卿成實 丁 俊, 李應栩 董 磊 代作文

(1.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；2.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都610081)

·地質(zhì)與測量·

馬扎拉金銻礦元素組合異常及找礦方向

卿成實1丁 俊1,2李應栩2董 磊2代作文1

(1.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；2.中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都610081)

巖屑地球化學測量作為一種初期勘探方法應用極為廣泛，由于礦床次生暈異常分布范圍廣，如何縮小靶區(qū)范圍，降低非礦致異常帶來的干擾，減少異常查證的工作量，以便進一步準確定位礦體，成為化探工作中需要重點解決的問題。利用西藏措美縣馬扎拉礦區(qū)1∶1萬巖屑地球化學測量數(shù)據(jù)，采用因子分析、聚類分析劃分出Au-Sb-As、Pb、Hg、Zn、Ag等5類元素組合，并繪制了因子得分等值線圖，在此基礎上探討了Au的找礦方向，縮小了預測靶區(qū)。結(jié)合礦區(qū)實際地質(zhì)情況認為：區(qū)內(nèi)Au、Sb、As和其余元素間有著明顯不同的物質(zhì)來源；礦區(qū)東南角及西北角為兩處成礦潛力較好的區(qū)域；下一步除繼續(xù)在礦區(qū)東南角構造交匯位置重點開展找礦工作外，還可對礦區(qū)南側(cè)以及西北部進行相應的工程驗證。

因子分析 聚類分析 元素組合異常 找礦方向

巖屑地球化學測量作為一種反映礦床次生暈分布的地球化學測量方法，在初期勘探工作中對于快速圈定靶區(qū)有著重要作用[1]。但如何將初步圈定的靶區(qū)范圍進一步縮小，減少異常查證的工作量，以便進一步準確定位礦體便成為了亟需解決的問題。多元統(tǒng)計分析中的因子分析以及聚類分析，可以有效劃分出與物質(zhì)來源聯(lián)系緊密的元素組合[1]。通過對原數(shù)據(jù)變量進行降維，將元素分組，并計算出每個樣品的因子得分，可以突出對應元素組合的異常強度濃集中心，降低“假異?！奔捶堑V致異常的干擾[2-4]。位于西藏措美縣的馬扎拉礦床，目前勘探程度較低，地表覆蓋嚴重，直接找礦的難度較高，如何有效利用1∶1萬巖屑地球化學測量數(shù)據(jù)來指導找礦靶區(qū)遴選，便是目前勘探工作需要解決的重點問題之一。

1 礦床地質(zhì)概況

馬扎拉礦區(qū)在大地構造單元上屬于岡底斯—喜馬拉雅造山系(Ⅰ級)喜馬拉雅地塊(Ⅱ級)的拉軌崗日被動陸緣盆地(Ⅲ級)東段[5]，與周圍的哲古、古堆、沙拉崗、車窮卓布、壤拉和扎西康等礦床一道構成了一條近EW向展布長達600 km的典型銻、金成礦帶[6]。礦區(qū)地層巖性由下至上主要表現(xiàn)為：以板巖、灰?guī)r為主的陸熱組(J1-2l)、含火山巖夾層的碎屑巖的遮拉組(J2z)、砂巖和碎屑巖組成的維美組(J3w)和具有雙峰式特征的桑秀組(J3K1s)。區(qū)內(nèi)主構造為近東西向的褶皺和斷裂，規(guī)模最大，發(fā)育時限最早，并疊加北西向和近南北向的具走滑性質(zhì)的逆沖斷裂。礦區(qū)西北還有大面積的閃長巖出露，礦區(qū)西南還有數(shù)個花崗斑巖脈出露，并在近東西向斷裂中發(fā)育侵入巖脈。金銻礦體多在侏羅系板巖和灰?guī)r以及安山巖地層內(nèi)呈脈狀、透鏡狀和似層狀產(chǎn)出[7]，礦體嚴格受控礦構造控制，主要有近EW、NE及NW向3組[8]。礦石的構造主要為塊狀構造(輝銻礦呈致密塊狀)、團塊狀、條帶狀、局部見梳狀、晶洞狀和星點狀構造；礦石的結(jié)構以自形粒狀結(jié)構為主，其次還有他形—半自形粒狀結(jié)構、包含結(jié)構、填隙結(jié)構、脈狀穿插結(jié)構等[9]。金屬礦物以自然金和輝銻礦為主，其次為少量的辰砂、褐鐵礦、黃鐵礦、鐵礦和黃銅礦；脈石礦物有石英、方解石、絹云母、白云母、綠泥石和綠簾石等[9]。前人研究認為，馬扎拉礦床主要成礦流體為中低溫和低鹽度的巖漿水、變質(zhì)水與地熱水的混合水[9-12]，富Au含CO2流體，沿韌性剪切帶上升，進一步萃取圍巖地層的成礦物質(zhì)，演化形成高礦化度的成礦流體，在地殼淺部的脆性斷裂構造中形成馬扎拉金銻礦床[13]。

2 元素地球化學分析

2.1 樣品采集

此次地球化學測量方法為巖屑地球化學測量，即采樣層位為C層(母質(zhì)層)，布置測線距為100 m，測點距為40 m。在馬扎拉礦區(qū)共采集3 176件樣品，分析了Zn、Ag、Sb、Pb、As、Hg、Au共7個元素。

2.2 因子分析

要查證數(shù)據(jù)是否符合因子分析的條件，首先需要對其進行Kmo和Bartlett檢驗。Kaiser給出了常用的kmo度量標準：0.9以上表示非常適合；0.8以上表示適合；0.6以上表示一般；0.5以下表示不適合。而當Bartlett球體檢驗Sig值<0.05時，數(shù)據(jù)才有結(jié)構效度，才具備因子分析的條件。本研究中采用的數(shù)據(jù)，取樣足夠度的Kaiser-Meyer-Olkin度量值為0.601>0.5，Bartlett球形檢驗Sig值為0<0.05，因此可以進行因子分析。礦區(qū)因子分析結(jié)果見表1。

表1 馬扎拉礦區(qū)R因子分析特征值和累計方差貢獻率

由表1可知，當提取5個因子時，方差累計可達到80.665%，已經(jīng)包含了原始變量的大部分信息，且旋轉(zhuǎn)前后總的信息量(即總的累計貢獻率)與旋轉(zhuǎn)前相比，沒有發(fā)生信息丟失，在如表1所示的前5個初始因子構成的公因子空間中進行因子旋轉(zhuǎn)，可得旋轉(zhuǎn)成分矩陣見表2。

由表2可得到以下幾個因子變量對應的元素組合：F1代表Sb-As-Au元素組合，F(xiàn)2代表Pb，F(xiàn)3代表Hg，F(xiàn)4代表Zn，F(xiàn)5代表Ag。其中F1代表了典型熱液型金礦床的元素共生組合，由其異常分布區(qū)域的延伸方向可以判斷對應的熱液運移方向[14]，其他元素各自構成一個主因子則說明這些元素與Sb-As-Au關系不大，各自的物質(zhì)來源相對獨立。

表2 馬扎拉礦區(qū)因子分析旋轉(zhuǎn)成分矩陣

2.3 聚類分析

對表2中7類元素進行進行R型聚類分析，結(jié)果見圖1。

圖1 馬扎拉礦區(qū)元素變量R型聚類分析

由圖1可知，當距離系數(shù)小于15時，As、Au、Sb元素聚為一類，Ag、Pb、Hg、Zn這幾個元素均各自獨立為一類，與因子分析的結(jié)果一致，這說明在馬扎拉礦區(qū)，對于Au的富集最具指示意義的應是As、Sb，而其余元素在整個體系中處于相對獨立的位置，從物質(zhì)來源上推測Au、Sb與Pb、Zn、Ag、Hg等元素的富集應屬于兩套不同的系統(tǒng)，因此，應將區(qū)內(nèi)金銻礦的找礦研究重點放在Au、Sb、As這類元素的組合異常分布特征即F1因子上。

2.4 元素組合特征

在因子分析中，除了得到元素組合的劃分結(jié)論外，還可同時得到對應每個樣品的因子得分，根據(jù)因子分析和聚類分析的結(jié)果，選擇F1因子得分繪制等值線圖，結(jié)果見圖2。

圖2 馬扎拉礦區(qū)F1因子得分等值線

由圖2可知，F(xiàn)1因子得分即Au-Sb-As的組合異常強度表現(xiàn)出較高的濃集性，異常強度的大范圍高值區(qū)域主要集中在礦區(qū)西北角以及東南角。其中以東南角的元素組合異常強度分布范圍最廣，可以發(fā)現(xiàn)異常強度由北由南向東南向逐漸增高，原先呈串珠狀分布的高值區(qū)域也開始逐漸匯聚，指示出3處較明顯的元素運移趨勢方向(圖2中以虛線箭頭表示)。而這3個趨勢方向正好與礦區(qū)內(nèi)3個主要控礦斷裂方向一致，同時，隨著3條斷裂交匯，可以發(fā)現(xiàn)在其交匯區(qū)域附近異常強度明顯增高，表明礦區(qū)內(nèi)幾條大斷裂為成礦元素的富集提供了通道，成礦熱液順著主要的南北向和東西向斷裂構造運移，并在構造交匯部位集中沉淀，應作為主要找礦方向。同時，西北角的高值區(qū)域，處于極為獨立的位置，未與其他位置的異常區(qū)域直接相連，說明此處的Au-Sb-As元素富集機制可能與東南角有較大差異，可能與此處大面積出露的閃長巖體有關。此外，礦區(qū)南側(cè)的小范圍高值區(qū)域也值得引起注意。

為驗證以上推測，在2014年的野外工作中，對礦區(qū)東南處異常強度集中分布位置采集樣品進行了Au含量測試，發(fā)現(xiàn)D8332點Au含量為3.81 g/t，D8487點Au含量為2.62 g/t，D8154點Au含量為8.85 g/t，均已達到工業(yè)品位，說明以元素組合異常指導找礦工作，可以有效縮小靶區(qū)范圍，有利于在早期地球化學勘探中快速尋找濃集中心。因此在今后的野外工作中，除了繼續(xù)對東南角構造交匯位置開展重點工作外，還可對礦區(qū)南側(cè)以及西北部進行相應的工程驗證。

3 結(jié) 語

結(jié)合馬扎拉礦區(qū)已有的巖屑地球化學測量數(shù)據(jù)，采用因子分析、聚類分析對區(qū)內(nèi)元素組合異常進行了劃分，通過繪制因子得分等值線圖，對區(qū)內(nèi)Au元素的找礦方向進行了討論，對于區(qū)內(nèi)開展找礦工作具有一定的指導作用。

[1] 羅先熔，文美蘭，歐陽菲，等.勘查地球化學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007. Luo Xianrong，Wen Meilan，Ouyang Fei，et al.Exploration Geochemistry [M].Beijing:Metallurgical Industry Press，2007.

[2] 時艷香，紀宏金，陸繼龍，等.水系沉積物地球化學分區(qū)的因子分析方法與應用[J].地質(zhì)與勘探，2004，40(5)：73-76. Shi Yanxiang，Ji Hongjin，Lu Jilong，et al.Factor analysis method and application of stream sediment geochemical partition [J].Geology and Exploration，2004，40(5):73-76.

[3] 吳 越，張 均，胡 鵬.剩余異常分量因子得分法在西秦嶺鳳—太礦集區(qū)西段化探找礦靶區(qū)優(yōu)選中的應用[J].物探與化探，2010，34(3)：340-343. Wu Yue，Zhang Jun，Hu Peng.The application of residual anomaly component factor score method to the optimization of prospecting target areas:a case study of the western part of the Feng-Tai ore concentration area in west Qinling mountains [J].Geophysical and Geochemical Exploration，2010，34(3):340-343.

[4] 楊 海，彭秀紅.大灣金礦元素組合異常的圈定及找礦方向[J].金屬礦山，2013(5)：110-112. Yang Hai，Peng Xiuhong.Delineation of assemblage element anomaly and prospecting direction in Dawan gold deposit [J].Metal Mine，2013(5):110-112.

[5] 潘桂棠，王立全，張萬平，等.青藏高原及鄰區(qū)大地構造圖及說明書(1∶1 500 000)[M].北京：地質(zhì)出版社，2013. Pan Guitang，Wang Liquan，Zhang Wanping，et al.The Tectonic Map and Instruction Book of Qinghai-Tibet Plateau and Its Adjacent Area(1∶1 500 000)[M].Beijing:Geological Publishing House，2013.

[6] 楊竹森，侯增謙，高 偉，等.藏南拆離系銻金成礦特征與成因模式[J].地質(zhì)學報，2006，80(9)：1377-1391. Yang Zhusen，Hou Zengqian，Gao Wei，et al.Metallogenic characteristics and genetic model of antimony and gold deposits in south Tibetan detachment system [J].Acta Geologica Sinica，2006，80(9):1377-1391.

[7] 聶鳳軍，胡 朋，江思宏，等.藏南地區(qū)金和銻礦床(點)類型及其時空分布特征[J].地質(zhì)學報，2005，79(3)：373-385. Nie Fengjun，Hu Peng，Jiang Sihong，et al.Type and temporal-spatial distribution of gold and antimony deposits(prospects) in Southern Tibet，China [J].Acta Geologica Sinica，2005，79(3):373-385.

[8] 王 軍，張 均.西藏南部馬扎拉金銻礦成礦特征及找礦方向[J].黃金地質(zhì)，2001，7(3)：15-20. Wang Jun，Zhang Jun.Metallogenic characters and prospecting direction of the Mazhala gold-antimony deposit，Southern Tibet [J].Gold Geology，2001，7(3):15-20.

[9] 莫儒偉，孫曉明，翟 偉，等.藏南馬扎拉金銻礦床成礦流體地球化學和成礦機制[J].巖石學報，2013，29(4)：1427-1438. Mo Ruwei，Sun Xiaoming，Zhai Wei，et al.Ore-forming fluid geochemistry and metallogenic mechanism in Southern Tibet，China[J].Acta Petrologica Sinica，2013,29(4):1427-1438

[10] 王 軍，張 均，鄭有業(yè).西藏南部馬扎拉金銻礦成礦規(guī)律初探[J].黃金科學技術，2001，9(3)：5-11. Wang Jun，Zhang Jun，Zheng Youye.Exploration on metallogenic regularity of gold-antinony deposit in Mazhala，South Tibet [J].Gold Science and Technology，2001，9(3):5-11.

[11] 劉 敏，黃云階.藏南馬扎拉金銻礦自然金的再溶解行為[J].沉積與特提斯地質(zhì)，2004，24(2)：92-95. Liu Min，Huang Yunjie.Redissolution of native gold from the Mazhala gold-antimony deposit in Southern Xizang [J].Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2004，24(2):92-95.

[12] 張建芳，鄭有業(yè)，張剛陽，等.西藏北喜馬拉雅馬扎拉金銻礦床地質(zhì)特征及成礦作用[J].黃金，2011，32(1)：20-24. Zhang Jianfang，Zheng Youye，Zhang Gangyang，et al.Geologic characteristics and mineralization of Mazhala gold-antimony deposit in Northern Himalaya [J].Gold，2011，32(1):20-24.

[13] 侯增謙.大陸碰撞成礦理論[J].地質(zhì)學報，2010，84(1)：30-58. Hou Zengqian.Metallogensis of continental collision [J].Acta Geologica Sinica，2010，84(1):30-58.

[14] 邵 躍，傅學信.熱液礦床巖石測量(原生暈法)找礦[M].北京：地質(zhì)出版社，1997. Shao Yue,Fu Xuexin.Rock Measurements(Primary Halo Method) of Hydrothermal Deposits for Prospecting [M].Beijing:Geology Publishing House，1997.

(責任編輯 王小兵)

ElementCombinationAnomaliesandProspectingDirectioninMazhalaGold-antimonyDeposit

Qing Chengshi1，2Ding Jun1，2Li Yingxu2Dong Lei2Dai Zuowen1

(1.CollegeofEarthScience，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059，China;2.ChengduCentre，ChinaGeologicalSurvey，Chengdu，610081，China)

Cuttings geochemical survey method as an initial exploration method is widely used in geological prospecting work.Due to the large distribution scope of secondary halo anomalies，how to narrow the scope of target zone，reduce the interference to mineralization anomalies and lower the workload anomalies verification to locate the ore-body accurately become the important problems that should be solved in the process of geochemical exploration work.Based on the 1∶10 000 cuttings geochemical survey data of Mazhala mining area in Comai county，Tibet，five types of element association Au-Sb-As，Pb，Hg，Zn，Ag，are divided by adopting the factor analysis method and cluster analysis method.Besides that，the factor score isopleth map is drawn so as to discuss the Au prospecting direction and narrow the target prediction area.Based on the actual geological situation of the mining area，it is concluded that the materials source of the Au，Sb and As are different to the other elements obviously in the mining area.The southeastern and northwestern corners are the good area of metallogenic potential.Further exploration should be conducted the tectonic intersection location area in mining area，and some exploration verifications should be carried out in the southern and northwestern corner in the mining area.

Factor analysis，Cluster analysis，Element combination anomalies，Prospecting direction

2014-09-23

國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(編號：2011CB403105)，中國地質(zhì)調(diào)查局項目(編號：12120113036000)。

卿成實(1986—)，男，博士研究生。

TD166

A

1001-1250(2014)-12-134-04