数字填图与MAPGIS相结合在老挝波乔水系地球化学找矿中的应用效果.doc

数字填图与MAPGIS相结合在老挝波乔水系地球化学找矿中的应用效果数字填图与MAPGIS相结合在老挝波乔水系地球化学找矿中的应用效果摘要： 本文以老挝波乔省某铁多金属矿区1：50000水系沉积物地球化学找矿为例，在对采集的样品进行分析测试后，利用数字填图软件进行数字特征统计、聚类分析、因子分析，利用MAPGIS软件进行点位数据图、单元素异常图、组合元素异常图绘制，在此基础上进行解释分析，圈定成矿靶区，取得了一定的效果。Abstract： This paper takes an iron polymetallic deposit in Laos Bokeo 1：50000 stream sediment geochemical prospecting as an example， after analyzing the samples， uses digital mapping software for digital feature statistics， cluster analysis， and factor analysis， uses MAPGIS software to draw the point data diagram， single element anomaly map， combined element anomaly map， analyzes the interpretation on the basis of this， delineates metallogenic target area， and has achieved a certain effect.关键词： MAPGIS；数字填图；水系地球化学测量；老挝波乔Key words： MAPGIS；digital mapping；water geochemical survey；Laos Bokeo中图分类号：P59 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）20-0205-030 引言作为优秀的地理信息系统软件，MAPGIS已经成为地质行业通用的软件平台1-3。而数字填图软件作为中国地质调查局发展中心开发的软件平台，也广泛应用于地质数据库建立与分析。本文以老挝波乔省布劳铁多金属矿区1：50000水系沉积物地球化学找矿为例，将两个软件有机结合在一起，完成了地球化学数据处理中的数字特征统计、聚类分析、因子分析，点位数据图、单元素异常图、组合元素异常图绘制等操作。在此基础上进行解释分析，圈定成矿靶区，取得了一定的效果，为开展进一步的地质工作打下了基础。1 测区概况1.1 区域地质背景老挝波乔省布劳铁多金属矿区位于东南亚老挝西北部，即金三角之北，是太平洋、东南亚、印度洋区划分大陆型、过渡型（沟弧盆系）及大洋型三大地壳构造域的分界汇聚区。在大地构造位置上处于青藏西印支板块带的昌都思茅南邦中间板块的兰坪江城帕府中生代拗陷带的南邦中新生代盆地的西缘。在区域地层、构造、岩浆岩及矿产上都有其特殊性。区内发育海相火山岩系列及大片各期次的花岗岩侵入体，主要为高级变质的片麻岩和片岩夹斜长角闪岩，属于火山沉积变质岩系，但无同位素年代学资料，通常将其归属于元古界4。老挝地处稳定区与活动带的交接地带，布劳铁矿区位于云南景洪会晒岛弧火山岩浆带的南延部分，区域上断裂及岛弧发育，导致岩浆侵入与火山活动期次多，分布广，形成复式岩体，并形成与之有关的多种成矿系列5-6。该区目前有开采的有金矿、宝石矿7、铜矿，同时距离我国边境的云南西双版纳州的铁矿带（南林大猛龙铁矿8；勐腊新山铁矿9；勐海双关铁矿10只有100公里左右，故显示该区成矿地质条件十分优越。区域上矿产主要为与印支期酸性岩浆活动有关的铁、锡、铅、锌、金、银等矿化；及其与矽卡岩有关的铁矿床（如富诺安（Phu Nhouan）矽卡岩铁矿床、帕莱（Pha Lek）矽卡岩铁矿床）等。1.2 测区地层根据矿区的地质填图工作及工程揭露工作，布劳铁矿区出露的地层主要有下古生界奥陶志留系布劳组（OSbl）；中生界下中三叠统暂当俄组（T12dw）。布劳组（OSbl）是以陆源细碎屑岩为主的浅变质泥岩、砂质泥岩及粉砂质岩、泥质板岩为主，其岩性、岩相及变质程度等组合特征，能较好地与区域上O-S的“发光页岩”进行对比，其时代属奥陶志留纪。当俄组（T12dw）以中酸性火山次火山岩（蚀变安山岩、蚀变安山流纹岩）及其火山碎屑沉积岩（沉凝灰岩）、绢云母泥岩为主，并经接触交代变质而成的矽卡岩组成。其岩性、岩相等组合特征，能较好地与区域上早中三叠统进行对比，其时代属早中三叠世。1.3 测区构造测区以南北向的褶皱系为主。其南北向的构造及北西向的构造构成了矿区的主要构造格架。南北向的构造控制了矿体的分布，是含矿热源的来源和通道，北西向的构造为控矿构造。2 原始数据采集及预处理2.1 原始数据采集在区域地质和矿化特征研究基础上，在探矿区57km2范围内布置了水系沉积物地球化学测量工作，其中采样密度为4-5个点/km2，对已发现水系异常持续性短的地区，可适当加密到平均6-8个点/k，以查明不同地质体的时空分布及与成矿的关系，围绕金、铜铅锌等目标矿种，圈定化探异常区，为进一步矿产勘查提供依据和靶区11-13。野外工作设计测点在地形图上完成，在1：50000地形图上按0.25km2划出的采样格子（称小格）中的绝大多数（95%以上）小格内都有采样点分布，应做到基本不出现或很少出现连续3个以上空白小格。当采样密度平均为4-5个点/km2时，小格内样品数一般不要多于2个。采样点分布均匀并不意味着将采样点布置在采样格子中央，而应将采样点布置在每一个格子中能最大限度控制汇水面积处。样品采集按照设计坐标采用手持GPS严格按照相关规范和确定的方案进行采样，最终完成水系沉积物样品采集247件。 2.2 预处理对采集的样品送往国土资源部昆明矿产资源监督检验中心分析，分析项目包括Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Bi、Mo、As、Sb、Hg共12种元素（表1）。将野外手持GPS获得的采样点的坐标与样品12种元素测试分析得到的结果一一对应整理到一个文本文件（*.txt）中。通过MAPGIS 6.7主菜单实用服务投影变换P投影转换用户投影转换打开第一步骤的文本文件，设置X（坐标）位于与Y（坐标）位于文件中所在的列。设置分隔符。勾选分隔符号中的Tab键，设置属性名称所在列，同时设置数据类型（一般为双精度），这样就可以在生成的图元文件中带有属性信息。设置输入投影参数与输出投影参数，需要设置到当地的投影中心点经度，同时设置好点图元参数，点击投影变换即完成了含有属性信息点文件（化探.WT）的制作。3 统计分析和异常图件的制作3.1 统计分析3.1.1 数字特征统计将前述经过投影变换的点文件（化探.WT）添加到数字填图的工程系统中，点击综合数据处理数字特征统计数字特征统计完成对老挝波乔水系沉积物12种元素分析测试结果的统计，按照对数平均值+2倍数标准离差来确定异常下限，同时可以得到12中元素的数字特征统计直方图及变差系数。测试的12种元素分布显示，仅As、Au、Bi、Cu、Pb含量分布不均匀，属强分异型，Sb、Zn为中等分异常型，其余5种元素为弱分异或者无明显分异类型。即从地球化学观点看，矿区多金属矿成矿具有一定潜力，可以进一步开展工作。3.1.2 聚类分析14利用数字填图系统中综合数据处理多元统计聚类分析可以实现化探数据处理中的聚类分析谱系图制作。由聚类分析谱系图（图1）看出，相关系数0.5时，分为Ag、Sn、Sb和As、Cu、Zn、Bi、W、Mo及Au、Pb三个组合。反映该异常存在As、Cu、Zn、Bi、W、Mo中高温热液成矿作用和Ag、Sn、Sb与Au、Pb的低温热液成矿过程，从该多金属矿区的岩性条件来看，具备寻找Cu、Pb、Zn、Au的成矿条件。3.1.3 因子分析利用数字填图系统中综合数据处理多元统计因子分析可以实现化探数据处理中正交因子解的获得（表2）。从表2可以看出，Cu、Pb、Zn三种元素主要受第1因子的影响，Ag主要受第2因子的影响，Au主要受第3因子的影响，Hg主要受第4因子的影响。从因子分析的结果来看，矿区寻找Cu、Pb、Zn、Au是具备潜力的，同时再从正交因子计量表格中对应第1因子，第3因子可以找出最具备找矿潜力的坐标区域。3.2 地球化学图件制作3.2.1 点位数据图制作将该点文件添加到MAPGIS编辑子系统中将点文件处于输入状态，点击N点编辑根据属性标注释既可以完成12种元素的原始数据图制作。3.2.2 单元素异常图制作利用MAPGIS中的DTM分析或者数字填图软件中的等值线图均可以实现单元素异常图的绘制，级别以统计的异常下限为依据，按照1、2、4、8定级，用颜色的渐变反映异常的外、中、内带（图2）。3.2.3 组合元素异常图制作依据其元素地球化学场分布形态、位置及亲合性，及聚类分析、因子分析成果将12种元素分为3种组，Ag-Sn-Sb-Hg组合；As-Cu-Zn-Bi-W-Mo-Hg组合；Au-Pb-Hg组合，同时为了更好的分析，制作了12种元素组合异常图。从综合异常图来分析，可以圈定矿区东北部Cu、Pb、Zn成矿远景区，矿区中部及西部Au成矿远景区。4 结论MAPGIS与数字填图软件都具有一定的空间数据处理及成图的功能，特别是数字填图软件具备较强的空间数据分析能力，这也是越来越多的地学工作者开始喜欢使用这两个软件完成地球化学数据处理的最大优点。笔者采用数字填图软件对老挝波乔的水系沉积物采样的测试结果进行了特征值统计，得到了相关元素的异常下限及变差系数，为开展进一步的化探数据处理打下了基础。同时开展了聚类分析，得到了相关元素的谱系图，为组合元素异常图绘制及成矿远景区预测奠定了基础。开展了因子分析，也为开展成矿远景区预测奠定了基础。在地球化学图件的绘制方面采用MAPGIS完成，形成了点位数据图、单元素异常图、组合元素异常图，为地球化学异常区的评价及解释提供了基础资料，同时也为下一步开展进一步的地质工作打下了基础。参考文献：1蔡朝阳，孙德有，吴国学.mapgis与surfer相结合在黑河市化探工作中的应用J.物探与化探，2009，33（2）：220-223.2陈志军，陈建国.基于MapGIS的图切地质剖面系统面向对象设计与实现J.地质学刊，2012，36（3）：256-264.3汪新庆，冯磊.基于数据字典的MapGIS属性数据逻辑检查以全国矿产资源潜力评价基础成果数据检查为例J.地质学刊，2013，37（3）：478-481.4胡雄伟，吴良士.老挝人民民主共和国地质特征与区域成矿J.矿床地质，2009，28（1）：104-106.5杨加庆，李强，左琼华，等.老挝布劳铁矿地质特征及成因探讨J.云南地质，2013，32（2）：160-163.6陈载林，左琼华，王建飞.老挝波乔省某铁矿区磁法勘探J.地球物理学进展，2013，28（3）：1447-1452.7孙建中，程之牧，姜志祥，等.老挝会晒蓝宝石资源评价J.上海地质，1998，2：59-62.8莫运东，孙明祥，王国洪，等.景洪南林一大勐龙地区铁多金属矿资源潜力J.云南地质，2009，28（3）：59-62.9赵含军，范建辉，廖锦川.南勐腊新山铁多金属矿矿化富集规律J.云南地质，2011，30（