1∶25萬宣城幅安徽部分水系沉積物測量元素組合特征與地球化學(xué)分區(qū)-精選文檔

1、1 : 25萬宣城幅安徽部分)水系沉積物測量元素組合 特征與地球化學(xué)分區(qū)For studying the element combination characteristics and geochemical zoning of the stream sediment in Xuancheng sheet (1 ： 250 000) , Anhui part , the paper puts forward 6 kinds of representative factor combination in this area by the principal component factor an

2、alysis ， i. e. ， the R-type factor analysis ， to analyze the stream sediment for 16 kinds of geochemical elements of Ag、As、Au、Cu Mo Bi、W Pb、Zn、B、F、Hg Sn Sb Th and U. There are 6 kinds of representative factor combinations were proposed. Combination of factor 1 is Mo U Ag、Zn、Sb and Cu. Combination of

3、 factor 2 is Hg 、As、 Sb and B. Combination of factor 3 is Pb and Sn. Combination of factor 4 is W and Bi. Combination of factor 5 is Au and Cu. Combination of factor 6 is Th and B. The paper has each mapped the scoring anomaly distributing of 6 kinds of factor combinations. Combining the regional ge

4、ological features in this area , the paper has discussed the element composition and geochemical zoning represented by the 6 kinds of factors.element combination ； geochemical zoning ； R-type factor analysis ; 1 : 250 000 Xuancheng sheet成礦過程具有多期性和多源性，那么成礦條件也應(yīng)是多樣性 的1。每一次地質(zhì)事件都會引起地質(zhì)體中物質(zhì)組分的活化和輸 運，建立新的物質(zhì)

5、組分分配關(guān)系，造成組分特定的賦存狀態(tài)，表 現(xiàn)出特定的地質(zhì)體對元素的群體性控制的特征，亦即元素共生組合2-4 o地球化學(xué)分布是在各種地質(zhì)一地球化學(xué)作用中元素遷 移演化的產(chǎn)物，由于各元素的地球化學(xué)性質(zhì)不同，在各種地質(zhì)一地球化學(xué)作用過程中的活動能力和特點各異，嚴(yán)格受地球化學(xué)環(huán)境的控制，從而造成元素組合各有特征，而元素組合是各種地球 化學(xué)作用的具體表征，特定區(qū)域不同的元素組合特征能客觀反映 出該區(qū)域的地質(zhì)信息5-7。因子分析是指研究從變量群中提取共性因子的統(tǒng)計技術(shù)，最早由英國心理學(xué)家 C.E.斯皮爾曼提出，1957年美國地質(zhì)學(xué)家卡 倫賓首次在研究沉積學(xué)時，應(yīng)用了因子分析法。近幾十年來，因 子分析不斷完

6、善和發(fā)展，地質(zhì)研究中因子分析被廣泛應(yīng)用 8-12。因子分析可以對大量的地質(zhì)資料進行分析，尋找影響它們的共同因素和特征因素。 在研究區(qū)域地球化學(xué)元素組合特征和 地球化學(xué)分區(qū)，利用因子分析，可直觀指示出地質(zhì)上的元素共生 組合和成因聯(lián)系。安徽省地質(zhì)調(diào)查院于2010年開展的“ 1 ： 25萬常州、金華、宣城幅區(qū)域化探”工作項目， 總體目標(biāo)為通過區(qū)域化探掃面， 查 明測區(qū)元素地球化學(xué)分布和濃集特征，為資源環(huán)境評價和基礎(chǔ)地 質(zhì)研究提供依據(jù)。本文通過采用R型因子分析，對安徽1 ： 25萬 宣城幅（安徽部分）水系沉積物測量元素組合特征和地球化學(xué)分 區(qū)研究，以闡明查區(qū)不同因子元素組合的特征和地質(zhì)背景及成礦 的作

7、用關(guān)系。1區(qū)域地質(zhì)簡況研究區(qū)隸屬于華南地層大區(qū)揚子地層區(qū)。以江南斷裂為界， 北西側(cè)為下?lián)P子地層分區(qū)蕪湖-石臺小區(qū)，寒武-奧陶紀(jì)時期總體 為碳酸鹽臺地-斜坡沉積，志留紀(jì)時期為淺海碎屑巖沉積；南東 側(cè)為江南地層分區(qū)，寒武-奧陶紀(jì)時期總體為泥質(zhì)碳酸鹽-泥質(zhì)巖 的陸棚一盆地沉積。區(qū)內(nèi)巖漿巖侵入活動主要發(fā)生在晉寧期和燕 山期兩個階段。以燕山期最為強烈，晉寧期為少量小型變質(zhì)變形 片麻狀花崗閃長質(zhì)侵入體，出露于績溪縣三陽坑一帶。 燕山期侵 入活動產(chǎn)物以中酸性花崗巖類為主， 主要分布于績溪縣伏嶺和旌 德縣及宣（城）郎（溪）廣（德）三縣交界的姚村、劉村一帶。 調(diào)查區(qū)位于揚子板塊下?lián)P子陸塊的東南部，江南元古代造山

8、帶的 北東端。自元古代以來，區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動，地質(zhì)構(gòu)造復(fù) 雜，主要有晉寧運動、加里東運動、印支運動和燕山運動。其中， 燕山運動開創(chuàng)了大陸邊緣活動帶陸內(nèi)造山新階段，以強烈的巖漿巖活動和大規(guī)模逆沖推覆、伸張滑脫、斷陷斷裂活動為特色，形 成了查區(qū)現(xiàn)今復(fù)雜的構(gòu)造景觀，總體構(gòu)造樣式表現(xiàn)為北東-南西向平行條塊、條帶狀構(gòu)造（見圖 1-6）。2數(shù)據(jù)處理2.1 變量的篩選多源統(tǒng)計分析要想取得理想效果，必須對原始變量進行篩選 13。對查區(qū)1 981個數(shù)據(jù)樣本的40種化學(xué)分析指標(biāo)（Au、As、 Sb Bi、Hg Ag、B、Sn、W Mo F、Be、Cd La、Li、U Th、 Co Ni、SiO2、Al2O3

9、、TFe2O3 K2O Na2O CaO MgO Ba、Cr、 Cu Mn Nb Rb P、Pb、Sr、V、Ti、Y Zn、Zr）進行變量選 擇。研究區(qū)以斑巖型多金屬礦床（點）為主的熱液礦床（點）的 成礦暈地球化學(xué)機制和元素的共生組合規(guī)律，結(jié)合區(qū)內(nèi)現(xiàn)有成礦區(qū)帶劃分，選取如下16種元素進行因子分析：Ag、As、Au、Cu Mo Bi、W Pb、Zn、B、F、Hg Sn、Th、Sb和 U。2.2 數(shù)據(jù)檢驗對變量數(shù)據(jù)進行抽樣適度測定值檢驗 （Kaise-Meyer-Olkin.KMO ）,以確定其進行因子分析的適宜性。KMO直越大，越適宜進行因子分析，反之，越不適宜因子分析。判斷標(biāo)準(zhǔn)為：KMO?0.

10、90非常適宜；0.9?KMO?0.8,適宜； 0.8?KMO?0.7,適宜性一般；0.7?KMO?0.6,適宜性較差；0.6?KMQ 適宜性很差。2.3 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理采用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法即是Z得分法，通過SPSSa件來運行，這種方法基于原始數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值和標(biāo) 準(zhǔn)差進行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化用公式（1）。經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn) 正態(tài)分布，即均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為1。使其具有統(tǒng)一的量綱水平，而變量在變換前后的相關(guān)性保持不變。 這種數(shù)據(jù)處理適合于量綱和數(shù)量級不同的連續(xù)性原始數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 后，各指標(biāo)即處于同一數(shù)量級，適合進行綜合對比評價。乂 ij=xij -xjc (1)式中

11、：x' ij為標(biāo)準(zhǔn)化值；xij為原始觀測值；xj為第j變 量的算術(shù)平均值；Sj為第j變量的標(biāo)準(zhǔn)差；i為觀測值序號；j 為變量序號。3因子分析通過上述數(shù)據(jù)處理過程后， 即可進行數(shù)據(jù)R型因子分析。根 據(jù)全部樣本數(shù)據(jù)求解因子載荷矩陣，進而確定因子組數(shù)及其對應(yīng)的元素組合，其基本步驟可在 SPSSft GeoIPASV3.0軟件平臺得 以實現(xiàn)。(1)求解標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的相關(guān)矩陣。采用Pearson相關(guān)系數(shù)矩陣來描述數(shù)據(jù)間相關(guān)性、變量的共同度、特征值和特征向量， 以及方差貢獻率和累計方差貢獻率。變量的共同度是因子載荷矩陣中第i行中元素之平方和，變量的共同度越大，大部分變量的 共同度大于0.5,特征值)

12、1,且累計方差貢獻率)80%說明因 子分析效果較好。(2)確定因子數(shù)并進行方差最大法正交旋轉(zhuǎn)。設(shè) 1p為p 個因子，其中，前m個因子所包含的數(shù)據(jù)信息總量(累積方差貢 獻率)80%寸，取前m個因子來反映原始數(shù)據(jù)評價指標(biāo)。由于所 得的m個因子實際意義不明顯，將因子進行方差最大正交旋轉(zhuǎn)，從而獲得實際涵義較為明顯的因子。（3）用原指標(biāo)的線性組合來求各因子的得分，可采用回歸 估計法計算因子得分，并以各個因子的方差貢獻率為權(quán)重，由各因子的線性組合得到綜合評價指標(biāo)函數(shù)，即因子得分F （見公式（2）。5元素組合類型的劃分依據(jù)表3得到的結(jié)果，測區(qū)6個因子所代表的6種因子組合。 下面結(jié)合研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征， 對各

13、個因子分布特征進行闡述分 析。因子1:元素組合為 M。U> Ag、Zn、Sb Cu。該因子是測 區(qū)內(nèi)最重要的因子，共解釋了原始數(shù)據(jù)信息的 30.085%。從因子 得分圖圖1上看，得分異常主要分布于寒武系地層， 與區(qū)內(nèi)黑色 巖系有關(guān)，零星分布志留系地層中燕山期小巖體出露處， 很可能 代表了研究區(qū)內(nèi)由熱液作用引起的多金屬元素組合。因子2:元素組合為Hg> As、StK B中低溫元素組合。組合 元素都是遷移性較強的元素。 從因子得分異常圖圖2來看，主要 與區(qū)內(nèi)燕山期小巖瘤（巖枝）出露有關(guān)。因子3:元素組合為Pb、Sn。區(qū)內(nèi)中-高溫成礦元素組合， 因子得分異常主要位于寒武紀(jì)地層與奧陶紀(jì)地層

14、接觸帶，該因子元素由高背景寒武系地層中向地層外圍發(fā)生遷移，從而在寒武系地層與奧陶系地層接觸帶及斷層富集（見圖3）。因子4:元素組合為 W Bio與花崗巖有關(guān)的熱液礦床高溫?zé)嵋弘A段的元素組合，因子得分異常主要分布于燕山晚期酸性巖 伏嶺巖體和姚家塔巖體，零星分布于寒武系和志留系地層（見圖4）。因子5:元素組合為Au、Cu金礦化組合。從因子得分異常 圖看（見圖5）,因子得分異常分布相對與其他因子得分異常分 布較為零散，相對集中分布于石炭系、二疊系、泥盆系地層接觸 帶及斷層上。因子6:元素組合為Th和B。該因子組合與巖體成礦作用關(guān) 系密切，B作為礦化劑元素趨向于在燕山期富集成礦。該因子得 分異常主要于志留紀(jì)地層中出露的小巖體周邊及寒武紀(jì)地層與 奧陶紀(jì)地層接觸或帶斷層分布， 其次與區(qū)內(nèi)燕山早期酸性巖漿巖 小巖體有關(guān)的元素組合（見圖 6）。6結(jié)論（1）利用SPSSa件對1 ： 25萬幅宣城幅（安徽部分）水系 沉積物測量16種元素數(shù)據(jù)進行R型因子分析，得出6個因子元 素組合，代表原始數(shù)據(jù) 80.3