乔尔天山-岔路口断裂东段与铅锌元素间皮尔逊相关系数的空间效应

满浩 夏海江

（新疆地矿局物化探大队，新疆昌吉 831100）

乔尔天山-岔路口断裂位于青藏高原北缘喀喇昆仑地区，是喀喇昆仑中生代陆缘盆地与阿克赛钦古生代陆缘盆地界线，同时为喀拉昆仑-三江成矿省林济塘Fe-Cu-Au-RM-石膏矿带与巴颜喀拉－松潘成矿省慕士塔挌-阿克赛钦Fe-Cu-Au-Pb-Zn-RM-白云母-宝玉石矿带的分界线[1]。沿乔尔天山-岔路口断裂及两侧次级断裂形成新疆富集程度和规模最大的铅锌元素富集区[2]，在实施大面积区域地球化学测量工作后，沿该断裂带相继发现多宝山、天柱山、赤谷、晚霞山等铅锌矿（点）。

该区域广泛出露新生代、中生代及古生代地层（图1），侏罗纪至古近纪为夹火山岩含石膏碳酸盐岩建造，龙山组、铁隆滩群为本区主要的铅锌矿赋存地层，新近纪隆起为陆[3]。区域内侵入岩不甚发育，火山活动较弱。

图1 乔尔天山-岔路口断裂东段一带区域地质简图

相关是表征两个随机变量之间统计关系强弱的指标，相关性分析广泛应用于医学、社会学、心理学及通信、网络、财务、经济、大气等不同领域。为了定量描述不同的相关关系，本文采用文献中经典的方法——PPMCC，即统计学奠基人K.Pearson 提出的积矩相关系数(Pearson"s Product Moment Correlation Coefficient，PPMCC)[4]，主要用于度量两个随机变量之间线性关系的强弱，皮尔逊相关系数定义为[5]：

此外，PPMCC 的算法的时间复杂度与样本数量成正比，运算速度很快。由于具有上述理论上与算法上的优点，PPMCC 在几乎所有科学与技术领域都获得了广泛应用。

为了判断样本与总体所做的假设之间的差异是纯属机会变异引起，还是由所做的假设与真实情况之间的不一致所引起的，对所得结论需进行显著性检验，确保结论的可靠性。

3.1 数据选取

区域地质资料数量化困难，而区域地球化学数据已经数量化，便于进行定量化的数据分析处理。数据来源于乔尔天山-岔路口断裂一带1∶5万水系沉积物化探样品Pb、Ag、Cu、Zn 主成矿元素的分析成果，共计16339件样品。研究区水系沉积物样品分布均匀，采样点主要分布在一级水系口、二级水系中，全区采样点基本密度满足4-8个点/km2的原则，样品粒级为-10～+80 目，能够代表浅地表物质空间分布特征，

根据《1:5 万地球化学普查规范》（DZ/T0011-2015），采样点主要布设在一级水系中，当一级水系长度大于500 米时，要增加样点布设，在二级或三级水系中布设控制点。为避免区域地质图上断裂位置的不确定性，有效的包括汇水域，因此选取乔尔天山-岔路口断裂两侧5 公里，作为该断裂对区域地球化学元素分布特征的影响范围。

样本空间分别为全区、断裂两侧5 公里内、断裂北五公里内、断裂南五公里内。

研究区位于新疆铅锌元素富集程度和规模最大的区域，故针对Pb 元素与其他主成矿元素间的相关系数进行统计分析。

3.2 统计运算

使用SPSS23.0 统计分析软件进行数据分析，采用统计量t进行运算结果的显著性检验。统计量t定义如下：

其中，r是相关系数，n是样本量。

3.3 结果分析

经过SPSS 软件运算，得出全区、断裂两侧五公里、断裂北五公里内、断裂南五公里内Pb元素与主成矿元素间相关系数运算结果表（表1）和折线图（图2）。

图2 Pb与主成矿元素间相关系数折线图

表1 Pb与主成矿元素间相关系数

从计算表和折线图中可得到：

（1）乔尔天山-岔路口断裂两侧五公里内，Pb 与Zn的相关系数变化显著，高于全区；
而断裂北五公里内Pb与Zn的相关系数虽高于全区，但明显低于断裂两侧五公里内Pb与Zn的相关系数；
断裂南侧五公里内Pb与Zn的相关系数不仅高于全区，而且高于断裂两侧五公里内的结果。（2）乔尔天山-岔路口断裂对Pb与Ag、Cu元素间的相关系数影响不明显。（3）乔尔天山-岔路口断裂对Pb、Zn 的相关系数值有明显影响，断裂两侧五公里内Pb与Zn相关系数的显著提高主要由断裂南侧五公里内数据引起。

对相关系数的结果均进行了显著性检验（表2）。

表2 统计量显著性检验结果（双尾）

元素间的相关性可由各类地质作用引起。Pb、Zn元素间的线性相关性可以合理推断由成矿作用引起，Pb、Zn 元素间线性相关系数越大，显示成矿作用越明显。

（1）多元变量间的相关性分析，可以作为区域地球化学数据的数值分析方法。

（2）乔尔天山-岔路口断裂东段南侧五公里范围内应确定为铅锌矿的找矿靶区。