辽宁五龙金矿床163号脉Au品位数据特征与找矿预测

邱海成，李德东，李建平，陈海涛，褚广勤，解丽强，张凤琴

(1.辽宁五龙黄金矿业有限责任公司； 2.北京矿产地质研究院有限责任公司； 3.中国地质大学(北京))

五龙金矿床是辽东地区大型岩金矿床之一，以石英脉型矿体为主，矿床的成因类型为岩浆热液型[1]。五龙金矿是1958年建矿，开采近70年的老矿山。前人对五龙金矿床进行了大量研究工作[1-15]，但近十几年来大量探矿和采矿工程积累的大量数据资料没有进行过详细而系统的分析，基于对这些数据资料的充分利用，以期从数据中挖掘出其内在规律，指导进一步找矿预测工作。本文针对五龙金矿床近几年主要开采矿脉(163号脉)，在详细收集矿石品位数据基础上，利用统计学方法对各中段矿石Au品位数据进行分析，并对成矿规律进行探讨，希望对矿山工程的开拓及找矿预测起参考作用。

1 成矿地质背景

五龙金矿床大地构造上位于华北地台东北部，鸭绿江成矿断裂西侧。区域出露地层主要为古元古代辽河群，其以较大面积分布在三股流岩体的北部。区域明显受北东向剪切构造系统控制[16]，发育北东向断裂，从西到东主要为红石断裂、杨家断裂、鸡心岭断裂、黑沟断裂和郑家堡子断裂(见图1)。区域岩浆活动强烈，岩性主要为二长花岗岩，普遍发育糜棱岩化。矿区北部为五龙背岩体，出露面积达1 200 km2[17]，矿区南部发育三股流岩体，出露面积约40 km2[18]。此外，区域内发育一系列岩脉，从形成年龄来看，岩脉的形成年龄(115～127 Ma[3,8-9])与金成矿年龄(119～125 Ma[2,4,8,12,19-20])基本一致，这一点从矿区探矿工程揭露的矿脉与闪长岩脉和花岗斑岩脉密切共生的特征是相符的。特别指出的是，北西向细粒闪长岩脉可能是矿区主要的含矿流体通道，如北西向展布的163号脉是近几年来主要的开采对象。

1—第四系 2—钓鱼台组 3—盖县组 4—大石桥组 5—里尔峪组 6—晚侏罗世黑云母二长花岗岩 7—早白垩世二长花岗岩 8—早白垩世花岗闪长岩 9—煌斑岩 10—闪长岩 11—花岗斑岩 12—断裂 13—金矿床 14—铜矿床图1 五龙金矿床区域地质图(据文献[20]修改)

2 矿床地质

矿区主要矿脉集中在鸡心岭断裂至黑沟断裂之间，按走向大致可分为北北东向矿脉和北西向矿脉。北北东向矿脉主要为2～5号脉、10～33号脉、80号脉、107号脉；北西向矿脉主要有6～8号脉、163号脉(原11号脉)、80号脉。在主矿脉间出现规模较小的副矿脉，主要有38号脉、9号脉、20号脉、50号脉[21]。近几年，163号脉呈现出巨大的成矿潜力，探采工程大多集中在该矿脉上(见图2)。其主要有三分矿的10中段、12中段、13中段、14中段、15中段和19中段；四分矿的6中段、7中段、17中段、18中段、19中段和20中段；四分矿副井的6中段、7中段、8中段和10中段。

图2 五龙金矿床矿体位置示意图(据文献[22]修改)

从矿区内众多含金石英脉与细粒闪长岩脉和花岗斑岩脉关系来看，矿体几乎全部与细粒闪长岩脉紧密相伴，二者之间有明显的接触界线，厚度具有反消长趋势，当细粒闪长岩脉膨胀时，矿体则收缩。这说明二者是受到了剪切作用控制，含矿流体明显侵入细粒闪长岩脉的剪张性空间内。因此，常常把细粒闪长岩脉作为重要的找矿地质体。而花岗斑岩脉多已发生剪切破碎，节理裂隙发育，含矿流体可侵入其中形成矿体，因此花岗斑岩脉出露地段也同样具有较大找矿潜力。

3 数据来源及统计分析结果

针对五龙金矿床163号脉Au品位数据，采用SPSS软件进行了统计分析。163号脉各中段样品Au品位统计结果见表1，直方图见图3。

表1 163号脉各中段样品Au品位统计结果

图3 五龙金矿床163号脉各中段样品Au品位直方图

由表1、图3可知：各中段样品Au品位数据不符合正态分布特征，与整体数据统计结果是一致的，均呈现右偏态分布特征(见图4)。出现明显非正态分布的数据其算术平均值不能代表整体数据的集中趋势，而中位数则比较适合[23]。各中段样品Au品位数据的算术平均值与中位数相差不大的有四分矿副井7中段和三分矿10中段，同时这2个中段的标准偏差(分别为3.96 g/t和3.69 g/t)也最小，说明这2个中段样品Au品位比较稳定(离散程度低)；而相差比较大的有四分矿6中段和三分矿13中段，标准偏差(分别为17.50 g/t和24.46 g/t)最大，说明这2个中段样品Au品位变化比较大(离散程度高)，可能是Au品位较高的数据拉大了平均数。

163号脉样品Au品位直方图见图4。由图4可知：163号脉样品Au品位数据整体不符合正态分布特征，中位数和算术平均值都位于众数右侧，明显呈现右偏趋势，并且算术平均值(6.59 g/t)与中位数(3.30 g/t)差别较大，偏度为3.968(>1)，明显偏大，说明这些数据不是正态分布数据。

图4 五龙金矿床163号脉样品Au品位直方图

4 讨 论

4.1 数据非正态分布的处理

163号脉Au品位数据不符合正态分布特征。通常，在标准正态分布数据中，众数、中位数和算术平均值相等，如果数据是左偏态分布，说明数据存在极小值，必然拉动算术平均值向极小值靠拢；如果数据是右偏态分布，说明数据存在极大值，必然拉动算术平均值向极大值靠拢，而中位数不受极值影响[23]。163号脉Au品位数据呈现明显右偏态分布特征，主要是因为数据中存在极大值(如出现极大值101 g/t)，使算术平均值明显大于中位数。

通常对非正态分布数据处理的方法是取平方根、取自然对数和取以10为底对数。对于轻度偏态数据可以取平方根处理，对中度偏态数据可以取自然对数处理，对于重度偏态数据可以取以10为底对数处理。通过对Au品位数据取自然对数获得对数数据，对对数数据进行统计分析，数据总体呈现近似正态分布特征(见图5-a))，平均值为2.82 g/t，中位数为3.30 g/t，标准偏差为2.70 g/t，偏度为-0.431。Au品位数据取以10为底对数进行处理，数据总体也呈现近似正态分布特征，平均值为2.82 g/t，中位数为3.30 g/t，标准偏差为4.19 g/t，偏度为-0.431(见图5-b))。2种方法相比，二者的平均值、中位数和偏度是相等的，自然对数处理的标准偏差较小，因此可以看出五龙金矿床163号脉样品Au品位数据整体上属于轻度偏态数据，采用取自然对数处理更好。

图5 五龙金矿床163号脉样品Au品位取对数处理直方图

对各中段Au品位数据进行了取自然对数处理，结果见图6。由图6可知：各中段Au品位数据大致符合正态分布特征，这与吴文章等[15]认为的Au品位数据基本符合对数正态分布是一致的。

图6 五龙金矿床163号脉各中段Au品位取自然对数统计直方图

4.2 Au品位数据垂向变化特征与找矿预测

五龙金矿床对163号脉的矿石开采是通过不同深度中段巷道进行的。尽管矿区分为若干采区(如二分矿、三分矿、四分矿、四分矿副井等)，但开采163号脉的中段相对集中，因此本文把这些不同采矿区不同中段视为同一垂向采矿范围。同时，把各中段样品Au品位数据视为任意采集数据样本，没有刻意去除一些极值点和缺失点，这样数据可能更接近整个中段的实际水平。

通过将样品Au品位数据作为横坐标，不同中段按由浅向深作为纵坐标作图，结果见图7。由图7可知：三分矿10中段的Au品位数据相对集中，没有明显的离散点；其他中段的Au品位数据离散点较多，其中三分矿13中段和19中段散点分布范围较大，可能是含有较高的Au品位数据所致。

图7 五龙金矿床163号脉样品Au品位箱线图

为了进一步降低数据分布的分散性，对Au品位数据取自然对数处理，结果见图8。由图8可知：取自然对数后的Au品位数据相对集中，除四分矿7中段和三分矿19中段有几个离散点外，其他Au品位数据相对稳定。

图8 五龙金矿床163号脉Au品位数据取自然对数箱线图

对原数据取自然对数后明显降低了数据的离散程度，更符合正态分布特征，且处理前后数据的中位数不变。各中段Au品位数据中位数直方图见图9-a)，其显示垂向上(从浅至深)Au品位数据的中位数呈不规则波浪状变化，推测深部具有较大的成矿潜力。对Au品位数据进行自然对数处理后的自然对数平均值直方图见图9-b)，其显示垂向上(从浅至深)这些平均值也呈不规则的波浪状，推测深部具有较大的成矿潜力。这与前人的地球物理资料解译出163号脉深部具有较大成矿空间[24-25]是一致的，并且最新的钻探工程揭露出163号脉深部发现多条工业矿体及具有明显的矿化蚀变现象，证实了163号脉深部具有较大成矿潜力，可进一步加强深部找矿工作。

图9 五龙金矿床163号脉各中段样品Au品位直方图

5 结 论

1)五龙金矿床163号脉Au品位数据不符合正态分布特征，具有明显的右偏态分布趋势，而Au品位自然对数数据基本符合正态分布特征。

2)各中段样品Au品位数据集中程度较差，离散数据点较多，而Au品位对数数据集中程度较好。

3)各中段Au品位数据的中位数以波浪状变化，认为163号脉深部具有较大成矿潜力，可进一步加强深部找矿工作。