喬爾天山-岔路口斷裂東段與鉛鋅元素間皮爾遜相關(guān)系數(shù)的空間效應(yīng)

滿浩 夏海江

（新疆地礦局物化探大隊(duì)，新疆昌吉 831100）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

喬爾天山-岔路口斷裂位于青藏高原北緣喀喇昆侖地區(qū)，是喀喇昆侖中生代陸緣盆地與阿克賽欽古生代陸緣盆地界線，同時為喀拉昆侖-三江成礦省林濟(jì)塘Fe-Cu-Au-RM-石膏礦帶與巴顏喀拉－松潘成礦省慕士塔挌-阿克賽欽Fe-Cu-Au-Pb-Zn-RM-白云母-寶玉石礦帶的分界線[1]。沿喬爾天山-岔路口斷裂及兩側(cè)次級斷裂形成新疆富集程度和規(guī)模最大的鉛鋅元素富集區(qū)[2]，在實(shí)施大面積區(qū)域地球化學(xué)測量工作后，沿該斷裂帶相繼發(fā)現(xiàn)多寶山、天柱山、赤谷、晚霞山等鉛鋅礦（點(diǎn)）。

該區(qū)域廣泛出露新生代、中生代及古生代地層（圖1），侏羅紀(jì)至古近紀(jì)為夾火山巖含石膏碳酸鹽巖建造，龍山組、鐵隆灘群為本區(qū)主要的鉛鋅礦賦存地層，新近紀(jì)隆起為陸[3]。區(qū)域內(nèi)侵入巖不甚發(fā)育，火山活動較弱。

圖1 喬爾天山-岔路口斷裂東段一帶區(qū)域地質(zhì)簡圖

2 研究方法

相關(guān)是表征兩個隨機(jī)變量之間統(tǒng)計(jì)關(guān)系強(qiáng)弱的指標(biāo)，相關(guān)性分析廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、社會學(xué)、心理學(xué)及通信、網(wǎng)絡(luò)、財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)、大氣等不同領(lǐng)域。為了定量描述不同的相關(guān)關(guān)系，本文采用文獻(xiàn)中經(jīng)典的方法——PPMCC，即統(tǒng)計(jì)學(xué)奠基人K.Pearson 提出的積矩相關(guān)系數(shù)(Pearson's Product Moment Correlation Coefficient，PPMCC)[4]，主要用于度量兩個隨機(jī)變量之間線性關(guān)系的強(qiáng)弱，皮爾遜相關(guān)系數(shù)定義為[5]：

此外，PPMCC 的算法的時間復(fù)雜度與樣本數(shù)量成正比，運(yùn)算速度很快。由于具有上述理論上與算法上的優(yōu)點(diǎn)，PPMCC 在幾乎所有科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用。

為了判斷樣本與總體所做的假設(shè)之間的差異是純屬機(jī)會變異引起，還是由所做的假設(shè)與真實(shí)情況之間的不一致所引起的，對所得結(jié)論需進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，確保結(jié)論的可靠性。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 數(shù)據(jù)選取

區(qū)域地質(zhì)資料數(shù)量化困難，而區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)已經(jīng)數(shù)量化，便于進(jìn)行定量化的數(shù)據(jù)分析處理。數(shù)據(jù)來源于喬爾天山-岔路口斷裂一帶1∶5萬水系沉積物化探樣品Pb、Ag、Cu、Zn 主成礦元素的分析成果，共計(jì)16339件樣品。研究區(qū)水系沉積物樣品分布均勻，采樣點(diǎn)主要分布在一級水系口、二級水系中，全區(qū)采樣點(diǎn)基本密度滿足4-8個點(diǎn)/km2的原則，樣品粒級為-10～+80 目，能夠代表淺地表物質(zhì)空間分布特征，

根據(jù)《1:5 萬地球化學(xué)普查規(guī)范》（DZ/T0011-2015），采樣點(diǎn)主要布設(shè)在一級水系中，當(dāng)一級水系長度大于500 米時，要增加樣點(diǎn)布設(shè)，在二級或三級水系中布設(shè)控制點(diǎn)。為避免區(qū)域地質(zhì)圖上斷裂位置的不確定性，有效的包括匯水域，因此選取喬爾天山-岔路口斷裂兩側(cè)5 公里，作為該斷裂對區(qū)域地球化學(xué)元素分布特征的影響范圍。

樣本空間分別為全區(qū)、斷裂兩側(cè)5 公里內(nèi)、斷裂北五公里內(nèi)、斷裂南五公里內(nèi)。

研究區(qū)位于新疆鉛鋅元素富集程度和規(guī)模最大的區(qū)域，故針對Pb 元素與其他主成礦元素間的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.2 統(tǒng)計(jì)運(yùn)算

使用SPSS23.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用統(tǒng)計(jì)量t進(jìn)行運(yùn)算結(jié)果的顯著性檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)量t定義如下：

其中，r是相關(guān)系數(shù)，n是樣本量。

3.3 結(jié)果分析

經(jīng)過SPSS 軟件運(yùn)算，得出全區(qū)、斷裂兩側(cè)五公里、斷裂北五公里內(nèi)、斷裂南五公里內(nèi)Pb元素與主成礦元素間相關(guān)系數(shù)運(yùn)算結(jié)果表（表1）和折線圖（圖2）。

圖2 Pb與主成礦元素間相關(guān)系數(shù)折線圖

表1 Pb與主成礦元素間相關(guān)系數(shù)

從計(jì)算表和折線圖中可得到：

（1）喬爾天山-岔路口斷裂兩側(cè)五公里內(nèi)，Pb 與Zn的相關(guān)系數(shù)變化顯著，高于全區(qū)；而斷裂北五公里內(nèi)Pb與Zn的相關(guān)系數(shù)雖高于全區(qū)，但明顯低于斷裂兩側(cè)五公里內(nèi)Pb與Zn的相關(guān)系數(shù)；斷裂南側(cè)五公里內(nèi)Pb與Zn的相關(guān)系數(shù)不僅高于全區(qū)，而且高于斷裂兩側(cè)五公里內(nèi)的結(jié)果。（2）喬爾天山-岔路口斷裂對Pb與Ag、Cu元素間的相關(guān)系數(shù)影響不明顯。（3）喬爾天山-岔路口斷裂對Pb、Zn 的相關(guān)系數(shù)值有明顯影響，斷裂兩側(cè)五公里內(nèi)Pb與Zn相關(guān)系數(shù)的顯著提高主要由斷裂南側(cè)五公里內(nèi)數(shù)據(jù)引起。

對相關(guān)系數(shù)的結(jié)果均進(jìn)行了顯著性檢驗(yàn)（表2）。

表2 統(tǒng)計(jì)量顯著性檢驗(yàn)結(jié)果（雙尾）

元素間的相關(guān)性可由各類地質(zhì)作用引起。Pb、Zn元素間的線性相關(guān)性可以合理推斷由成礦作用引起，Pb、Zn 元素間線性相關(guān)系數(shù)越大，顯示成礦作用越明顯。

4 結(jié)論

（1）多元變量間的相關(guān)性分析，可以作為區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)值分析方法。

（2）喬爾天山-岔路口斷裂東段南側(cè)五公里范圍內(nèi)應(yīng)確定為鉛鋅礦的找礦靶區(qū)。