浓幅分位确定成矿元素的应用探究∗

陈健

(青海省有色第一地质勘查院，青海西宁810007)

0 引言

元素浓幅分位方法侧重说明各元素异常是否具有找矿意义，综合考虑了地质背景和矿体边界品位之间的关系，界定较为合理.一般来说如果离散程度高的数据多分布于高含量区段、空间分布上相对集中，表明元素富集成矿的潜力就大.判定成矿元素有两种方法，一种为异常下限，另一种为元素边界品位与平均值比值.浓幅分位的应用，主要是综合考虑背景和边界品位两种因素，以标准化方法使不同元素的浓幅分位具有相似的地球化学涵义表征[1].

1 浓幅分位

浓幅分位1/m=(lgCp-lgCb)/(lgCi-lgCb)，其中Ci为元素工业边界品位[2−3].Cb为元素背景值(使用元素平均值)，Cp为浓幅分位值.给定浓幅分位1/m可求出相应的浓幅分位值Cp，从而得出浓幅分位值表.对比浓幅分位值与元素含量可得出某元素位于浓幅分位区间的数量，进而推断其成矿特点.文章利用青海省采石沟地区1:25000地球化学测量数据进行研究.元素测试在青海省有色地质测试中心完成，测试方法见表1.数据准确度在-0.074∼0.068之间，精密度均在0∼0.105之间.

2 元素参数特征

由图1可知，剔除离群数集前后统计平均值的比值畸变曲线中，所有元素的均大于1.研究区内值大于1时，表明其被剔除离群数集中，高端离群数据占优势，反映了研究区元素受后期地质作用影响强烈.如果把比值1±0.25 的元素看作分布相对均化；那么大于1.25的不但可看作是相对异化，而且出现局部化富集的可能性偏大.把曲线看作反映剔除效应的畸变曲线，那么偏离1愈远且大于1的元素有着愈大的异化倾向，形成局部富集的可能性就愈大.和青海省丰度对比发现，Mo、Co、Cr、Ni、Cu、U的富集系数多为1.2以上，Mo高达1.6，说明元素富集；Zn、Sn、Au、Pb、Nb、Y、Bi、Th的富集系数多1，说明元素无明显变化；Rb、Ag、Sb、W、As、La、Hg的富集系数小于0.8，说明元素相对贫化.图1显示，Au、As、Sb、Sn、Cr等元素偏离较大，表明其局部富集成矿可能性较大.

从表2可知，变异系数CV1>10的元素有Sn；CV1>2的元素有As、Hg、Sb、Au、Bi；CV1=1∼2的元素有Ag、Cr、W；CV1=0.5∼0.1的元素有Ni、Mo、Cu、Co、Nb、U；CV1=0.3∼0.5的元素有Rb、Pb、Th、La、Zn、Y，在其变异系数达到显著变化程度时，其成矿可能性较大.

图1 相对丰度和 畸变曲线图Fig 1 Relative abundance and distortion curve

图2 标准化方差CV1、CV1/CV2散点分布图Fig 2 Standardized variance CV1,CV1/CV2 scatter distribution map

3 成矿元素确定

通过原始数据和背景数据变化系数的计算，利用CV1和CV1/CV2（主要反映特高值削平程度）的判别方法（双变量法）制作标准化变异系数解释图[4−9]（图2），并根据公式1/m=（lgCi-lgCb）/（lgCp-LgCb）统计研究区浓幅分位值，统计见表2，各元素剔除高值点数与浓幅分位关系图（图3），从图2、3，表2上可归纳总结出以下特点：

表2 丰度对比参数统计表Tab 2 Comparison parameter statistics of abundance

对21种元素分别统计其峰值、高端剔除值数、高端剔除限、大于1/2浓幅的数、大于1/4浓幅的数、大于1/8浓幅的数（表3）.元素峰值与浓幅分位的关系，峰值对应的浓幅分位反映该峰值接近矿石级矿化的程度，峰值大于1/2浓幅分位的元素有Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi等6种，峰值位于1/2∼1/4浓幅分位的元素有Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb等9种.

(1)Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi落入右上方的区域①，原始数据集变异系数大，高强度数据突出，且离群子集很多，特高值削平程度强烈，显示富集成矿的可能性较大.Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi含量位于1/4以上浓幅值的点数分别为28、68、37、42、100和25个，含量位于1/8以上浓幅值的点数分别为186、410、138、333、335和122个，其中Au、As、Sb数量较多， 且空间上较集中， 找矿潜力极大.Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi峰值分别是3 080×10−6、2 570×10−6、3 180×10−9、128×10−6、296×10−9、38.3×10−6，均高于1/2浓幅分位值，尤其是Sn、Au、As、Sb远高于1/2浓幅分位值，具发现矿石级矿化的特征.

图3 各元素剔除高值点数与浓幅分位关系图Fig 3 Excluding high-value points and rich quantile diagrams for each element

表3 区内各元素浓幅分位特征一览表Tab 3 The list of the rich grading characteristics of each element in the study area

(2)Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu落入中间区域②，表明含量幅度有一定程度变化，特高值削平程度中等，显示有一定成矿可能性.Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu剔除1/4以上浓幅值点分别为24、141、47、436、61和136个，含量位于1/8以上浓幅值的点数分别为201、688、321、988、398和1 011个，Cr、Ni、Cu等元素数量较多，且空间上较集中，找矿潜力较大.Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu峰值分别是4 420 ×10−9、1 260×10−6、63×10−6、1 060×10−6、33.6×10−6和587×10−6，Ag、W、Ni、Mo、Cu高于1/2浓幅分位值，尤其是Ag、Ni远高于1/2浓幅分位值，峰值点处具发现矿石级矿化的可能.

(3)Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb落入左下方区域③，元素属性主要为稀土元素和中温热液元素，该区域内原始数据集变异小，整体含量变化幅度不大，富集不明显，成矿的可能性较小[10−13].Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb含量位于1/4以上浓幅值的点数分别为681、308、31、1 422、26、85、139、14和14个，含量位于1/8以上浓幅值的点数分别为1 456、852、405、2 591、455、1 039、632、197和204个，从含量与浓幅分位值来看，Co和稀土元素含量分布数量很多，虽变化系数小，但整体背景高，因对应边界品位较低，推测在高背景场中有一定的找矿前景.Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb峰值分别是84.2×10−6、105×10−6、75.6×10−6、379×10−6、53.6×10−6、224×10−6、99.2×10−6、497×10−6、246×10−6，Co、Nb、U、Rb、La、Y峰值高于1/2浓幅分位值，推测有一定找矿前景.

4 A值的应用

研究区位于Cu、Pb、Zn等多金属为主的阿尔金成矿带上，从该区异常查证和实地路线地质调查结果来看，在研究区北部发现Au、Ag等元素的矿致异常，显示一定成矿远景.从表3、图4可知，Au、Sn、Mo等元素均显示出很好的成矿前景，而利用浓幅分位值和元素高端剔除数综合确定的成矿元素，与实际发现的矿化指示元素略有不符，因此笔者引入A值.

其中，浓集比率KK为研究区均值/对比区均值，变异系数CV为研究区标准离差/研究区均值.

图4 各元素浓集比率曲线对比图Fig 4 Concentration ratio of various elements curve comparison chart

图5 各元素A值曲线对比图Fig 5 A value curve of various elements comparison chart

研究区长期复杂的演化历史决定了本区域的地球化学特征.KK反映成矿的物质基础，CV反映元素分布的均匀程度，CV越大，元素分布越不均匀，富集成矿的可能越大.根据计算结果（表4），研究区内A青≥4的元素有Au、As、Sn、Sb、Hg，为该区最有可能成矿元素，2＜A青≤4 的元素有Ni、Mo、Cu、Cr、Co、Bi，为该区可能成矿元素，1＜A高≤2 的元素有Zn、Y、W、U、Th、Rb、Pb、La、Nb，为该区异常分散元素.通过1/2，1/2∼1/4元素浓幅分位值、高端剔除数及A值得出该区域成矿元素为Pb.该区最终确定成矿元素为Au、Sn、Mo、Cu、Cr、Co、Ni.

5 结论

(1)在用浓幅分位对成矿元素确定时，除了考虑元素的浓幅分位值（元素的背景和矿体边界品位）、还综合考虑元素的浓集比率、变异系数等因素.

表4 元素A值参数特征表Tab 4 A value element parameter feature table

(2)Au、As、Sb、Bi、Sn、Hg等元素原始数据变异系数大，高强度离散数据多，含量变化幅度大，富集成矿可能性大.

(3)综合确定出成矿元素，为异常查证的选区、元素种类的选择、化探异常的评价提供合理的依据，明确找矿方向.研究区的成矿元素为Au、Sn、Mo、Cu、Cr、Co、Ni.

(4)通过新方法的有效应用，特别是浓幅分位值和元素的浓集比率的应用，快速筛选出区内的主成矿元素和指示元素.