因子分析在河北省多金属矿成矿地球化学分区中的应用探讨

王金朵

（河北省地矿局第八地质大队，河北 秦皇岛 066000）

通过因子分析在河北省多金属矿成矿地球化学分区中的应用，对研究区进行地球化学分区，并对其边界进行确定，详细探讨和研究具有有利成矿意义的因子及其相对的地质体，对区内的地球化学特征进行分析总结，更好的指导成矿预测。

1 工作区地质概况及采样技术要求

工作区位于河北省西北部，位于上黄旗～乌龙沟深断裂东南侧，区域地层出露不太齐全，地质构造形迹比较复杂，以断裂构造为主，褶皱构造不发育，岩浆活动频繁而广泛，矿产丰富。区域构造形式以断裂构造为主，褶皱构造比较次要。区域断裂变形绝大部分系燕山运动产物。燕山运动不但导致古断裂复活，形成继承性断裂构造，而且产生大量新断裂，形成新生断裂构造[1]。矿石呈星点状、侵染状、团块状、细脉状。星点状、侵染状矿石为幔原岩矿浆深部溶离、上侵结晶作用形成；块状矿石为幔原岩矿浆深部溶离，分期贯入作用形成，受构造薄弱带或裂隙控制。

2 地球化学分区基本原理和方法

（1）确定元素组合。在元素共生组合分析研究过程中，因子分析发挥着非常重要的作用，各个因子不仅将主要元素包含其中，同时还将其组合关系充分体现出来，能够将其中的成因联系充分反应出来，对其中的公共因子进行提取，并将元素组合合理确定，从中获取有效的地球化学信息。

（2）划分样品类型。元素组合类型通过因子载荷矩阵进行划分之后，将岩屑测量样品存在的地球化学分类进行有效反应，对样品属于何种元素组合类型进行确定，应当通过因子分析对因子得分进行计算，地质作用中各类样品属性可以通过因子得分值进行反映，借此对某种地质作用空间特征进行研究，依照因子得分值，并根据元素组合对样品实施归类。

3 工作区岩屑测量地球化学分区

（1）样品分析质量。利用1：5万岩屑地球化学测量，对河北省西部某多金属矿开展相应研究，共进行10257个样品采集，对其元素进行分析[2]。确保样品质量与相关要求相符合，为此次地球化学分区提供支持。

（2）元素组合类型分析。检验相关数据过程中，通过Bartlett球度检验以及KMO检验，为因子分析提供条件，这些检验值的大小，对数据与因子分析是否适合有着重要的作用，是重要的指标。KM0值与1越接近，显示变量中存在较强的相关性。对相关矩阵与单位阵是否适合的检验，可用Bartlett球度检验来完成，相较于给定的显著水平a概率P值相对较小，则表示变量与因子分析相适合，KM0度量标准由Kaiser所给出，非常适合的为0.9，适合的为0.8，不适合的为0.6。通过SPSS软件，R型因子分析研究区中的12各元素以及所要测试的样品10257件，获知Bartlett球度检验以及KM0检验的相关数据，0.779为KM0值，显示与因子分析相适应，36 254是Bart-lett球度检验统计值，于66自由度条件0.000上属于显著水平，0.000为概率P值。倘若0.05为显著性水平，则显示显著性水平a相较于概率P值要小，所以区内数据与因子分析相适合。接下来依照因子分析理论，对有关系数矩阵进行计算，利用SPSS统计软件开展相应的因子分析，对研究区内的元素（12种）含量数据有关系数矩阵。发现As与Sb以及W与Bi和Pb与Sn以及Cu与Zn等有着非常密切的关联性，依照成因进行研究，具有较好相关性的元素，其来源与成因管良性非常密切。对有关系数矩阵特征值求出，对因子分析具有重要作用，依照超过0.75的特征值以及超过75%累计方差贡献率，对公共因子进行提取。

在＞75%累计方差贡献率下提取因子，有主因子6个被选取出，将之前76.717%12个变量总方差进行了解释，同时累计贡献率在旋转的前后未出现明显的变化，对总信息量未造成影响，显示具有非常好的因子分析作用。因子分析的重要的作用是把存在相同因子载荷的不同量变在公共因子下进行放置，相较于初始的因子载荷矩阵而言，正交旋转因子载荷矩阵具有非常好的解释性与合理性，所以通过其对元素组合类型进行划分，有6个因子被确定，元素组合W-Bi—M0由F1所代表；As-Sb由F2所代表；Cu—Zn则为F3；Pb—Ag—Sn为F4；元素Hg与Au等由F5与F6所代表。

（3）地球化学分区的解释与评价。依照工作区地球化学分区开展相应的讨论工作，F1因子具有17.726%的方差贡献率，是研究区重要的因子，W—Bi—M0为其元素组合特征，为高温型，具有相似的地球化学性质。F2因子具有14.686%的方差贡献率，在研究区属于次要的因子，As-Sb是其元素组合特征，为低温型，As以及Sb都属于第V主族元素，亲铜元素主要为As，具有类似的化学行为特征，具有非常强的迁移力。依照研究区中的具体地表矿化情况，地表区域的铜矿化点，都在F3因子Cu-Zn元素组合分区内落入，这一因子类型是该区重要的类型之一，属于重要的成矿元素组合，和成矿具有非常密切的联系。

4 地球化学分区对成矿的指示意义

（1）区域成矿特征的指示作用。区内具有非常复杂的成矿地质条件，发育有明显的岩浆以及构造活动，对区内成矿非常有利。对该矿成矿地质特征与其成矿规律予以分析探讨，并和该去成矿信息提取进行结合，认为该区对和铜矿密切的矿床寻找非常有利。

（2）铜元素的分布与聚集特征。张家口组火山岩系（中生界侏罗系上统）是该区的主要地层出露。分散元素以及聚集元素在很多地区都有存在，区内的地质背景和这些特征，关系非常的密切，依照各地质体的不同，其中也存在不同高低含量的元素特点，能够及时的将元素异常以及和地质体成因存在的关联性进行查明，使找矿的靶区进一步缩小，更好的指导找矿方向。

5 结论

（1）通过因子分析，把研究区中的12种元素进行6种元素组合划分，与该区的成矿特征以及研究区的地质情况和矿化特征等进行分析，并结合地球化学分区，综合研究认为Cu—Zn元素组合具有非常好的找矿意义。依照地球化学分区显示，并和该区地质体分布情况进行研究，显示区内地质体和各个子区形态边界具有非常相同的类似性，证实中大比例尺在对地球化学分区验证工作中具有非常好的可行性，利于未来地质研究工作的进一步开展。

（2）该区地质特征显示，在研究区内进行Cu矿床寻找非常有利，利用Boxplot图解研究，发现Cu元素在该区地质体中的聚集特征和区内的地质体非常类似，在张家口组火山岩地层中及其与黑云母花岗岩岩体的接触带上寻找铜矿床具有较好前景。