾宏偉

（廣東省核工業地質局二九一大隊廣東佛山528133）

因子分析在水系沉積物測量地球化學分區中的應用探討

■曾宏偉

（廣東省核工業地質局二九一大隊廣東佛山528133）

在地球化學中，對各種異常元素組合類型的確定是圈定異常的關鍵環節，由于異常元素相對較多，從而使得不同元素的組合類型也比較多，為了使工作過程得以簡化，可將因子分析法引入到地球化學分區當中。基于此點，本文首先簡要介紹了因子分析法，在此基礎上以某地區作為研究區域，對因子分析法在地球化學分區中的具體應用進行論述。

因子分析 水系沉積物 地球化學分區

1　因子分析法簡介

宏觀的因子分析具體是指：用相對較少的幾個因子描述多個指標或是因素間的內在聯系，具體而言，就是將一些較為密切的變量歸于同一類當中，這樣每一類變量便可形成一個獨立的因子，再以很少的因子反映原始資料當中的大部分信息。而本文中的因子分析是一種多元素的統計方法，具體是指通過大量的地球化學數據，并結合地質觀測所得的資料，進行全面、綜合、系統地分析，最終給出一個比較合理解釋的過程。利用該方法可以在諸多元素測試數據中，找出影響它們的共同及特殊因素，并以原始數據為前提，通過對數據的二次處理，對元素間的關系進行梳理，進而得到某些元素間的成因聯系。該方法的主要目的是對多變量數據集進行解釋，再按照變量的方差貢獻，將其確定為幾個主因子，據此反映原始變量間的關系，探索這些關系產生的內因。

2　因子分析在水系沉積物測量地球化學分區中的應用

為了便有研究，本文選取某地區作為研究區域，對因子分析法在分區中的具體應用進行論述。

2.1區域概況

該地區的大地構造位于某次級構造單元上，整個區域的基底為結晶基底，區域內有火山巖發育。該區域內已經發現的礦產有以下幾種：鈦鐵礦、鉛鋅多金屬礦、硅石礦等等。

2.2確定分區類型

相關研究結果表明，特定的地球化學信息可以通過合理的元素組合來反映，鑒于此，可用因子分析中不同的元素組合對地球化學類型的分區進行確定。

2.3分析過程

本次研究中共采集了包含13種元素在內的數千個樣品，對元素組合的劃分可以借助方差旋轉因子解來實現。在進行具體分析時，需要先獲取因子分析的初始解，提取方法為主成分分析，相關數據如表1所示。

從表1中得出的數據結果可以清楚的看出，在對因子進行提取的過程中，幾乎所有變量的共同度均達到了70%，其中只有Sn和Sb沒有達到，由此表明，整個提取過程中信息的損失率較低，結果可進行利用。隨后將累計方差的貢獻設定為75%，結合表1中的數據，共計提取6個因子（分別用F1-F6表示，6個因子分別代表了研究區內6種元素的組合類型），通過分析得出如下結果：提取的6個因子解釋了原始數據中13個變量總方差的78.649%（限于便宜，計算過程省略），這說明，原有變量的信息并未有太多丟失，因子分析達到預期中的效果。此外，由于方差貢獻可以反映出因子對變量總方差的解釋能力，如果所得的數值越高，表明與之相對應的因子的重要程度越高。下面對6個因子所代表的6種元素組合類型進行分別闡述。

F1由5種元素以正載荷的形式組合而成，這5種元素分別為Cu、Pb、Zn、Mn、Ag，該組合以前三種元素為主，后兩種元素的存在表明該研究區內主要的成礦作用為中低溫熱液成礦，它的方差貢獻率為26.457%；F2由3種元素以正載荷的形式組合而成，這3種元素分別為W、Bi、Ag，該組合以前兩種元素為主，Ag的存在表明該元素組合是在研究區內高溫熱液成礦作用下形成的，它的方差貢獻率為17.126%；F3由2種元素以正載荷的形式組成，分別為As和Sb，屬于低溫元素組合；F4、F5和F6均由單一元素構成，分別為Mo、Au 和Hg。

表1　分析數據

3　結論

綜上所述，通過本文的研究得出如下結論：從對6個因子的分析結果可知，F1和F2在所有因子中的方差貢獻率最高，它們是整個研究區地位最重要的兩個因子，由這兩個因子中包含的元素可以判定該區域是尋找Cu、Pb、Zn及Ag多金屬熱液成礦的找礦遠景區。

[1]魏印濤,其芬,劉偉等.R型因子分析和聚類分析在水系沉積物測量中的應用 [J].山東國土資源,2014(10):95-97.

[2]劉洪,黃瀚霄,李光明等.因子分析在藏北商旭金礦床地球化學勘查中的應用 [J].中國地質,2015(8):191-193.

[3]毛飛劍,何義亮,徐智敏.基于單因子水質標識指數法的東江河源段水質評價 [J].安全與環境學報,2014(10):125-127.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-228-1