原生暈中元素及元素組合空間變化性研究
——以青海省扎家同哪金礦為例

侯振廣，袁兆憲

(1.青海省第五地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810008；2.河北地質(zhì)大學(xué) 資源與環(huán)境工程研究所，河北 石家莊 050031)

0 引言

基于地質(zhì)及地球化學(xué)特征的內(nèi)生礦床原生暈法在尋找隱伏礦床方面具有自身優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于尋找貴金屬和有色金屬礦床，并取得了巨大成功[1-2]。我國自20世紀(jì)50年代起就開展了原生暈找礦的研究工作，針對不同類型的多種金屬礦床進(jìn)行了原生暈研究，在理論、方法、技術(shù)等方面都取得了一系列成果，對一大批新礦產(chǎn)尤其是隱伏礦的發(fā)現(xiàn)起到了關(guān)鍵作用，并在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上，建立了一批典型礦田、礦床和礦體的原生暈地球化學(xué)異常模式和找礦模型[1-4]。

元素含量分帶和組分分帶是原生暈最重要的特征，也是礦床元素分帶序列研究和深部礦體預(yù)測的基礎(chǔ)。成礦相關(guān)元素乃至主量元素等在空間上的變化趨勢可以指示礦體。除了傳統(tǒng)的正異常，元素的負(fù)異常也開始受到重視[5-9]，并被嘗試建立其與礦體空間位置和規(guī)模的關(guān)系[7, 10]。元素垂向分帶序列計(jì)算為深部礦體資源潛力評價(jià)提供了定量工具。利用特征元素的累乘暈、累加暈或礦體前緣暈元素累加(乘)值與尾暈元素累加(乘)值之比，可以構(gòu)建深部礦體定量評價(jià)模型[11]，從而將深部礦產(chǎn)預(yù)測和礦體剝蝕程度等研究推向定量化階段[12-18]。此外，針對多期次、多階段成礦導(dǎo)致的原生暈疊加現(xiàn)象，李惠等[19-20]提出了構(gòu)造疊加暈找礦法，在實(shí)踐中取得了很好的找礦效果。

成礦熱液在運(yùn)移過程中的逐漸演變和礦質(zhì)先后沉淀是原生暈中元素的含量分帶和組分分帶產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)制，而成礦后不同元素的含量在空間上的分布特征可以反映這個(gè)過程，比如通過元素富集位置的差異可以將相關(guān)元素分為前緣暈、近礦暈和尾暈元素。組分分帶序列研究是基于不同方向上樣品中元素濃度的變化及其相對高值的空間位置，其結(jié)果對于總結(jié)組分分帶規(guī)律、指導(dǎo)找礦具有重要意義。礦床中不同位置隨著距離礦化中心遠(yuǎn)近的不同，其元素存在的分帶特征已成為原生暈研究的重要基礎(chǔ)和內(nèi)容，然而，相應(yīng)的元素組合具有什么特征、是否存在分帶性等尚不得而知。統(tǒng)計(jì)的方法可以基于大數(shù)據(jù)量獲取原生暈不同空間位置的元素組合特征，通過尋找共性規(guī)律，獲得對原生暈特征新的認(rèn)識。本文將以青海省扎家同哪金礦為例，利用富集系數(shù)計(jì)算和多元統(tǒng)計(jì)分析方法，對比礦石、礦化圍巖和圍巖中元素富集差異，研究礦床不同位置元素組合的變化特征，以期深化對礦床原生暈和成礦規(guī)律的認(rèn)識。

1 礦床地質(zhì)概括

扎家同哪金礦位于東昆侖地區(qū)玉樹州麻多鄉(xiāng)境內(nèi)，處于大場金礦田的東端，礦床類型為低硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床，成礦作用與含礦熱液沿構(gòu)造破碎帶充填有關(guān)。礦體圍巖巖性為變砂巖、粉砂質(zhì)板巖、碎裂巖化粉砂質(zhì)板巖、砂巖等(圖1)。礦石構(gòu)造主要為角礫狀構(gòu)造，是金的主要賦存構(gòu)造，還可見浸染狀構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂板狀結(jié)構(gòu)和包含結(jié)構(gòu)。礦石礦物組合簡單，主要硫化物為毒砂和黃鐵礦，礦石礦物主要有自然金、銀金礦、黃鐵礦、毒砂、石墨以及微量的含銅礦物，脈石礦物主要為石英、長石、方解石、絹云母、綠泥石、高嶺土等。圍巖蝕變主要沿破碎帶及其兩側(cè)或礦(化)體上下盤發(fā)育，蝕變類型有硅化、絹云母化、碳酸鹽化等。詳細(xì)地質(zhì)特征可見王文等[21]。

圖1 扎家同哪金礦11號勘探線剖面

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本次研究共收集扎家同哪金礦床鉆孔巖心地球化學(xué)數(shù)據(jù)2 779個(gè)。所用樣品來自31個(gè)鉆孔，為全孔連續(xù)采集的原生暈樣品，樣長1～5 m，送自然資源部西寧礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心測試，測定Ag、As、Au、Cu、Hg、Mo、Pb、Sb、Sn、W、Zn等11個(gè)元素的含量，檢測方法及檢出限等見表1。

表1 各元素使用的檢測方法和檢出限

2.2 方法

2.2.1 數(shù)據(jù)分類

為了方便計(jì)算和對比，根據(jù)樣品巖性將數(shù)據(jù)分為4類：礦石數(shù)據(jù)、礦化圍巖數(shù)據(jù)、圍巖數(shù)據(jù)和全體數(shù)據(jù)。這里礦石礦物主要為黃鐵礦和毒砂，它們也是金的最主要的載體礦物，圍巖為未見礦化的粉砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖和長石砂巖，礦化圍巖為含黃鐵礦、毒砂的圍巖(表2)。劃分圍巖和礦化圍巖的方法與文獻(xiàn)[22]相同，本文不再贅述。

表2 扎家同哪礦床原生暈樣品主要巖性

2.2.2 富集系數(shù)計(jì)算

分別計(jì)算圍巖、礦化圍巖和礦石數(shù)據(jù)的均值，以代表元素在3個(gè)位置的濃度。前期工作發(fā)現(xiàn)，Au和As在圍巖和礦化圍巖中的富集程度都顯示為粉砂質(zhì)板巖和長石砂巖顯著大于泥質(zhì)板巖，即礦化活動(dòng)對于礦床中孔隙度大的圍巖的影響總體上高于對孔隙度小的圍巖[22]?？紤]到圍巖中成礦金屬含量與礦化圍巖的較大差異性(如Au含量：泥質(zhì)板巖7.6×10-9，長石砂巖17.1×10-9，粉砂質(zhì)板巖19.4×10-9；礦化泥質(zhì)板巖100.2×10-9，礦化長石砂巖285.5×10-9，礦化粉砂質(zhì)板巖309.7×10-9)，本文對3種巖性合并，分別計(jì)算算術(shù)平均值獲得圍巖和礦化圍巖結(jié)果。筆者[22]以區(qū)域背景為基準(zhǔn)討論了扎家同哪金礦床的圍巖、礦化圍巖和礦石中的元素富集、貧化特征，為了消除部分元素高背景對結(jié)果的干擾，這里以圍巖為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。定義富集系數(shù)：

q=C1/C2

式中：q為富集系數(shù)；C1為礦化圍巖或礦石中的元素含量；C2為圍巖中的元素含量，分別計(jì)算礦化圍巖和礦石中元素濃度相對于圍巖中濃度的富集系數(shù)。

2.2.3 因子分析

因子分析是一種常用的多變量降維的方法，其通過獲取比原始變量數(shù)目更少的、相互獨(dú)立的變量，也就是因子，從而實(shí)現(xiàn)降維?；谧兞康妮d荷特征，因子可以理解為物理或化學(xué)的過程，對于礦床地球化學(xué)元素變量，其獲取的因子可以反映巖性、蝕變、礦化等。變量的載荷表示變量和因子之間的相關(guān)系數(shù)，反映了變量在因子上的相對重要性，因此，載荷越大，變量和因子之間的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。因子分析是確定元素組合的主要方法之一，被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、勘查、環(huán)境等領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用中。

因子分析的總體步驟為：①刪除數(shù)據(jù)，由于部分樣品選測元素不全，不宜采用替換法，故刪除含空值數(shù)據(jù)；②標(biāo)準(zhǔn)化處理，使數(shù)據(jù)盡可能服從正態(tài)分布；③求解相關(guān)系數(shù)矩陣，獲取特征根、特征向量和因子載荷矩陣；④提取原始因子；⑤方差最大正交旋轉(zhuǎn)。最終確定的因子數(shù)量是基于因子對變量進(jìn)行解釋所需要的最少數(shù)量，即額外的因子對變量的解釋基本不提供幫助。

本研究使用SPSS軟件完成因子分析。對扎家同哪金礦原生暈樣品的圍巖數(shù)據(jù)、礦化圍巖數(shù)據(jù)、礦石數(shù)據(jù)以及全體數(shù)據(jù)分別進(jìn)行因子分析，提取可反映巖性、礦化等特征的元素組合，并對不同空間位置的元素組合特征進(jìn)行對比。

3 結(jié)果和討論

3.1 元素的空間變化

本文討論的元素和元素組合的“空間變化”不是指基于實(shí)際取樣位置的二維或三維空間分布趨勢，而是指基于礦化程度差異的不同空間位置的變化趨勢。礦化圍巖和礦石相對于未礦化圍巖的元素富集系數(shù)計(jì)算結(jié)果見圖2。

圖2 礦化圍巖和礦石相對于圍巖的元素富集趨勢

由元素變化趨勢可以將扎家同哪金礦床金屬元素分為3類：①單調(diào)遞增元素，從圍巖到礦石，即從礦化外圍到中心元素濃度不斷增加，包括Au、As、Sb、W、Hg和Ag，其中Au和As富集程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他元素；②單調(diào)遞減元素，包括Cu和Pb，其在圍巖中含量最高，在礦化圍巖和礦石中含量不斷降低；③復(fù)雜變化元素，包括先增后減的Mo和先減后增的Zn、Sn。可見，基于元素空間上的分布趨勢，礦化活動(dòng)帶來的金屬元素主要為Au、As、Sb、W、Hg、Ag，且從礦化中心向外富集程度遞減；基本無帶入的有Pb和Cu，其與金礦化強(qiáng)度呈反比，在圍巖中含量最高，礦石中最低；Mo在礦化圍巖中發(fā)生了富集；Zn、Sn在礦石中有一定富集，但基本未進(jìn)入礦化圍巖，即在礦化過程中從礦化中心向外圍遷移能力較弱。因此，總體上，扎家同哪金礦圍巖中主要富集Au、As、Sb，礦化圍巖中富集Au、As、Sb、W、Hg、Ag，礦石中富集Au、As、Ag、Sb、W、Hg、Zn。

通常As、Sb、Hg等為前緣暈元素，W為尾暈元素，而礦化圍巖既包含前緣暈樣品，又包含尾暈樣品，所以呈現(xiàn)的結(jié)果顯示它們在礦化圍巖中都有富集。前緣暈、尾暈與近礦暈之間的界線不是截然的，而是有部分交集，所以礦石中這些元素也會(huì)有富集。

至于在礦石中的富集程度高于礦化圍巖，一方面與這些元素與Au礦化的關(guān)系緊密、在礦石中共伴生有關(guān)，另一方面與礦化圍巖均值計(jì)算時(shí)前緣暈、尾暈樣品同時(shí)參與導(dǎo)致元素被稀釋有關(guān)。

Cu、Pb、Zn、Sn、Mo等在礦化圍巖或礦石中出現(xiàn)富集系數(shù)小于1的現(xiàn)象，反映了目標(biāo)樣品中的含量低于參考樣品。富集系數(shù)計(jì)算結(jié)果盡管不能直接反映物質(zhì)遷移，但富集特別強(qiáng)烈或趨勢性良好時(shí)可以指示極大概率存在遷入。Cu、Pb、Zn、Sn在礦化圍巖和礦石中的富集系數(shù)都介于0.9～1.1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Au、As等，因此判斷它們受成礦過程影響小，主要反映了圍巖。Zn和Sn在礦化圍巖中虧損，在礦石中富集，說明在礦化圍巖中含量低，礦石中含量高，因此認(rèn)為Zn和Sn在成礦過程中發(fā)生了帶入，但基本未進(jìn)入圍巖中。Mo和Zn、Sn的趨勢相反，在礦化圍巖中富集，在礦石中虧損，這與Mo通常富集在尾暈中相吻合。

將元素現(xiàn)有的含量分為圍巖固有含量和成礦帶入含量，則Au、As、Ag、Sb、W、Hg、Zn明顯受到成礦活動(dòng)影響而發(fā)生帶入，其中Zn主要在礦石中。Cu、Pb、Sn、Zn在礦化圍巖和礦石中的含量都低于圍巖(礦石中的Zn除外)，說明礦化活動(dòng)未導(dǎo)致它們發(fā)生明顯帶入，它們的含量主要來自圍巖固有含量。進(jìn)而，根據(jù)礦化活動(dòng)對元素的影響差異，可以將明顯帶入的Au、As、Ag、Sb、W、Hg視為礦化元素，而Cu、Pb、Sn(Zn)為代表圍巖的圍巖元素。

3.2 元素組合的空間變化

3.2.1 元素組合特征

分別對圍巖數(shù)據(jù)、礦化圍巖數(shù)據(jù)、礦石數(shù)據(jù)和全體數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，結(jié)果見表3和圖3。由于所處理變量都為金屬元素，其形成背景和演化過程往往不如金屬元素和成巖元素之間差異大，因此，為了便于討論，在主要成礦元素信息提取程度較大的情況下，本文將只關(guān)注方差占比最大的前兩個(gè)因子。

表3 不同位置數(shù)據(jù)因子分析前兩個(gè)最大因子中的元素載荷

全體數(shù)據(jù)所獲取的前兩個(gè)最大因子中，因子1中元素按載荷大小排序?yàn)锳s、Au、Sb、Hg、W、Pb、Mo、Zn、Cu、Sn，因子2中元素按載荷大小排序?yàn)閆n、Cu、Sn、Pb、Hg、Mo、Sb、W、As、Au。載荷的正負(fù)和相對大小代表元素和因子之間的相關(guān)關(guān)系的方向和強(qiáng)弱，因子1中載荷大的元素以成礦相關(guān)元素為主，載荷小的元素以圍巖組分為主，且從Pb開始載荷陡然降低，故因子1為礦化因子(以大載荷計(jì))，As、Au、Sb、Hg、W為反映礦化的元素組合。因子2與因子1相反，載荷大的元素以圍巖組分為主，載荷小的以礦化元素為主，故因子2為圍巖因子，Zn、Cu、Sn、Pb為反映圍巖的元素組合。需要指出的是，因子1和因子2中都包含圍巖和礦化組分，若以負(fù)載荷計(jì)，則因子1和因子2可分別為圍巖因子和礦化因子。在載荷圖上(圖3)，可見圍巖組分Zn、Cu、Sn、Pb和礦化組分As、Au、Sb、Hg、W、Mo散布在不同的方向，區(qū)別明顯，涇渭分明。因此，全體數(shù)據(jù)獲得的因子1和因子2為礦化—圍巖因子。

(a) 全體數(shù)據(jù) (b) 圍巖數(shù)據(jù)

圍巖數(shù)據(jù)所獲取的前兩個(gè)最大因子中，因子1中元素按載荷大小排序?yàn)閆n、Cu、Sn、Pb、Hg、W、Mo、Sb、Au、As，因子2中元素按載荷大小排序?yàn)锳s、Au、W、Sb、Hg、Mo、Cu、Pb、Zn、Sn。此結(jié)果和全體數(shù)據(jù)所得結(jié)果基本一致，且圍巖組分和礦化元素的載荷差別、聚集更為明顯。因此，圍巖數(shù)據(jù)的兩因子都為礦化—圍巖因子，Zn、Cu、Sn、Pb為反映圍巖的元素組合，As、Au、W、Sb、Hg、Mo為反映礦化的元素組合。

礦化圍巖數(shù)據(jù)所獲取的前兩個(gè)最大因子中，因子1中元素按載荷大小排序?yàn)閆n、Cu、Hg、Pb、Sn、Sb、Mo、W、Au、As,因子2中元素按載荷大小排序?yàn)镾b、Pb、Hg、As、Zn、Cu、Au、W、Sn、Mo(后三個(gè)是負(fù))。因子1中大載荷元素以圍巖組分為主，即Zn、Cu、Hg、Pb、Sn，小載荷以礦化組分為主，即As、Au、W、Mo、Sb。因子2與前述結(jié)果不同，負(fù)載荷的W、Sn、Mo為高溫?zé)嵋撼傻V元素，正載荷的其他元素為中低溫?zé)嵋撼傻V元素，故因子2為反映成礦溫度差異的因子。

礦石數(shù)據(jù)所獲取的前兩個(gè)最大因子中，因子1中元素按載荷大小排序?yàn)锳u、W、As、Hg、Sb、Zn、Cu、Pb、Sn，因子2中元素按載荷大小排序?yàn)镾b、Zn、Hg、Cu、Pb、W、Au、Sn、As。因子1中Au、W、As的載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他元素，且為主要的礦化元素，負(fù)載荷元素為圍巖因子，因此因子1為礦化—圍巖因子。因子2與礦化圍巖數(shù)據(jù)所得因子2相似，負(fù)載荷元素As、Sn、Au、W為中高溫成礦元素，其他為中低溫成礦元素。

3.2.2 元素組合空間變化

通過因子分析，全體數(shù)據(jù)和細(xì)分的圍巖、礦化圍巖及礦石數(shù)據(jù)都提取出了反映圍巖和礦化的元素組合，其中，全體數(shù)據(jù)和圍巖數(shù)據(jù)的前兩個(gè)最大因子都為礦化—圍巖因子。礦化圍巖數(shù)據(jù)和礦石數(shù)據(jù)的最大因子為礦化—圍巖因子，其第二大因子不再是礦化—圍巖因子，而是成礦元素呈現(xiàn)分化的因子，其中，礦化圍巖數(shù)據(jù)為高溫成礦元素和中低溫成礦元素，礦石數(shù)據(jù)為中高溫成礦元素和中低溫成礦元素。

全體數(shù)據(jù)、圍巖數(shù)據(jù)、礦化圍巖數(shù)據(jù)和礦石數(shù)據(jù)的最大因子都是圍巖—礦化因子，反映了礦化活動(dòng)對礦床內(nèi)不同位置和礦化程度的巖石都產(chǎn)生了影響。從礦化中心到圍巖，成礦金屬的帶入量是遞減的，反映為元素富集分帶，而因子分析從定性的角度區(qū)分出固有組分和帶入組分，帶入組分在不同的位置呈現(xiàn)出差異而表現(xiàn)為空間上元素組合的分帶。在成礦金屬帶入量更大的礦化圍巖和礦石中，除了圍巖組分和礦化組分的差異，礦化組分之間也表現(xiàn)出了差異。

礦石數(shù)據(jù)提取出了As、Sn、Au、W和Sb、Zn、Hg、Cu、Pb兩個(gè)元素組合，前者為中高溫成礦元素，后者為中低溫成礦元素。扎家同哪金礦為淺成低溫?zé)嵋旱V床[21]，因此礦石中富集的W同樣應(yīng)為(中)低溫成因。高溫成礦元素在中低溫環(huán)境中產(chǎn)出早已受到關(guān)注。W很早就被發(fā)現(xiàn)其會(huì)在低溫?zé)嵋旱V床中出現(xiàn)、與金伴生[23]，國外發(fā)現(xiàn)的與鎢礦床共生的金礦床大都以Au-Bi-W-As組合為特征[24]，此外還常見W-Sb-Au-(As)、W-Sb-Hg等成礦元素共生組合[25-26]。前人研究表明，在中低溫?zé)嵋褐蠾主要呈各種雜多酸絡(luò)合物的形式存在，當(dāng)物理化學(xué)條件發(fā)生變化時(shí)，雜多酸絡(luò)合物變得不穩(wěn)定而發(fā)生分解，從而導(dǎo)致W這一高溫成礦元素與Au、Sb、As、Hg等低溫成礦元素在一些中低溫?zé)嵋旱V床中穩(wěn)定共生在一起[25]。同時(shí)，Au還會(huì)以硫—金絡(luò)合物、硫—砷絡(luò)合物、硫—銻絡(luò)合物等形式進(jìn)行遷移[27-28]，由于不同絡(luò)合物的穩(wěn)定性差異，這些金屬元素從熱液中沉淀出來的時(shí)間和空間位置也存在差異。扎家同哪金礦緊鄰的大場金礦流體包裹體研究顯示，金—石英—硫化物碎裂巖型礦石均一溫度為220～280 ℃，金—石英—輝銻礦型礦石和明金—石英脈型礦石的均一溫度為160～220 ℃[29]。因此，礦石樣品中富集Au、As、Ag、Sb、W、Hg、Zn，但由于礦質(zhì)沉淀的時(shí)間和位置差異，導(dǎo)致不同礦石樣品中富集的元素不盡相同，這是礦石數(shù)據(jù)中這些成礦元素之間發(fā)生分化的內(nèi)在機(jī)制。

礦化圍巖數(shù)據(jù)提取出了W、Sn、Mo和Sb、Pb、Hg、As、Zn、Cu、Au兩個(gè)元素組合，顯然，兩者分別為高溫和中低溫?zé)嵋撼傻V元素組合。此結(jié)果與礦石數(shù)據(jù)結(jié)果相似，出現(xiàn)了與元素運(yùn)移形式和沉淀差異有關(guān)的成礦元素分化。此外，此結(jié)果受樣品差異影響更為明顯，通常，高溫成礦元素W、Sn、Mo的富集出現(xiàn)在尾暈位置，中低溫成礦元素Sb、Hg、As、Au、Zn等出現(xiàn)在近礦暈和前緣暈位置，而礦化圍巖樣品中既有尾暈樣品，也有近礦暈和前緣暈樣品，故因子分析的結(jié)果反映了成礦元素在空間上的分布特征。理論上，如果樣品密度足夠的話，因子得分的變化應(yīng)能與暈的變化較好地吻合，從而根據(jù)構(gòu)造疊加暈的理論[19]，因子得分是預(yù)測深部礦體的潛在有效指標(biāo)。

3.3 元素和元素組合分帶模型

與傳統(tǒng)的基于剖面上元素空間分布特征研究原生暈規(guī)律不同，本研究將樣品按照圍巖、礦化圍巖和礦石進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，側(cè)重于研究不同元素隨距離礦化中心遠(yuǎn)近而表現(xiàn)出來的特征和差異。由上文可知，扎家同哪金礦礦石、礦化圍巖和圍巖中分別富集Au-As-Ag-Sb-W-Hg-Zn、Au-As-Sb-W-Hg-Ag和Au-As-Sb，而Cu、Pb、Sn、Zn主要來自圍巖固有含量。可見，扎家同哪金礦中不同礦化程度的位置，富集的元素既有共性也有差異，Au、As、Sb在所有的位置都發(fā)送了明顯富集，隨礦化程度增大，在礦化圍巖中新增W、Hg、Ag發(fā)生明顯富集，而在礦石中，又新增Zn明顯富集，即隨著礦化程度變化，成礦元素的富集存在分帶現(xiàn)象。

因子分析可以基于各元素含量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征和其之間的相關(guān)關(guān)系給出具不同地質(zhì)意義的分組結(jié)果。元素富集分帶是基于均值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，因此因子分析的結(jié)果與之稍有差異，兩者分別從整體水平和結(jié)構(gòu)特征兩個(gè)方面表現(xiàn)元素含量數(shù)據(jù)，其反映的地質(zhì)內(nèi)涵也不同。因子分析提取出了圍巖和礦化組分，且對礦化組分進(jìn)行了分類。

礦體前緣暈、近礦暈、尾暈分帶和元素軸向分帶序列是原生暈分帶研究和應(yīng)用中最常用、效果最好的兩種方法[20]。通常，兩種方法的結(jié)果具有緊密聯(lián)系，即暈的分帶和元素的分帶序列往往具有對應(yīng)性?；?50多個(gè)金及有色金屬礦原生暈的軸向分帶序列，得出的中國熱液型金及有色金屬礦床原生暈理想軸向分帶序列中，I-Hg-F-As-Sb-B-Ba、Sc-Li(W、Sn礦)出現(xiàn)在礦體前緣及上部，Ag-Pb-Au-Cu-Zn-Sb(Sb礦)、W-Sn(礦)出現(xiàn)在礦體中部，W-Bi-Mo-Mn-Co-Ni-V-Ti-Sn出現(xiàn)在礦體下部及尾暈[20]。雖然不同礦床的元素分帶序列或不同暈的特征元素存在細(xì)微差別，但這種由熱液活動(dòng)中元素性質(zhì)差異導(dǎo)致的指示元素在空間上的分布特征具有普遍規(guī)律性。

從礦化中心向外圍，成礦相關(guān)元素的含量會(huì)呈現(xiàn)規(guī)律變化，不同元素的高值位置存在差異，從而表現(xiàn)為空間上的元素分帶現(xiàn)象。由于元素之間存在或強(qiáng)或弱的相關(guān)關(guān)系，且相同兩個(gè)元素之間的關(guān)系隨空間位置的不同也會(huì)發(fā)生變化，因此，從礦化中心向外圍，元素組合也會(huì)存在某種規(guī)律性的變化。圖4為使用兩種方法獲取的扎家同哪金礦元素組合空間分布變化特征。圖4a為基于元素富集程度計(jì)算獲取的元素組合特征，富集程度越大說明隨礦化活動(dòng)帶入的比例越大?？臻g上，從圍巖至礦化圍巖和礦石，成礦元素富集的程度遞增，富集的元素?cái)?shù)量遞增，富集元素組合分別為Au-As-Sb、Au-As-Sb-W-Hg-Ag和Au-As-Ag-Sb-W-Hg-Zn，而基本未發(fā)生富集的Cu-Pb-Sn-Zn以圍巖固有含量為主。圖4b為因子分析提取的元素組合，其與根據(jù)元素富集程度獲得的結(jié)果不同，更側(cè)重于從定性的角度揭示地質(zhì)過程。從所有的分帶中都獲得了最大因子：圍巖—礦化因子，Cu-Pb-Sn-Zn為圍巖組分，As-Au-Sb-Hg-W-Mo為礦化組分，反映了礦床的地質(zhì)過程的基本框架是圍巖發(fā)生礦化。在礦石中，因子分析提取出了中高溫成礦元素組合As-Sn-Au-W和中低溫成礦元素組合Sb-Zn-Hg-Cu-Pb，在礦化圍巖中，提取出了高溫成礦元素組合W-Sn-Mo和中低溫成礦元素組合Sb-Pb-Hg-As-Zn-Cu-Au，而在圍巖中，成礦元素?zé)o此分化。成礦元素在富集程度更高的位置發(fā)生的分化，反映了其礦質(zhì)沉淀機(jī)制和礦質(zhì)沉淀時(shí)空的差異。因此，從外圍向礦化中心，從定量的角度，成礦相關(guān)元素表現(xiàn)為富集元素的數(shù)量遞增和富集程度遞增的趨勢，而從定性的角度，表現(xiàn)為圍巖—礦化元素組合疊加中高溫—中低溫和高溫—中低溫成礦元素組合。

(a) 元素富集程度 (b) 因子分析

4 結(jié)論

為研究原生暈中不同元素及元素組合的空間變化特征，基于青海省扎家同哪金礦2 279個(gè)鉆孔原生暈樣品地球化學(xué)數(shù)據(jù)，在元素富集系數(shù)計(jì)算、對比的基礎(chǔ)上，使用因子分析對不同空間位置的樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出以下結(jié)論和認(rèn)識：

1)基于元素富集系數(shù)空間變化特征，扎家同哪金礦圍巖中主要富集Au、As、Sb，礦化圍巖中富集Au、As、Sb、W、Hg、Ag，礦石中富集Au、As、Ag、Sb、W、Hg、Zn。

2)使用因子分析方法從圍巖樣品、礦化圍巖樣品、礦石樣品和全體樣品中都提取出了代表圍巖組分(Zn、Cu、Sn、Pb)和礦化組分(As、Au、Sb、Hg、W、Mo)的元素組合，反映了礦床形成過程的本質(zhì)是礦化組分疊加于圍巖組分。

3)在礦石樣品中，還提取出了中高溫成礦元素組合(As、Sn、Au、W)和中低溫成礦元素組合(Sb、Zn、Hg、Cu、Pb)，而在礦化圍巖樣品中，提取出了高溫成礦元素組合(W、Sn、Mo)和中低溫成礦元素組合(Sb、Pb、Hg、As、Zn、Cu、Au)，反映了礦質(zhì)沉淀機(jī)制和沉淀時(shí)間、空間的差異。

4)從外圍向礦化中心，從定量的角度，成礦相關(guān)元素表現(xiàn)為富集元素的數(shù)量遞增和富集程度遞增的趨勢，而從定性的角度，表現(xiàn)為圍巖—礦化元素組合疊加中高溫—中低溫和高溫—中低溫成礦元素組合。