微量元素因子分析 多元统计分析与构造地球化学找矿

作者&投稿:夔饶 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

微量元素因子分析列于表5-5,反映出碳酸盐岩风化成土地球化学过程中微量元素组合和分异规律。因子1(F1)代表了一组地球化学性质相近的微量元素Cu、Ni、Co、Cr在风化成土地球化学过程中的分布和分配,它们具有同步的演化特征和相对稳定的组成比例。因子2(F2)反映了亲硫元素Pb、Zn在风化成土作用中的地球化学行为,它们主要富集于岩土过渡带,与岩土界面附近地下水的交代作用有关,随着红色风化壳的发育,两者沿剖面垂向上的分异较弱。因子3、4、5、6和7主要显示出几个地球化学性质各异的微量元素F、Cl、As、Sr和B在风化成土过程中的分异富集特点。氟和砷中毒是贵州岩溶地区红色风化壳分布区较严重的地方病。氟在白云岩红色风化壳中的富集程度更大且分异更明显,这同贵州高氟区主要处于白云岩分布区是一致的。这些地区地下水的高氟含量(曹卫锋和白涛,1983)是红色风化壳中氟的重要来源和岩土过渡带附近氟富集的可能原因。砷是环境中5大剧毒元素之一,在红色风化壳中的富集和分异都十分明显,反映了砷在碳酸盐岩风化成土地球化学过程中的敏感性特征。

表5-5 微量元素因子分析结果



岩石微量元素地球化学特征~

测试样品包括老君山矿田燕山期花岗岩、片麻岩、中寒武统田蓬组地层及富宁县中寒武统田蓬组标准剖面附近地层。其中老君山矿田浅变质地层样品主要采自老君山岩体西侧和南侧出露地层,从北到南分三条剖面采集。各类岩石微量元素平均含量见表2.4。

表2.4 老君山矿田岩石微量元素测试结果(10-6)

注:测试单位为桂林矿产地质研究院。
老君山花岗岩中W、As含量在所测各类岩石中含量最高,Cu、Pb、Sn、Ag、Zn也具有相对较高的含量;寒武系变质地层中的片麻岩Bi含量高出其他岩石6倍以上,Cu、W、Mo、As等含量也相对较高;中寒武统田蓬组浅变质地层中微量元素的含量在不同岩性层中变化较大,老君山矿田和富宁标准剖面地层样品中,碎屑岩绝大多数测试元素含量均大大高于碳酸盐岩。老君山矿田浅变质碎屑岩中Cu、Pb、Mn、Cr、Mo、V、Ti、Zn等元素平均含量在所有测试对象中为最高,并且Cu、Pb、W、Mo、Sn、Ag、Zn、As、Bi等元素含量显著高于富宁标准剖面地层碎屑岩,而Sb、Hg的含量在富宁标准剖面地层碎屑岩中为最高。
老君山矿田中寒武统田蓬组地层样品微量元素因子分析显示(表2.5),微量元素总体可分成8个公因子,因子2元素组合为Cu、Pb、Mn、Sn、Ag、Zn、Bi,因子6元素组合为Cu、W、Sn、As,分别代表了地层中矿化元素的两次聚集和对应的元素组合特征。因子3元素组合为-Cu、-W、-Sn、-Zn、-As,因子7 元素组合为-Cu、-Pb、-Sn、-Ag、-Zn、-Bi,则反映了矿化元素的两次活化迁移及对应的元素特征,分别与因子6和因子2所代表的地质事件相吻合。因子4、5和8反映了Sb、Mo和Hg独立于主矿化元素的活动特点。因子1则反映了Cr、Ni、V、Ti、Co等元素的同步聚集特点。

表2.5 老君山矿田中寒武统田蓬组地层微量元素斜交参考因子结构矩阵

老君山花岗岩样品微量元素因子分析则显示了花岗岩中Pb、Zn、Ag、Bi等元素有显著的活化迁移。花岗岩中W与Sn的聚集不是同步的,其中Sn与Cu、As、Sb构成元素组合,W与Mo、Cu构成元素组合。
另外,可以采用微量元素中的一些特定元素特征值作为判别硅质岩成因的有效指标。如本区硅质岩样品中As的含量为26.4×10-6,与正常海水沉积岩均值(5×10-6)相比,含量普遍偏高,显示热水沉积的特征(Marchig et al.,1982);Co的含量为2.6×10-6,相对贫乏;而Ni的含量为3.3×10-6,相对富集,这是热液蚀变成因硅质岩的特点(Crerar et al.,1982);Ag的高含量也是海相喷流沉积型硅质岩的重要特征(Murray et al.,1991),而本区硅质岩Ag含量为3.067×10-6。这些特征在一定程度上支持了海底喷流沉积成因。
为了对硅质岩成因进行综合判别,选取Cr、Co、Ni、As、Sb五种元素作为参考因子对不同地区及不同成因的硅质岩(表2.6)采用Q型聚类分析(图2.14)进行综合比较,缺失值采用均值处理,发现与本区硅质岩可以在较大相似度下归为一类的是热水沉积成因的硅质岩,这表明本区硅质岩可能属于热水喷流沉积成因。

表2.6 不同成因硅质岩微量元素含量(10-6)


续表

注:“—”为未测试。

图2.14 硅质岩微量元素Q型系统聚类分析树状图

8.6.3.1 相关分析
对郭家屯地区所采化探样品的微量元素做相关分析,微量元素的相关系数见表8.4,其置信度=0.05,自由度f=100时,检验临界值rλ=0.1946。从表中得到以下信息:①相关性相对较高的元素有 V-Co(0.962)、V-Ti(0.922)、Co-Ni(0.920)、V-Ni(0.900)、Ti-Co(0.897)、Ni-Ti(0.866)、Bi-Hg(0.823)、Ni-Cr(0.782)、Pb-Ag(0.772)、Mo-Bi(0.725)、Mn-Zn(0.683)、Mo-Ag(0.635)、Ti-Ba(0.622)、Mo-Hg(0.615)、Pb-Cu(0.610)、Ni-As(0.560)、Pb-Mo(0.555)、Mo-Mn(0.551)、Cr-V(0.550)、V-Ba(0.550)、Co-Ba(0.546)、Cr-Ti(0.526)、Mo-Sb(0.517)、Ti-As(0.511)、V-As(0.505)、Co-As(0.505)、Sb-Hg(0.505)、PbZn(0.504);②与Pb元素呈显著正相关关系的元素有Ag、Cu、Mo、Zn、Sb、Mn、Bi;与Zn元素呈显著正相关关系的元素有Mn、Pb、Ag;③呈显著负相关关系的元素对有Pb-Ni(-0.203)、Pb-Cr(-0.221)、Pb-V(-0.206)、Pb-Ti(-0.188)、Pb-Co(-0.227)、Ni-Ag(-0.206)、Ni-Zn(-0.162)、Cr-Ag(-0.210)、Cr-Zn(-0.202)、V-Ag(-0.205)、Ag-Co(-0.212)。从上述数据分析可知,Pb-Zn Ag-Cu-Mo-Sb-Mn-Bi为近矿指示元素组合。Cr、Ni、Co、V与Pb、Zn、Ag呈显著负相关,说明成矿元素与亲铁元素的迁移规律不同。
8.6.3.2 因子分析
对郭家屯测区构造地球化学样品的微量元素做因子分析,分析结果见表8.5,由此表归纳,地球化学标志组合如下:
F1因子元素组合主要为Co、V、Ni、Ti、Cr,为尾晕元素因子轴,反映了Co、V为代表的一组亲铁元素的伴生关系。
F2因子元素组合为Bi、Hg、Mo、Ag、Pb、Sb、Au,表明本矿区头晕元素Hg、Sb,及矿化元素Pb、Ag空间关系密切;本矿区尾晕元素(Bi、Mo)、头晕元素(Hg、Sb)和矿化元素(Pb、Ag)的密切伴生。

图8.12 郭家屯铅锌矿床Pb、Zn、Cu、Ag、As、Sb元素构造地球化学异常分布图


图8.13 郭家屯铅锌矿床Hg、Au、Mo、Bi、Mn、Cr元素构造地球化学异常分布图


表8.4 郭家屯铅锌矿构造地球化学元素相关系数矩阵


表8.5 郭家屯铅锌矿构造地球化学元素斜交参考因子结构矩阵

F3因子元素组合为Mn、Zn、Ag、Pb、Mo,反映了铅锌矿化的多阶段性及矿体深边部元素聚集特点,尾晕元素Mn、Mo可作为矿体深边部的标志。
F4因子元素组合为Cu、Pb、Ag、Mo、Zn,为主成矿元素因子轴,指示了Cu的局部聚集。
F5因子元素组合为-Au、-As、-Ag、-Mo,反映了Au元素与As、Ag、Mo等元素的同步活化迁移。
F6因子特征元素为B,显示了挥发性元素B活动的独立性,并与Ni、Ti有一定联系。
F7因子特征元素为Ba,显示了Ba元素活动的独立性,并与Mn、Ti有一定联系。
F8因子特征元素为Sn,反应Sn元素活动具独立性。
F9因子元素组合为-Sb、-Ag、-Pb、-Mo、-Bi、-Hg,反映了矿化元素Pb、Ag的活化事件,以及同步活化迁移的元素。
F10因子特征元素组合为Cr、Ni、Co、V、Ti,反映了Cr、Ni为代表的一组亲铁元素的伴生关系。
根据测区构造地球化学异常分布特征,结合多元统计分析结果,厘定矿床最佳找矿元素组合标志为Pb-Zn-Ag-Cu。

微量元素示踪
答:9.2.1.3 微量元素组合的多元统计分析 微量元素在矿物、岩石中分布有一定的规律。这种微量元素的分布规律对地质作用过程的地球化学示踪有一定的指示意义。根据微量元素分析数据,采用回归分析、因子分析、聚类分析、趋势分析和对应分析等多元统计分析方法,揭示微量元素之间、微量元素和主元素之间的关系,推测...

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"探索性因子分析EFA是个啥?"
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