河南新縣滸灣鎢礦土壤地球化學多元統(tǒng)計分析

許棟，種凱琳，羅帥，劉玥，彭亞南

（1.河南省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質礦產(chǎn)調查院，河南鄭州450003；2.鄭州商學院，河南鄭州451200）

新縣滸灣鎢礦位于秦嶺-大別造山帶東延部位，秦嶺-大別造山帶經(jīng)歷了華北板塊與揚子板塊的碰撞造山及后碰撞伸展過程，燕山期巖漿活動為新縣地區(qū)鎢鉬多金屬（銅鉬金銀鉛鋅）成礦提供了良好的物質基礎，而深達巖石圈的不同方向、多期次的深大斷裂活動，又給礦液的運移、貯存提供了有利空間［1-3］。目前該地區(qū)鉬、金、銀、鉛、鋅等礦種勘查和研究程度較高、但鎢礦的勘查和研究程度偏低［4-6］。本報道以礦區(qū)開展1:1萬土壤地球化學測量數(shù)據(jù)為基礎，開展成礦元素的分布、分配特征，研究土壤地球化學元素規(guī)律與成礦的關系，為進一步找礦提供理論依據(jù)。

1 地質概況

1.1 礦區(qū)地質特征

研究區(qū)大地構造位于秦嶺-大別造山帶東段，隸屬于Ⅱ-7秦嶺—大別成礦?。|段）、Ⅲ-3桐柏-大別Mo-Ni-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Fe-CaF2-金紅石成礦帶、Ⅲ-3-④新縣一帶Mo-W-Cu-Pb-Zn-Fe-CaF2-金紅石-白云母成礦亞區(qū)，具有很好的鎢礦成礦條件［3-5］。區(qū)內(nèi)地層為：中新元古界滸灣巖組(Pt2+3h)、新生界第四系（Q）（圖1）。

圖1 滸灣鎢礦區(qū)地質簡圖

礦區(qū)內(nèi)構造以斷裂為主，總體構造近北西西向，有一區(qū)域性白洼韌性剪切帶從礦區(qū)北部橫穿而過，次級南北向或北北東向斷裂多有發(fā)育，大致形成網(wǎng)格狀構造格局［7-9］。

1.2 礦床地質特征

研究區(qū)共圈定六個石英脈型黑鎢礦礦體，黑鎢礦體主要賦存于含榴混合花崗巖斷裂或花崗質片麻巖層間斷裂構造中，分四面山、鄢山兩個礦段，四面山礦區(qū)圈出W3-1、W3-2隱伏石英脈型黑鎢礦礦體兩個，其中W3-1為工業(yè)礦體，W3-2為低品位礦體。鄢山礦段圈出石英脈型黑鎢礦礦體四個，編號為W1-2、W1-5、W1-6和W2-1，其中W1-2、W1-5、W2-1為工業(yè)礦體，W1-6為低品位礦體。

礦區(qū)的石英脈型鎢礦體多呈半隱伏至隱伏狀，鎢主要賦存于黑鎢礦（鎢錳鐵礦）中，鎢礦賦存在石英脈中，礦石不易氧化，為原生礦石，礦床成因類型屬中偏高溫熱液礦床，工業(yè)類型屬半隱伏—隱伏緩傾斜石英薄脈型鎢礦床。

2 土壤樣品采集

本區(qū)地層或構造線大致為東西向展布，因此選用測線方向為南北向，測網(wǎng)規(guī)格：100m×40m，對構造發(fā)育、原評價為具備重點礦化地段加密至100m×20m。所有土壤樣品（4228件）由河南省地礦局第三地質礦產(chǎn)調查院巖礦測試中心（信陽）分析測試，擬定土壤測量采樣及樣品加工粒級為-10目，分析W、Mo、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、Bi、As、Sb共11項。

3 土壤地球化學多元統(tǒng)計學分析

3.1 元素分布特征

根據(jù)測試結果，各元素基本地球化學參數(shù)（表1）、分布分異特征（表2、表3）。

表1 元素地球化學參數(shù)特征值表

表2 元素富集或貧乏程度一覽表

由表3可知：W、As、Ag、Au、Bi、Mo、Sb的K1大于1.5，在測區(qū)呈富集態(tài)勢；特別是W元素的K1=3.61，為強富集。Sn元素的K1=1.27，屬高背景值區(qū)；Zn元素的K1=0.82，屬背景值區(qū)；Pb、Cu的K1小于0.8，屬低背景值區(qū)。Au、W、Ag、Bi、Sn的Cv1大于1，為強分異狀態(tài)；其中Au、Ag、W的Cv1分別等于5.64、2.51、2.39，為極強分異狀態(tài)；此三元素離散程度大、分異能力強，表明受過強烈的后生疊加改造作用，在勘查區(qū)較富集成礦。Mo的Cv1為0.85，呈分異；Pb、Cu、Sb、As、Zn的Cv1小于0.75，為弱分異或平均分布狀態(tài)。W、Au、Ag在測區(qū)富集程度高，離散程度強，主要在測區(qū)相對集中，為測區(qū)的主要成礦元素，Mo在測區(qū)富集程度高，具有一定的分異性，富集成礦可能性較大。

表3 元素不同均勻等級分布表

3.2 離散程度分析

元素的相對離散程度主要通過各元素含量的原始數(shù)據(jù)集變異系數(shù)（Cv1）與平均值加（減）3倍方差剔除后的數(shù)據(jù)集變異系數(shù)（Cv2）之間的比值來反應見圖2。

圖2 測區(qū)土壤測量元素相對離散程度圖

由圖可知，區(qū)內(nèi)Au、Ag、W元素的離散程度大，高值點較多，表明在研究區(qū)富集成礦的可能性較高；如測區(qū)北部四面山一帶有W、Au礦化；Bi、Sn、Mo、Cu、Pb、Sb、As、Zn的變化程度相對平穩(wěn)，高含量數(shù)據(jù)相對較少。綜上分析，結合全區(qū)地質背景，確定主要成礦元素為W、Au、Ag。

3.3 相關性分析

為進一步了解區(qū)內(nèi)成礦元素與其它伴生元素之間的關系，對測區(qū)內(nèi)礦體（礦化體）67件礦（礦化）體化學樣本中11種元素進行了相關性分析［10］，計算得出測量元素的對數(shù)相關性矩陣（表4），可得出：

表4 元素對數(shù)相關性矩陣

（1）W與Au、Ag、Cu、Pb元素相關性較好，相關性系數(shù)（r）≥0.5，相關系數(shù)變化不大。

（2）Au與Cu、Ag、Pb、Mo、W元素均有較好的相關性，其中與Cu相關系數(shù)0.71，與Pb相關系數(shù)0.63，與Ag相關系數(shù)為0.59，其次Au與Mo、W元素相關性較好，相關系數(shù)分別為0.50、0.55。

（3）Pb與Cu元素顯著相關，r=0.84；As與Sb元素相關性較好r=0.74。

3.4 R型因子分析

本研究采用R型因子分析（表5），提取主因子4個，代表整個數(shù)據(jù)的變化情況，提取方法為主成份法，對初始因子進行方差最大正交旋轉。

表5 旋轉成份矩陣

F1因子（Cu、Pb、Ag、Au、Bi、W、Mo、）：多金屬硫化物礦化因子，Cu、Pb、Ag、Au、Bi的載荷值較大，代表了主要成礦期。W、Mo元素與Cu、Pb、Ag、Au、Bi元素出現(xiàn)在同一因子中，說明礦化具有多期疊加的特征，代表具有多元素熱液的活動作用，同時代表了成礦過程各元素的共生組合關系。F2因子（Sb、As）：代表成礦的早期階段。F3因子（Sn、Pb）：低溫成礦元素，為礦體前部指示元素。F4因子（Zn）：Zn元素化學性質比較活潑，單獨出現(xiàn)表明具有一定的成礦獨立性。主因子（F1）表明W的礦化具有多期次特征，與W礦化相關的主要2個階段是W-Mo-Cu-Bi組合沉淀作用階段和Au-Ag-Pb-Zn-Sn金屬硫化物礦化階段組合沉淀作用階段。

4 結論

（1）采用多元統(tǒng)計分析方法對研究區(qū)土壤地球化學W、Mo、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、Bi、As、Sb 11種元素測試數(shù)據(jù)進行相關分析、聚類分析、因子分析，提出W在區(qū)礦內(nèi)的近礦指示元素為Au、Ag、Cu、Pb、Mo、Bi。

（2）依托各元素之間的聯(lián)系及共生組合的特性，因子分析結果表明：W的礦化具有多期次特征，與W礦化相關的主要2個階段是W-Mo-Cu-Bi組合沉淀作用階段和Au-Ag-Pb-Zn-Sn金屬硫化物礦化階段組合沉淀作用階段。