因子分析在水系沉积物测量地球化学分区中的应用探讨

■曾宏伟

（广东省核工业地质局二九一大队广东佛山528133）

因子分析在水系沉积物测量地球化学分区中的应用探讨

■曾宏伟

（广东省核工业地质局二九一大队广东佛山528133）

在地球化学中，对各种异常元素组合类型的确定是圈定异常的关键环节，由于异常元素相对较多，从而使得不同元素的组合类型也比较多，为了使工作过程得以简化，可将因子分析法引入到地球化学分区当中。基于此点，本文首先简要介绍了因子分析法，在此基础上以某地区作为研究区域，对因子分析法在地球化学分区中的具体应用进行论述。

因子分析 水系沉积物 地球化学分区

1　因子分析法简介

宏观的因子分析具体是指：用相对较少的几个因子描述多个指标或是因素间的内在联系，具体而言，就是将一些较为密切的变量归于同一类当中，这样每一类变量便可形成一个独立的因子，再以很少的因子反映原始资料当中的大部分信息。而本文中的因子分析是一种多元素的统计方法，具体是指通过大量的地球化学数据，并结合地质观测所得的资料，进行全面、综合、系统地分析，最终给出一个比较合理解释的过程。利用该方法可以在诸多元素测试数据中，找出影响它们的共同及特殊因素，并以原始数据为前提，通过对数据的二次处理，对元素间的关系进行梳理，进而得到某些元素间的成因联系。该方法的主要目的是对多变量数据集进行解释，再按照变量的方差贡献，将其确定为几个主因子，据此反映原始变量间的关系，探索这些关系产生的内因。

2　因子分析在水系沉积物测量地球化学分区中的应用

为了便有研究，本文选取某地区作为研究区域，对因子分析法在分区中的具体应用进行论述。

2.1区域概况

该地区的大地构造位于某次级构造单元上，整个区域的基底为结晶基底，区域内有火山岩发育。该区域内已经发现的矿产有以下几种：钛铁矿、铅锌多金属矿、硅石矿等等。

2.2确定分区类型

相关研究结果表明，特定的地球化学信息可以通过合理的元素组合来反映，鉴于此，可用因子分析中不同的元素组合对地球化学类型的分区进行确定。

2.3分析过程

本次研究中共采集了包含13种元素在内的数千个样品，对元素组合的划分可以借助方差旋转因子解来实现。在进行具体分析时，需要先获取因子分析的初始解，提取方法为主成分分析，相关数据如表1所示。

从表1中得出的数据结果可以清楚的看出，在对因子进行提取的过程中，几乎所有变量的共同度均达到了70%，其中只有Sn和Sb没有达到，由此表明，整个提取过程中信息的损失率较低，结果可进行利用。随后将累计方差的贡献设定为75%，结合表1中的数据，共计提取6个因子（分别用F1-F6表示，6个因子分别代表了研究区内6种元素的组合类型），通过分析得出如下结果：提取的6个因子解释了原始数据中13个变量总方差的78.649%（限于便宜，计算过程省略），这说明，原有变量的信息并未有太多丢失，因子分析达到预期中的效果。此外，由于方差贡献可以反映出因子对变量总方差的解释能力，如果所得的数值越高，表明与之相对应的因子的重要程度越高。下面对6个因子所代表的6种元素组合类型进行分别阐述。

F1由5种元素以正载荷的形式组合而成，这5种元素分别为Cu、Pb、Zn、Mn、Ag，该组合以前三种元素为主，后两种元素的存在表明该研究区内主要的成矿作用为中低温热液成矿，它的方差贡献率为26.457%；F2由3种元素以正载荷的形式组合而成，这3种元素分别为W、Bi、Ag，该组合以前两种元素为主，Ag的存在表明该元素组合是在研究区内高温热液成矿作用下形成的，它的方差贡献率为17.126%；F3由2种元素以正载荷的形式组成，分别为As和Sb，属于低温元素组合；F4、F5和F6均由单一元素构成，分别为Mo、Au 和Hg。

表1　分析数据

3　结论

综上所述，通过本文的研究得出如下结论：从对6个因子的分析结果可知，F1和F2在所有因子中的方差贡献率最高，它们是整个研究区地位最重要的两个因子，由这两个因子中包含的元素可以判定该区域是寻找Cu、Pb、Zn及Ag多金属热液成矿的找矿远景区。

[1]魏印涛,其芬,刘伟等.R型因子分析和聚类分析在水系沉积物测量中的应用 [J].山东国土资源,2014(10):95-97.

[2]刘洪,黄瀚霄,李光明等.因子分析在藏北商旭金矿床地球化学勘查中的应用 [J].中国地质,2015(8):191-193.

[3]毛飞剑,何义亮,徐智敏.基于单因子水质标识指数法的东江河源段水质评价 [J].安全与环境学报,2014(10):125-127.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-7-228-1