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物探与化探  2025, Vol. 49 Issue (2): 411-421    DOI: 10.11720/wtyht.2025.2505
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因子分析在地球化学分区中的应用及指示意义——以山东省莒县—五莲地区1:5万水系沉积物测量数据为例
卢文东1,2, 孙斌3, 李光杰1,2(), 魏伟1,2, 夏小兴1,2, 潘丙磊1,2, 沙晴1,2, 吕小红1,2, 李元春1,2, 乔娜1,2
1.山东省地质矿产勘查开发局 第一地质大队,山东 济南 250100
2.山东省富铁矿勘查技术开发工程实验室,山东 济南 250100
3.山东省地质调查院,山东 济南 250000
Application of factor analysis in geochemical zoning and its implications: A case study of 1:50,000 stream sediment survey in the Juxian-Wulian area, Shandong Province
LU Wen-Dong1,2, SUN Bin3, LI Guang-Jie1,2(), WEI Wei1,2, XIA Xiao-Xing1,2, PAN Bing-Lei1,2, SHA Qing1,2, LYU Xiao-Hong1,2, LI Yuan-Chun1,2, QIAO Na1,2
1. No.1 Geological Team of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Jinan 250100, China
2. Shandong Engineering Laboratory for High-Grade Iron Ore Exploration and Exploitation, Jinan 250100, China
3. Shandong Institute of Geological Surveying, Jinan 250100, China
全文: PDF(4697 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

利用因子分析对山东省莒县—五莲地区1:5万水系沉积物测量数据进行研究,通过提取出的8个具有代表性的因子,确定了元素的组合类型,并利用各因子得分值进行元素组合分区,分别讨论了各子区与其地质背景的关系,依据地球化学分区结果,综合地质成矿条件,确定了成矿有利地质体及找矿方向。本区最具成矿意义的组合为Au-Cu-Ag-Mo-Bi,其次为Pb-Zn;V-Ti-Co-Mn组合和Ni-Cr组合可作为探途元素,指示组合异常地段的中心及深部可能存在有利的成矿机制。在本区或者区域上火山岩分布区寻找寄火山口、隐爆角砾岩筒是重要的找矿方向;在研究区东部石场—坊子村一带,具备一个F2-F4-F1三因子组合模式的综合分区,中生代埠柳序列、伟德山序列岩体是成矿有利地质体,其中的NE向构造带是成矿有利场所,指明了找矿方向。
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卢文东
孙斌
李光杰
魏伟
夏小兴
潘丙磊
沙晴
吕小红
李元春
乔娜
关键词 ： 因子分析,  地球化学分区,  水系沉积物,  成矿预测,  找矿方向    
Abstract：

This study investigated data from a 1:50,000 stream sediment survey in the Juxian-Wulian area, Shandong Province using factor analysis. By extracting eight representative factors, this study identified element assemblage types. Then, this study performed geochemical zoning based on the factor scores and discussed the relationships between various sub-zones and their geological background. Based on the geochemical zoning results, as well as geological conditions for mineralization, this study determined favorable geological bodies and prospecting targets and discovered new prospecting clues.The most significant mineralization combination in this area is Au-Cu-Ag-Mo-Bi, followed by Pb-Zn; The V-Ti-Co-Mn combination and Ni-Cr combination can serve as exploration elements, indicating that there may be favorable mineralization mechanisms in the center and deep parts of the combination anomaly zone. Finding volcanic craters and hidden explosive breccia tubes in the distribution areas of volcanic rocks in this region or area is an important direction for mineral exploration; In the area of Shichang Fangzi Village in the eastern part of the research area, there is a comprehensive zoning with a F2-F4-F1 three factor combination model. The Mesozoic Buliu sequence and Weideshan sequence rock bodies are favorable geological bodies for mineralization, and the NE trending structural belt is a favorable place for mineralization, indicating the direction of prospecting.
Key words： factor analysis    geochemical zoning    stream sediment    metallogenic prediction    prospecting target
收稿日期: 2023-11-20      修回日期: 2024-12-31      出版日期: 2025-04-20
ZTFLH:  P595  
基金资助:山东省地质勘查基金项目(鲁国土资字〔2015〕317号)
通讯作者: 李光杰(1985-),男,山东青州人,高级工程师,主要从事地质调查与矿产勘查工作。Email:552485767@qq.com
作者简介: 卢文东(1986-),男,2009年毕业于河北地质大学(原石家庄经济学院),高级工程师,中国矿业权评估师,主要从事地质矿产勘查、地球化学勘查及成矿规律研究与预测工作。
引用本文:   
卢文东, 孙斌, 李光杰, 魏伟, 夏小兴, 潘丙磊, 沙晴, 吕小红, 李元春, 乔娜. 因子分析在地球化学分区中的应用及指示意义——以山东省莒县—五莲地区1:5万水系沉积物测量数据为例[J]. 物探与化探, 2025, 49(2): 411-421.
LU Wen-Dong, SUN Bin, LI Guang-Jie, WEI Wei, XIA Xiao-Xing, PAN Bing-Lei, SHA Qing, LYU Xiao-Hong, LI Yuan-Chun, QIAO Na. Application of factor analysis in geochemical zoning and its implications: A case study of 1:50,000 stream sediment survey in the Juxian-Wulian area, Shandong Province. Geophysical and Geochemical Exploration, 2025, 49(2): 411-421.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2025.2505      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2025/V49/I2/411
Fig. 1  研究区大地构造背景图(a,据张增奇[7]修改)及区域地质图(b)
1—第四系;2—上白垩统-古新统王氏群;3—下白垩统大盛群;4—下白垩统青山群;5—下白垩统莱阳群;6—寒武-奥陶系;7—青白口系-震旦系土门群;8—中太古界沂水岩群;9—早白垩世崂山序列;10—早白垩世大店序列;11—早白垩世伟德山序列;12—早白垩世埠柳序列;13—晚侏罗世玲珑序列;14—晚三叠世柳林庄序列;15—新元古代铁山序列;16—新元古代月季山序列;17—新元古代梭罗树序列;18—新元古代荣成序列;19—中元古代海阳所序列;20—新太古代红门序列;21—新太古代沂水序列;22—新太古代泰山序列;23—早白垩世辉石二长岩;24—早白垩世安山玢岩;25—早白垩世闪长玢岩;26—早白垩世粗安斑岩脉;27—闪长玢岩脉;28—花岗斑岩脉;29—正长斑岩脉;30—二长斑岩脉;31—石英斑岩脉;32—辉绿岩脉;33—沙沟玄武岩;34—压扭性断裂/性质不明断裂/张扭性断裂;35—推测断裂;36—地质界线;37—金矿(点);38—铜矿(点);39—黄铁矿;40—铅矿点;41—锌矿点;42—多金属矿点;43—铅锌矿点;44—铁矿点;45—银矿点;46—钾矿点;47—稀土矿点;48—研究区范围
参数 数值
KMO值 0.806
Bartlett球度检验统计量 67150.284
自由度 153
概率P值 0
Table 1  Bartlett球度检验和KMO检验分析
因子 旋转前 旋转后
总特
征值		 方差贡献
率/%		 累积贡献
率/%		 总特
征值		 方差贡献
率/%		 累积贡献
率/%
F1 4.322 24.010 24.010 3.019 16.773 16.773
F2 3.041 16.896 40.906 2.593 14.408 31.181
F3 1.527 8.481 49.386 1.902 10.565 41.746
F4 1.200 6.667 56.053 1.694 9.411 51.157
F5 1.044 5.800 61.853 1.503 8.347 59.504
F6 0.966 5.369 67.222 1.092 6.064 65.568
F7 0.897 4.982 72.204 1.008 5.601 71.169
F8 0.816 4.531 76.735 1.002 5.566 76.735
Table 2  研究区因子分析特征值和累计方差贡献率
变量 因子载荷
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8
Au 0.078 0.755 -0.044 -0.134 0.010 -0.206 0.088 0.020
Ag -0.009 0.707 -0.061 0.322 0.302 0.206 -0.038 -0.031
Mo 0.182 0.657 -0.113 0.243 0.194 0.267 -0.068 -0.023
Sn 0.108 0.092 -0.030 -0.039 0.009 0.935 0.047 0.025
Co 0.804 0.040 0.427 0.085 0.052 -0.037 0.010 0.058
Cr 0.270 -0.019 0.866 -0.003 0.010 0.004 0.027 0.055
Cu 0.031 0.732 0.215 0.086 -0.032 0.025 -0.040 0.007
Mn 0.696 0.135 0.065 0.415 -0.020 0.021 0.039 0.064
Ni 0.144 0.049 0.929 0.022 0.050 -0.040 -0.004 0.061
Pb 0.062 0.340 -0.032 0.777 0.167 0.000 0.022 -0.012
Ti 0.904 -0.018 0.120 0.042 -0.060 0.084 -0.008 0.026
V 0.911 0.058 0.070 0.053 0.009 0.070 -0.015 0.014
W 0.092 0.034 0.106 0.050 0.068 0.024 -0.001 0.976
Zn 0.271 0.044 0.057 0.791 0.083 -0.038 0.056 0.064
As 0.027 0.190 0.026 0.020 0.786 -0.127 0.051 0.128
Sb -0.048 0.120 0.043 0.181 0.782 0.139 0.011 -0.055
Bi -0.068 0.591 -0.020 0.224 0.301 0.078 0.112 0.089
Hg 0.007 0.036 0.020 0.066 0.059 0.042 0.984 -0.001
Table 3  因子分析正交旋转因子载荷矩阵
Fig.2  研究区地球化学分区
Fig.3  研究区下不落崮地区地质简图(a)及因子分析对比(b)
1—第四系;2—下白垩统大盛群;3—下白垩统青山群;4—下白垩统莱阳群;5—早白垩世大店序列;6—晚三叠世柳林庄序列;7—新元古代月季山序列;8—花岗斑岩脉;9—正长斑岩脉;10—二长斑岩脉;11—压扭性断裂/张扭性断裂/性质不明断裂;12—火山机构;13—F1(Co-Mn-Ti-V)分区;14—F2(Au-Ag-Mo-Cu-Bi)分区;15—F3(Cr-Ni)分区;16—F4(Pb-Zn)分区;17—F7(Hg)分区;18—混合因子分区;19—铜矿点;20—铁矿点;21—钾矿点
Fig.4  七宝山金铜及外围多金属矿床F2-F4-F1因子成矿模型(a)及石场—坊子村地区F2-F4-F1因子成矿预测(b)
1—F1(Co-Mn-Ti-V)分区;2—F2(Au-Ag-Mo-Cu-Bi)分区;3—F3(Cr-Ni)分区;4—F4(Pb-Zn)分区;5—F6(Sn)分区;6—F2+F4分区;7—混合因子分区;8—七宝山金铜矿;9—七宝山外围银矿;10—七宝山外围铅锌矿;11—铜矿点;12—多金属矿点;13—黄铁矿;14—铁矿点
Fig.5  研究区陵阳镇东部地区地质简图(a)及因子分析对比(b)
1—第四系;2—下白垩统青山群;3—下白垩统莱阳群;4—早白垩世大店序列;5—早白垩世埠柳序列;6—正长斑岩脉;7—二长斑岩脉;8—闪长玢岩脉;9—压扭性断裂/张扭性断裂/性质不明断裂;10—F1(Co-Mn-Ti-V)分区;11—F3(Cr-Ni)分区;12—F4(Pb-Zn)分区;13—F7(Hg)分区;14—F8(W)分区;15—混合因子分区;16—铅矿点;17—铁矿点
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