R型聚类分析在成矿阶段划分中的应用研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇R型聚类分析在成矿阶段划分中的应用研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

[摘要]R型聚类分析是数学地质领域中一种多元统计分析方法，主要是运用数理统计方法计算单个变量之间的相关性，距离系数及离差平方和等。本文以华北地区某金矿区为例，采用R型聚类分析方法对矿区中38个样品的微量元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Bi进行数理统计分析，确定其相关系数。结果表明：有两个群即Au+Bi和Ag+Zn+Cu+Co+Pb+Ni，据此确定了矿区的成矿阶段。

[关键词]R型聚类分析 成矿阶段 微量元素

[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-45-1

1微量元素的地球化学特征

矿区的矿石主要产于石英脉，根据硫化物进行分类可以分成两类，即含金黄铁矿型和含金多金属型。含金多金属型是由黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、自然金和闪锌矿等矿物组合而成。而含金黄铁矿型是由自然金与黄铁矿组合形成。这两种矿石既可以单独出现又可以同时产出。矿石的品位一般在几十到几百g/t之间。如果矿石中含一些黄铜矿等多金属时会增加矿石的品位。但是超过一定限度以后，品位就下降到10g/t以下。

各微量元素在这两种矿石里的含量几乎没什么差异。Cu元素在这两种矿石中的平均含量为1861×10-6，和地壳丰度29.50 比，矿石有一定的富集。随着Cu元素含量的不断增加，矿石类型也发生了变化，即从含金黄铁矿型变为含金多金属型，Cu元素的含量是随着矿石类型的变化而不断增加的。和这两种矿石之间呈惭变过渡的地质情况相吻合。Au、Bi 两种元素在矿石里的平均含量为33.11×10-6，90.622×10-6，丰度系数是8278.55、22655.59，表明了这两种元素高的富集程度。和Cu元素含量呈缓慢增加的趋势不同，Au、Bi这两种元素表现为跳跃式的变化，和Cu元素的相关系数分别是0.0385，0.0445，表现它们与Cu元素的相关性差。

铅元素的平均含量是30.51×10-6，丰度系数是2.54；金元素的平均含量是9.30×10-6，丰度系数是116.27；锌元素的平均含量是48.36×10-6，丰度系数是0.51；镍元素的平均含量为67.15×10-6，丰度系数是0.75；钴元素的平均含量是68.74×10-6，丰度系数是2.75。分析结果表明金、铅和钴元素都有一定程度的富集。和Cu元素含量呈缓慢增加的趋势相同，这几个元素的含量总体表现为逐惭增加的趋势。这些元素和Cu元素的相关系数是0.853，0.6477，0.9289，0.8378，0.5668。表明它们和Cu元素的相关性很好。

2 R型聚类分析

将矿区中38个样品的微量元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Bi进行数理统计分析，得出其相关系数（表1），并作出分类谱系图（图1）。

分析图1和表1发现，如果采用相关系数方法进行分类，按相关系数等于0.5作为标准，可将矿石中的微量元素分为两组，即Au+Bi和Ag+Zn+Cu+Co+Pb+Ni。相关系数在这两个群组里是0.092。

3讨论

采用R型聚类分析将矿区中的微量元素分为两组，即Au+Bi（I）和Ag+Zn+Cu+Co+Pb+Ni（II）。组I里的金元素是矿区中最主要的成矿元素，可以形成有工业价值的矿床，还伴生有铋元素，这种元素不能单独出现，但是它可以形成形态比较完整且具有一定规模的地球化学晕；组II里的元素都是次要的成矿元素，有银、锌、铜和铅等，这些元素都不可以形成有工业价值的单独矿床，但其可以形成很好的地球化学晕，这和矿区中已有的地球化学异常特征是一致的。这些微量元素在成矿作用的阶段中有一定规模的迁移和富集，但其沉淀的早晚及物理、化学条件是不同的。

R型聚类分析得到的结果就是差异的直观表现。黄铁矿的存在是利用钴和镍等亲铁元素所反映的。由于该区黄铁矿非常发育，所以还需继续研究黄铁矿在成矿阶段中的作用。

在分析微量元素的基础上，并结合金的存在形式等特点，研究发现Au、Bi与Ag、Zn、Cu、Pb这两个群的微量元素不存在于同一成矿阶段，也就是说矿区有多个成矿阶段。

4结论

（1）采用R型聚类分析方法可将矿区中的微量元素分为两个群组，即Au+Bi和Ag+ Zn+ Cu+Co+Pb+Ni。

（2）矿区中还有一个金-黄铁矿成矿阶段。该成矿阶段位于第三成矿阶段（金-多金属成矿阶段）之前，第二成矿阶段（晚期黄铁矿-石英成矿阶段）之后。

参考文献

[1]王建新，臧兴运，谢海东等.吉林省桦甸市援朝沟-菜抢子金矿床控矿地质条件及矿体预测研究[R].长春：吉林大学地球科学学院，2005：4-66.