土壤地球化學(xué)測(cè)量在黃吉溝地區(qū)的找礦應(yīng)用

王 玉，羅俊峰，謝 剛

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇九地質(zhì)隊(duì)，成都 龍泉驛區(qū) 610100）

土壤地球化學(xué)測(cè)量在黃吉溝地區(qū)的找礦應(yīng)用

王 玉，羅俊峰，謝 剛

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇九地質(zhì)隊(duì)，成都 龍泉驛區(qū) 610100）

通過對(duì)黃吉溝地區(qū)進(jìn)行土壤地球化學(xué)測(cè)量，分別運(yùn)用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法和分形—求和法對(duì)Au、Cu、Bi、W的異常下限進(jìn)行計(jì)算，并圈定了單元素異常圖；確定了測(cè)區(qū)內(nèi)的構(gòu)造破碎帶為Au、Cu有利富集區(qū)，而Bi、W與花崗巖密切相關(guān)。同時(shí)，在小范圍尺度下，統(tǒng)計(jì)法在尋求主攻礦體時(shí)的作用明顯，而分形法在礦體外圍尋求找礦突破時(shí)實(shí)用性較強(qiáng)。

土壤地球化學(xué)測(cè)量；異常下限；找礦；黃吉溝

土壤地球化學(xué)測(cè)量在覆蓋區(qū)的礦產(chǎn)勘查工作中應(yīng)用日趨廣泛，技術(shù)也日趨成熟；而元素地球化學(xué)異常下限值的確定是地球化學(xué)研究中的熱點(diǎn)及難點(diǎn)之一[1]。確定異常下限方法繁多[2～7]，只有多方法綜合評(píng)價(jià)，因地制宜的應(yīng)用，才能真實(shí)客觀的體現(xiàn)元素的分布特征，為找礦靶區(qū)的遴選提供科學(xué)的地質(zhì)依據(jù)。

以1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量對(duì)測(cè)區(qū)的小比例尺水系綜合異常進(jìn)行分解，通過傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)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(xué)單元素異常，并進(jìn)行驗(yàn)證，取得了良好的找礦效果。

1 地質(zhì)背景

黃吉溝地區(qū)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(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用達(dá)綠片巖相；出露面積約占測(cè)區(qū)面積的85%。區(qū)內(nèi)侵入巖以花崗巖為主，約占測(cè)區(qū)面積的13%。

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

2 異常下限值的確定

2.1 傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法

統(tǒng)計(jì)法的前提是元素分布符合正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布，然而實(shí)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(duì)野值點(diǎn)進(jìn)行剔除，再將剔除后的值進(jìn)行對(duì)數(shù)化，使其基本符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布。具體處理方法如下：

圖1 測(cè)區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

圖2 頻數(shù)分布直方圖

1）首先對(duì)高值、低值進(jìn)行剔除，一般采用平均值±3倍均方差為上下限進(jìn)行迭代剔除，至無離群點(diǎn)數(shù)值為止。

2）將提出后的化探數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)化，并進(jìn)行分組，統(tǒng)計(jì)頻數(shù)，制作頻數(shù)分布直方圖，用此來判斷經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)是否具對(duì)數(shù)正態(tài)分布。也可通過偏度（R1）和峰度（R2）這兩個(gè)指標(biāo)來檢驗(yàn)[10]；在樣品數(shù)（n）大于100，且置信度大于95%的情況下，同時(shí)滿足R12<24/n，R22<2*24/n時(shí)，則服從正態(tài)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(tài)分布。這可能是由于測(cè)區(qū)本身處于小比例尺水系綜合異常區(qū)內(nèi)，頻率分布可能有一個(gè)單一的背景全域和一個(gè)異常全域交迭而出現(xiàn)頻率分布曲線呈不對(duì)稱的偏斜。

此時(shí)可參照《地球化學(xué)普查規(guī)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(jì)算公式如下：

表1 正態(tài)檢驗(yàn)表

表2 傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法計(jì)算結(jié)果表

IL為對(duì)數(shù)組距；m0L為對(duì)數(shù)眾值，X0L為眾值所在組起點(diǎn)對(duì)數(shù)值； f1為眾值所在組前一組頻數(shù)；f2為眾值所在組之頻數(shù)；f3為眾值所在組后一組之頻數(shù)；′n為對(duì)數(shù)眾值左方樣品總數(shù)。TL為對(duì)數(shù)異常下限，異常下限T=10TL。測(cè)區(qū)計(jì)算結(jié)果表如表2。

2.2 分形—求和法

通過頻數(shù)分布直方圖和正態(tài)檢驗(yàn)可以看出，各元素?cái)?shù)據(jù)經(jīng)處理后仍然并不服從正態(tài)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(jì)算各元素的異常下限值[8～9、11～12]。

表3 分析—求和法計(jì)算結(jié)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(shù)，D>0為一般分維數(shù)，xi（i=1， 2，…，n）為元素值，n為樣品數(shù)。將上式兩邊求對(duì)數(shù)得到：

圖3 元素lg(r)—lgN(r)圖

對(duì)元素的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用求得的logN(r)和log(r)投繪散點(diǎn)圖，采用最小二乘法對(duì)其進(jìn)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(duì)分段方程進(jìn)行約束，并通過顯著性檢驗(yàn)，以此得到兩個(gè)分維數(shù)（D1、D2）的估計(jì)值；兩段直線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的值（r0）即為異常下限值(T)。

2.3 單元素異常圖的圈定

根據(jù)上述兩種方法求得異常下限值，運(yùn)用Suffer對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行克里格插值法進(jìn)行網(wǎng)格化，采用T，2T，4T，…間隔值繪制等值線，以此圈定研究區(qū)單元素異常圖（圖4）。

3 結(jié)論

1）通過統(tǒng)計(jì)法和分形—求和法圈定的異常圖，均顯示出Au、Cu峰值區(qū)集中于灘間山群與花崗巖的接觸帶，及測(cè)區(qū)內(nèi)北西向逆斷層和北東向破碎帶附近，而Bi、W峰值區(qū)則與花崗巖關(guān)系密切，初步認(rèn)為Au、Cu具有中低溫?zé)嵋盒偷母患卣?，而Bi、W則呈現(xiàn)出高溫型聚集特征。通過對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)的破碎帶進(jìn)行地表的探槽揭露，已發(fā)現(xiàn)多個(gè)具有工作價(jià)值的較低品位銅礦化帶。

2）由于測(cè)區(qū)內(nèi)的灘間山群具有分布范圍廣，Au、Cu背景值相對(duì)較高，而Bi、W的背景值相對(duì)較低等特點(diǎn)；花崗巖具有分布范圍小，Bi、W的背景值相對(duì)較高，而Au、Cu背景值相對(duì)較低等特征；造成Au、Cu總體背景值較高，頻數(shù)分布直方圖中呈正向偏斜；而Bi、W總體背景值較低，頻數(shù)分布直方圖中則略呈負(fù)向偏斜。同時(shí)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(tǒng)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(jìn)行計(jì)算的，即不考慮元素分布特征引起的偏移，這降低了地質(zhì)體背景值的差異影響，使得其更加強(qiáng)調(diào)主異常區(qū)；缺點(diǎn)是減少了弱小異常的顯示。分形法的優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)背景區(qū)與異常區(qū)的識(shí)別，但易受低背景區(qū)的影響，使求得的異常下限值較低，由于地質(zhì)體元素分布特征的差異使得分形法擴(kuò)大了異常范圍。

圖4 元素異常圖

綜上，在礦區(qū)范圍內(nèi)（面積較?。?，傳統(tǒng)法更加能突出主異常區(qū)，屏蔽弱小異常區(qū)，該方法在礦山勘查的預(yù)、普查階段工作中，尋求主攻礦體時(shí)的作用明顯。分形法加強(qiáng)了弱小異常的識(shí)別，在礦體外圍尋求找礦突破時(shí)，由于圈定的異常區(qū)不受已知礦體的壓制作用，其實(shí)用性較強(qiáng)；缺點(diǎn)是受地質(zhì)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(zhì)學(xué)