福建永春地区地球化学特征分析及找矿预测

潘 斌

（福建省197地质大队，福建 泉州 362011）

1 区域地质概况

永春地区位于福建省中南部，处于欧亚大陆板块东南缘，构造单元属闽东火山断坳带之福鼎-平和断陷带。

构造活动以燕山期为主，福安--南靖北北东向区域主干断裂、漳平--仙游东西向主要断裂穿过测区，永安--晋江北西向区域断裂波及测区西南角。

区域内出露的地层单一，为晚侏罗世南园组（J3n），为一套陆相酸--中酸性的火山岩夹火山碎屑沉积岩。根据层序、岩性、岩相组合、岩石化学成分划分为南园组第一段(J3n1)、第二段(J3n2)、第三段(J3n3)、第四段(J3n4)等四个段，工作区内出露有南园组第二段(J3n2)、第三段(J3n3)、第四段(J3n4)等三个段。

区内岩浆岩以燕山期侵入岩为主，岩性为正长花岗岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗斑岩（图1）。

图1 工作区地质简图

工作区处于四级Ⅲ-80-②福鼎-云霄Ag-Cu-WMo-Sn-Pb-Zn-明矾石-叶蜡石成矿亚带内，具有良好的成矿背景。

2 化探数据分析

为了寻找各个成矿元素之间的内在联系，对工作区1：50000水系沉积物测量化探数据按相关分析、聚类分析、因子分析等数学方法进行处理，分析其与地质现象之间的联系，揭示成矿规律。

2.1 地球化学参数

在工作区内开展1：50000水系沉积物测量工作，按设计要求测试了Cu、Pb、Zn、Ag、Mo、Sn、Au、As、Hg、Sb、Bi、W、Mn、Co、Be、Ni共16种元素[1]，对测试结果进行统计，各元素的地球化学参数见表1。

表1 永春地区地球化学参数表

与全省地壳丰度相比，本区浓集系数（Kk值）大于1的元素有Mo、Bi、Cd、Pb、Cu、Sb、Zn、W、Sn、Au、Ag、Co，变异系数(Cv)大于1的元素有Bi、Cd，有利于富集成矿。

2.2 相关分析

对16种元素进行相关性分析，根据各元素之间相关系数的大小，确定它们之间的密切程度，找出元素之间的组合特征，进而判断成矿物质来源。本次1：50000水系沉积物测量工作测试的16种元素的相关性分析结果见表2。由表2可知，本区相关性较强的元素组合有Ni-Cr-Co、Au-Sn-As和Ag-Pb-Zn-Cd-Bi三组。

表2 永春地区元素相关性统计表

2.3 聚类分析

聚类分析是以变量之间的相似程度为基础，将变量分成不同级别的类或点群[2]，本区16中元素R型聚类分析的相关谱系图见图2。

由图2可知，当R=0.3时，本区的元素组合可分为Ag-Pb-Zn-Cd-Bi-W-Mo、Ni-Cr-Co-Cu和 Au-Sn-As三组，说明彼此关系较密切，Hg、Sb元素相对独立分散。

图2 永春地区R型聚类分析图

2.4 因子分析

因子分析是研究元素共生组合的有效手段，每一个因子包含的主要元素，既表示了他们之间的相互组合关系，又能够反映内在的成因联系[3]。

对永春地区的16种元素进行R型因子分析，提取有代表性的公共因子，根据因子负载矩阵中所反映的不同元素组合来确定各元素的亲疏关系，进而指导划分元素共生组合类型。

初始因子载荷矩阵见表3。

表3 初始因子载荷矩阵

结果表明，本区前9个因子方差贡献率达80%以上，基本反映了变量的信息。

因初始因子载荷矩阵出现较多中等载荷，使得F1、F2、F3因子与大多数元素均呈现相关关系，不利于用地质现象对因子进行解释，因此，对初始因子载荷矩阵进行正交旋转，使旋转后的因子只跟少数变量相关[4]，所指向的地质意义更加明确[5-9]。正交旋转后的因子载荷矩阵结果见表4。

表4 正交旋转后主因子载荷矩阵

根据正交旋转后的因子载荷矩阵结合本区因子载荷分布图（图3）划分元素组合类型，确定因子数3个，F1为本区主因子，方差贡献率为17.7642%，所代表的Zn-Cd-Pb-Ag元素组合与中低温热液有密切关系；F2为本区占次要地位的因子，方差贡献率为15.5799%，所代表的Ni-Cr-Co-Cu元素组合与超基性岩体密切相关；F3因子方差贡献率为9.8359%，所代表的元素组合为Au-Sn。元素组合特征和聚类分析结果相近。

图3 因子载荷分布图

2.4 找矿方向

通过对本区16种元素化探数据分析，发现本区有利成矿的元素组合为Ag-Pb-Zn-Cd、Ni-Cr-Co和Au-Sn三组。本区地球化学参数显示，Ni、Cr元素在本区浓集系数小于1，低于全省平均值，找矿远景较差，应与本区超基性岩体不发育有关；Au、Sn在本区浓集系数分别为1.12和1.25，超出全省平均值，但变异系数只有0.78和0.68，不利于富集成矿，找矿前景一般。Pb、Cd元素浓集系数为2.33和2.72，远超全省均值，变异系数为0.71和1.11，有利于富集成矿，找矿前景较好。且Zn和Ag浓集系数分别为1.39和1.53，保持较高水平，确定本区成矿条件良好的元素组合为Ag-Pb-Zn-Cd组合，为本区找矿主攻方向。

3 化探异常特征分析

本区16种元素的化探数据经数学分析后确定合适的异常下限，圈定单元素异常和综合异常，共圈定12处综合异常（图5），其中与Ag-Pb-Zn为主要元素的综合异常有5个，分别为HS1、HS2、HS3、HS9、HS12，其异常特征如下：

图5 永春综合异常图

HS1异常：呈近椭圆形北东向展布，面积40.02km2。异常元素组合为Pb、Zn、Ag、Mo、W、Sn、Au、Cu，Pb、Au元素具浓度内中外带，浓集中心吻合，Zn、Ag具浓度中外带，均较好的套合于Pb、Au之上。Pb单元素异常Pb-9异常面积28.66km2，规模49.31，平均值283.88ug/g，最大值1255.50ug/g；Zn、Ag具浓度中外带，均较好的套合于Pb、Au之上，Ag最大单元素异常为Ag-9，异常面积为12.82km2，规模21.40，平均值0.50ug/g，最大值1.86ug/g；Zn最大单元素异常为Zn-9，异常面积为24.62km2，规模42.41，平均值309.99ug/g，最大值706.91ug/g。Mo、W、Sn具浓度中外带且套合好，但异常面积较小。

异常剖析图见图4。异常位于北东向外碧断裂、北西向大力断裂及东西向东平断裂的交汇部位，早白垩正长花岗岩、花岗闪长岩与晚侏罗世南园组地层接触地段。多期次的岩浆活动提供了Pb、Zn、Ag等有用成矿元素，断裂构造发育，为有用成矿元素的迁移、富集提供了通道和储矿空间，具有良好的成矿地质背景。且元素异常强度高，分带明显，各元素之间异常套合好，异常规模大，具有良好的Pb-Zn-Ag多金属矿成矿远景，有进一步工作的价值[10，11]。

图4 HS1异常剖析图

HS2异常：异常区面积6.77km2，异常不完整，向北延出图处，在区内近似长方形。异常元素组合有Pb、Zn、Ag、Au，其中Pb具浓度内中外带，Zn、Ag、Au元素只有中带和外带，且异常套合较差，成矿远景一般。

HS3异常：异常区面积0.95km2，异常不完整，向北、向东延出图处，区内异常近三角形。异常元素组合有Pb、Zn、Ag，其中Pb具浓度内中带，Pb、Zn、Ag、Au元素异常套合一般，异常规模小，成矿远景一般。

HS9异常：异常区面积2.85km2，异常呈近椭圆状。异常元素组合主要有Pb、Zn、Au、Ag等，Pb、Zn、Ag元素异常套合较好，其中Pb具浓度中外分带，Zn、Ag只有外带，成矿远景一般。

HS12异常：异常区面积6.55km2，异常呈近长方形。异常元素组合主要有Pb、Zn、Sn、Mo等，其中Pb具浓度中外分带，Zn元素只有浓度外带，Pb、Zn异常套合差，成矿远景一般。

4 找矿成果

对本区成矿远景好的HS1综合异常进行重点检查，采用1：1万土壤测量、1：1万地质测量、槽探（剥土）等手段，在HS1异常内龙坑地区共发现银铅锌多金属工业矿体5个：PbZn-Ⅰ（平均品位：Pb：0.37%、Zn：1.46%、Ag2.13g/t）、PbZn-Ⅱ（ 平 均 品 位：Pb：0.43%、Zn：1.26%、Ag0.79g/t）、PbZn-Ⅲ（平均品位：Pb：0.61%、Zn：1.67%、Ag4.68g/t）、AgPbZn-Ⅳ（平均品位：Pb：0.77%、Zn：0.50%、Ag38.91g/t）、PbZn-Ⅴ（平均品位：Pb：1.20%、Zn：0.88%、Ag42.69g/t），铅锌低品位矿体4个：Zn-Ⅰ′、Pb-Ⅱ′、Pb-Ⅲ′、AgPb-Ⅳ′，预测AgPbZn多金属矿体预测矿石资源量274.65万吨，金属量：Ag：438.17吨、Pb：168281.65吨、Zn：264597.66吨。

5 结论

福建永春地区具有良好的成矿地质背景，通过1：50 000水系沉积物测量、1：1万土壤测量等化探工作，成功在龙坑地区发现了银铅锌多金属工业矿体5个、铅锌低品位矿体4个，提交龙坑银铅锌多金属矿找矿靶区一处，取得了优异的找矿成果。