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，成都 龍泉驛區(qū) 610100）

土壤地球化學(xué)測量在黃吉溝地區(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，成都 龍泉驛區(qū) 610100）

通過對黃吉溝地區(qū)進行土壤地球化學(xué)測量，分別運用傳統(tǒng)統(tǒng)計法和分形—求和法對Au、Cu、Bi、W的異常下限進行計算，并圈定了單元素異常圖；確定了測區(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，在小范圍尺度下，統(tǒng)計法在尋求主攻礦體時的作用明顯，而分形法在礦體外圍尋求找礦突破時實用性較強。

土壤地球化學(xué)測量；異常下限；找礦；黃吉溝

土壤地球化學(xué)測量在覆蓋區(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)研究中的熱點及難點之一[1]。確定異常下限方法繁多[2～7]，只有多方法綜合評價，因地制宜的應(yīng)用，才能真實客觀的體現(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)測量對測區(qū)的小比例尺水系綜合異常進行分解，通過傳統(tǒng)統(tǒng)計法和分形—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，并進行驗證，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)作用達綠片巖相；出露面積約占測區(qū)面積的85%。區(qū)內(nèi)侵入巖以花崗巖為主，約占測區(qū)面積的13%。

測區(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、侵位分布，而其派生的次級斷裂，也可為深部含礦熱液活動、成礦元素的遷移和富集提供了有利通道和儲礦空間。

2 異常下限值的確定

2.1 傳統(tǒng)統(tǒng)計法

統(tǒng)計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，通過對野值點進行剔除，再將剔除后的值進行對數(shù)化，使其基本符合對數(shù)正態(tài)分布。具體處理方法如下：

圖1 測區(qū)地質(zhì)簡圖

圖2 頻數(shù)分布直方圖

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

2）將提出后的化探數(shù)據(jù)進行對數(shù)化，并進行分組，統(tǒng)計頻數(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)是否具對數(shù)正態(tài)分布。也可通過偏度（R1）和峰度（R2）這兩個指標(biāo)來檢驗[10]；在樣品數(shù)（n）大于100，且置信度大于95%的情況下，同時滿足R12<24/n，R22<2*24/n時，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單一的背景全域和一個異常全域交迭而出現(xiàn)頻率分布曲線呈不對稱的偏斜。

此時可參照《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。具體計算公式如下：

表1 正態(tài)檢驗表

表2 傳統(tǒng)統(tǒng)計法計算結(jié)果表

IL為對數(shù)組距；m0L為對數(shù)眾值，X0L為眾值所在組起點對數(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為對數(shù)眾值左方樣品總數(shù)。TL為對數(shù)異常下限，異常下限T=10TL。測區(qū)計算結(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)檢驗可以看出，各元素數(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—求和法計算各元素的異常下限值[8～9、11～12]。

表3 分析—求和法計算結(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)。將上式兩邊求對數(shù)得到：

圖3 元素lg(r)—lgN(r)圖

對元素的原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，用求得的logN(r)和log(r)投繪散點圖，采用最小二乘法對其進行分段擬合，求出兩段線性方程；通過距離剩余平方和(E)最小的方法對分段方程進行約束，并通過顯著性檢驗，以此得到兩個分維數(shù)（D1、D2）的估計值；兩段直線的交點所對應(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，運用Suffer對原始數(shù)據(jù)進行克里格插值法進行網(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。通過對測區(qū)內(nèi)的破碎帶進行地表的探槽揭露，已發(fā)現(xiàn)多個具有工作價值的較低品位銅礦化帶。

2）由于測區(qū)內(nèi)的灘間山群具有分布范圍廣，Au、Cu背景值相對較高，而Bi、W的背景值相對較低等特點；花崗巖具有分布范圍小，Bi、W的背景值相對較高，而Au、Cu背景值相對較低等特征；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）進行計算的，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，使得其更加強調(diào)主異常區(qū)；缺點是減少了弱小異常的顯示。分形法的優(yōu)點在于強調(diào)背景區(qū)與異常區(qū)的識別，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)（面積較小），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，尋求主攻礦體時的作用明顯。分形法加強了弱小異常的識別，在礦體外圍尋求找礦突破時，由于圈定的異常區(qū)不受已知礦體的壓制作用，其實用性較強；缺點是受地質(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)