濃幅分位確定成礦元素的應(yīng)用探究?

陳健

(青海省有色第一地質(zhì)勘查院，青海西寧810007)

0 引言

元素濃幅分位方法側(cè)重說明各元素異常是否具有找礦意義，綜合考慮了地質(zhì)背景和礦體邊界品位之間的關(guān)系，界定較為合理.一般來說如果離散程度高的數(shù)據(jù)多分布于高含量區(qū)段、空間分布上相對集中，表明元素富集成礦的潛力就大.判定成礦元素有兩種方法，一種為異常下限，另一種為元素邊界品位與平均值比值.濃幅分位的應(yīng)用，主要是綜合考慮背景和邊界品位兩種因素，以標(biāo)準(zhǔn)化方法使不同元素的濃幅分位具有相似的地球化學(xué)涵義表征[1].

1 濃幅分位

濃幅分位1/m=(lgCp-lgCb)/(lgCi-lgCb)，其中Ci為元素工業(yè)邊界品位[2?3].Cb為元素背景值(使用元素平均值)，Cp為濃幅分位值.給定濃幅分位1/m可求出相應(yīng)的濃幅分位值Cp，從而得出濃幅分位值表.對比濃幅分位值與元素含量可得出某元素位于濃幅分位區(qū)間的數(shù)量，進(jìn)而推斷其成礦特點(diǎn).文章利用青海省采石溝地區(qū)1:25000地球化學(xué)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行研究.元素測試在青海省有色地質(zhì)測試中心完成，測試方法見表1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度在-0.074～0.068之間，精密度均在0～0.105之間.

2 元素參數(shù)特征

由圖1可知，剔除離群數(shù)集前后統(tǒng)計(jì)平均值的比值畸變曲線中，所有元素的均大于1.研究區(qū)內(nèi)值大于1時(shí)，表明其被剔除離群數(shù)集中，高端離群數(shù)據(jù)占優(yōu)勢，反映了研究區(qū)元素受后期地質(zhì)作用影響強(qiáng)烈.如果把比值1±0.25 的元素看作分布相對均化；那么大于1.25的不但可看作是相對異化，而且出現(xiàn)局部化富集的可能性偏大.把曲線看作反映剔除效應(yīng)的畸變曲線，那么偏離1愈遠(yuǎn)且大于1的元素有著愈大的異化傾向，形成局部富集的可能性就愈大.和青海省豐度對比發(fā)現(xiàn)，Mo、Co、Cr、Ni、Cu、U的富集系數(shù)多為1.2以上，Mo高達(dá)1.6，說明元素富集；Zn、Sn、Au、Pb、Nb、Y、Bi、Th的富集系數(shù)多1，說明元素?zé)o明顯變化；Rb、Ag、Sb、W、As、La、Hg的富集系數(shù)小于0.8，說明元素相對貧化.圖1顯示，Au、As、Sb、Sn、Cr等元素偏離較大，表明其局部富集成礦可能性較大.

從表2可知，變異系數(shù)CV1>10的元素有Sn；CV1>2的元素有As、Hg、Sb、Au、Bi；CV1=1～2的元素有Ag、Cr、W；CV1=0.5～0.1的元素有Ni、Mo、Cu、Co、Nb、U；CV1=0.3～0.5的元素有Rb、Pb、Th、La、Zn、Y，在其變異系數(shù)達(dá)到顯著變化程度時(shí)，其成礦可能性較大.

圖1 相對豐度和 畸變曲線圖Fig 1 Relative abundance and distortion curve

圖2 標(biāo)準(zhǔn)化方差CV1、CV1/CV2散點(diǎn)分布圖Fig 2 Standardized variance CV1,CV1/CV2 scatter distribution map

3 成礦元素確定

通過原始數(shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)變化系數(shù)的計(jì)算，利用CV1和CV1/CV2（主要反映特高值削平程度）的判別方法（雙變量法）制作標(biāo)準(zhǔn)化變異系數(shù)解釋圖[4?9]（圖2），并根據(jù)公式1/m=（lgCi-lgCb）/（lgCp-LgCb）統(tǒng)計(jì)研究區(qū)濃幅分位值，統(tǒng)計(jì)見表2，各元素剔除高值點(diǎn)數(shù)與濃幅分位關(guān)系圖（圖3），從圖2、3，表2上可歸納總結(jié)出以下特點(diǎn)：

表2 豐度對比參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Tab 2 Comparison parameter statistics of abundance

對21種元素分別統(tǒng)計(jì)其峰值、高端剔除值數(shù)、高端剔除限、大于1/2濃幅的數(shù)、大于1/4濃幅的數(shù)、大于1/8濃幅的數(shù)（表3）.元素峰值與濃幅分位的關(guān)系，峰值對應(yīng)的濃幅分位反映該峰值接近礦石級(jí)礦化的程度，峰值大于1/2濃幅分位的元素有Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi等6種，峰值位于1/2～1/4濃幅分位的元素有Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb等9種.

(1)Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi落入右上方的區(qū)域①，原始數(shù)據(jù)集變異系數(shù)大，高強(qiáng)度數(shù)據(jù)突出，且離群子集很多，特高值削平程度強(qiáng)烈，顯示富集成礦的可能性較大.Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi含量位于1/4以上濃幅值的點(diǎn)數(shù)分別為28、68、37、42、100和25個(gè)，含量位于1/8以上濃幅值的點(diǎn)數(shù)分別為186、410、138、333、335和122個(gè)，其中Au、As、Sb數(shù)量較多， 且空間上較集中， 找礦潛力極大.Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi峰值分別是3 080×10?6、2 570×10?6、3 180×10?9、128×10?6、296×10?9、38.3×10?6，均高于1/2濃幅分位值，尤其是Sn、Au、As、Sb遠(yuǎn)高于1/2濃幅分位值，具發(fā)現(xiàn)礦石級(jí)礦化的特征.

圖3 各元素剔除高值點(diǎn)數(shù)與濃幅分位關(guān)系圖Fig 3 Excluding high-value points and rich quantile diagrams for each element

表3 區(qū)內(nèi)各元素濃幅分位特征一覽表Tab 3 The list of the rich grading characteristics of each element in the study area

(2)Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu落入中間區(qū)域②，表明含量幅度有一定程度變化，特高值削平程度中等，顯示有一定成礦可能性.Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu剔除1/4以上濃幅值點(diǎn)分別為24、141、47、436、61和136個(gè)，含量位于1/8以上濃幅值的點(diǎn)數(shù)分別為201、688、321、988、398和1 011個(gè)，Cr、Ni、Cu等元素?cái)?shù)量較多，且空間上較集中，找礦潛力較大.Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu峰值分別是4 420 ×10?9、1 260×10?6、63×10?6、1 060×10?6、33.6×10?6和587×10?6，Ag、W、Ni、Mo、Cu高于1/2濃幅分位值，尤其是Ag、Ni遠(yuǎn)高于1/2濃幅分位值，峰值點(diǎn)處具發(fā)現(xiàn)礦石級(jí)礦化的可能.

(3)Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb落入左下方區(qū)域③，元素屬性主要為稀土元素和中溫?zé)嵋涸兀搮^(qū)域內(nèi)原始數(shù)據(jù)集變異小，整體含量變化幅度不大，富集不明顯，成礦的可能性較小[10?13].Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb含量位于1/4以上濃幅值的點(diǎn)數(shù)分別為681、308、31、1 422、26、85、139、14和14個(gè)，含量位于1/8以上濃幅值的點(diǎn)數(shù)分別為1 456、852、405、2 591、455、1 039、632、197和204個(gè)，從含量與濃幅分位值來看，Co和稀土元素含量分布數(shù)量很多，雖變化系數(shù)小，但整體背景高，因?qū)?yīng)邊界品位較低，推測在高背景場中有一定的找礦前景.Co、Nb、U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb峰值分別是84.2×10?6、105×10?6、75.6×10?6、379×10?6、53.6×10?6、224×10?6、99.2×10?6、497×10?6、246×10?6，Co、Nb、U、Rb、La、Y峰值高于1/2濃幅分位值，推測有一定找礦前景.

4 A值的應(yīng)用

研究區(qū)位于Cu、Pb、Zn等多金屬為主的阿爾金成礦帶上，從該區(qū)異常查證和實(shí)地路線地質(zhì)調(diào)查結(jié)果來看，在研究區(qū)北部發(fā)現(xiàn)Au、Ag等元素的礦致異常，顯示一定成礦遠(yuǎn)景.從表3、圖4可知，Au、Sn、Mo等元素均顯示出很好的成礦前景，而利用濃幅分位值和元素高端剔除數(shù)綜合確定的成礦元素，與實(shí)際發(fā)現(xiàn)的礦化指示元素略有不符，因此筆者引入A值.

其中，濃集比率KK為研究區(qū)均值/對比區(qū)均值，變異系數(shù)CV為研究區(qū)標(biāo)準(zhǔn)離差/研究區(qū)均值.

圖4 各元素濃集比率曲線對比圖Fig 4 Concentration ratio of various elements curve comparison chart

圖5 各元素A值曲線對比圖Fig 5 A value curve of various elements comparison chart

研究區(qū)長期復(fù)雜的演化歷史決定了本區(qū)域的地球化學(xué)特征.KK反映成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)，CV反映元素分布的均勻程度，CV越大，元素分布越不均勻，富集成礦的可能越大.根據(jù)計(jì)算結(jié)果（表4），研究區(qū)內(nèi)A青≥4的元素有Au、As、Sn、Sb、Hg，為該區(qū)最有可能成礦元素，2＜A青≤4 的元素有Ni、Mo、Cu、Cr、Co、Bi，為該區(qū)可能成礦元素，1＜A高≤2 的元素有Zn、Y、W、U、Th、Rb、Pb、La、Nb，為該區(qū)異常分散元素.通過1/2，1/2～1/4元素濃幅分位值、高端剔除數(shù)及A值得出該區(qū)域成礦元素為Pb.該區(qū)最終確定成礦元素為Au、Sn、Mo、Cu、Cr、Co、Ni.

5 結(jié)論

(1)在用濃幅分位對成礦元素確定時(shí)，除了考慮元素的濃幅分位值（元素的背景和礦體邊界品位）、還綜合考慮元素的濃集比率、變異系數(shù)等因素.

表4 元素A值參數(shù)特征表Tab 4 A value element parameter feature table

(2)Au、As、Sb、Bi、Sn、Hg等元素原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)大，高強(qiáng)度離散數(shù)據(jù)多，含量變化幅度大，富集成礦可能性大.

(3)綜合確定出成礦元素，為異常查證的選區(qū)、元素種類的選擇、化探異常的評價(jià)提供合理的依據(jù)，明確找礦方向.研究區(qū)的成礦元素為Au、Sn、Mo、Cu、Cr、Co、Ni.

(4)通過新方法的有效應(yīng)用，特別是濃幅分位值和元素的濃集比率的應(yīng)用，快速篩選出區(qū)內(nèi)的主成礦元素和指示元素.