吉林省延吉纺织厂金矿组合异常特征及找矿意义

张 潇，贾大成，高 文，姜 涛，杜明龙，2，唐 烁，3，何宽民，3

（1．吉林大学地球探测与信息技术学院，长春130026；2．河北省地质矿产勘查开发局第五地质大队，河北唐山550002；3．河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队，河北承德067000）

吉林省延吉纺织厂金矿组合异常特征及找矿意义

张 潇1，贾大成1，高 文1，姜 涛1，杜明龙1，2，唐 烁1，3，何宽民1，3

（1．吉林大学地球探测与信息技术学院，长春130026；2．河北省地质矿产勘查开发局第五地质大队，河北唐山550002；3．河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队，河北承德067000）

化探的数据处理和评价（尤其是多种方法数据处理及组合异常圈定等）目前尚无明确的技术规范，实际应用中多采用2种处理方法：①所选元素为成矿的指示元素，将分析的元素全部叠加来圈定全元素组合异常；②强调指示元素的相关性，按元素相关性圈定相关元素组合异常。文章以吉林延吉纺织厂金矿化探勘查为例，对比2种方法产生的不同异常特征，认为重视元素间的相关分析、运用相关元素组合异常更加符合地球化学找矿原理，所圈定的组合异常找矿意义更明显。

延吉纺织厂金矿；全元素叠加组合异常；相关元素组合异常；异常评价；吉林省

0 引言

地球化学探矿是以地质学、地球化学为理论基础，系统测试矿体周围三度空间与成矿有关的化学元素的分布、分配、组分分带、存在形式，以及与成矿有关的物理化学参数等，并利用这些标志进行找矿［1］。化探的野外数据采集和测试分析已有专门技术规范可供遵循［2］，但对于组合异常的圈定方法，尚未制定出相关的技术规范。在实际应用中多采用2种处理方法：①认为所选的分析元素是与成矿有关的指示元素，将所分析的所有元素直接叠加在一起圈定组合异常，即全元素叠加组合异常；②强调元素相关性的组合关系，依据元素的相关性圈定组合异常，即相关元素组合异常。然而，不同的处理方法必将出现不同的组合异常，影响到异常范围、异常强度及找矿效果［3］。因此，采取有效的数据处理方法和合理的组合异常圈定方法，可提高化探找矿工作的实际效果。本文以吉林东部延吉纺织厂金矿土壤地球化学勘查为例，对比分析上述2种方法的差异和找矿效果，依此进行找矿靶区圈定，明确找矿意义。

1 区域成矿地质条件

1．1 地层

吉林东部的延吉纺织厂金矿区位于吉黑褶皱系延边优地槽之西南部边缘，区内出露的地层主要有二叠系庙岭组和柯岛组、上侏罗统金沟岭组、下白垩统长财组［4］。二叠系庙岭组由一套浅变质岩系的碳酸盐岩和板岩组成，主要岩性为条带状结晶灰岩、大理岩和粉砂质板岩；柯岛组与庙岭组为整合接触，主要岩性为变流纹岩和绢云母千枚岩；上侏罗统金沟岭组主要为中基性－中酸性火山岩及火山碎屑岩；下白垩统长财组为一套粗碎屑岩及煤系地层。

1．2 岩浆岩

区内岩浆岩分布广泛，面积达50%以上，主要为华力西晚期和燕山期的中酸性侵入岩及脉岩。华力西晚期侵入岩分布于大福屯至苇塘沟一带，主要为花岗岩、花岗闪长岩及闪长岩；燕山期侵入岩约占全区的30%，主要为钾长花岗岩及闪长岩。区内脉岩主要为闪长玢岩、辉长辉绿岩等。

1．3 构造

本区位于两江—明月镇深断裂的北端、明月镇—庙岭复式褶皱的南西端。区内褶皱构造主要见于金矿屯一带，主要为罗圈沟倒转背斜，其走向NE，倾向NW，核部为庙岭组地层，两翼为柯岛组地层，南东翼发生倒转。由于受区域性深大断裂带影响，区内NE向断裂构造较发育，其总体走向40°～50°，倾向多为NW，倾角60°～75°，为一系列压性－压扭性断裂，该组断裂是区域性金和有色金属成矿带的主要控矿构造；NW向断裂倾向SW，倾角较大，为压扭性断裂。这些褶皱和断裂构造对区内的金、有色金属矿产具有控制作用。区内EW向及近SN向断裂不甚发育，且规模较小。

1．4 矿产及地球化学异常特征

本区位于五凤—六道崴子金、铜成矿带的西端［5］，区内矿产有金、铜、铁、汞，但目前仅发现有金、铜、铁、汞的矿化点。勘查区位于1︰200 000水系沉积物（安明HS－31Au）异常范围内。通过对该异常进行1︰50 000水系沉积物加密测量，之后进行1︰10 000土壤地球化学测量，面积4km2，均发现了较好的异常。土壤地球化学测量分析元素为Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Bi，Sn，圈定了单元素异常。其中，Au的背景值为1．46×10－9，标准离差1．43× 10－9，变异系数67．57%；Au峰值8．89×10－9，以4．33×10－9为异常下限，圈定4处Au的单元素异常。

2 全元素叠加组合异常

根据上述1︰10 000土壤地球化学测量采集的351个样品的分析结果，对所有元素含量数据标准化后叠加在一起，对叠加后的元素数据进行异常圈定，圈出11处叠加组合异常。异常主要分布在矿区的北半部，较为分散。其中，3号异常与已知的纺织厂金矿化点位置一致，但其强度较弱；7号异常的面积、强度较大，与已知铜矿化点位置一致（图1）。

图1 吉林省延吉纺织厂金矿全元素叠加组合异常等值线图Fig．1 All elemetns combination anomly map of Fangzhichang area

3 相关元素组合异常

地球化学异常是多种地质作用综合的结果，其形成往往受到多种互相关联因素（如地层、岩石、构造以及成矿作用）的控制。各种不同的地质作用在很大程度上影响组合异常的分布状态和结构［6］。另外，某一地区也并不只有一次成矿作用和只有一种矿床，即使是同一矿床也往往会有多阶段、多种伴生元素，是各种成矿作用的综合体现［7］。为突出某一成矿元素的异常，应尽量选择与该元素相共生的元素进行组合，排除无关元素的干扰，由此形成相关元素组合异常。为确定元素的共生组合关系，可采用多种方法进行处理［8］。本文利用该区相同的土壤分析数据，通过相关分析、聚类分析和因子分析，归纳出延吉纺织厂地区与Au有关的元素共生组合，并依此圈定组合异常。

3．1 相关分析

相关分析（Correlation analysis）是研究一组变量与另一组变量之间相关关系的统计方法。利用SPSS软件［9］对上述351个样品、9个元素进行了相关分析（表1）。从相关系数可以看出：Au与As，Sb，Zn与Cu，Pb及Sn之间具有明显的相关关系，其相关系数明显高于其他元素，而Ag和Bi与其他元素之间的相关系数均不高，据此可将这9个元素分为4组：①Au，As，Sb；②Cu，Pb，Zn，Sn；③Ag；④Bi。

表1 吉林省延吉纺织厂金矿元素相关系数Table 1 Correlation analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

3．2 聚类分析

聚类分析（Cluster analysis）又称簇群分析，是根据样品多种变量的测定数据进行数学分类，定量地确定样品之间（或变量之间）的亲疏程度，归入不同的分类单位［8］。根据分析对象的不同可分为2类：研究样品之间关系的分类称为Q型分析，研究变量之间关系的分类称为R型分析。利用SPSS软件对上述351个样品、9个元素进行了R型聚类分析（图2）。依据类间距离小于10水平，可将上述元素分为4组：①Au，As和Sb组合，反映与金成矿作用有关的元素组合；②Cu，Pb，Zn和Sn，反映与铜等多金属成矿作用有关的元素组合；③Ag；④Bi。后2组反映出单独的矿化特征，表明Ag和Bi元素具有相对独立的成矿特征。

3．3 因子分析

因子分析（Factorial analysis）能在关系复杂的情况下，从大量数据中寻找影响它们的共同因素和特殊因素，通过数学方法解释许多彼此间的错综复杂关系，往往指示出某种地质上的共生组合和成因联系［10］。因子分析也可根据变量和样品之间的关系分为R型因子分析和Q型因子分析。利用SPSS软件对上述351个样品、9个元素进行了Q型因子分析（表2）。

从表2中各元素的负载看出：F1因子代表了Cu，Pb，Zn和Sn元素组合，反映了与多金属成矿作用有关的元素组合关系；F2因子代表了Au，As和Sb元素组合，反映了与Au成矿作用有关的元素组合关系；F3因子和F4因子分别代表了Bi和Ag单一元素。

图2 吉林省延吉纺织厂金矿元素聚类分析图Fig．2 Cluster analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

表2 吉林省延吉纺织厂金矿Q型因子分析结果Table 2 Q－factor analysis of Fangzhichang gold deposit Yanji area

通过上述3种不同的数据处理方法，基本可以得出一致的元素共生组合关系，即与金成矿有关的Au－As－Sb组合，与多金属成矿有关的Cu－Pb－Zn－Sn组合，独立矿化的Ag，独立矿化的Bi。对于金矿勘查而言，重点应该考虑与Au成矿有关的元素组合，为此，将Au，As和Sb元素的含量数据标准化，对数据进行叠加并圈定相关元素组合异常（图3）。

图3 吉林省延吉纺织厂金矿相关元素组合异常等值线图Fig．3 Contour map of correlative elements combination anomalies of Fangzhichang gold deposit Yanji area

4 结论

（1）通过对比全元素组合和相关元素组合2种方法所圈定的组合异常可以看出：全元素组合异常范围比较广泛，组合异常数量较多，异常浓集中心不够明显，异常面积大，虽然可以在一定程度上反映出成矿的总体特征，但不利于对异常的进一步评价；而相关元素组合异常仅是与目标元素相关的组合异常，异常数量少，分布范围较为局限，异常面积小，异常强度高，有利于对异常的进一步评价。为此，建议在化探工作中应该按主成矿元素分别圈定组合异常。

（2）通过对比可以看出：对于寻找金矿而言，全元素组合异常在金矿化体上的异常强度并不明显，高强度异常出现在铜矿点上，这可能主要是由于Cu，Pb，Zn和Sn等元素的叠加干扰，掩盖或削弱了金矿上的异常，体现出该方法找矿目的性不明确的弱点；而相关元素组合异常在金矿化体上异常浓集中心明显，强度高，使找矿的目的性更为明确。

（3）一般在同一成矿过程或同一成矿阶段中，成矿元素往往表现出相关性；而不同成矿过程或不同成矿阶段中，成矿元素不出现相关性或相关性很低。由于一个矿床的形成往往是多个成矿过程和多阶段成矿的结果，是一个复杂的叠加演化过程，因此，按照成矿过程中元素富集规律来确定组合异常，符合成矿规律和地球化学找矿规律，所圈定的组合异常的指示意义更为明确，有利于指导找矿。

［1］ 陈敬明．矿产勘查方法［M］．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2010：8－1．

［2］ 中华人民共和国地质矿产部．DZ／T 0011－91．地球化学普查规范：比例尺1︰50 000［S］．北京：中国标准出版社，1991：1－32．

［3］ 李守义，叶松青．矿产勘查学［M］．2版．北京：地质出版社，2006：12－120．

［4］ 吉林省地质矿产局．吉林省区域地质志［M］．北京：地质出版社，1988：125－260．

［5］ 贾大成，胡瑞忠，冯本智．吉林延边地区中生代火山岩金铜成矿系列及区域成矿模式［J］．长春科技大学学报，2001，31（3）：224－229．

［6］ 罗先熔，文美兰，欧阳菲，等．勘查地球化学［M］．北京：冶金工业出版社，2010：1－21．

［7］ 贾大成，张潇，卢焱，等．吉林省延边五凤和五星山浅成低温热液型金矿床［M］．北京：地质出版社，2011：32－98．

［8］ 纪宏金，林瑞庆，周永昶．关于若干化探数据处理方法的讨论［J］．地质与勘探，2001，37（4）：56－59．

［9］ 马庆国．应用统计学：数理统计方法、数据获取与SPSS应用［M］．北京：科学出版社，2005：1－11．

［10］ 姚玉增，巩恩普，梁俊红，等．R型因子分析在处理混杂原生晕样品中的应用：以河北丰宁银矿为例［J］．地质与勘探，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； 责任编辑： 赵庆

国家自然科学基金项目（编号：40973019）和中国地质调查局项目（编号：1212010070306）联合资助。

张潇（1988－），男，硕士研究生，主要从事勘查技术方法研究。E－mail：：313277686＠qq．com

贾大成（1958－），男，教授，博士，主要从事地球化学研究；通信地址：吉林省长春市西民主大街938号，邮政编号：130061；E－mail：jiadacheng＠sina．com