马扎拉金锑矿元素组合异常及找矿方向

卿成实 丁 俊, 李应栩 董 磊 代作文

(1.成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059；2.中国地质调查局成都地质调查中心，四川 成都610081)

·地质与测量·

马扎拉金锑矿元素组合异常及找矿方向

卿成实1丁 俊1,2李应栩2董 磊2代作文1

(1.成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059；2.中国地质调查局成都地质调查中心，四川 成都610081)

岩屑地球化学测量作为一种初期勘探方法应用极为广泛，由于矿床次生晕异常分布范围广，如何缩小靶区范围，降低非矿致异常带来的干扰，减少异常查证的工作量，以便进一步准确定位矿体，成为化探工作中需要重点解决的问题。利用西藏措美县马扎拉矿区1∶1万岩屑地球化学测量数据，采用因子分析、聚类分析划分出Au-Sb-As、Pb、Hg、Zn、Ag等5类元素组合，并绘制了因子得分等值线图，在此基础上探讨了Au的找矿方向，缩小了预测靶区。结合矿区实际地质情况认为：区内Au、Sb、As和其余元素间有着明显不同的物质来源；矿区东南角及西北角为两处成矿潜力较好的区域；下一步除继续在矿区东南角构造交汇位置重点开展找矿工作外，还可对矿区南侧以及西北部进行相应的工程验证。

因子分析 聚类分析 元素组合异常 找矿方向

岩屑地球化学测量作为一种反映矿床次生晕分布的地球化学测量方法，在初期勘探工作中对于快速圈定靶区有着重要作用[1]。但如何将初步圈定的靶区范围进一步缩小，减少异常查证的工作量，以便进一步准确定位矿体便成为了亟需解决的问题。多元统计分析中的因子分析以及聚类分析，可以有效划分出与物质来源联系紧密的元素组合[1]。通过对原数据变量进行降维，将元素分组，并计算出每个样品的因子得分，可以突出对应元素组合的异常强度浓集中心，降低“假异常”即非矿致异常的干扰[2-4]。位于西藏措美县的马扎拉矿床，目前勘探程度较低，地表覆盖严重，直接找矿的难度较高，如何有效利用1∶1万岩屑地球化学测量数据来指导找矿靶区遴选，便是目前勘探工作需要解决的重点问题之一。

1 矿床地质概况

马扎拉矿区在大地构造单元上属于冈底斯—喜马拉雅造山系(Ⅰ级)喜马拉雅地块(Ⅱ级)的拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅲ级)东段[5]，与周围的哲古、古堆、沙拉岗、车穷卓布、壤拉和扎西康等矿床一道构成了一条近EW向展布长达600 km的典型锑、金成矿带[6]。矿区地层岩性由下至上主要表现为：以板岩、灰岩为主的陆热组(J1-2l)、含火山岩夹层的碎屑岩的遮拉组(J2z)、砂岩和碎屑岩组成的维美组(J3w)和具有双峰式特征的桑秀组(J3K1s)。区内主构造为近东西向的褶皱和断裂，规模最大，发育时限最早，并叠加北西向和近南北向的具走滑性质的逆冲断裂。矿区西北还有大面积的闪长岩出露，矿区西南还有数个花岗斑岩脉出露，并在近东西向断裂中发育侵入岩脉。金锑矿体多在侏罗系板岩和灰岩以及安山岩地层内呈脉状、透镜状和似层状产出[7]，矿体严格受控矿构造控制，主要有近EW、NE及NW向3组[8]。矿石的构造主要为块状构造(辉锑矿呈致密块状)、团块状、条带状、局部见梳状、晶洞状和星点状构造；矿石的结构以自形粒状结构为主，其次还有他形—半自形粒状结构、包含结构、填隙结构、脉状穿插结构等[9]。金属矿物以自然金和辉锑矿为主，其次为少量的辰砂、褐铁矿、黄铁矿、铁矿和黄铜矿；脉石矿物有石英、方解石、绢云母、白云母、绿泥石和绿帘石等[9]。前人研究认为，马扎拉矿床主要成矿流体为中低温和低盐度的岩浆水、变质水与地热水的混合水[9-12]，富Au含CO2流体，沿韧性剪切带上升，进一步萃取围岩地层的成矿物质，演化形成高矿化度的成矿流体，在地壳浅部的脆性断裂构造中形成马扎拉金锑矿床[13]。

2 元素地球化学分析

2.1 样品采集

此次地球化学测量方法为岩屑地球化学测量，即采样层位为C层(母质层)，布置测线距为100 m，测点距为40 m。在马扎拉矿区共采集3 176件样品，分析了Zn、Ag、Sb、Pb、As、Hg、Au共7个元素。

2.2 因子分析

要查证数据是否符合因子分析的条件，首先需要对其进行Kmo和Bartlett检验。Kaiser给出了常用的kmo度量标准：0.9以上表示非常适合；0.8以上表示适合；0.6以上表示一般；0.5以下表示不适合。而当Bartlett球体检验Sig值<0.05时，数据才有结构效度，才具备因子分析的条件。本研究中采用的数据，取样足够度的Kaiser-Meyer-Olkin度量值为0.601>0.5，Bartlett球形检验Sig值为0<0.05，因此可以进行因子分析。矿区因子分析结果见表1。

表1 马扎拉矿区R因子分析特征值和累计方差贡献率

由表1可知，当提取5个因子时，方差累计可达到80.665%，已经包含了原始变量的大部分信息，且旋转前后总的信息量(即总的累计贡献率)与旋转前相比，没有发生信息丢失，在如表1所示的前5个初始因子构成的公因子空间中进行因子旋转，可得旋转成分矩阵见表2。

由表2可得到以下几个因子变量对应的元素组合：F1代表Sb-As-Au元素组合，F2代表Pb，F3代表Hg，F4代表Zn，F5代表Ag。其中F1代表了典型热液型金矿床的元素共生组合，由其异常分布区域的延伸方向可以判断对应的热液运移方向[14]，其他元素各自构成一个主因子则说明这些元素与Sb-As-Au关系不大，各自的物质来源相对独立。

表2 马扎拉矿区因子分析旋转成分矩阵

2.3 聚类分析

对表2中7类元素进行进行R型聚类分析，结果见图1。

图1 马扎拉矿区元素变量R型聚类分析

由图1可知，当距离系数小于15时，As、Au、Sb元素聚为一类，Ag、Pb、Hg、Zn这几个元素均各自独立为一类，与因子分析的结果一致，这说明在马扎拉矿区，对于Au的富集最具指示意义的应是As、Sb，而其余元素在整个体系中处于相对独立的位置，从物质来源上推测Au、Sb与Pb、Zn、Ag、Hg等元素的富集应属于两套不同的系统，因此，应将区内金锑矿的找矿研究重点放在Au、Sb、As这类元素的组合异常分布特征即F1因子上。

2.4 元素组合特征

在因子分析中，除了得到元素组合的划分结论外，还可同时得到对应每个样品的因子得分，根据因子分析和聚类分析的结果，选择F1因子得分绘制等值线图，结果见图2。

图2 马扎拉矿区F1因子得分等值线

由图2可知，F1因子得分即Au-Sb-As的组合异常强度表现出较高的浓集性，异常强度的大范围高值区域主要集中在矿区西北角以及东南角。其中以东南角的元素组合异常强度分布范围最广，可以发现异常强度由北由南向东南向逐渐增高，原先呈串珠状分布的高值区域也开始逐渐汇聚，指示出3处较明显的元素运移趋势方向(图2中以虚线箭头表示)。而这3个趋势方向正好与矿区内3个主要控矿断裂方向一致，同时，随着3条断裂交汇，可以发现在其交汇区域附近异常强度明显增高，表明矿区内几条大断裂为成矿元素的富集提供了通道，成矿热液顺着主要的南北向和东西向断裂构造运移，并在构造交汇部位集中沉淀，应作为主要找矿方向。同时，西北角的高值区域，处于极为独立的位置，未与其他位置的异常区域直接相连，说明此处的Au-Sb-As元素富集机制可能与东南角有较大差异，可能与此处大面积出露的闪长岩体有关。此外，矿区南侧的小范围高值区域也值得引起注意。

为验证以上推测，在2014年的野外工作中，对矿区东南处异常强度集中分布位置采集样品进行了Au含量测试，发现D8332点Au含量为3.81 g/t，D8487点Au含量为2.62 g/t，D8154点Au含量为8.85 g/t，均已达到工业品位，说明以元素组合异常指导找矿工作，可以有效缩小靶区范围，有利于在早期地球化学勘探中快速寻找浓集中心。因此在今后的野外工作中，除了继续对东南角构造交汇位置开展重点工作外，还可对矿区南侧以及西北部进行相应的工程验证。

3 结 语

结合马扎拉矿区已有的岩屑地球化学测量数据，采用因子分析、聚类分析对区内元素组合异常进行了划分，通过绘制因子得分等值线图，对区内Au元素的找矿方向进行了讨论，对于区内开展找矿工作具有一定的指导作用。

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(责任编辑 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

国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(编号：2011CB403105)，中国地质调查局项目(编号：12120113036000)。

卿成实(1986—)，男，博士研究生。

TD166

A

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