因子分析在河北省多金屬礦成礦地球化學分區中的應用探討

王金朵

（河北省地礦局第八地質大隊，河北 秦皇島 066000）

通過因子分析在河北省多金屬礦成礦地球化學分區中的應用，對研究區進行地球化學分區，并對其邊界進行確定，詳細探討和研究具有有利成礦意義的因子及其相對的地質體，對區內的地球化學特征進行分析總結，更好的指導成礦預測。

1 工作區地質概況及采樣技術要求

工作區位于河北省西北部，位于上黃旗～烏龍溝深斷裂東南側，區域地層出露不太齊全，地質構造形跡比較復雜，以斷裂構造為主，褶皺構造不發育，巖漿活動頻繁而廣泛，礦產豐富。區域構造形式以斷裂構造為主，褶皺構造比較次要。區域斷裂變形絕大部分系燕山運動產物。燕山運動不但導致古斷裂復活，形成繼承性斷裂構造，而且產生大量新斷裂，形成新生斷裂構造[1]。礦石呈星點狀、侵染狀、團塊狀、細脈狀。星點狀、侵染狀礦石為幔原巖礦漿深部溶離、上侵結晶作用形成；塊狀礦石為幔原巖礦漿深部溶離，分期貫入作用形成，受構造薄弱帶或裂隙控制。

2 地球化學分區基本原理和方法

（1）確定元素組合。在元素共生組合分析研究過程中，因子分析發揮著非常重要的作用，各個因子不僅將主要元素包含其中，同時還將其組合關系充分體現出來，能夠將其中的成因聯系充分反應出來，對其中的公共因子進行提取，并將元素組合合理確定，從中獲取有效的地球化學信息。

（2）劃分樣品類型。元素組合類型通過因子載荷矩陣進行劃分之后，將巖屑測量樣品存在的地球化學分類進行有效反應，對樣品屬于何種元素組合類型進行確定，應當通過因子分析對因子得分進行計算，地質作用中各類樣品屬性可以通過因子得分值進行反映，借此對某種地質作用空間特征進行研究，依照因子得分值，并根據元素組合對樣品實施歸類。

3 工作區巖屑測量地球化學分區

（1）樣品分析質量。利用1：5萬巖屑地球化學測量，對河北省西部某多金屬礦開展相應研究，共進行10257個樣品采集，對其元素進行分析[2]。確保樣品質量與相關要求相符合，為此次地球化學分區提供支持。

（2）元素組合類型分析。檢驗相關數據過程中，通過Bartlett球度檢驗以及KMO檢驗，為因子分析提供條件，這些檢驗值的大小，對數據與因子分析是否適合有著重要的作用，是重要的指標。KM0值與1越接近，顯示變量中存在較強的相關性。對相關矩陣與單位陣是否適合的檢驗，可用Bartlett球度檢驗來完成，相較于給定的顯著水平a概率P值相對較小，則表示變量與因子分析相適合，KM0度量標準由Kaiser所給出，非常適合的為0.9，適合的為0.8，不適合的為0.6。通過SPSS軟件，R型因子分析研究區中的12各元素以及所要測試的樣品10257件，獲知Bartlett球度檢驗以及KM0檢驗的相關數據，0.779為KM0值，顯示與因子分析相適應，36 254是Bart-lett球度檢驗統計值，于66自由度條件0.000上屬于顯著水平，0.000為概率P值。倘若0.05為顯著性水平，則顯示顯著性水平a相較于概率P值要小，所以區內數據與因子分析相適合。接下來依照因子分析理論，對有關系數矩陣進行計算，利用SPSS統計軟件開展相應的因子分析，對研究區內的元素（12種）含量數據有關系數矩陣。發現As與Sb以及W與Bi和Pb與Sn以及Cu與Zn等有著非常密切的關聯性，依照成因進行研究，具有較好相關性的元素，其來源與成因管良性非常密切。對有關系數矩陣特征值求出，對因子分析具有重要作用，依照超過0.75的特征值以及超過75%累計方差貢獻率，對公共因子進行提取。

在＞75%累計方差貢獻率下提取因子，有主因子6個被選取出，將之前76.717%12個變量總方差進行了解釋，同時累計貢獻率在旋轉的前后未出現明顯的變化，對總信息量未造成影響，顯示具有非常好的因子分析作用。因子分析的重要的作用是把存在相同因子載荷的不同量變在公共因子下進行放置，相較于初始的因子載荷矩陣而言，正交旋轉因子載荷矩陣具有非常好的解釋性與合理性，所以通過其對元素組合類型進行劃分，有6個因子被確定，元素組合W-Bi—M0由F1所代表；As-Sb由F2所代表；Cu—Zn則為F3；Pb—Ag—Sn為F4；元素Hg與Au等由F5與F6所代表。

（3）地球化學分區的解釋與評價。依照工作區地球化學分區開展相應的討論工作，F1因子具有17.726%的方差貢獻率，是研究區重要的因子，W—Bi—M0為其元素組合特征，為高溫型，具有相似的地球化學性質。F2因子具有14.686%的方差貢獻率，在研究區屬于次要的因子，As-Sb是其元素組合特征，為低溫型，As以及Sb都屬于第V主族元素，親銅元素主要為As，具有類似的化學行為特征，具有非常強的遷移力。依照研究區中的具體地表礦化情況，地表區域的銅礦化點，都在F3因子Cu-Zn元素組合分區內落入，這一因子類型是該區重要的類型之一，屬于重要的成礦元素組合，和成礦具有非常密切的聯系。

4 地球化學分區對成礦的指示意義

（1）區域成礦特征的指示作用。區內具有非常復雜的成礦地質條件，發育有明顯的巖漿以及構造活動，對區內成礦非常有利。對該礦成礦地質特征與其成礦規律予以分析探討，并和該去成礦信息提取進行結合，認為該區對和銅礦密切的礦床尋找非常有利。

（2）銅元素的分布與聚集特征。張家口組火山巖系（中生界侏羅系上統）是該區的主要地層出露。分散元素以及聚集元素在很多地區都有存在，區內的地質背景和這些特征，關系非常的密切，依照各地質體的不同，其中也存在不同高低含量的元素特點，能夠及時的將元素異常以及和地質體成因存在的關聯性進行查明，使找礦的靶區進一步縮小，更好的指導找礦方向。

5 結論

（1）通過因子分析，把研究區中的12種元素進行6種元素組合劃分，與該區的成礦特征以及研究區的地質情況和礦化特征等進行分析，并結合地球化學分區，綜合研究認為Cu—Zn元素組合具有非常好的找礦意義。依照地球化學分區顯示，并和該區地質體分布情況進行研究，顯示區內地質體和各個子區形態邊界具有非常相同的類似性，證實中大比例尺在對地球化學分區驗證工作中具有非常好的可行性，利于未來地質研究工作的進一步開展。

（2）該區地質特征顯示，在研究區內進行Cu礦床尋找非常有利，利用Boxplot圖解研究，發現Cu元素在該區地質體中的聚集特征和區內的地質體非常類似，在張家口組火山巖地層中及其與黑云母花崗巖巖體的接觸帶上尋找銅礦床具有較好前景。