土壤地球化學測量在黃吉溝地區的找礦應用

王 玉，羅俊峰，謝 剛

（四川省地質礦產勘查開發局一〇九地質隊，成都 龍泉驛區 610100）

土壤地球化學測量在黃吉溝地區的找礦應用

王 玉，羅俊峰，謝 剛

（四川省地質礦產勘查開發局一〇九地質隊，成都 龍泉驛區 610100）

通過對黃吉溝地區進行土壤地球化學測量，分別運用傳統統計法和分形—求和法對Au、Cu、Bi、W的異常下限進行計算，并圈定了單元素異常圖；確定了測區內的構造破碎帶為Au、Cu有利富集區，而Bi、W與花崗巖密切相關。同時，在小范圍尺度下，統計法在尋求主攻礦體時的作用明顯，而分形法在礦體外圍尋求找礦突破時實用性較強。

土壤地球化學測量；異常下限；找礦；黃吉溝

土壤地球化學測量在覆蓋區的礦產勘查工作中應用日趨廣泛，技術也日趨成熟；而元素地球化學異常下限值的確定是地球化學研究中的熱點及難點之一[1]。確定異常下限方法繁多[2～7]，只有多方法綜合評價，因地制宜的應用，才能真實客觀的體現元素的分布特征，為找礦靶區的遴選提供科學的地質依據。

以1∶1萬土壤地球化學測量對測區的小比例尺水系綜合異常進行分解，通過傳統統計法和分形—求和法確定Au、Cu、Bi、W的異常下限圈定土壤地球化學單元素異常，并進行驗證，取得了良好的找礦效果。

1 地質背景

黃吉溝地區出露的地層主要為早古生代中晚期的灘間山群中基性火山碎屑巖，經區域變質作用達綠片巖相；出露面積約占測區面積的85%。區內侵入巖以花崗巖為主，約占測區面積的13%。

測區總構造線呈北東、北西兩組共軛方向。主要為中深構相韌性剪切帶及伴生的淺構相韌性剪切帶。它不僅控制著巖漿的活動、侵位分布，而其派生的次級斷裂，也可為深部含礦熱液活動、成礦元素的遷移和富集提供了有利通道和儲礦空間。

2 異常下限值的確定

2.1 傳統統計法

統計法的前提是元素分布符合正態分布或對數正態分布，然而實際情況往往不具這種理想的前提[8～9]。一般的處理方法是，通過對野值點進行剔除，再將剔除后的值進行對數化，使其基本符合對數正態分布。具體處理方法如下：

圖1 測區地質簡圖

圖2 頻數分布直方圖

1）首先對高值、低值進行剔除，一般采用平均值±3倍均方差為上下限進行迭代剔除，至無離群點數值為止。

2）將提出后的化探數據進行對數化，并進行分組，統計頻數，制作頻數分布直方圖，用此來判斷經處理后的數據是否具對數正態分布。也可通過偏度（R1）和峰度（R2）這兩個指標來檢驗[10]；在樣品數（n）大于100，且置信度大于95%的情況下，同時滿足R12<24/n，R22<2*24/n時，則服從正態分布，反之則不服從。

可以從圖2和表1看出，Au、Cu、Bi、W仍不完全符合正態分布。這可能是由于測區本身處于小比例尺水系綜合異常區內，頻率分布可能有一個單一的背景全域和一個異常全域交迭而出現頻率分布曲線呈不對稱的偏斜。

此時可參照《地球化學普查規范》（DZ/T 0011—91）所介紹的方法，利用眾值代替平均值，用眾值左方的頻率分布曲線推算右方曲線的方法來求得背景值。具體計算公式如下：

表1 正態檢驗表

表2 傳統統計法計算結果表

IL為對數組距；m0L為對數眾值，X0L為眾值所在組起點對數值； f1為眾值所在組前一組頻數；f2為眾值所在組之頻數；f3為眾值所在組后一組之頻數；′n為對數眾值左方樣品總數。TL為對數異常下限，異常下限T=10TL。測區計算結果表如表2。

2.2 分形—求和法

通過頻數分布直方圖和正態檢驗可以看出，各元素數據經處理后仍然并不服從正態分布，均呈一定程度偏斜，因此，本文再以分形法的分形—求和法計算各元素的異常下限值[8～9、11～12]。

表3 分析—求和法計算結果表

上式為分形—求和模型；式中，r為含量的特征尺度，C>0為比例常數，D>0為一般分維數，xi（i=1， 2，…，n）為元素值，n為樣品數。將上式兩邊求對數得到：

圖3 元素lg(r)—lgN(r)圖

對元素的原始數據進行統計，用求得的logN(r)和log(r)投繪散點圖，采用最小二乘法對其進行分段擬合，求出兩段線性方程；通過距離剩余平方和(E)最小的方法對分段方程進行約束，并通過顯著性檢驗，以此得到兩個分維數（D1、D2）的估計值；兩段直線的交點所對應的值（r0）即為異常下限值(T)。

2.3 單元素異常圖的圈定

根據上述兩種方法求得異常下限值，運用Suffer對原始數據進行克里格插值法進行網格化，采用T，2T，4T，…間隔值繪制等值線，以此圈定研究區單元素異常圖（圖4）。

3 結論

1）通過統計法和分形—求和法圈定的異常圖，均顯示出Au、Cu峰值區集中于灘間山群與花崗巖的接觸帶，及測區內北西向逆斷層和北東向破碎帶附近，而Bi、W峰值區則與花崗巖關系密切，初步認為Au、Cu具有中低溫熱液型的富集特征，而Bi、W則呈現出高溫型聚集特征。通過對測區內的破碎帶進行地表的探槽揭露，已發現多個具有工作價值的較低品位銅礦化帶。

2）由于測區內的灘間山群具有分布范圍廣，Au、Cu背景值相對較高，而Bi、W的背景值相對較低等特點；花崗巖具有分布范圍小，Bi、W的背景值相對較高，而Au、Cu背景值相對較低等特征；造成Au、Cu總體背景值較高，頻數分布直方圖中呈正向偏斜；而Bi、W總體背景值較低，頻數分布直方圖中則略呈負向偏斜。同時也使得兩種方法求得的Au、Cu異常下限值差異較大， 而Bi、W差異較小。

3）傳統法是通過模式推算的方法（眾值左方的頻率分布曲線推算右方曲線）進行計算的，即不考慮元素分布特征引起的偏移，這降低了地質體背景值的差異影響，使得其更加強調主異常區；缺點是減少了弱小異常的顯示。分形法的優點在于強調背景區與異常區的識別，但易受低背景區的影響，使求得的異常下限值較低，由于地質體元素分布特征的差異使得分形法擴大了異常范圍。

圖4 元素異常圖

綜上，在礦區范圍內（面積較小），傳統法更加能突出主異常區，屏蔽弱小異常區，該方法在礦山勘查的預、普查階段工作中，尋求主攻礦體時的作用明顯。分形法加強了弱小異常的識別，在礦體外圍尋求找礦突破時，由于圈定的異常區不受已知礦體的壓制作用，其實用性較強；缺點是受地質體中的背景值分布特征影響較大。

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The Application of Pedogeochemical Survey to Prospecting in the Huangji Gully

WANG Yu LUO Jun-feng XIE Gang
(No.109 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 610100)

The anomaly thresholds for Au, Cu, Bi, W elements are calculated by means of statistic method and fractal-summation method, and single element anomalies for Au, Cu, Bi, W are delineated on the basis of pedogeochemical survey data. The results indicate that enrichment in Au and Cu is related to fractured zone and Bi-W mineralization is related to granite rock mass.

pedogeochemical survey; threshold; statistical method; fractal-summation method

P632+,1

A

1006-0995（2014）04-0628-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.04.036

2014-01-013

王玉（1984—），男，安徽人，工程師，研究方向：地質學