張 瀟，賈大成，高 文，姜 濤，杜明龍，2，唐 爍，3，何寬民，3

（1．吉林大學(xué)地球探測與信息技術(shù)學(xué)院，長春130026；2．河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊，河北唐山550002；3．河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊，河北承德067000）

吉林省延吉紡織廠金礦組合異常特征及找礦意義

張 瀟1，賈大成1，高 文1，姜 濤1，杜明龍1，2，唐 爍1，3，何寬民1，3

（1．吉林大學(xué)地球探測與信息技術(shù)學(xué)院，長春130026；2．河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊，河北唐山550002；3．河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊，河北承德067000）

化探的數(shù)據(jù)處理和評價（尤其是多種方法數(shù)據(jù)處理及組合異常圈定等）目前尚無明確的技術(shù)規(guī)范，實際應(yīng)用中多采用2種處理方法：①所選元素為成礦的指示元素，將分析的元素全部疊加來圈定全元素組合異常；②強(qiáng)調(diào)指示元素的相關(guān)性，按元素相關(guān)性圈定相關(guān)元素組合異常。文章以吉林延吉紡織廠金礦化探勘查為例，對比2種方法產(chǎn)生的不同異常特征，認(rèn)為重視元素間的相關(guān)分析、運(yùn)用相關(guān)元素組合異常更加符合地球化學(xué)找礦原理，所圈定的組合異常找礦意義更明顯。

延吉紡織廠金礦；全元素疊加組合異常；相關(guān)元素組合異常；異常評價；吉林省

0 引言

地球化學(xué)探礦是以地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)為理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)測試礦體周圍三度空間與成礦有關(guān)的化學(xué)元素的分布、分配、組分分帶、存在形式，以及與成礦有關(guān)的物理化學(xué)參數(shù)等，并利用這些標(biāo)志進(jìn)行找礦［1］?；降囊巴鈹?shù)據(jù)采集和測試分析已有專門技術(shù)規(guī)范可供遵循［2］，但對于組合異常的圈定方法，尚未制定出相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。在實際應(yīng)用中多采用2種處理方法：①認(rèn)為所選的分析元素是與成礦有關(guān)的指示元素，將所分析的所有元素直接疊加在一起圈定組合異常，即全元素疊加組合異常；②強(qiáng)調(diào)元素相關(guān)性的組合關(guān)系，依據(jù)元素的相關(guān)性圈定組合異常，即相關(guān)元素組合異常。然而，不同的處理方法必將出現(xiàn)不同的組合異常，影響到異常范圍、異常強(qiáng)度及找礦效果［3］。因此，采取有效的數(shù)據(jù)處理方法和合理的組合異常圈定方法，可提高化探找礦工作的實際效果。本文以吉林東部延吉紡織廠金礦土壤地球化學(xué)勘查為例，對比分析上述2種方法的差異和找礦效果，依此進(jìn)行找礦靶區(qū)圈定，明確找礦意義。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)條件

1．1 地層

吉林東部的延吉紡織廠金礦區(qū)位于吉黑褶皺系延邊優(yōu)地槽之西南部邊緣，區(qū)內(nèi)出露的地層主要有二疊系廟嶺組和柯島組、上侏羅統(tǒng)金溝嶺組、下白堊統(tǒng)長財組［4］。二疊系廟嶺組由一套淺變質(zhì)巖系的碳酸鹽巖和板巖組成，主要巖性為條帶狀結(jié)晶灰?guī)r、大理巖和粉砂質(zhì)板巖；柯島組與廟嶺組為整合接觸，主要巖性為變流紋巖和絹云母千枚巖；上侏羅統(tǒng)金溝嶺組主要為中基性－中酸性火山巖及火山碎屑巖；下白堊統(tǒng)長財組為一套粗碎屑巖及煤系地層。

1．2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，面積達(dá)50%以上，主要為華力西晚期和燕山期的中酸性侵入巖及脈巖。華力西晚期侵入巖分布于大福屯至葦塘溝一帶，主要為花崗巖、花崗閃長巖及閃長巖；燕山期侵入巖約占全區(qū)的30%，主要為鉀長花崗巖及閃長巖。區(qū)內(nèi)脈巖主要為閃長玢巖、輝長輝綠巖等。

1．3 構(gòu)造

本區(qū)位于兩江—明月鎮(zhèn)深斷裂的北端、明月鎮(zhèn)—廟嶺復(fù)式褶皺的南西端。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要見于金礦屯一帶，主要為羅圈溝倒轉(zhuǎn)背斜，其走向NE，傾向NW，核部為廟嶺組地層，兩翼為柯島組地層，南東翼發(fā)生倒轉(zhuǎn)。由于受區(qū)域性深大斷裂帶影響，區(qū)內(nèi)NE向斷裂構(gòu)造較發(fā)育，其總體走向40°～50°，傾向多為NW，傾角60°～75°，為一系列壓性－壓扭性斷裂，該組斷裂是區(qū)域性金和有色金屬成礦帶的主要控礦構(gòu)造；NW向斷裂傾向SW，傾角較大，為壓扭性斷裂。這些褶皺和斷裂構(gòu)造對區(qū)內(nèi)的金、有色金屬礦產(chǎn)具有控制作用。區(qū)內(nèi)EW向及近SN向斷裂不甚發(fā)育，且規(guī)模較小。

1．4 礦產(chǎn)及地球化學(xué)異常特征

本區(qū)位于五鳳—六道崴子金、銅成礦帶的西端［5］，區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)有金、銅、鐵、汞，但目前僅發(fā)現(xiàn)有金、銅、鐵、汞的礦化點(diǎn)?？辈閰^(qū)位于1︰200 000水系沉積物（安明HS－31Au）異常范圍內(nèi)。通過對該異常進(jìn)行1︰50 000水系沉積物加密測量，之后進(jìn)行1︰10 000土壤地球化學(xué)測量，面積4km2，均發(fā)現(xiàn)了較好的異常。土壤地球化學(xué)測量分析元素為Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Bi，Sn，圈定了單元素異常。其中，Au的背景值為1．46×10－9，標(biāo)準(zhǔn)離差1．43× 10－9，變異系數(shù)67．57%；Au峰值8．89×10－9，以4．33×10－9為異常下限，圈定4處Au的單元素異常。

2 全元素疊加組合異常

根據(jù)上述1︰10 000土壤地球化學(xué)測量采集的351個樣品的分析結(jié)果，對所有元素含量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后疊加在一起，對疊加后的元素數(shù)據(jù)進(jìn)行異常圈定，圈出11處疊加組合異常。異常主要分布在礦區(qū)的北半部，較為分散。其中，3號異常與已知的紡織廠金礦化點(diǎn)位置一致，但其強(qiáng)度較弱；7號異常的面積、強(qiáng)度較大，與已知銅礦化點(diǎn)位置一致（圖1）。

圖1 吉林省延吉紡織廠金礦全元素疊加組合異常等值線圖Fig．1 All elemetns combination anomly map of Fangzhichang area

3 相關(guān)元素組合異常

地球化學(xué)異常是多種地質(zhì)作用綜合的結(jié)果，其形成往往受到多種互相關(guān)聯(lián)因素（如地層、巖石、構(gòu)造以及成礦作用）的控制。各種不同的地質(zhì)作用在很大程度上影響組合異常的分布狀態(tài)和結(jié)構(gòu)［6］。另外，某一地區(qū)也并不只有一次成礦作用和只有一種礦床，即使是同一礦床也往往會有多階段、多種伴生元素，是各種成礦作用的綜合體現(xiàn)［7］。為突出某一成礦元素的異常，應(yīng)盡量選擇與該元素相共生的元素進(jìn)行組合，排除無關(guān)元素的干擾，由此形成相關(guān)元素組合異常。為確定元素的共生組合關(guān)系，可采用多種方法進(jìn)行處理［8］。本文利用該區(qū)相同的土壤分析數(shù)據(jù)，通過相關(guān)分析、聚類分析和因子分析，歸納出延吉紡織廠地區(qū)與Au有關(guān)的元素共生組合，并依此圈定組合異常。

3．1 相關(guān)分析

相關(guān)分析（Correlation analysis）是研究一組變量與另一組變量之間相關(guān)關(guān)系的統(tǒng)計方法。利用SPSS軟件［9］對上述351個樣品、9個元素進(jìn)行了相關(guān)分析（表1）。從相關(guān)系數(shù)可以看出：Au與As，Sb，Zn與Cu，Pb及Sn之間具有明顯的相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)明顯高于其他元素，而Ag和Bi與其他元素之間的相關(guān)系數(shù)均不高，據(jù)此可將這9個元素分為4組：①Au，As，Sb；②Cu，Pb，Zn，Sn；③Ag；④Bi。

表1 吉林省延吉紡織廠金礦元素相關(guān)系數(shù)Table 1 Correlation analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

3．2 聚類分析

聚類分析（Cluster analysis）又稱簇群分析，是根據(jù)樣品多種變量的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分類，定量地確定樣品之間（或變量之間）的親疏程度，歸入不同的分類單位［8］。根據(jù)分析對象的不同可分為2類：研究樣品之間關(guān)系的分類稱為Q型分析，研究變量之間關(guān)系的分類稱為R型分析。利用SPSS軟件對上述351個樣品、9個元素進(jìn)行了R型聚類分析（圖2）。依據(jù)類間距離小于10水平，可將上述元素分為4組：①Au，As和Sb組合，反映與金成礦作用有關(guān)的元素組合；②Cu，Pb，Zn和Sn，反映與銅等多金屬成礦作用有關(guān)的元素組合；③Ag；④Bi。后2組反映出單獨(dú)的礦化特征，表明Ag和Bi元素具有相對獨(dú)立的成礦特征。

3．3 因子分析

因子分析（Factorial analysis）能在關(guān)系復(fù)雜的情況下，從大量數(shù)據(jù)中尋找影響它們的共同因素和特殊因素，通過數(shù)學(xué)方法解釋許多彼此間的錯綜復(fù)雜關(guān)系，往往指示出某種地質(zhì)上的共生組合和成因聯(lián)系［10］。因子分析也可根據(jù)變量和樣品之間的關(guān)系分為R型因子分析和Q型因子分析。利用SPSS軟件對上述351個樣品、9個元素進(jìn)行了Q型因子分析（表2）。

從表2中各元素的負(fù)載看出：F1因子代表了Cu，Pb，Zn和Sn元素組合，反映了與多金屬成礦作用有關(guān)的元素組合關(guān)系；F2因子代表了Au，As和Sb元素組合，反映了與Au成礦作用有關(guān)的元素組合關(guān)系；F3因子和F4因子分別代表了Bi和Ag單一元素。

圖2 吉林省延吉紡織廠金礦元素聚類分析圖Fig．2 Cluster analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

表2 吉林省延吉紡織廠金礦Q型因子分析結(jié)果Table 2 Q－factor analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

通過上述3種不同的數(shù)據(jù)處理方法，基本可以得出一致的元素共生組合關(guān)系，即與金成礦有關(guān)的Au－As－Sb組合，與多金屬成礦有關(guān)的Cu－Pb－Zn－Sn組合，獨(dú)立礦化的Ag，獨(dú)立礦化的Bi。對于金礦勘查而言，重點(diǎn)應(yīng)該考慮與Au成礦有關(guān)的元素組合，為此，將Au，As和Sb元素的含量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，對數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加并圈定相關(guān)元素組合異常（圖3）。

圖3 吉林省延吉紡織廠金礦相關(guān)元素組合異常等值線圖Fig．3 Contour map of correlative elements combination anomalies of Fangzhichang gold deposit Yanji area

4 結(jié)論

（1）通過對比全元素組合和相關(guān)元素組合2種方法所圈定的組合異?？梢钥闯觯喝亟M合異常范圍比較廣泛，組合異常數(shù)量較多，異常濃集中心不夠明顯，異常面積大，雖然可以在一定程度上反映出成礦的總體特征，但不利于對異常的進(jìn)一步評價；而相關(guān)元素組合異常僅是與目標(biāo)元素相關(guān)的組合異常，異常數(shù)量少，分布范圍較為局限，異常面積小，異常強(qiáng)度高，有利于對異常的進(jìn)一步評價。為此，建議在化探工作中應(yīng)該按主成礦元素分別圈定組合異常。

（2）通過對比可以看出：對于尋找金礦而言，全元素組合異常在金礦化體上的異常強(qiáng)度并不明顯，高強(qiáng)度異常出現(xiàn)在銅礦點(diǎn)上，這可能主要是由于Cu，Pb，Zn和Sn等元素的疊加干擾，掩蓋或削弱了金礦上的異常，體現(xiàn)出該方法找礦目的性不明確的弱點(diǎn)；而相關(guān)元素組合異常在金礦化體上異常濃集中心明顯，強(qiáng)度高，使找礦的目的性更為明確。

（3）一般在同一成礦過程或同一成礦階段中，成礦元素往往表現(xiàn)出相關(guān)性；而不同成礦過程或不同成礦階段中，成礦元素不出現(xiàn)相關(guān)性或相關(guān)性很低。由于一個礦床的形成往往是多個成礦過程和多階段成礦的結(jié)果，是一個復(fù)雜的疊加演化過程，因此，按照成礦過程中元素富集規(guī)律來確定組合異常，符合成礦規(guī)律和地球化學(xué)找礦規(guī)律，所圈定的組合異常的指示意義更為明確，有利于指導(dǎo)找礦。

［1］ 陳敬明．礦產(chǎn)勘查方法［M］．哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2010：8－1．

［2］ 中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)部．DZ／T 0011－91．地球化學(xué)普查規(guī)范：比例尺1︰50 000［S］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1991：1－32．

［3］ 李守義，葉松青．礦產(chǎn)勘查學(xué)［M］．2版．北京：地質(zhì)出版社，2006：12－120．

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［9］ 馬慶國．應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)：數(shù)理統(tǒng)計方法、數(shù)據(jù)獲取與SPSS應(yīng)用［M］．北京：科學(xué)出版社，2005：1－11．

［10］ 姚玉增，鞏恩普，梁俊紅，等．R型因子分析在處理混雜原生暈樣品中的應(yīng)用：以河北豐寧銀礦為例［J］．地質(zhì)與勘探，2005，41（2）：51－56．

Characteristics of combined anomlies of Fangzhichang gold deposit in Yanji area，Jilin province and the significance for prospecting

ZHANG Xiao1，JIA Da－cheng1，GAO Wen1，JIANG Tao1，DU Ming－long1，2，TANG Shuo1，3，HE Kuan－min1，3
（1．College of GeoExploration Science and Technology，Jilin University，Changchun130026，China；2．The Fourth Geological brigade of Bureau of Geology and Mineral Exploration in Hebei province，Tangshan550002，Hebei，China；3．The Fifth Geological brigade of Bureau of Geology and Mineral Exploration in Hebei province，Chengde 067000，Hebei，China）

At present there is no clear and definite specification for procession amd assessment of geochemical data，especially for multi－way procession and delineation of combined anomly and in fact 2methods are generally applied to the procession and delineation．In the first method some elements are choosed as indicators and chemical analsis of each elements are overprinted then the combination anomly is delineated；in the second method element correlation is emphasized and the combined elements anomly is delineated according to the correlation．This paper presents result of application of the 2methods to Yanji Fangzhichang gold deposit showing that combination anomly delineated by element correlation is more suitable for geochemical prospecting with more clear significance to ore prospecting．

Yanji Fangzhichang gold deposit；combination anomly delineated by all element overprinting；combination anomly delieated by element correlation；anomly assessment；Jilin province

P632

A

1001－1412（2012）03－0366－05

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．017

2011－05－26； 責(zé)任編輯： 趙慶

國家自然科學(xué)基金項目（編號：40973019）和中國地質(zhì)調(diào)查局項目（編號：1212010070306）聯(lián)合資助。

張瀟（1988－），男，碩士研究生，主要從事勘查技術(shù)方法研究。E－mail：：313277686＠qq．com

賈大成（1958－），男，教授，博士，主要從事地球化學(xué)研究；通信地址：吉林省長春市西民主大街938號，郵政編號：130061；E－mail：jiadacheng＠sina．com