黑龙江省金厂金矿区外围三场方法成矿远景预测--本科毕业设计论文.doc

黑龙江金厂金矿区外围三场方法成矿远景预测目 录第一章 前言11.1 项目来源11.2 目标任务11.3 金厂矿区研究现状114 成矿预测研究现状和发展趋势2第二章 区域成矿地质背景32.1 区域成矿地质背景32.1.1 地层32.1.2 侵入岩32.1.3 构造42.1.4 区域矿产42.2 金厂矿区地质特征52.2.1 地层52.2.2 构造52.2.3 岩浆岩52.2.4 围岩蚀变52.2.5 地球物理、地球化学特征62.2.6 遥感影像特征6第三章 成矿预测流程73.1 金厂外围地区地球化学测量数据处理83.1.1 数据源83.1.2 数据处理的基本思路113.1.3 特征值统计113.1.4 各元素间关系分析123.2 研究区元素区域背景值确定123.2.1 方法选择123.2.2 全区各元素背景值133.3 地球化学分区及地球化学特征分析133.3.1 地球化学分区133.3.2 研究区元素地球化学特征143.4 研究区Au、Cu、As、Sb、Bi物质场143.4.1 异常下限确定方法143.4.2 单元素物质场圈定153.5 研究区成矿能量场203.5.1 成矿能量场理论基础203.5.2 能量场研究方法213.5.3 成矿能量计算213.6 研究区成矿空间场23物理成矿空间233.7 综合成矿预测243.8 成矿预测结论28第一章 前言1.1 目标任务 （1）、运用物质场、能量场、空间场三场预测方法完成金厂外围外围紫阳苇子沟一带金矿远景预测； （2）、指明金厂外围地区金矿找矿线索、找矿方向。1.2 金厂矿区研究现状 1997、1998年合作开展了黑龙江省东宁县金厂矿区成矿规律以及找矿方向项目研究，圈定了10处找矿远景靶区。2000年-2001年开展了黑龙江省东宁县金厂矿区及外围金矿成矿规律及深部预测研究。先后对号矿体、6#PI、7#PI及14号矿化体、9号环形影像进行了高密度电法试验，共圈出低电阻率、高极化率异常12处。其中在号矿体上圈出的异常形态、规模与浅钻验证结果基本一致，9号环形影像经浅钻验证，证实为角砾岩筒，具较强烈黄铁矿化、硅化、绿泥石化。说明该方法对寻找金属硫化物较强的地质体具有指导意义。2004年对环状构造内部施工的各见矿钻孔分别系统地采取了原生晕、石英包裹体测温、硫同位素、光薄片等分析测试样品。大致确定了环状构造内部的矿体及矿化蚀变带的成矿时代、期次、控矿机制，进行了元素分带及蚀变分带。2005-2006年对2号环形影像、14号、36号角砾岩筒进行了高密度电法、EH4测量，已确定低阻高极化地质体形态及产状，指导下一步工作。13 成矿预测研究现状和发展趋势成矿预测工作比较系统、大规模地在我国开展是在二十世纪的80年代初，而成矿预测方法的探索研究早在二十世纪的60年代就开始了，大体经历过二个阶段（叶天竺等，2003）。方法研究应用阶段：大致从1960开始至1990年，我国全面研究成矿预测方法，开展全国性的成矿预测工作，在与国际上在同步开展编制成矿规律图、成矿预测图、将已知区推向未知区的预测工作的同时，在引进多元统计预测方法和计算机软件开发应用等方面与世界同步。产生重大影响的如：综合普查找矿方法研究，1960年先在大宝山试验，其成果制定了综合方法普查找矿条例，后来在全国推广；1962年开始，原地质部设置“数理统计在矿产勘探中的应用”研究项目，是我国最初引进和研究的成矿预测方法；自1972年后，大规模开展了多元统计预测方法研究，先后发表了“数学地质引论”（徐道一，1977）、宁芜地区铁矿统计预测（赵鹏大等，1978）、闽南铁矿统计预测（李裕伟等，1980）、“数量化理论及其应用”（董文泉等，1979）、“矿产资源评价问题概述”（朱裕生，1982）、“矿产资源评价的理论与实践”（朱裕生、潘思伟等，1982）、“数据库系统基础”（计算机工程与应用编辑部，1981）、“矿产预测方法学导论”（朱裕生，1984）、“综合信息预测技术”（王世称，1986）等等一系列试点成果与专著，形成了多元统计预测的研究热潮和应用成果；自上而下开展全国性的成矿预测工作，由原地矿部规划设计院领导的全国第一轮成矿远景区划（1979），全国30个片区的跨省区划（1982），铁、铜、金、石灰岩总量预测（1983），中、大比例尺成矿预测（1987）等，获得的成果部署了“七五”、“八五”的地质找矿工作；1980-1989年间开始筹建矿产储量库、1100万数字地形图库、化探数据库、金属矿床数据库、非金属矿床数据库、多元统计软件系统和地质制图软件系统（MAPCAD）。矿产预测信息化建设阶段：从1990年至今，我国开始了信息化建设。该阶段的主要标志是在全国开展第二轮成矿远景区划。原地矿部组织建立了一系列地质、矿产、物探、化探等分省及全国数据库，国土资源部于1999年启动数字国土工程（包括基础地质数据库、大中型矿产地数据库、地学成果数据库、地质调查工作网络与管理系统、信息技术开发与研究等总体内容）。按空间地学信息标准化要求，研制了一套空间数据库的国家级、行业的、专业的技术标准，如地质矿产术语分类代码（GB/T9649-88）、资源评价工作中地理信息系统工作细则（DDZ9701）、地质图用色标准及用色原则（DZ/T0179-1997）等几十种。地理信息系统（GIS）研究获得突破性进展，吴信才教授等研制成功用于地学领域的MAPGIS软件系统已在全国推广应用；矿产资源GIS评价系统（MRAS）研制成功，并已推广使用。矿床比例尺层面的成矿预测和矿体的具体评价预测是典型大比例尺成矿预测，国内外较为成功的是构造-矿床学-地球化学-物探-找矿矿物学填图研究、方法和应用。较为成功的报道有：邓吉牛通过矿床学研究应用新的矿床模型对青海锡铁山锌矿通过矿床勘探资料和矿山采掘资料的二次开发成功地找到了新矿体，使查明储量成倍增加；任英忱教授等通过矿床学研究和找矿矿物学填图，与山东冶勘三队合作，成功指导找矿新增100吨储量；石连汉教授级高工通过成矿构造与构造现金属量分析，成功在胶东半岛找矿实践，得到委托方嘉奖；大比例尺找矿预测的理论尚未完全成熟，在不断发展和完善之中。翟裕生院士系统总结的“区域成矿学”和“成矿系统”理论是中国矿床学家在矿床学研究重要贡献。崔彬教授提出的“三场”准则用于中小比例尺成矿预测得到多家应用。我国地质研究、教学、生产环节众多的矿床学和找矿实践者总结了丰富的矿体、矿床、矿带的评价预测方法和实例。随着矿床类型、成矿带成矿规律、找矿方法、评价准则等的信息更加丰富和传播应用，预测找矿能力大幅度提高和加强。新技术、新理论、新方法的运用和完善对预测找矿效果起了决定性作用。第二章 区域成矿地质背景2.1 区域成矿地质背景2.1.1 地层该区区域内出露的地层有下元古界、上古生界、中生界和新生界，其中上古生界石炭一二迭系和中生界侏罗系、白垩系最为发育。2.1.2 侵入岩区域内侵入活动强烈，侵入岩分布广泛，占区域面积的44，以中深成花岗岩类为主，岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩、白岗质花岗岩，其次为辉石闪长岩、闪长岩等，主要呈岩基状、岩株状产出，也有呈脉岩产出。可划分为华力西期、燕山期两个侵入旋回。（1）华力西中一晚期侵入岩 主要分布于区域中部及西北部，呈岩基或岩株状产出，侵入方向为北东向，主要为白岗质花岗岩、花岗岩。（2）华力西晚期侵入岩 为区域内最早发育的一期侵入岩，多呈岩基状产出，也有呈岩株状产出者，侵入方向为北东向。岩石类型以花岗岩、斜长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩为主，闪长岩次之。（3）燕山早期侵入岩 本期侵入岩出露较为广泛，仅次于华力西晚期侵入岩的出露面积，呈岩基、岩株状产出，受新华夏系构造体系与南北向构造系统的控制，沿北北东向，南北向分布，岩石类型为闪长岩、花岗闪长岩，斜长花岗岩、花岗岩、白岗质花岗岩及它们的斑(玢)岩。（4）燕山晚期侵入岩本期侵入岩主要分布于东宁县大徐山一西大岗一线的南北向构造带上，出露不甚广泛，多呈岩株状、脉状产出，多呈南北向分布，类型有花岗斑岩、闪长玢岩以及流纹斑岩等。2.1.3 构造 该区由于构造运动的长期性和岩浆活动的频繁，导致了褶皱形态及断裂构造的复杂。（1）褶皱 本区的褶皱发育有太平岭复背斜，其轴向为北东向，贯穿整个区域，长达上百公里。由于受SN向和NW向断裂影响，而将其分成三段。南西段的轴部地层为上元古界黄松群杨木组，北东段的轴部地层为黄松群阎王殿组，系南西段抬起，北东倾没的复背斜。其中发育有一系列的次级褶皱，主要包括：双桥子向斜、南天山向斜、黄松背斜、黑瞎子沟向斜、杨木二段向斜及大猪圈背斜等。（2）断裂 本区断裂构造比较发育，北东向的绥阳深大断裂控制着断裂构造格架，按走向可把断裂分为四组：NENNE向压扭性一压性断裂；NW向张扭性一张性断裂；近SN向压性一压扭性断裂；近EW向张性一张扭性断裂。2.1.4 区域矿产长期频繁的构造、岩浆活动导致区内矿产的多样性和复杂性，区内矿产以金、银、黄铁矿、铜、铅、煤、石英为主。2.2 金厂矿区地质特征 金厂矿区位于太平岭成矿带I级金及有色金属成矿远景区，成矿地质条件十分优越。2.2.1 地层 矿区内出露地层简单，在矿区西南部零星出露侏罗系中统地层，为流纹岩，英安岩及凝灰熔岩，新生界第三、第四系分布于小绥芬河及其次级沟谷中，主要有砂岩，砾岩及砂砾石组成。2.2.2 构造工作区由于是侵入岩区，褶皱不发育，断裂构造发育，主要有以下几组：2550510-560,2200-2250460-500，2000470-500,2000-2200600-700，1500-1600560-640,2850800-850，这几组断裂在空间展布上具有同心环状及放射状的特征，控制了区内脉状矿(化)体的产出与分布，为主要的控矿、容矿构造。2.2.3 岩浆岩 工作区内侵入岩分布面积较广，占工作区面积的75左右，主要为燕山晚期侵入岩，燕山早期侵入岩次之，燕山早期侵入岩呈岩基、岩株产出，受新华夏系和南北向构造体系控制，沿北北东向，南北向分布，岩石类型为闪长岩、花岗闪长岩、中细粒花岗岩及花岗斑岩、闪长玢岩，燕山晚期侵入岩多呈岩株状、脉状，沿南北向、北北东向产出，岩石类型有花岗斑岩，闪长玢岩及流纹斑岩等。2.2.4 围岩蚀变区内岩石蚀变比较普遍，主要有硅化(包括石英化)、绢云母化、冰长石化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化、高岭土化、钾长石化、褐铁矿化等。蚀变有的单独存在，大部分为几种蚀变迭加在一起，蚀变强弱各有不同，范围大小不等，其成因类型可分为岩浆岩期后热液、接触交代和表生作用。2.2.5 地球物理、地球化学特征 根据物性测定结果表明：做为矿体围岩的花岗岩及闪长岩其极化率较低，电阻率较大，显示出低极化率，高电阻率的特征，而矿石显示出高极化率，低电阻率的特征，这足以证明围岩与矿石存在着明显的物性差异。 矿区进行了激发极化法、中间梯度、电测深测量，通过激电中梯测量显示出在花岗岩、闪长岩区其极化率较低，电阻率值较高，为本区的背景场；而在矿体上方其极化率明显升高，电阻值较低，为本区异常场，而且从其异常等值线图可判断此异常形态近于圆形，其强度高，梯度变化大，一般为矿化异常。其电测深曲线特征为多层曲线，且呈升高趋势，反映出地下地质体多层状分布特征。本区共圈出激电异常24处，通过对区内进行的1:1万土壤地球化学测量结果可看到， Au、Ag、Cu等元素在花岗岩及闪长岩中表现为富集状态且分散与集中趋势明显，其中元素的含量极值大于10010-9，而Au、Ag、Cu多元素异常分布在接触带及构造上方，各元素叠加好，浓集中心大致吻合，具有很好的找矿指示作用。本区共圈出化探异常17处，本区的物化探异常具有较好的找矿指示作用，其物化探异常吻合部位往往是找矿重点部位，本区的物化探异常与矿体基本吻合，其走向反映出矿体走向，而通过激电中梯及电测深可大致判断出矿体的倾向及顶板埋深及深部变化情况，研究所通过多年的野外实践和室内研究表明，高密度电法对爆破角砾岩筒型金矿和脉状金矿体具有十分明显的指示作用，是覆盖区十分有效的找矿手段之一，工作效率高，可以高效、快速地评价物化探异常和解决其它地质问题。如果再结合其它(如电提取离子法)方法，可以做到快速、高效地寻找金矿体。可指导工程布设，对指导找矿意义重大。2.2.6 遥感影像特征 1999年我支队委托廊坊研究所对绥阳一老黑山一带开展l:1万遥感解译工作，共解译出环型影像40多个，其中矿区内已成型的I号矿体(14号环)、0号矿体(4号环)、八号硐I号矿体(1号环)所处位置与环型影像相吻合，先后对2、5、9、10、1l、12、13、15、16、17号等环型影像进行验证，查明9、10、11、15、16、17号环型影像为角砾岩筒，蚀变及矿化均较发育，说明区内角砾岩筒为重要的容矿、控矿构造。第三章 成矿预测流程综合成矿预测的主要工作内容包括:1 基础地质和矿床地质研究；2 地球物理、地球化学和遥感等多源信息地处理、分析和研究；3 对地球物理场信息、地球化学场信息和能量信息场进行综合信息提取，确定综合找矿标志，划定找矿远景区。通过对黑龙江金厂地区的野外及室内大量的地质工作，以及对该区前人工作成果的理解，已能正确认识该区的成矿、控矿条件。在此基础上，采用多种数学地质的方法对已知的地质资料进行成矿信息的再提取。任何一个矿床的形成都必须有成矿物质的来源，使成矿物质聚集成矿的能量，以及储存成矿物质的空间。从物质、能量、空间这三个成矿要素出发，利用“物质场能量场空间场”的方法去客观地探寻该区隐伏矿体存在的可能性，尽可能地避免地质工作中的人为主观性及单方面预测的片面性，可以使预测工作更趋于合理，从而达到“有的放矢”地去寻找未知矿体的目的。具体利用“物质场能量场空间场”进行成矿预测的方法流程如图3-1。地质单元划分化探数据点位输入并建属性库各元素高程数据提取（DEM）元素特征值统计元素间相关分析物质场能量场空间场数据网格化控矿断裂节理统计古构造应力场模拟区域综合成矿预测图3-1 物质场能量场空间场综合成矿预测流程图3.1 金厂外围地区地球化学测量数据处理3.1.1 数据源本次研究所采用的数据为金厂矿区外围紫阳苇子沟一带开展1:1万土壤地球化学测量数据，元素分别为Au、Ag、As、Sb、Cu、Bi、Hg约4071个多元素分析样品，划分为250个网格进行分析。采样工作区范围，在金厂矿区所处位置见下图（图3-2）A、东经:1304644 北纬:441631 B、东经:1304644 北纬:441558C、东经:1305025 北纬:441553D、东经:1304723 北纬:441540E、东经:1305123 北纬:441540F、东经:1305128 北纬:441658G、东经:1304902 北纬:441700H、东经:1304902 北纬:441628图3-2 金厂外围研究区所处位置示意图31图3-3 研究区示意图（红色区域为化探采样区域）原始数据格式为单元素的文本格式，分别以线号、采样号、分析值表示。共有4071个采样数据，每个公里格分成55即200200米的单元格，归并为250网格。（图3-3）3.1.2 数据处理的基本思路对经过整理后的工作区数据，统计主要元素的特征值（最小值、最大值、均值、标准差等），并进行相关分析和聚类分析，了解元素间的组合关系。根据所处大地构造位置和构造单元，考虑到不同的构造单元具有不同的物质组成，以区域性断裂为界，如果研究区存在区域性断裂则需要将研究区地球化学测量数据进行分区，采用迭代处理方法将原始数据按均值+3倍标准差剔除特高值，分别求出各构造单元内目标矿种元素的背景值和异常下限。由于本研究区构造比较单一，岩性出露也比较简单所以未进行分区。对各分区元素数据进行相关分析、聚类分析，了解各分区间元素间的组合关系。根据相关分析和聚类分析结果，依据能量场的原理，对工作区的成矿能量场进行处理，利用迭代法处理方法，得到研究区成矿能量分布图，来表征工作区的成矿能量信息。3.1.3 特征值统计对金厂研究区的进行数据的最大值、最小值、中值、均值、标准差、方差等特征值进行了统计，列于表3-1中。表3-1 金厂研究区地球化学测量数据特征值统计表(网格化数据，n=3917)n=3917AuAgCuAsSbBi最小值0.30.0420.570.200.30最大值84.32.856465.7314.363.34均值1.4330.114214.908.43600.56890.4212标准差2.58790.218636.4485.758560.326640.17216方差2.58790.218636.4485.758560.326640.17216众数0.30.05164.700.470.30中值1.0000.070014.607.06000.53000.3800区域背景值1.1848390.08865214.604677.6101610.5399320.393393变异系数1.80593161.91444830.43275170.68261740.57416070.4087369区域浓集系数1.2094471.2881831.02022161.10851791.05365121.070685单位：Au、Ag为10-9，其他元素为10-63.1.4 各元素间关系分析对研究区数据进行了相关分析和基于相关系数的聚类分析。元素间的相关关系如下表3-2，聚类分析图如3-4和图1-3。 表3-2 金厂研究区地球化学测量数据相关关系表(网格化数据，n=3917)AuAgCuAsSbBiAu1Ag-0.0081Cu0.0140.0271As0.042(*)0.059(*)0.057(*)1Sb0.0280.031-0.044(*)0.267(*)1Bi0.016-0.026-0.039(*)0.048(*)0.0141* Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).l Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).l图3-4 金厂外围各元素聚类关系表由聚类分析可以看出：1、Au呈单独的一类，说明Au的成矿具有专属性，与其他元素相关性较小。Bi单独成一类。2、Au与Ag呈相对较强负相关性，存在此消彼长的关系3、Au与Cu、As、Sb、Bi呈较弱正相关，可以参与物质场分析，可以参与能量场的运算。3.2 研究区元素区域背景值确定3.2.1 方法选择在原生晕地球化学找矿中使用浓度克拉克值以及在土壤测量和水系沉积物测量中使用均值+2倍标准偏差（X+2Sd）的方法划分背景与异常虽然在理论上有牵强之处 ,但在实际生产中是可行的。该方法通常在整个研究区内使用统一的背景值,称为全局估计。地球化学背景值与异常的确定是勘查地球化学的一个基本问题，也是勘查地球化学用于矿产勘查时决定成败的一个关键性环节。传统的异常下限计算方法是以化探数据服从正态或对数正态分布为假设前提，一般采用平均值（或几何平均值、众值或中位数）作为地球化学背景值，以背景值加两倍（也有的为1.5或3倍）的标准离差作为异常下限值，强调了元素含量值的频率分布。还有一些更为复杂的异常下限计算方法，如：趋势面法、移动平均值法、多元回归法、稳健多元线性回归分析法、克立格法（Kriging）、马氏距离识别离点群法等，注意到了元素含量分布的空间信息，但都是以地球化学含量数据在空间上呈连续的变化，是一个光滑（处处可微分），至少是分片光滑的连续曲面这一假设前提为基础建立的。而事实上，地球化学含量的空间分布是极其复杂，十分粗糙而并非处处可微分的。地球化学场是一个既具有随机性又具有确定性结构的非稳定场，具有多重分形的结构特征。根据以上分析，我们采用了迭代法求取研究区各元素的背景值。方法如下：（i）对全区元素原始含量数据不做任何处理，全集参加、计算全区各元素算术平均值 (X1),标准离差 (Sd1)；（ii）对全区元素原始含量数据按X1+ kSd1 的条件剔除一批高含量数据后获得一个新数据集 ,再计算此数据集的算术平均值 (X2) 和标准离差（Sd2 ）;（iii）重复步聚（ii）4次（假设成矿期次为4次），求出新的数据集的均值（X）和标准离差（Sd）,则X做为背景值C0。3.2.2 全区各元素背景值按照迭代法，对金厂研究区地球化学数据进行了求背景值处理，结果如表3-3。（所采用用数据都为为处理原始原始数据）（Hg数据有问题，故未处理）表3-3 按均值+3标准偏差迭代4次去除特高值后结果（n=3203）n=3203AuAgCuAsSbBi剩余样品数157415901578161016131589（原始）均值1.4329360.11423314.899628.4360180.5689330.421239（处理）均值1.41640.103414.7928.020830.56860.421标准偏差0.8767820.0452755.7720923.7380430.187820.07889背景值1.1848390.08865214.604677.6101610.5399320.3933933.3 地球化学分区及地球化学特征分析3.3.1 地球化学分区矿区位于吉黑地槽褶皱系老爷岭隆起的第二隆起带太平岭隆起东侧，与老黑山坳陷的过渡部位，地质构造背景比较简单，主要出露地层为第三系与第四系覆盖物，岩浆岩为以中深成花岗岩类为主，岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩、白岗质花岗岩等花岗岩类。矿区位于太平岭隆起与老黑山断陷交接部位，断裂构造比较发育。断裂构造、岩浆穹隆构造及派生的环状放射状构造、隐爆角砾岩筒控制了区内矿体的分布。以北东向、北西向、南北向以及东西向线性构造为主。研究区面积较小，构造比较简单，故未进行化学分区。3.3.2 研究区元素地球化学特征统计特征将研究区主要元素（Au、Ag、Cu、As、Sb、Bi、Hg）统计特征值列于表3-4中。n=3917AuAgCuAsSbBi最小值0.30.0420.570.200.30最大值84.32.856465.7314.363.34均值1.4330.114214.908.43600.56890.4212标准差2.58790.218636.4485.75856.326640.17216方差2.58790.218636.4485.75856.326640.17216众数0.30.05164.700.470.30中值1.0000.070014.607.06000.53000.3800区域背景值1.1848390.08865214.604677.6101610.5399320.393393变异系数1.80593161.91444830.43275170.68261740.57416070.4087369区域浓集系数1.2094471.2881831.02022161.10851791.05365121.070685表3-4 研究区主要元素统计特征值（ 注：Au、Ag单位为10-9，其它元素为10-6；表中统计值中均未剔除特高值；变异系数=标准差/均值；区域浓集系数=均值/区域背景值。）从统计数据可以看出，有统计结果的6个元素都成富集状态，但不是特别强烈，Cu、As、Sb、Bi呈弱富集状态，Au、Ag富集稍微强一些。Au的变异系数较大，表明在研究区内可能有局部富集成矿。3.4 研究区Au、Cu、As、Sb、Bi物质场物质场是通过研究预测区成矿物质的分布状态和分布特征，并结合成矿系统的研究，获得能反映区内成矿作用的成矿元素的空间分布特征，找出矿床形成的成矿元素在时空上分布、活动、演化的特点，即找出构成矿床形成的物质背景及演化规律。金厂地区的主攻矿种为Au，由相关性分析及聚类分析可知Au与Cu、As、Sb、Bi存在不同程度的正相关性，所以选择综合分析Au、Cu、As、Sb的异常分布来研究金厂地区的物质场。3.4.1 异常下限确定方法对Au、Cu、As、Sb、Bi的原始数据进行正态分布检验，结果Au、As、Bi不服从正态分布，Cu、Sb服从正态分布Au、Bi经对数转换后仍不服从对态分布，对其原始数据做直方图分析可知这两种元素有多峰的特点，判断为多期富集，所以对这两种元素采用原始数据直方图筛分的方法确定异常下限。As不服从正态分布，经过对数转化后服从正态分布，用经对数转化后的数据做直方图筛分，选取波谷数据为异常下限点，再将下限点反算为原始数据，从而圈定异常。Cu、Sb数据服从正态分布，做直方图筛分，选取波谷为异常下限，圈定异常。3.4.2 单元素物质场圈定1、Au应用原始数据做Au累计频率直方图（3-5）图3-5 Au异常筛分图（已经剔除部分离散极高值）图3-6 Au异常分级异常图表3-5 各分区Au物质场分区表(利用原始数据筛分得到) 最大值最小值均值标准偏差物质场分级下限黄粉红84.30.31.1848392.58791.352.224.48单位：10-62、 Bi应用原始数据做Bi累计频率直方图（3-7）图3-7 Bi异常筛分图（已经剔除部分离散极高值）图3-8 Bi异常分级异常图表3-6 各分区Bi物质场分区表(利用原始数据筛分得到) 最大值最小值均值标准偏差物质场分级下限黄粉红3.340.30.390.1720.450.540.643、Cu应用原始数据做Cu累计频率直方图（3-9）图3-9 Cu异常筛分图（已经剔除部分离散极高值）图3-10 Cu异常分级异常图表3-7 各分区Cu物质场分区表(利用原始数据筛分得到)最大值最小值均值标准偏差物质场分级下限黄粉红64214.604676.44815.5517.520.54、Sb应用原始数据做Sb累计频率直方图（3-11）图3-11 Sb异常筛分图（已经剔除部分离散极高值）图3-12 Sb异常分级异常图表3-8 各分区Sb物质场分区表(利用原始数据筛分得到)最大值最小值均值标准偏差物质场分级下限黄粉红14.360.20.5399320.326640.660.80.965、As对As原始数据取对数，做数据筛分图（图3-13）图3-13 As 异常筛分图（已经剔除部分离散极高值）图3-14 As异常分级异常图表3-9 各分区As物质场分区表(利用原始数据筛分得到)最大值最小值均值标准偏差物质场分级下限黄粉红65.730.577.6101615.758569.4911.0214.9由Au、Cu、As、Sb、Bi五种元素成矿异常图空间叠加可得物质场异常统计表（表3-10）表3-10 物质场叠加异常统计表元素异常叠加结果一级物质场二级物质场三级物质场数目1553443.5 研究区成矿能量场3.5.1 成矿能量场理论基础矿床的形成是多种地质作用叠加的产物。在复杂和漫长的成矿作用过程中，成矿物质从分散状态发生活化、迁移和富集等变化，均需要消耗相应的能量。从动力学的角度理解，成矿元素的迁移，不仅包括元素物理化学状态的转变和空间运动，还包括能量的输运和能量的传递。如成矿流体的迁移、岩浆活动等不但带来了大量的成矿物质，而且带来巨大的热能。物质和能量的带入造成体系的高度不平衡，易在新的环境（背景）下，导致一系列的物、化反映。因此，进一步探讨成矿能量的变化和分布，对了解成矿规律和控制因素，进行成矿预测有很重要的意义。能量场是借鉴“成矿能量”这一概念而来的。“成矿能量”首先是由苏联地质学萨弗隆诺夫等人（B.T. ）在1978年提出的。是指成矿元素由分散状态组合成富集体（矿体或矿石）时的地球自然能，也就是各种金属成矿元素从原始分散状态到局部富集成矿、成晕而所要消耗的相应的能量。崔彬教授（1992）根据成矿能量的原理和计算方法，提出了“能量场”的概念，并作为成矿预测的一项指标，应用于大、中比例尺的成矿预测中。能量场展示了成矿能量在某一预测区内的分布状态和空间分布特征。换句话说，在成矿过程中，元素的浓缩和稀释，均要通过消耗能量才能完成，其能耗之和即为总成矿能。无论成矿、成晕过程如何复杂，但作为一个热力学体系，可将这些过程简化为元素从最初的分散状态到最终富集状态，这种富集程度（成矿能量的变化）可以用克拉克浓度来表示。具体到一个矿床就是利用矿区内某几种元素的含量同区域上该元素的背景值的比值来反映能量的变化。单位体积矿石（晕）上成矿能消耗（En）的计算公式为：En=ki lnki (1)En：由n个元素形成单位体积矿石或地球化学晕时所消耗的能量；n ：成矿、成晕的元素数；ki：为组成矿石或地球化学晕的第i个元素的克拉克浓度值（该元素的含量/该元素区域背景值）；这样计算出的成矿能量只反映元素富集到现有程度能量增加或减少的相对值而不反映元素富集或分散所消耗的能量的绝对值。同时也不反映具体到哪一种（期）地质作用对能量场发生了什么的影响，仅是最终形成现有状态的能量的分布情况，对于表征一个地区的地球化学综合信息有着实际意义。3.5.2 能量场研究方法对于一个地区进行成矿能量的研究，是以主攻矿种为前提条件进行的，具体方法为：确定研究区的主攻矿种，金厂地区为Au选出与主攻矿种呈正相关元素。以全区的迭代法求出的各元素的平均值为元素的区域背景值，依能量场计算公式，进行研究区成矿能量计算；对计算出的成矿能量进行直方图筛分或分形研究，将能量场进行处理，按一定区间范围进行能量场异常圈定，做为该区与主攻矿种相关的综合成矿能量异常。3.5.3 成矿能量计算由于成矿能量仅考虑的是成矿物质从始态到终态富集成矿的结果，不考虑过程，因此，研究区成矿能量的计算按全区计算，不进行分区处理，虽然各地球化学单元分区的成矿能有低有高，但在个别地球化学分区中也存在着和主攻矿种元素呈负相关的元素，由于工作中收集到的地球化学测量元素较少，因此，将整个研究区划为一个大区，统一进行其成矿能量的计算。将整个研究区的元素，按高均值+2倍标准偏差为特高值的原则，利用迭代法去除，这样，去除特高值后的各元素平均值就是金厂外围研究区的相应元素的背景值。（表1-8）表3-11 金厂研究区各元素背景值n=3203AuAgCuAsSbBi剩余样品数157415901578161016131589（原始）均值1.4329360.11423314.899628.4360180.5689330.421239（处理）均值1.41640.103414.7928.020830.56860.421标准偏差0.8767820.0452755.7720923.7380430.187820.07889背景值1.1848390.08865214.604677.6101610.5399320.393393以各元素区域背景值为基础，按公式(1)进行各点位的成矿能量的计算。其中：Au、Ag单位为10-9，其它元素为10-6金厂研究区的主攻矿种是金。根据前面对各个分区不同元素间相关关系分析，利用网格化数据分别求出对Au和Cu、As的成矿能量，见表1-9，最终成能量分布图（图1-13）。参与与Au有关成矿能量计算的元素为：Au、Cu、As、Sb、Bi。表3-12 研究区Au、Cu、As、Sb、Bi综合成矿能量特征统计表原始能量和数据特征值（n=3917 ）最小值最大值中值众值平均值标准离差方差-1.61932306.33710.5315/1.5774178.17280266.79469作能量筛分直方图（图3-15）