地球化学异常下限的含量_面积分形计算方法_以江西永平地区为例

地球化学异常下限的含量_面积分形计算方法_以江西永平地区为例 63 2 有 色 金 属ol. 63，No. 2V第 卷 第 期 2 0 1 1 5 NonferrousM etalsMay 2 0 1 1年 月 DOI:10. 3969 / j. issn. 1001 ) 0211. 2011. 0205. 3 地球化学元素分布特征分析在找矿中的应用 ———以江西省遂川县金坑金矿为例 1 2，3 1，，曾敏彭红霞刘凤梅 ( 1, ，430223; 2, 中国地质调查局 武汉地质调查中心武汉 中国地质大学 地质过程与矿产 ，430074; 3, ，430074)资源国家重点实验室武汉 中国地质大学武汉 :，Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、W、Bi、Sn 摘 要以江西遂川金坑土壤化学采样为研究对象对研究区内土壤中十种金属元素 的 ，，、，，MAPGIS ，化探数据进行了分析运用概率统计分析剔除特高特低含量值形成数据正态分布运用 的空间分析能力圈定十种金 ，。，。属元素的异常范围得到土壤中十种金属元素分布状况及其特征通过主成分分析减少了综合异常圈定的影响因素结果发现 Au、Ag、Cu、Pb、Zn ，。等地球化学异常密集分布这些发现将对进一步勘查提供有力的支持 :; ; 关键词遂川县地球化学元素分布特征 :::中图分类号X753 文献标识码A 文章编号1001 , 0211( 2011) 02 , 0225 , 05 ( 1) 。、，山和湖南省桂东县酃县北靠泰和县见图 地 引言 113?44' : 114?46'，25?58' : 理位置为东经 北纬 地球化学元素分布规律的研究是揭示元素矿化富 26? 。集及空间变化规律的重要途径之一左仁广等人基于 2 44'。3092 km。总面积 研究区位于遂川县西南左 MAPGIS 成矿地质信息提取系统的开发已经成功应用 ,1, 。安镇和黄坑乡交界处的中低山丘陵地区。于西藏冈底斯斑岩型铜矿的预测和中 GIS 矿产预测的目的是利用当代先进的地质理论 ，和现代化的技术方法对地质勘查所积累的与矿产有 ( 、、、、) 关的如地质矿产物探化探遥感等的数字化 、，。信息进行综合分析数据处理并提取有关信息利用 GIS ，、、的空间分析能力通过定量定性主观或经验等预 ，，测方法对某类矿产进行预测从而圈定预测靶区缩小 ,2, ，。勘查目标区提高成矿的预见性和找矿效益 MAPGIS 本文就是利用 强大的数据编辑和空间 ，分析功能结合江西省遂川县金坑多金属矿产普查 ，项目的元素地球化学资料描绘遂川县金坑地区的 1 图 研究区地理位置图，地球化学元素分布特征进而结合主成分分析法和 Fig. 1 Location map ofp rospecting ，。成矿地质背景进一步圈定勘查靶区 area ，研究区位于华南褶皱系赣中南褶隆北侧南西 。紧邻北东走向的遂川深大断裂带研究区周边主要 1区域地质概况 , 、出露加里东期 燕山期细粒白云母花岗岩黑云母 、。花岗岩以及斜长花岗岩花岗闪长岩本区东部出 ，遂川县行政区划属江西省吉安市位于江西省 ( gt) ，露有寒武系中统高滩组?变质岩主要为变余 2 ，，、， 西 南部东接万安县南连南康市上犹县西毗井冈、、、长石石英砂岩板岩含硅碳质板岩及碳质板岩夹 , , 。灰黑色薄 中层状灰岩区内北东向断层是遂川 :收稿日期2009 , 01 , 10 ; ，德兴深大断裂的一部分是区内主要导矿构造东西 :基金项目地质过程与矿产资源国家重点实验室 ( 中国地质大学)、、向断层充填有硅化碎裂岩硅化构造角砾岩构造透 ( GPMR200712 ) 开放 基 金 和国家自然科学基金 、，。镜体蚀变岩等是区内的主要含矿构造 ( 408721) 0 资助。 ( 1982 ,) ， ，，，:作者简介曾 敏男河南洛阳人助理师主要从 、、。地质灾害环境评价等方面的研究 事矿山地质 ,3,。，1。其平均值计算结果作为本区背景值详见表 1 表 金坑地区地球化学元素背景值 Table 1 Background luveas of muti-metals in Jinkeng Au Ag As Sb Cu Pb Zn W Bi 元素名称 region , 6Sn 1. 25 0. 045 6. 5 0. 3 24 45 5 8018/10 背景值 , 9 : Au 10 。注单位为 2. 2 地球化学元素空间分析处理 ，MAPGIS DTM ( 整理化探数据采用 软件 数字 地 ) ( 3) ，面模型作地球化学元素分布图过程见图 采 用 2 图 金坑矿床地质简图，平面等值线绘图方法意在真实反映元素在各区 Fig. 2 Theg eological map in Jinkeng ，1 ? 5 域的含量情况再结合野外调查工作以及 万 deposit 地 形图对金坑地区地球化学元素空间分布情况和分 ，研究区位于草林成矿带西侧是江西省赣中多 。金属成矿带的重要组成部分 。布 特征进行进一步的佐证 :具体步骤如下 2 地球化学元素获取及处理 1) 。数据准备收集研究区矿产预测评价使用 。的栅格数据和矢量数据 2. 1研究区地球化学元素背景值的获取 2) 。本区地球化学元素背景值样品的获取是应用 数据编辑包括栅格数据矢量化和投影变 ; 、、( 、、、换点线面文件的编辑输入移动删除修改图 GPS ，，点定点定位在残坡积层中采样采样深度不小 ) ; ( 、) ( 元参数等属性数据图层结构字段值编辑输 20 cm，750 g。于 野外采集的样品重量不少于 采样 2 、、、、) ; 入增加移动删除修改等以及系统字典的编 6. 3k m，200 m× 20 m( 200面积为 网度为 线距离为 ( 、、) 。辑增加删除修改等 m，20 m)， 1338 。点距离为 共圈定化学样 个对样品 3) GIS 。数据处理主要利用 强大的空间分析 的测试数据采用区域地球化 学数据库 ，( 、功能实现空间数据空间分析如叠加分析缓冲区 PGD / X ? 2 S / ，统计分布检验进行 逐步迭代剔除求 ) 、( 、、) 。分析数据裁剪点线面和图形的裁剪 3 图 数据栅格化过程及参数设置 Fig. 3 Data-grid process andpa rameters 4) 。、为了使图形更真实地反映金坑各区域超出背景信息提取包括图层信息提取属性信息提 ，，值的分布情况以便更好地说明分布情况为后面的 、。取字段代码信息提取与整饰图层信息提取 。分布特征描述提供有力证据作图时以各元素背景 5) 。数据显示及输出利用各种终端设备输出 ，，值为界线区内白色区域表示各元素背景值达到背 ，、、 数据处理的结果如把空间数据输出为地图景值的区域按异常的高低以颜色加深表示各元素浓 、; Word、 图像文字或直接打印把属性数据输出为 ( 4) 。空间分析结果见图 度值的加大 Excel Txt 。及 等形式或存盘 2 : ———227第 期曾敏等地球化学元素分布特征分析在找矿中的应用以江西省遂川县金坑金矿为例 4 图 金坑地区地球化学元素分布特征图 Fig. 4 Theg eochemical elements distribution characteristics in Jinkeng region F1 ，的成矿地质背景分析因子代表了成矿阶段的元 3地球化学元素分布特征分析 ，。素组合对本区成矿远景指示意义更为明显 4 ， 从图 中可以看出各指示元素异常具有不尽 2 ()表 因子主成分载荷矩阵 :相同的分布规律 Table 2 Components matrix 1) Au ，、成矿元素 的区域异常形态规整浓度分 Components 元素、; 带清晰浓集中心明显展布方向基本与成矿带一 123 ，Au ; 、 致大体反映了成矿带中 矿化的分布范围中Pb. 888, . 061. 033 Bi. 827. 090. 092 Au 内带异常呈等轴状叠置于区域上地表 矿化集中 Cu. 820. 119, . 232 。分布地段 Ag. 763, . 233. 126 2) As Au ，与 一样异常亦具有清晰的浓度分带 Zn. 644, . 180. 001 Au. 474, . 365, . 038 。Au As 和明显的浓集中心与 不同的是 异常宏观 Sb. 147. 701. 002 ，，上东侧广泛存在且具有两个浓集中心西侧却稀疏 As. 354. 599, . 232 。，Au 不见其中上金坑及其以东浓集中心与 的浓 Sn. 056. 028. 890 W . 091 . 363 . 413 ，; 集中心叠置分布范围和延伸趋势也大体相当北东 。侧下金坑浓集中心呈北东向并延伸至图区以外 3) Pb Zn ，与 表现出了极大的相关性在区域东 ，Pb、Zn ，侧上金坑以南及以东均有 的浓集中心并 ，，且吻合较好在整个区域西侧柯树坳浓集中心含量 。级次都较低 4) Ag ，的异常含量低仅出现一个浓集中心且面 。，Ag ， 积很小引人注目的是具有独特的分布模式 Ag Au 即在空间上 的低衬度异常围绕 异常呈断续 ，、的环带分布尤其以上下金坑之间北西向狭长带状 ，，Ag 为代表这种断续的环带状异常恰好圈闭成矿 。带中金矿化的分布范围 5) Sb ，。异常在宏观上分布广泛遍布整个区域 5 图 金坑地区地球化学元素因子6) Cu、W、Sn 异常都呈现出局部点状分布的特 得分系数相关分析图 。点Fig. 5 Correlation analysis of geochemical elements components scoinre Jinkeng region 4地球化学元素相关因子分析 ( 因子分析的目的就是要从一定数量的指标变 5进一步勘查靶区 ) 、( 中找出数目较少彼此独立的新的基本变量因量 ) ，子从而分析地质对象的特征以及原来变量彼此 F1 R ，对 型因子分析的结果进一步计算相应的 ,4,。，的关系在因子分析结果中根据不同地球化学 6 ，F1 所示因子载荷异常集因子载荷等值线如图 ，元素在斜交因子模型矩阵中的因子载荷可将元素 7 1、2、3、5 4 ，中于 个地区其中点 这 个与已知矿床 ( ) ，划分成不同的成因关联组主因子以分析区域次 ( ) ，，4、6、7点空间上吻合很好现已为当地民采点 。生晕叠加成矿特征下图为研究区主要地球化学元 ，。均在东西向含矿构造断裂中具有极好的找矿前景。素的因子分析结果 ，依据各单个元素的等值线图通过进一步勘查5 F1 ，由图 可以看出研究区的因子轴 控制了 ，，靶区可以确定研究区域的重要级别以便实现重点 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi ，组合它们的因子载荷系数分 :勘查 0. 175、0. 241、0. 217、0. 256、0. 201、0. 222; 别是 因子 1) Au ，下金坑是重要成矿元素 的找矿区域南 F2 As、Sb ，轴 控制了 组合它们的因子载荷系数分别 ; ，As Sb 侧具有高含量的浓集中心同时和 的异常分 0. 515、0. 524; F3 W、Sn ，是 因子轴 控制了 组合它们 ，Cu、W、Sn 。布广泛都有相对集中的点状分布 0. 804、0. 42。1的因子载荷系数分别是 综合研究区 2) Au ，上金坑也是重要的 找矿区域此地民采 2 : ———229第 期敏等地球化学元素分布特征分析在找矿中的应用以江西省遂川县金坑金矿为例曾 6结语 1) MAPGIS ， 基于 成矿地质信息提取分析得出 ，地球化学元素分布特征可以揭示出元素矿化富集 ，，及空间变化规律针对进一步找矿具有较高的可行 。性 2) 基于主成分分析法的因子分析起到降维的 ，。作用更加明确的分析了样本数据 3) 矿区位于江西省赣中多金属成矿带草林成 ，, 矿带西侧地带加里东期 燕山期花岗岩和寒武系 变质岩的分布对构造蚀变和热液充填矿床十分有 6 图 金坑地区地球化学元素综合分布特征图。利 Fig. 6 Geochemical elements 4)，distribution characteristics in 可以从地球化学异常图上观察得出结论 Jinkeng region Au、Ag、Cu、Pb、Zn 可能都是本地区的主要成矿元 ，，由来已久河流及相对负地形异常范围面积大应进 ; ，、素从综合异常图上可以观察得到上下金坑均为。行进一步的野外实地验证 ，，进一步勘查的重点区域西部柯树坳面积开阔有过 3) ，研究区西部柯树坳是重要的找矿区域具有 ，。开采历史作为重点区域 。极大的潜力 :参考文献 ,1, ，，. MAPGIS ,J,. ，2007，27( 4) : 51 , 53.左仁广夏庆霖谭 宁 基于 成矿地质信息提取系统的开发与应用矿业研究与开发 ,2, . ,M,. : ，2004: 2 , 4，166 , 168.叶天竺 固体矿产预测评价方法技术北京中国大地出版社 ,3, ，，，. ,J,. ，2008，36( 1) :7 2 ,王雄军赖健清孔 华等 太原盆地及太原市重金属元素地球化学分布特征分析地球与环境 80. ,4, ，. ,M,. : ，1994: 226.徐振邦娄元仁 数学地质基础北京地质出版社 Application of Geochemical Elements Distibution Chaacteistics inrrr Prospecting ,A Case for Jinkeng Gold Mine in Suichuan，Jiangxi 1 2，3 1 ZENG Min，PENGH ong-xia，LIU Feng-mei ( 1. Wuhan Center oefo loGgical Survey oCf hina Geological Survey，Wuhan 430223，China; 2. State Key Laboratory eoolfo gGical Processe sand Mineral Resources，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China; 3. China University of Geosciences，Wuhan 430074，China) Abstract In this paper，soil sample of Jinkeng region in Suichuan was taken as research objectg，eotchehem ical datao f metal elements which include Au，Ag，As，Sb，Cu，Pb，Zn，W，Bi and Sn werena layzed. The normal distribution data was formed ubysi ng probabilistic statistical analysis to exclude special high and low value. The abnormal rangeo f 10 meta eements was deneated by usng spata anayss of MAPGIS，and the facwthorsch nfuence llliiilliiilabnormal range were reduced u siby ng principal component n alaysis. Finally thed istribution characteristics of 10 metal elements in soil were mapped. Trhe esul ts show that tgheeo chemical differences of Au，Ag，Cu，Pb，Zn take on intensive distribution，and it will provide powerful support for furtihernve stigation.