基于因子分析的地球化學(xué)分區(qū)理論在多金屬礦找礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用探討

熊 超

（河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066000）

本文對(duì)興隆地區(qū)1:5 萬(wàn)水系沉積物測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行R 型因子分析，確定元素組合類型，依據(jù)多金屬礦地層元素類型畫(huà)出因子得分等值線圖，主要研究具有成礦意義的地質(zhì)體，討論了各分區(qū)多金屬礦找礦意義[1]。

1 工作區(qū)地質(zhì)概況

工作區(qū)位于華北地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶馬蘭峪復(fù)背斜西段。區(qū)域地層發(fā)育狀態(tài)良好，在下前寒武系、中生代地層均發(fā)現(xiàn)多金屬礦物。因地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同性質(zhì)斷裂與褶皺構(gòu)造呈現(xiàn)多向性、多期交錯(cuò)復(fù)合。以燕山期中酸性-侵入巖為代表的巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈[2]。成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，是河北省鉬金等多金屬礦產(chǎn)的重要找礦區(qū)段。

2 因子分析

通過(guò)對(duì)工作區(qū)內(nèi)20 個(gè)元素，6241 件樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行R 型因子分析，計(jì)算工作區(qū)20 種元素原始含量數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)矩陣，可知Co、Cr 和Ni；Ag 和Cd 相關(guān)性較好。

通過(guò)計(jì)算選取了7 個(gè)主因子，共解釋了原有20 個(gè)變量總方差的80.363%，因子分析效果較好。

金屬元素組合類型可通過(guò)列出正交旋轉(zhuǎn)因子得出，F(xiàn)1—F7 為因子數(shù)。

F1 代 表Nb-Rb-Li-U 元 素 組 合；F2 代 表W-Sn-Mo-Bi 元素組合；F3 代表Co-Cr-Ni 元素組合；F4 代表元素Ag-Cd-Sb 組合；F5 代表Cu-Pb-Zn 元素組合；F6代表As、Hg 元素組合，F(xiàn)7 代表Au 元素。

3 地球化學(xué)分區(qū)的解釋與評(píng)價(jià)

對(duì)本區(qū)6241件樣品做因子分析后，進(jìn)行地球化學(xué)分區(qū)。根據(jù)研究區(qū)R型因子分析特征值、累計(jì)方差貢獻(xiàn)率以及正交旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣，結(jié)合地球化學(xué)分區(qū)圖、各因子得分等值線圖以及區(qū)域地質(zhì)圖，對(duì)研究區(qū)的地球化學(xué)分區(qū)特征進(jìn)行討論。

F1 因子的方差貢獻(xiàn)率為15.29%，組合為Nb-Rb-Li-U 稀有金屬元素及放射性元素，其分布與中酸性侵入巖關(guān)系密切。通過(guò)F1 因子的貢獻(xiàn)率及得分來(lái)看，本區(qū)中生代花崗巖稀有金屬元素的成礦信息較強(qiáng)[3-7]。

F2 因子的方差貢獻(xiàn)率為13.33%，表示剝蝕程度較高，令外與區(qū)內(nèi)已知的W、Mo 礦點(diǎn)相吻合，可作為研究區(qū)W、Mo 金屬找礦的重點(diǎn)區(qū)域。

F3 因子的方差貢獻(xiàn)率為15.95%，元素組合為Co-Cr-Ni 金屬元素。上述元素主要分布在原巖為基性-超基性的變質(zhì)表殼巖及變質(zhì)深成巖出露區(qū)。區(qū)內(nèi)分布一處鈷礦點(diǎn)，具有該類金屬礦床的找礦潛力。

F4 因子的方差貢獻(xiàn)率為11.55%，組合為Ag-Cd-Sb。Ag-Cd-Sb 分區(qū)呈北西向帶狀展布，不僅與交織分布的斷裂構(gòu)造相吻合，且發(fā)育多處銀多金屬礦床（點(diǎn)），銀多金屬礦找礦潛力較大。

F5因子組合為Pb-Zn-Cu。其分布明顯受區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造控制，尤其是變質(zhì)基底與元古代沉積蓋層接觸帶上異常明顯。

F6 因子組合為As、Hg。主要分布在F2 分區(qū)外圍，具有很好的前緣指示作用。

F7 所代表的Au 分區(qū)受區(qū)內(nèi)金多金屬礦床（點(diǎn)）的控制作用明顯。

4 結(jié)論

利用因子分析法對(duì)興隆地區(qū)1:5 萬(wàn)水系沉積物數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將工作區(qū)劃分為9 個(gè)地球化學(xué)子區(qū)，地球化學(xué)分區(qū)結(jié)果與多金屬成礦地質(zhì)條件吻合性較好。工作區(qū)內(nèi)多種多金屬礦點(diǎn)的分布驗(yàn)證了該方法所劃分地球化學(xué)分區(qū)的合理性，每個(gè)地球化學(xué)分區(qū)能夠較好地反映出相應(yīng)的地質(zhì)地球化學(xué)特征以及多金屬礦找礦預(yù)測(cè)結(jié)果。該方法對(duì)于多金屬找礦預(yù)測(cè)具有一定的研究意義。

表1 元素相關(guān)系數(shù)矩陣

表2 工作區(qū)R 型因子分析正交旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣