元素地球化學多元統(tǒng)計分析在湖南龍山金銻礦的應(yīng)用

黃一杰，蘇 特

（1.廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊，廣西 南寧 530000；2.桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541004）

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

礦區(qū)出露地層為震旦系下統(tǒng)江口組，為一套淺變質(zhì)灰綠色碎屑巖系(圖1)，總厚大于1800m，根據(jù)巖性組合由老至新分為四個巖性亞段。其中第一、二亞段含礫砂質(zhì)板巖、含礫板巖為區(qū)內(nèi)的主要賦金銻礦源層。

礦區(qū)褶皺為穹隆狀短軸背斜，走向北東，向北東傾伏，軸面產(chǎn)狀為310°∠86°；兩翼地層不對稱，東陡西緩，背斜核部地層為江口組第二段第一亞段，兩翼依次為江口組第二段第二亞段、第三亞段、第四亞段，巖層傾角40°～60°，局部有直立倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，龍山礦區(qū)處于背斜的核部位置。

礦區(qū)斷裂發(fā)育，主要為北西西橫向斷裂、北北東縱向斷裂，次之為北西斜向、北東斜向斷裂。北北東縱向、北西西橫向斷裂為礦區(qū)主要控礦斷裂，具多期多次活動特征，斷裂帶內(nèi)巖石由碎裂化板巖、構(gòu)造角礫巖、石英脈及金銻礦等組成。

礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育，除下震旦統(tǒng)江口組同期發(fā)育海相火山噴發(fā)中基性和中酸性巖漿建造外，礦區(qū)內(nèi)部巖漿侵入少見。

2 元素地球化學多元統(tǒng)計分析

2.1 元素含量的地球化學參數(shù)

龍山礦區(qū)Au、Ag、As、Sb、W元素含量相對高，變化系數(shù)較大，表明礦區(qū)原巖相對富集這些元素，導(dǎo)致其能夠反映實質(zhì)性的地球化學異常，對工作區(qū)深部及外圍找礦起到較好的指示作用。礦體和蝕變板巖中Au、As、Sb濃度克拉克值高，變異系數(shù)大，表明這些元素卷入了成礦作用。由原巖→蝕變板巖→金銻礦脈，Au、As、Sb濃度克拉克值，離差逐漸增大，變異系數(shù)則逐漸減小。

2.2 元素的分布型式

礦區(qū)內(nèi)主成礦元素Sb、Au、As呈多峰分布，多峰分布特征表明成礦的多階段性，低含量峰代表背景值的分布，高含量峰代表異常值的分布，其中Au、Sb高含量值峰特別明顯，反映Au、Sb在成礦作用過程中具有強烈的富集趨勢；W、Cu呈雙峰分布，其低含量的峰值區(qū)分布大體上反映了這些元素的背景分布，其高含量的峰值區(qū)代表了這些元素成礦作用的疊加分布，但其富集趨勢不強烈；Ag、Mo、Pb、Zn、Hg分布型式較為相似，總體上多呈對數(shù)正態(tài)分布，反映這些元素成礦作用過程中活動性較小。

2.3 因子分析

對龍山全部樣品進行基于主成分變量的R型因子分析。以累計方差貢獻70.24%為準，可提取5個因子。其中F1因子（Hg、Zn）、F5因子（Mo、Ag）為代表了含礫砂質(zhì)板巖的特征元素組合；F2因子（Au、（Sb）、As）為主成礦元素組合；F3因子（Sb、Cu）為較晚階段成礦元素組合疊加。F4因子（Pb）為較早階段成礦元素組合疊加，Sb分別屬于F2和F3因子，說明Sb可能具有主成礦階段多個成礦階段疊加。W在各因子中表現(xiàn)不明顯。

2.4 聚類分析

通過聚類分析將親石親氧元素W，親鐵且親硫元素Mo、Ag與親硫親銅元素Au、Hg、As、Sb、Pb、Cu、Zn分為3大類，表明它們在含礦熱液蝕變和成礦作用過程中的不同取向。其中成礦元素依距離系數(shù)＜9可進一步分為Au、As和Sb、Cu兩類，反映成礦多階段性。毋庸置疑，金的成礦與As、Sb，尤其是As更為密切。

2.5 對應(yīng)分析

圖2 龍山礦區(qū)不同地質(zhì)體樣品—元素對應(yīng)分析結(jié)果

根據(jù)研究對象的不同，因子分析可以分為對變量的R型因子分析和對樣品的Q型因子分析。對應(yīng)分析則是將兩者結(jié)合起來進行統(tǒng)計分析，將變量和樣品分析的結(jié)果同時反映到形同坐標軸的一張二維圖形上，對問題進行較為直觀的分析。對龍山礦區(qū)不同巖石類型和10種元素數(shù)據(jù)進行對應(yīng)分析，結(jié)果如圖2。由圖2可見：

（1）含礫砂質(zhì)板巖，主要位于第一、第二象限，其相對富集Ag、Mo、Hg。

（2）蝕變板巖，主要位于第一、第二、第四象限，其相對富集成礦元素Au、As、Ag、Hg、Mo等，反映其形成與Au的成礦熱液活動關(guān)系較密切。

（3）金銻礦脈，主要位于第二、第三象限，相對富集Au、As、Sb，反映其形成與Au、Sb的成礦熱液活動關(guān)系密切。

（4）石英脈帶，主要位于第一象限，相對富集Ag、Mo。

3 結(jié)論與認識

綜合工作區(qū)成礦地質(zhì)的基礎(chǔ)上，對Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb、Mo、W，共10種微量元素進行多元統(tǒng)計分析，得到以下成果認識：

（1）不同巖石類型微量元素參數(shù)統(tǒng)計顯示，龍山礦區(qū)Au、Ag、As、Sb、W元素含量相對高，變化系數(shù)較大，表明礦區(qū)原巖相對富集這些元素，易形成實質(zhì)性的地球化學異常。圍巖蝕變的過程亦是成礦元素富集的過程，由原巖→蝕變板巖→金銻礦脈，Au、As、Sb濃度克拉克值，離差逐漸增大，變異系數(shù)則逐漸減小。

（2）元素分布型式顯示，Sb、Au、As、W、Cu元素分布范圍廣，離散度大，以Sb、Au、As元素更為突出，其在原巖中相對富集，成暈作用顯著。

（3）因子分析、聚類分析表明，礦區(qū)成礦元素組合為Sb、Au、Cu、As；W ；Mo、Ag；Hg、Pb、Zn。其 中 為Sb、Au、Cu、As代表主成礦元素的特有組合。

（4）綜合元素地球化學多元統(tǒng)計分析結(jié)果，認為Au、As、Sb、Cu元素為主要成礦元素的富集組合，可作為本區(qū)找礦的指示元素。