元素地球化學多元統計分析在湖南龍山金銻礦的應用

黃一杰，蘇 特

（1.廣西壯族自治區第四地質隊，廣西 南寧 530000；2.桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541004）

1 礦區地質背景

礦區出露地層為震旦系下統江口組，為一套淺變質灰綠色碎屑巖系(圖1)，總厚大于1800m，根據巖性組合由老至新分為四個巖性亞段。其中第一、二亞段含礫砂質板巖、含礫板巖為區內的主要賦金銻礦源層。

礦區褶皺為穹隆狀短軸背斜，走向北東，向北東傾伏，軸面產狀為310°∠86°；兩翼地層不對稱，東陡西緩，背斜核部地層為江口組第二段第一亞段，兩翼依次為江口組第二段第二亞段、第三亞段、第四亞段，巖層傾角40°～60°，局部有直立倒轉現象，龍山礦區處于背斜的核部位置。

礦區斷裂發育，主要為北西西橫向斷裂、北北東縱向斷裂，次之為北西斜向、北東斜向斷裂。北北東縱向、北西西橫向斷裂為礦區主要控礦斷裂，具多期多次活動特征，斷裂帶內巖石由碎裂化板巖、構造角礫巖、石英脈及金銻礦等組成。

礦區巖漿巖不發育，除下震旦統江口組同期發育海相火山噴發中基性和中酸性巖漿建造外，礦區內部巖漿侵入少見。

2 元素地球化學多元統計分析

2.1 元素含量的地球化學參數

龍山礦區Au、Ag、As、Sb、W元素含量相對高，變化系數較大，表明礦區原巖相對富集這些元素，導致其能夠反映實質性的地球化學異常，對工作區深部及外圍找礦起到較好的指示作用。礦體和蝕變板巖中Au、As、Sb濃度克拉克值高，變異系數大，表明這些元素卷入了成礦作用。由原巖→蝕變板巖→金銻礦脈，Au、As、Sb濃度克拉克值，離差逐漸增大，變異系數則逐漸減小。

2.2 元素的分布型式

礦區內主成礦元素Sb、Au、As呈多峰分布，多峰分布特征表明成礦的多階段性，低含量峰代表背景值的分布，高含量峰代表異常值的分布，其中Au、Sb高含量值峰特別明顯，反映Au、Sb在成礦作用過程中具有強烈的富集趨勢；W、Cu呈雙峰分布，其低含量的峰值區分布大體上反映了這些元素的背景分布，其高含量的峰值區代表了這些元素成礦作用的疊加分布，但其富集趨勢不強烈；Ag、Mo、Pb、Zn、Hg分布型式較為相似，總體上多呈對數正態分布，反映這些元素成礦作用過程中活動性較小。

2.3 因子分析

對龍山全部樣品進行基于主成分變量的R型因子分析。以累計方差貢獻70.24%為準，可提取5個因子。其中F1因子（Hg、Zn）、F5因子（Mo、Ag）為代表了含礫砂質板巖的特征元素組合；F2因子（Au、（Sb）、As）為主成礦元素組合；F3因子（Sb、Cu）為較晚階段成礦元素組合疊加。F4因子（Pb）為較早階段成礦元素組合疊加，Sb分別屬于F2和F3因子，說明Sb可能具有主成礦階段多個成礦階段疊加。W在各因子中表現不明顯。

2.4 聚類分析

通過聚類分析將親石親氧元素W，親鐵且親硫元素Mo、Ag與親硫親銅元素Au、Hg、As、Sb、Pb、Cu、Zn分為3大類，表明它們在含礦熱液蝕變和成礦作用過程中的不同取向。其中成礦元素依距離系數＜9可進一步分為Au、As和Sb、Cu兩類，反映成礦多階段性。毋庸置疑，金的成礦與As、Sb，尤其是As更為密切。

2.5 對應分析

圖2 龍山礦區不同地質體樣品—元素對應分析結果

根據研究對象的不同，因子分析可以分為對變量的R型因子分析和對樣品的Q型因子分析。對應分析則是將兩者結合起來進行統計分析，將變量和樣品分析的結果同時反映到形同坐標軸的一張二維圖形上，對問題進行較為直觀的分析。對龍山礦區不同巖石類型和10種元素數據進行對應分析，結果如圖2。由圖2可見：

（1）含礫砂質板巖，主要位于第一、第二象限，其相對富集Ag、Mo、Hg。

（2）蝕變板巖，主要位于第一、第二、第四象限，其相對富集成礦元素Au、As、Ag、Hg、Mo等，反映其形成與Au的成礦熱液活動關系較密切。

（3）金銻礦脈，主要位于第二、第三象限，相對富集Au、As、Sb，反映其形成與Au、Sb的成礦熱液活動關系密切。

（4）石英脈帶，主要位于第一象限，相對富集Ag、Mo。

3 結論與認識

綜合工作區成礦地質的基礎上，對Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb、Mo、W，共10種微量元素進行多元統計分析，得到以下成果認識：

（1）不同巖石類型微量元素參數統計顯示，龍山礦區Au、Ag、As、Sb、W元素含量相對高，變化系數較大，表明礦區原巖相對富集這些元素，易形成實質性的地球化學異常。圍巖蝕變的過程亦是成礦元素富集的過程，由原巖→蝕變板巖→金銻礦脈，Au、As、Sb濃度克拉克值，離差逐漸增大，變異系數則逐漸減小。

（2）元素分布型式顯示，Sb、Au、As、W、Cu元素分布范圍廣，離散度大，以Sb、Au、As元素更為突出，其在原巖中相對富集，成暈作用顯著。

（3）因子分析、聚類分析表明，礦區成礦元素組合為Sb、Au、Cu、As；W ；Mo、Ag；Hg、Pb、Zn。其 中 為Sb、Au、Cu、As代表主成礦元素的特有組合。

（4）綜合元素地球化學多元統計分析結果，認為Au、As、Sb、Cu元素為主要成礦元素的富集組合，可作為本區找礦的指示元素。