大湾金矿元素组合异常的圈定及找矿方向*

杨 海 彭秀红，2

(1.成都理工大学核技术与自动化工程学院;2.四川省地学核技术重点实验室)

近年来，随着数学方法在地球化学数据处理中的广泛应用，元素组合异常在找矿勘探过程中起到了良好的指导作用，产生了良好的经济效益，已经成为一种常用的地球化学数据处理方法［1-4］。通常单元素异常的圈定往往受众多因素的影响，难以直接区分矿致异常和非矿致异常。本研究通过对元素组合异常2种不同圈定方法的对比，总结了各自的优缺点，在找矿勘探过程中配合使用，可提高异常识别的准确度和找矿效率，为以后的找矿勘探起到一定的指导作用。

1 地质概况

云南省富宁县大湾金矿位于云南省文山洲地区，属于滇东南“金三角”地带，在该地区分布有大量卡林型、类卡林型金矿床，具有很好的找矿潜力。区域构造呈东西向或北东向，区内地层主要有奥陶系、泥盆系、二叠系等地层。区域岩岩浆活动频繁，以华力西期和印支期为主，浆岩主要有辉绿岩和辉长辉绿岩。构造活动强烈，具多期性的特征。工作区植被覆盖较厚，水系不发育，所以其岩石风化以原地风化为主，形成的异常较难发生迁移，为地球化学勘查提供了优越的条件。

区域矿产以金为主，岩金矿产地有10多处，次为锑矿、铜镍矿、铁矿等。其中由东向西著名的有普或、者桑、冒街等大中小型金矿区和金矿点。主要为微细浸染型矿床，金矿多分布在辉长岩、辉绿岩体出露部位。

区内金矿床、矿点主要受北西向断裂控制，沿断裂挤压破碎带及褶皱分布。上二叠统泥岩、砂岩夹凝灰岩、硅质岩、灰岩和三叠系碎屑岩及下泥盆统坡脚组是金矿的主要含矿层位;华力西—印支期深成—超浅成相基性岩浆喷溢和侵入对本区金矿成矿及改造富集起着重要作用，其围岩接触带均可形成金的含矿岩石。

2 地球化学异常特征

工作区面积约13 km2，按照1∶10 000土壤地球化学测量标准进行测网布置，线距100 m，点距40 m，采集样品2 928件，每个样品分析了Au、Hg、As、Sb、Cu、Co、Ni 7个元素。

分析结果显示，Au与Hg、As、Sb呈正相关，相关系数分别为0.16、0.683、0.352;Cu、Co、Ni 3种元素有较好的相关性，相关系数都大于0.6，见表1。不难得出Au为成矿元素，Hg、As、Sb为伴生元素，同时为找Au的间接指示元素。7种元素的标准差都较大，说明数据较为离散;偏度系数和峰度系数都大于零，指示数据的分布远远偏离了正态分布。Au、Hg、As、Sb的 变 异 系 数 分 别 为2.287%、1.521%、6.311%、1.755%，说明4种元素在地质体的分布都不均匀，而Cu、Co、Ni的变异系数都相对较小，见表2。

表1 大湾金矿元素相关系数

表2 大湾金矿土壤地球化学测量统计参数

3 组合异常特征

现阶段，对于组合异常的圈定主要有2种方法:一是对原始数据进行因子分析，研究各个主成分的特征，用每个主成分的因子得分值绘制组合异常等值线图，达到反映元素组合异常的目的［5］;二是根据因子分析、相关分析、聚类分析等多元统计方法获得元素相关关系，通过叠加单元素异常图来反映元素组合异常［6］。

对Au、Hg、As、Sb、Cu、Co、Ni 7个元素进行R型因子分析，所得结果见表3。

表3 大湾正交旋转R型因子载荷矩阵

通过计算，3个因子的累计方差贡献率已经达到80.1%，其中:F1因子主要是Cu、Co、Ni元素的组合，3种元素有相似的地球化学性质，具有同源的特征;F2因子主要是Au、As、Sb 3种元素的组合，代表与Au成矿有密切关系的元素组合，是微细粒浸染型金矿标志性的元素组合;F3因子主要是Sb、Hg 2种元素组合，在成因上具有相似性。

用Surfer软件分别对F1、F2因子的因子得分进行等值线图绘制，见图1、图2。由图可知，Cu、Co、Ni的组合异常主要分布在图幅的西部，推测与分布于此的辉长辉绿岩体有关。Au、As、Sb的组合异常出现了2处相对较高的异常，跨越了多个地层单元，主要受到北西向断裂构造的控制，为金矿找矿工作的进一步进行指明了主要的靶区。

运用异常下限勾画出各元素异常区，形成元素叠加异常图，见图3、图4。由图可以看出，元素叠加异常方法圈定出的Cu、Co、Ni的叠加异常也主要分布在图幅的西部，与辉长辉绿岩体出露的位置较为一致。Au、As、Sb叠加异常区较大，异常套合较好，主要包含了2处异常，明显沿断裂分布，但难以清楚分辨出元素叠加异常的浓集中心。Hg元素圈定的异常范围相对较小，但产出的位置与Au、As、Sb叠加异常区相吻合。

图1 大湾金矿F1因子组合异常等值线图

图2 大湾金矿F2因子组合异常等值线图

图3 大湾金矿Cu、Co、Ni元素含量叠加异常

4 结论

图4 大湾金矿Au、As、Sb、Hg元素含量叠加异常

工作区植被覆盖厚，水系不发育，风化以原地风化为主，产生的异常通常不会发生迁移或迁移距离很近，有利于开展地球化学勘查工作;对大湾金矿7种元素的统计分析显示，Au、Hg、As、Sb含量的标准偏差和变异系数都较大，说明元素在该地区的分布不均匀，有成矿的可能性，Hg、As、Sb也可作为找矿的间接指示元素;因子得分圈定组合异常能更准确和直观地反映组合异常浓集中心的位置，但圈定的异常范围并非真实异常范围，单元素叠加异常通常圈定的范围较大，无法判断明确的浓集中心，而通过异常下限划分出来的异常范围较为真实，2种方法应联合使用，结合工作区地质概况，开展下一步工作;通过R型因子分析的因子得分对大湾地区元素组合异常进行圈定，F1因子的组合异常呈现出在图幅西部较高的特征，F2因子的组合异常出现了2处高异常区，在元素叠加异常图中也出现了Au、As、Sb元素的叠加异常区，为下一步金矿找矿工作的开展提供了方向。

［1］ 付思峰.上宫构造蚀变岩型金矿床地质特征及化探找金经验［J］.物探与化探，2008，32(3):267-269.

［2］ 胡忠贤，于援帮.森林沼泽区从区域到矿区有效寻找隐伏矿的地球化学方法组合［J］.物探与化探，2009，33(1):35-42.

［3］ 刘养雄.北祁连西段熬油沟及卡洼沟一带Au、Pt、Pd异常特征及找矿方向［J］.甘肃地质，2007，16(S1):22.

［4］ 王泽光，贾大成，裴 尧，等.延边十里坪地区元素组合异常及其找矿意义［J］.吉林大学学报:地球科学版，2008(S1):164-166.

［5］ 宋运红，贾大成，李 健，等.河北承德三沟地区化探数据处理与异常特征［J］.吉林大学学报:地球科学版，2008(S1):167-169.

［6］ 时艳香，纪宏金，陆继龙，等.水系沉积物地球化学分区的因子分析方法与应用［J］.地质与勘探，2004，40(5):73-76.