[关键词]金矿找矿 化探技术 应用研究
[中图分类号] P632 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-90-1
0引言
从上世纪八十年代以来，化探技术在浅表找矿、部分深部找矿、深部找矿以及寻找隐伏矿中发挥着巨大作用。化探技术有很多种方法，在不同的找矿阶段、地质情况、工作条件下，需要合理选择和搭配不同的方法技术，这样才能获得更好的找矿信息。在金矿找矿中，化探是一种极为有效的方法，并且针对金矿找矿各个阶段都有相应的技术支持，在金矿找矿中应用极为广泛，在国内外金矿找矿中取得了不少成果。
1化探技术分类和金矿找矿特点
1.1化探技术分类
目前通用的化探技术分类方法，是将化探技术分为常规化探方法和非常规化探方法两大类。常规化探方法包括岩石测量、土壤测量、水系沉积物测量几大类。岩石测量有地表岩石测量、钻孔坑道岩石测量、原生构造叠加晕法、构造地球化学测量、中浅覆盖区浅钻岩石与残积层地球化学测量等。土壤测量主要针对残积层岩石直接风化产物进行测量，其样口代表性强于岩石，能提供较为丰富的深度找矿信息。水系沉积物测量主要利用水系沉积物对汇水域内土壤、岩石找矿信息的继承信进行区域调查和普查。非常规化探方法又称深穿透地球化学测量，如地下水化学测量、气体测量、地气测量、金属活动态提取法等。地下水化学测量是利用地下水和地表水测量深部找矿信息的一种方法。气体测量则是利用壤气测量覆盖区深部找矿信息的方法。不同于气体测量，地气测量则是捕集地下气体携带的纳微粒级物质获取深部找矿信息的方法。金属活动态提取法是一种选择性化学提取技术，用于提取土壤中的活动态金属进行测量，以获取深部找矿信息。
1.2金矿找矿特点
金矿床在宏观上具有矿物共生组合特点，在微观上则具有元素共生组合特点。根据目前所获取的实践研究数据，金矿床拥有七十多种矿物，数十种共生元素，包括成矿元素Au，伴生元素Cu、Ag、Pb、Zn、Hg等，以及S、Se、Te等阴离子 和Si、K、Fe等控矿元素。不同的金矿成因，其矿物共生组合及蚀变特点并不相同，共生元素组合也不相同。如岩化热液型金矿的共生元素组合主要为Au、As、Bi、Ag、Ba、Se等，热水溶滤性金矿的共生元素组合主要包括Au、Ag、Sb、Hg等。在金矿找矿中应用化探技术，主要是利用矿床周围形成异常的元素作为指示元素，如原生晕指示元素中成矿热带来的元素和成矿――蚀变过程中某些元素活化转移出现的强蚀负异常和弱蚀正异常等。
2化探技术在金矿找矿中的应用
2.1化探技术在金矿找矿中指示元素的确定
在金矿找矿中应用化探技术，在确定指示元素时应当采取少而精的原则，通常将Au作为直接指示元素，结合前缘晕指示元素、尾晕指示元素作为特殊指示意义元素，当异常范围大于Au时可以结合完全正相关元素作间接指示，以此最终确定指示元素。目前，在我国金矿找矿中，多运用Ag、Au、As作为指示元素，基本上能够圈出金矿带和成矿远景区，在需要进一步圈定矿带和矿体和做异常评价时，根据需要加入Cu、Pb、Zn、Sb等元素进行测量。在圈定矿体、找盲矿及矿床剥蚀程度预测中，经常选择性的加入前缘晕指示元素Hg、As、Sb以及尾晕元素Mo、Sn、Co等。在矿物普查时，则应当增加相应指示元素以满足综合找矿的需要。
2.2金矿地球化学异常模式分析
在金矿找矿中运用化探技术，分析金矿地球化学异常模式，能有效的获取最佳指示元素组合，在找盲矿、矿床预测等方面，能获得较好的找矿效果。地球化学异常模式是一种异常评价和找矿预测模式，主要分析地质体各种地球化学特征，获取地球化学分带特征数据。目前一般多从成矿――矿晕作用入手，分析成矿作用特点和成矿作用过程中成矿元素及伴生元素等在时间及空间上的演化和分配特点，最后根据已知矿床地球化学异常建立模式，反应出异常与矿体在空间、时间、成因上的关系，建立异常分带规律。通过地球化学异常模式研究，能获取极为丰富的预测数据，如我国山东招掖金矿带、河北金石峪金矿床、广西龙水金矿床等地球化学异常模式的建立，在成矿预测中即起到了极大的作用。
2.3金矿原生晕分带序列研究
金矿原生晕分带序列研究，是对金矿指示元素分带特征进行研究的一种方法，这一方法的研究目前已经获得了大量成果。如高温热液金矿原生垂直分带序列Sb、AS、Ag、Pb（Zn、Cu、Co）、Ni、As2、Au、W、Be；中温热液金矿垂直分带序列Sb、As、Ag（Pb、Zn、Au、Cu、Mo）、Sn（Bi、Be）、W、Co；金矿床总垂直分带序列As（Ag）、Au2、Sb（Bi、Wu、Co、Au）、Sn、Mo（Co）等。在对金矿原生晕分带序列进行研究的过程中，不同元素的取值范围和多少对最终研究结果会有一定影响，但基本能反应出其元素分布。如我国部分金矿原生晕分带序列Hg、AS、Sb、Ag总是排列于垂直分带序列最上部，可以做为前缘晕指示元素，而Mo、Sn、Co、Ni排于垂直分带序列尾部，可以做为尾晕指示元素，最终清晰的分析出金矿床的化学垂直分带规律，获取盲矿埋深、剥蚀程度等数据。
3结束语
化探找金在国内外金矿找矿中应用越来越为广泛，随着找矿难度的不断加大，化探找金已经是一种重要的找矿手段，在寻找盲矿、普查、寻找隐伏矿中起着极为重要的作用。要提高化探找金的效果，当前应当积极加强化探找金的研究和应用了。如利用区域化探找金寻找金矿成矿带、矿田、矿床；建立基本于我为金矿矿床特点的地球化学异常模式，提高化探找金中的异常解释能力和找矿效果；根据重点金矿区建立地球化学异常模型系列，进行金矿定性定向定量预测；研究矿物包裹体获取成矿介质和成矿物化环境数据，帮助化探找金快速评价和预测等等。这些方面，都有助于提高我国化探找金技术水平，促进我国金矿找矿的发展。
参考文献
例1 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用,下列常见金属在溶液中的活动性由强至弱的顺序及元素名称、符号均正确的一组是()。
A.金Au>银Ag>铜Cu
B.钾K>钙Ca>钠Na
C.锌Zn>铁Fe>汞Hg
D.铝Al>镁Mg >锌Zn
考点:元素符号的书写规则、对应名称及金属活动性顺序。
答案:B。
说明:对于元素符号的书写,除了“一大二小”的规则外还要熟记常见元素的符号,尤其是近音名称(如铝与氯,汞容易误写为贡等)更要特殊记忆,这些也常常成为中考的考点。
考点2元素符号的微观及宏观意义(多以选择、填空形式出现,分值约为2分)
例2下列符号中,既能表示一种元素,又能表示该元素的一个原子,还能表示该元素组成的单质的是()。
A.Al B.N2C.ClD.H
考点:元素符号的含义。
答案:A。
说明:元素符号的含义有两个,(1)表示元素;(2)表示该元素的一个原子。不要忘记,像金属等由原子直接构成的物质的元素符号还能表示其化学式。
考点3 元素的存在(多以选择、填空形式出现,分值约为2分)
例3人体所必需的“钙、铁、锌、硒”仅从食物中摄取不足时,可通过食品添加剂和保健药剂予以补充,这里的“钙、铁、锌、硒”是指()。
A.原子 B.分子C.元素D.单质
考点:元素在自然界中的存在形式。
答案:C。
说明:自然界中元素的存在形式有两种,(1)游离态(存在于单质中);(2)化合态(存在于化合物中)。
考点 4相对原子质量(多以选择、填空形式出现,分值约为2分)
例4已知某氧原子的相对原子质量为16,某硫原子的相对原子质量为32。如果该氧原子的质量为m,则该硫原子的质量为()。
A.32m B.2m C.mD.不能确定
考点:相对原子质量的定义式。
答案:B。
说明:有关相对原子质量的求解有两种方法,(1)定义式;(2)近似式,即质子数+中子数。中考中常会将这一内容与原子内部结构结合起来考查。
考点5粒子的结构示意图(多以选择、填空形式出现,分值为2~3分)
例5 是某原子的结构示意图,以下说法正确的是()。
A.该原子的元素符号为X
B.该原子核外电子总数为4
C.金刚石中含有该原子
D.该元素属于金属元素
考点:原子、离子的结构示意图及其相关知识。
答案:C。
说明:原子、离子的结构示意图与原子结构、元素周期表等知识常结合出现,成为中考中的热点。
考点6元素周期表(多以选择、填空、探究形式出现,分值为2~4分)
例6磷元素是植物生长所需的营养元素之一。在元素周期表中,磷元素的某些信息如下图所示,下列有关磷元素的说法不正确的是()。
A.原子序数为15
B.相对原子质量为30.97
C.元素符号为P
D.属于金属元素
考点:元素周期表中的部分信息。
答案:D。
说明:元素周期表是学习化学的重要工具,在学习中要注意其各部分的含义,为体现这一工具的作用,中考对此内容的考查逐年加强。
考点7化学式的书写与读法(多以选择、填空形式出现,分值为2~6分)
例7下列化学式书写错误的是( )。
A.氧化铝A12O3 B.氢氧化钾KOH
C.氯化钙CaCl D.硝酸HNO3
考点:物质的俗名与化学式的书写。
答案:C。
说明:对于具体物质的化学式的考查,近几年来主要有两个命题方向,(1)与具体物质的俗名相结合;(2)由已知元素(常常给出元素的化合价)组合、书写出符合要求的化学式。
考点8通过化学式求某元素的化合价(多以选择、填空形式出现,分值约为2分)
例8冲洗照片时,须将底片浸泡在大苏打(Na2S2O3)溶液中,使影像固定下来,这一过程叫“定影”。大苏打中硫元素的化合价为( )。
A.0 B.+2 C.+4D.+6
考点:对化学式的意义的理解。
答案:B。
说明:由特定的化学式求某一元素的化合价已成为中考的必考内容,近年来常结合一些新信息进行考查。解决这类问题要抓住关键――化合物中各元素的化合价的代数和为零。
考点9 化学式的含义(多以选择、填空形式出现,分值约为2分)
例9甲醛(CH2O)是室内污染的主要成分之一,它来源于室内装修所用的油漆、胶合板等材料。下列关于甲醛的说法错误的是()。
A.甲醛由C、H、O3种元素组成
B.甲醛分子由一个碳原子和一个水分子构成
C.一个甲醛分子含有4个原子
D.甲醛分子中C、H、O原子的个数比是1∶2∶1
考点:化学式中的相关信息。
答案:B。
说明:结合化学式的意义,从宏观和微观角度逐一分析即可得出答案。此知识点亦可设计成开放性试题进行考查。
考点10化学符号周围的数字(多以选择、填空形式出现,分值为2~4分)
例10下列可以表示2个氢原子的是()。
A.2H+B.2HC.H2 D.2H2
考点:化学符号周围数字的含义。
答案:B。
说明:化学符号中数字所处的位置主要有4种,位置不同,意义不同,提供的信息也不同。数字在符号前,表示粒子的个数,如元素符号、化学式、离子符号前的数字分别表示原子、分子、离子的个数。数字位于符号正上方,表示元素或原子团的化合价。数字位于符号右上角,表示粒子所带电荷数。数字位于符号右下角,表示每个分子中所含原子或原子团的个数。
考点11相对分子质量(多以选择、填空形式出现,分值为2~3分)
例11 5月～7月是手足口病高发期,手足口病是由肠道病毒引起的传染病,多发生于5岁以下儿童,可引起手、足、口腔等部位的疱疹。治疗手足口病的常用药物是阿昔洛韦(化学式为C8H11N5O3)。下列有关阿昔洛韦的说法不正确的是()。
A.阿昔洛韦属于有机化合物
B.阿昔洛韦中C、H、N、O 4种元素的质量比为8∶11∶5∶3
C.阿昔洛韦的相对分子质量为225
D.该物质的一个分子中含有27个原子
考点:化学式的有关计算。
答案:B。
说明:相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量之和,是关于化学式的最基本的计算。
考点12粒子的微观示意图(多以选择、填空形式出现,分值为2~4分)
例12下图为氧化汞受热分解时的微观过程示意图。
根据以上示意图,写出该反应的化学方程式。从图示中可发现构成物质的粒子有哪些?
考点:宏观概念与微观粒子的结合。
答案:2HgO2Hg+O2;分子、原子。
说明:化学用语与微观示意图结合的考查方式,在近几年各地中考中常常涉及,应对化学反应及物质的微观结构多多了解。
考点13化学方程式的书写(多以选择、填空形式出现,分值为2~4分)
例13工业上采用电解饱和食盐水制备氢氧化钠:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2。因饱和食盐水中混有一定量的NH4Cl,在电解时会引起爆炸。为除去NH4Cl,工业上常利用电解后的碱性废液、Cl2与NH4Cl反应(其中Cl2与NH4Cl化学计量数分别为3、2),使NH4Cl转化成N2。写出该反应的化学方程式,说出此方法的优点之一。
考点:化学方程式的书写规则。
1.知识目标
(1)掌握氮族元素性质的相似性、递变性。
(2)掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中氮的固定的方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意义。
2.能力和方法目标
(1)通过“位、构、性”三者关系，掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。
(2)通过N2结构、性质、用途等的学习，了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法，提高分析和解决有关问题的能力。
[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。
[教学过程]
[引入]投影(或挂出)元素周期表的轮廓图，让学生从中找出氮族元素的位置，并填写氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。
[教师引导]氮族元素的相似性：
[学生总结]最外电子层上均有5个电子，由此推测获得3个电子达到稳定结构，所以氮族元素能显-3价，最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5，对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。
氮族元素的递变性：
氮磷砷锑铋
非金属逐渐减弱金属性逐渐增强
HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4
酸性逐渐减弱碱性逐渐弱增强
NH3PH3AsH3
稳定性减弱、还原性增强
[教师引导]氮族元素的一些特殊性：
[学生总结]+5价氮的化合物(如硝酸等)有较强的氧化性，但+5价磷的化合物一般不显氧化性。
氮元素有多种价态，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6种氧化物，但磷主要显+3、+5两种价态。
[教师引导]氮族元素单质的物理性质有哪些递变规律?
[师生共同总结后投影]课本中表1-1。
[引入第一节]
第一节氮和磷
氮气
布置学生阅读教材第2-3页的内容，进行归纳总结。
[边提问边总结]
(一)氮的存在
游离态：大气中N2的体积比为78%、质量比为75%。
化合态：无机物中(如硝酸钾等)，有机物中(如蛋白质、核酸等)。
[引导]请学生观察周围空气并通过联想分析氮气的物理性质。
[学生总结]
(二)氮气的物理性质
无色无味，难溶于水(1:0.02)，比空气稍轻。
[投影]常见气体在常温常压下的溶解度，让学生进行比较。
难溶气体：N2(1:0.02);H2(1:0.02);
微溶气体：O2(1:0.2)
可溶气体：Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)
易溶气体：SO2(1:40)
极易溶气体：HCl(1:500)
[思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集?
(三)氮气的化学性质
[引导]结构决定性质，先研究N2的结构。
1.N2的结构
电子式：;结构式：NN。氮氮三键的键能很大(946kJ·mol-1)，所以N2很稳定，通常情况下，性质很不活泼。
2.氮气的化学性质
(1)与氢气反应
(2)跟镁反应：3Mg+N2Mg3N2
(3)与氧气反应：N2+O22NO
引导学生从氧化还原反应角度分析上述三个反应。进而得出“氮气既能表现氧化性，也能表现还原性”的结论。
[引导]中国有句农谚，叫做“雷雨发庄稼”，谁能解释这句话的含义?请大家阅读教材第3-4页内容，再来理解这句农谚。
[学生总结]
[补充演示实验]教师事先在一烧瓶内充满一氧化氮气体，让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞，让学生观察变化。
[学生观察结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下，一氧化氮易转化为二氧化氮。
[教师引导]请用双线桥法标出以上三个反应中电子转移的方向和数目。
[学生活动]完成以上作业，教师根据学生作业情况加以说明。
(四)氮气的用途
1.合成氨、制氮肥、制硝酸。
2.用作保护气：焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。
[教师引导]请学生分析以上用途中利用氮气哪方面的性质。
(五)氮的固定
将游离态的氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
途径：自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮：合成氨工业。
教师向学生介绍人工模拟生物固氮这一世界性研究课题的现状和前景，鼓励学生献身科学研究为人类作出贡献。
[课堂小结]
结构、性质和具体反应之间的联系：
非金属元素及其化合物间的转化关系：
[随堂练习]
1.不属于氮的固定的变化是()
(A)根瘤菌把氮气转化为氨(B)氮气和氢气在适宜条件下合成氨
(C)氮气和氧气在放电条件下合成NO(D)工业上用氨和二氧化碳合成尿素
答案：D。
2.在汽车引擎中，N2和O2进行反应会生成污染大气的NO(N2+O22NO+Q)，据此，有人认为废气排出后，温度即降低，NO分解，污染也就会自行消失，事实证明此说法不对，其主要原因可能是()
(A)常温常压下NO的分解速度很慢
(B)在空气中NO迅速变为NO2而不分解
(C)空气中N2与O2的浓度高，不利于平衡向左移动
(D)废气排出后，压强减小，不利于平衡向左移动
答案：AB。
3.利用下列方法，可以在实验室里从空气中制取氮气的是()
(A)把空气液化,然后分离出氮气
(B)把空气缓缓通过加热了的铜网
(C)把空气缓缓通过加热了的镁粉
(D)把空气通过装有氢氧化钠的洗气瓶
答案：B。
4.现有M、R两种第ⅤA族元素，下列事实不能说明M的非金属性比R强的是()。
(A)酸性：H3MO4>H3RO4
(B)气态氢化物稳定性：MH3>RH3
(C)气态氢化物还原性：MH3>RH3
(D)含氧酸盐的稳定性：Na3MO4>Na3RO4
答案：C、D。
5.在F、P、Si、Fe这四种元素中，每种元素都有某些方面区别于某它三种元素。若从中选出氟元素，选择的理由中正确的是()。
(A)最高价氧化物对应的水化物酸性最强
(B)单质与冷水反应最剧烈
(C)单质固态时为分子晶体，熔沸点较低
(D)在氧化物：OF6、P2O5、Fe2O3中，OF6最稳定
答案：BC。
6.在标准状况下，将O2与NO按3:4体积比充满烧瓶，将烧瓶倒置于水中，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度约为(单位：mo
[教学目标]
1.知识目标
(1)掌握氮族元素性质的相似性、递变性。
(2)掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中氮的固定的方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意义。
2.能力和方法目标
(1)通过“位、构、性”三者关系，掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。
(2)通过N2结构、性质、用途等的学习，了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法，提高分析和解决有关问题的能力。
[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。
[教学过程]
[引入]投影(或挂出)元素周期表的轮廓图，让学生从中找出氮族元素的位置，并填写氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。
[教师引导]氮族元素的相似性：
[学生总结]最外电子层上均有5个电子，由此推测获得3个电子达到稳定结构，所以氮族元素能显-3价，最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5，对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。
氮族元素的递变性：
氮磷砷锑铋
非金属逐渐减弱金属性逐渐增强
HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4
酸性逐渐减弱碱性逐渐弱增强
NH3PH3AsH3
稳定性减弱、还原性增强
[教师引导]氮族元素的一些特殊性：
[学生总结]+5价氮的化合物(如硝酸等)有较强的氧化性，但+5价磷的化合物一般不显氧化性。
氮元素有多种价态，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6种氧化物，但磷主要显+3、+5两种价态。
[教师引导]氮族元素单质的物理性质有哪些递变规律?
[师生共同总结后投影]课本中表1-1。
[引入第一节]
第一节氮和磷
氮气
布置学生阅读教材第2-3页的内容，进行归纳总结。
[边提问边总结]
(一)氮的存在
游离态：大气中N2的体积比为78%、质量比为75%。
化合态：无机物中(如硝酸钾等)，有机物中(如蛋白质、核酸等)。
[引导]请学生观察周围空气并通过联想分析氮气的物理性质。
[学生总结]
(二)氮气的物理性质
无色无味，难溶于水(1:0.02)，比空气稍轻。
[投影]常见气体在常温常压下的溶解度，让学生进行比较。
难溶气体：N2(1:0.02);H2(1:0.02);
微溶气体：O2(1:0.2)
可溶气体：Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)
易溶气体：SO2(1:40)
极易溶气体：HCl(1:500)
[思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集?
(三)氮气的化学性质
[引导]结构决定性质，先研究N2的结构。
1.N2的结构
电子式：;结构式：NN。氮氮三键的键能很大(946kJ·mol-1)，所以N2很稳定，通常情况下，性质很不活泼。
2.氮气的化学性质
(1)与氢气反应
(2)跟镁反应：3Mg+N2Mg3N2
(3)与氧气反应：N2+O22NO
引导学生从氧化还原反应角度分析上述三个反应。进而得出“氮气既能表现氧化性，也能表现还原性”的结论。
[引导]中国有句农谚，叫做“雷雨发庄稼”，谁能解释这句话的含义?请大家阅读教材第3-4页内容，再来理解这句农谚。
[学生总结]
[补充演示实验]教师事先在一烧瓶内充满一氧化氮气体，让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞，让学生观察变化。
[学生观察结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下，一氧化氮易转化为二氧化氮。
[教师引导]请用双线桥法标出以上三个反应中电子转移的方向和数目。
[学生活动]完成以上作业，教师根据学生作业情况加以说明。
(四)氮气的用途
1.合成氨、制氮肥、制硝酸。
2.用作保护气：焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。
[教师引导]请学生分析以上用途中利用氮气哪方面的性质。
(五)氮的固定
将游离态的氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
途径：自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮：合成氨工业。
教师向学生介绍人工模拟生物固氮这一世界性研究课题的现状和前景，鼓励学生献身科学研究为人类作出贡献。
[课堂小结]
结构、性质和具体反应之间的联系：
非金属元素及其化合物间的转化关系：
[随堂练习]
1.不属于氮的固定的变化是()
(A)根瘤菌把氮气转化为氨(B)氮气和氢气在适宜条件下合成氨
(C)氮气和氧气在放电条件下合成NO(D)工业上用氨和二氧化碳合成尿素
答案：D。
2.在汽车引擎中，N2和O2进行反应会生成污染大气的NO(N2+O22NO+Q)，据此，有人认为废气排出后，温度即降低，NO分解，污染也就会自行消失，事实证明此说法不对，其主要原因可能是()
(A)常温常压下NO的分解速度很慢
(B)在空气中NO迅速变为NO2而不分解
(C)空气中N2与O2的浓度高，不利于平衡向左移动
(D)废气排出后，压强减小，不利于平衡向左移动
答案：AB。
3.利用下列方法，可以在实验室里从空气中制取氮气的是()
(A)把空气液化,然后分离出氮气
(B)把空气缓缓通过加热了的铜网
(C)把空气缓缓通过加热了的镁粉
(D)把空气通过装有氢氧化钠的洗气瓶
答案：B。
4.现有M、R两种第ⅤA族元素，下列事实不能说明M的非金属性比R强的是()。
(A)酸性：H3MO4>H3RO4
(B)气态氢化物稳定性：MH3>RH3
(C)气态氢化物还原性：MH3>RH3
(D)含氧酸盐的稳定性：Na3MO4>Na3RO4
答案：C、D。
5.在F、P、Si、Fe这四种元素中，每种元素都有某些方面区别于某它三种元素。若从中选出氟元素，选择的理由中正确的是()。
(A)最高价氧化物对应的水化物酸性最强
(B)单质与冷水反应最剧烈
(C)单质固态时为分子晶体，熔沸点较低
(D)在氧化物：OF6、P2O5、Fe2O3中，OF6最稳定
【关键词】元素周期律 错题 研究
一、问题的提出
化学学习中，元素周期律的知识是学生学好化学的基础和前提，然而这一模块的知识内容繁多，所涉及的题型也是多种多样的，考察的是学生的综合应用能力，笔者通过多年的教学发现，对于这一部分知识在习题中出错的概率是非常高的。但是在实践中，学生和老师对元素周期律错题的认识存在很大的问题，认为此类知识主要是记忆性的知识，习题的难度整体不高，所以出现错题之后往往采取的是公布答案，有问题的时候才去找老师解决的方式。学生本身面对错题就很灰心，所以缺乏总结和纠错的能力，所以在元素周期律知识方面就容易出现“一错再错”的情况，不利于化学教学成绩的提高，长久以来也会挫伤学生学习化学的积极性。因此，研究学生在有关元素周期律知识错题中体现的思维上的特点，对于更好的指导化学教学工作具有非常重要的意义，有利于学生和教师的共同进步。
二、对元素周期律知识考查的主要题型及错误原因
对于理科知识的学习和巩固主要是通过大量习题的形式实现的，化学作为一门兼具文理性质的学科，也需要大量的习题才能更好的帮助学生巩固化学知识。元素周期律以及元素周期表反映了元素之间的内在联系，通过研究元素的性质，在周期表中的位置和每一个元素的结构从中发现规律，对于化学的系统性和综合性学习具有重要的作用。不同的习题从元素的位置、元素的结构和元素的性质以及对元素周期律的综合运用来对学生进行考查。
（一）对元素结构和元素在周期表中的位置的考查
通过分析元素的不同结构能够在元素周期表中确定元素的位置，当然根据元素的位置也能够分析元素的基本结构，解决这类题目需要学生在头脑中掌握原子的序数等于核外电子的总数，核外电子的排布规律，以及元素周期表的基本结构。
做错这类题目的学生在平常的学习中关注度较高的出现频率较高的短周期元素，而对于过渡元素或者过渡元素以后的元素关注较少，所以当出现自己不熟悉的元素时很难中题目中获取有效的信息，对题目作出推测，主要原因还是对元素周期表结构的理解。另外当题目中出现字母代替元素符号的时候，此时题目的难度有所增加，需要学生通过分析原子阴、阳离子的个数确定原子的序列数，从而找到该原子在元素周期表中的位置，进而判断该元素的性质。从学生错题的情况来看，由于元素周期律中包含大量的化学概念本身在记忆上就有较大的难度，而且很多化学概念和实际生活中的概念有很大的不同，学生普遍存在对于概念理解不准确、化学原理掌握不牢的现象，所以需要教师在教学中利用学生大脑中的很多前概念来帮助其理解新概念，加深对于新概念的认知能力。此外对于一些不常见的化学元素缺乏主动发现规律的能力，对元素周期表的掌握不够全面。
（二）对元素在周期表中的不同位置体现出的不同性质的考查
此类题目在习题中出现的数量最多，也是考查的重点内容。元素的性质分为金属性和非金属性两种，由此就产生了在周期表上的不同分布规律，金属性表示的是元素的原子失去电子的倾向，而非金属性是指元素的得电子的能力。元素的金属性的强弱直接影响了其对应的酸碱性的强弱和氢化物的稳定性。往往学生能够很好的掌握这些单个的知识点，但是如果一个题目中出现复杂的情况却连这些基本的知识点都记不起来了。这类题型主要考察学生对元素周期律知识的应用和迁移能力，这部分题目对学生的能力要求稍高。也就是要求学生能够从已学知识中和原有经验中反映出对新事物的认识。通过对学生的了解我发现，做错这类题目的学生往往不能利用元素在周期表中的位置进行解题，很难使用元素周期表这个工具来解答题目。
（三）对元素位置、结构和性质的综合考查
此类题目是对元素周期律的全面考查，需要考生首先能够准确的审题，能够将之前已经熟练掌握的化学方程式进行一个类比，同时还要注意题目的特点不可以生搬硬套进每一个化学题目中。此类题目属于策略性知识的考察，考察学生对有关元素周期律知识的综合应用能力，尤其是数学运算与化学知识的结合，就需要学生采用有效地学习策略进行解题。策略性知识对于学生的要求更高，学生只有在概念、性质、原理掌握的基础上，与题目的具体情境相结合，从而准确判断元素的性质。学生需要在平常的学习中加强对自己基础知识和小知识点的理解和把握，从而在出现一些复杂问题时能够灵活的运用和解决。
三、改进元素周期律教学的建议
学生掌握和运用知识是在理解和记忆的基础上的，所以想要提高学生的成绩，培养学生对于化学学习的兴趣，必须对学生的思维能力进行相应的提高，在平常的学习中出现错题是在所难免的，但是作为教师应该根据学生的错误情况来进行纠正更好的利用错题，改进教学效果。
（一）及时复习记忆性知识
在化学学习中，有很多需要记忆的知识点而且这些知识点比较琐碎，特别是在元素周期律的学习过程中，原子序数、周期、元素种类、电子规律、主族元素的元素性质等都是需要记忆的，这些知识点很容易理解也很容易遗忘，所以教师应该根据遗忘规律的特点及时对知识点进行复习，从而提高学生对知识的掌握程度，此外还应该结合元素周期表，根据元素的位置推测元素以及化合物的性质，将零散的知识点变得有规律可循，进一步减轻学生的记忆负担，还可以通过平时的练习，克服学生在遇到不熟悉元素时的畏难心理，勇于尝试。
（二）合理利用错题克服思维定势
化学学习中，很容易出现思维定势特别是在之前出过错的地方再次跌倒，所以一定要强化学生利用错题的意识和能力，弥补思维上的漏洞。很多化学题目为了增加难度将题目设置的很长用字母进行代替元素，从而改变元素的原有性质设置一些新的题型，很多学生就会有思维定势，利用之前的知识对问题进行解决，不能很好的审题发掘题目中的关键信息。所以教师应该要求每一个学生都养成记录错题的习惯，并且经常分析错题出现的原因，尤其是在元素周期律这部分的知识点，学生能从错题中总结出一类题目的规律，能够加深对元素周期律的理解和掌握。
（一）归纳解题技巧
化学中的元素周期律以及其所表现的元素周期表将看似杂乱无章的化学知识连成了一张大网，在平常的解题中，学生可以构建简易的元素周期表，使复杂的问题简单化。例如，通过将不同的元素的电子层结构，离子数目进行一个列举，从而能够初步判断不同元素其所属的周期的不同，来判断元素之间的排列顺序，在结合题目中所给出的其他条件来推断元素的不同性质。此外对于同一类题目还会有不同的解法，例如想要确定元素在周期表中所处的位置可以采用核外电子排布的方法将核外电子层写出来确定元素的族和周期，也可以利用稀有气体，因为稀有气体的数量很少很容易记忆，就可以从其出发来确定其他元素在周期表中的位置。所以在教学过程中一定要综合使用多种解题技巧，针对学生的不同特点来有针对性的帮助其掌握元素周期律。
错题，对于学生和教师来说都是重要的资源，其中能够反映出学生普遍存在的认知上的漏洞以及对于知识理解上的问题，从而帮助教师有针对性的开展教学和复习工作。此外，通过错题也能够有效的提醒学生自身存在的薄弱环节和需要改进的地方，进而提升自己的综合运用能力。
【参考文献】
[1]刘继萍：初中化学学程中“错题”状况分析[J].教育学术月刊，2010，（3）：35-38.
[2]李雪梅：从错题看化学教学策略调整[J].教育学术月刊，2010，（3）：42-43.
[3]王星乔，王祖浩，管永祥，马宏，滕瑛巧：高中生化学错题管理现状的调查与思考[J].教育理论与实践，2009，（11）：44.
一．
教学目标
1．
知识与技能
（1）
了解人体的组成元素
（2）
了解一些元素对人体健康的重要作用
（3）
了解人体中元素的存在形式，知道常量元素和微量元素
2．
过程与方法
（1）
讨论、查阅资料法，了解钙、铁、锌等元素与人体健康的关系，及食物来源。
（2）
调查市场上有关补钙、锌等保健药剂、食品，查看说明书，了解其主要成分
3．
情感、态度与价值观
培养均衡饮食习惯，形成辨证地看待化学元素与人体健康的科学价值观。
二、教学重点
人体的主要组成元素、分类及作用，一些元素对人体健康的影响。
三、教学难点
微量元素对人体的作用及适宜摄入量。
四、教学准备
1、学生以“人体内含有哪些元素”为题，进行课前资料查找。
2、教师制作好课件。
五、教学过程
[引入]
播放视频——迪巧广告，请同学们谈一谈生活中常接触到的一些化学元素与人体健康的关系。
[学生活动]
思考，讨论，回答。
[教师活动]
评价，展示图片，介绍一些化学元素与人体健康的关系。同时请同学们针对课本97面的讨论发表自己的观点。
[学生活动]
讨论，发言。
[教师活动]
评价，归纳。
通过刚才的视频、图片及讨论，学生们对于化学元素与人体健康有了一定的认识，本节课将具体学习化学元素与人体健康。
[播放视频]
知识导学
[教师活动]
通过观看知识导学，大家对本课内容有了一定的了解，请阅读课本97-98面内容，回答以下几个问题。
[学生活动]
阅读课本，思考，回答问题。
[教师活动]
评价，总结重点。
[学生活动]
完成猜猜看。
[教师活动]
猜猜看活动中涉及到常量元素钙，以及微量元素铁、锌、硒等，那么这些元素与人体健康的关系是怎样的呢？
[展示课件]
讲解重点内容。
[学生活动]
记录重点内容，完成课本讨论。
[教师活动]
评价，归纳。
微量元素虽然含量很少，有些却是维持正常生命活动所必需的，认真阅读课本，找出必需微量元素以及缺乏对应症状、食物来源。
[学生活动]
完成课堂任务，回答。
[教师活动]
提出问题，微量元素都是人体必需的吗？
[学生活动]
思考，回答。
[教师活动]
总结，强调本课重点内容。
请学生归纳：通过这节课，你学到了什么？
[学生活动]
完成随堂练习。
六、布置作业
七、板书设计
课题2
化学元素与人体健康
一、人体的组成元素
1、种类
2、常量元素（>0.01%）O
C
H
N
Ca
P
K
Na
Cl
Mg等
微量元素（
Co
Cu
Zn
Cr等
3、含量最多的元素
O
含量最多的金属元素
Ca
二、化学元素对人体健康的影响
1、钙元素
（作用、食物来源、缺乏时对应症状）
2、钠元素与钾元素（作用、食物来源、缺乏时对应症状）
3、微量元素
必需微量元素（作用、食物来源、缺乏时对应症状）
非必需微量元素
有害微量元素
一、存在的问题
（一）不重视元素符号
在教学中，我们通常在学习课本之前，首先学习元素符号，这个时候如果老师没有把元素符号的重要性给学生说清楚，有些学生不知道这个东西很重要，随便学一下；有些学生基础太差，连26个字母的大小写都还弄不清楚，现在学起来很吃力；这部分内容本身较抽象，很多概念难以理解，如果出现这些问题，那么学生就输在了起跑线上，后面的学习就会觉得越来越难。
（二）概念混淆
教学实践证明，要求学生阐述元素的概念并不难，困难是在应用的时候，元素和原子经常发生混淆，学生不能很好的理解元素定义中“一类”二字的意义。如：
水的化学式H2O代表的意义，下列叙述正确的是（ ）
A.由氢原子和氧分子构成
B.由两个氢原子和一个氧原子构成
C.由两个氢元素和一个氧元素组成
D.由氢元素和氧元素组成
这个题考察的是化学式的意义，稍稍不留神，学生就很容易选择C答案。
（三）记不牢，易遗忘
很多学生反映，记元素符号和化合价毫无规律，比英语单词还难记，其实这是因为学生没有找到学习化学式的方法，其实化学式的记忆是有规律的，只要找到方法，那就会觉得学化学是一件很有趣的事情。
（四）记忆知识点太多
化学被称为理科中的文科，需要记忆的知识点太多太杂。对一个初中生来说，元素符号、化合价这部分内容，它属于无意义识记材料，学习中既枯燥又无实验，学生仅靠死记硬背，记不住，易遗忘，学习效率不高，负担很重，学生学得很被动。学生还没有从形象生动的科学学习转变到抽象的理解中来，往往有学生就是在这个“分叉口”迷了路，学习效率下降，学习成绩也退步了。相反，如果能够在这个难关处咬牙坚持，找到自己的方法，那么他将渐渐体会到学习化学的乐趣，学起来也会事半功倍。
二、解决上述问题的学习策略
（一）复述策略
我们儿时为了记住古诗，会反复诵读，其实当时并不知道是什么意思，可是知道现在这些古诗我们依然可以张口就来，可见反复诵读有助于我们记住知识，而这种反复诵读就是教育心理学上推崇的复述策略。为此，我们在平时学习化学知识我们就可以反复诵读来加强记忆，这种方法尤其适用于元素符号和化合价的背诵。时这样可以把知识记得很牢固。记忆时，一边口念元素名称，一边手写元素符号，这样反复练习，便可较快地记住这些元素名称和符号了。
（二）精加工策略
所谓精加工就是在意义理解的基础上将信息加工的策略。有些知识是反复诵读可以记住的，然而并不是所有的知识都适用于这种方法，这时候我们可以采用将知识精细加工的方法来记忆，这要求我们做到以下几点：
1.深入理解每一个概念的含义，在理解的基础上进行记忆。
2.可将知识通过画线、做笔记、做卡片、将知识变成顺口溜等方法加深记忆。
（1）元素名称、元素符号
H He Li Be B （氢 氦 锂 铍 硼）
C N O F Ne （碳 氮 氧 氟 氖）
Na Mg Al Si P （钠 镁 铝 硅 磷）
S Cl Ar K Ca （硫 氯 氩 钾 钙）
Br Hg Mn Fe Cu （溴 汞 锰 铁 铜）
Zn Ag Ba Pb Au （锌 银 钡 铅 金）
五个五个背，比较顺口。
（2）化合价的记忆
我们知道，物质的分子式跟元素的化合价之间有着密切的联系。如果不知道或不考虑元素的化合价，分子式就无法书写或难以书写正确。化合价是书写分子式的重要依据。因此，必须熟记常见元素和原子团的化合价。记忆化合价的“诀窍”，是把化合价编成口诀来记忆。例如，可以把常见元素的化合价编成这样的顺口溜：
一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌；
三铝四硅五氮磷，二三铁二四碳；
二四六硫全都齐，铜以二价最常见。
常见根价口诀：
一价铵根硝酸根，氢卤酸根氢氧根；
高锰酸根氯酸根，高氯酸根醋酸根；
二价硫酸碳酸根，氢硫酸根锰酸根；
暂记铵根为正价，负三有个磷酸根。
这几句韵语有两个特点：一是较全面，基本包括了初中化学课本中二十余种常见元素的常用化合价；二是便于记忆，押韵顺口，如诗如歌，重点突出，简明易记。
（3）注意相关知识点之间的联系，在熟记知识点的基础上加以运用
记忆化合价，还有一个诀窍，是在应用中记忆。化合价应用于书写分子式的过程中，因此书写分子式的过程也是记忆化合价的过程。写多了，用多了，化合价的记忆自然就可以达到熟练程度。
（三）激发兴趣
“兴趣是最好的老师”，化学符号既抽象、枯燥又容易混淆，如果一开始就没兴趣，，就必然导致学习空气沉闷，学习效率低下，甚至使学生丧失学习化学的信心，那么学习的效果可想而知。因此，在教学过程中，教师要运用教学中的一切可能，创设条件、联系实际来激发学生的学习兴趣。
1.重视新课导入。
导人技能是教学十大技能中最基本的，也是非常重要的一项内容，它是引起学生注意，激发学生兴趣，引发学生动机，明确学习目的和建立知识间联系的教学活动方式，一堂课、一个环节导人得好、吸引学生，课堂活动就能顺利进行。
2.优化课堂教学。
1 利用元素符号的演变历史讲学习元素符号的价值
在古代,没有统一的元素符号。古希腊用行星的形象符号来表示一些金属元素。后来炼金术士们还采用一些图画符号来表示元素和化合物,不过他们将这些符号视为机密,所以符号的表达往往因人而异。1803年,道尔顿设计出一整套符号来表示他的化学理论。他认为简单原子都是球形的,所以他的元素符号都是圆圈,或在圆圈内标出一些字母。道尔顿采用的符号仍然没有跳出象形文字的圈子,使用起来不是很方便。1813年,瑞典化学家贝采里乌斯(1779—1848)对化学符号进行了改革,将元素拉丁文名称的首位大写字母作为该元素的符号。如果几种元素的拉丁文名称首字母相同,则加上另外一个小写字母以示区别。贝采里乌斯的元素符号一直沿用至今,成为世界性的化学语言,为化学的交流和发展做出了杰出的贡献。
在元素符号的教学过程中,很少有教师介绍元素符号的来历或者演变历史,直接把元素符号抛给学生,不仅让学生觉得知识出现得很突兀,而且也很难使学生明确学习元素符号的价值。实际上,元素符号经历了一个漫长的演变过程最后才得到统一,成为世界通用的化学语言。学习好元素符号是学习好化学的基础,更是进行化学研究和国际交流的首要步骤。
2 利用“三部曲”讲高效学习元素符号的方法
2.1 元素符号书写原则要记牢
有的元素符号只包含一个字母,则用大写字母表示;有的元素符号由2个字母组成,则采用“一大二小”的原则进行书写,即第一个字母大写,第二个字母小写。
2.2 对应中文汉字信息妙
19世纪的七八十年代,西方大量的化学科学知识被介绍到中国,然而多数元素名称无对应汉字,上海江南制造局翻译馆的徐寿(1818—1884)为此作了大量开创性工作。他在1858年所编写的《化学材料中西名目表》中,首次提出译名原则:意译与音译兼采,如绿(今之氯气)、养(氧)气、轻(氢)气、淡(氮)气按物理性质意译,锌(Zinc)、钙(Calcium)、钡(Barium)钠(Natri—um)为音译。留学日本的编译家郑贞文(1891—1969)先生在《无机化学命名草案》中,创造了大量新字,将气态元素加“气”字头,液态元素加“氵”或“水”的部首,非金属元素加“石”字旁,金属元素加“金”字旁。因此,在看到某一元素汉字名称时,我们可以大概了解一些基本信息,例如,这种元素是金属元素还是非金属元素,由该种元素组成的单质在常温常压下是何种物理状态等。
2.3 中西结合效果好
中学常见的元素符号有如下27种:氢H、氦He、碳C、氮N、氧O、氟F、氖Ne、钠Na、镁Mg、铝Al、硅Si、磷P、硫S、氯Cl、氩Ar、钾K、钙Ca、锰Mn、铁Fe、铜Cu、锌Zn、钡Ba、汞Hg、银Ag、溴Br、碘I、钨W。在短时间内学会27个元素符号和相应中文名称有相当大的难度,于是学生就死记硬背,反复操练,将化学视为“第二外语”。强行记忆的方法不仅加重了学生的学业负担,而且严重影响学生学习化学的兴趣。笔者创造了一套元素符号歌谣教学法,供广大教师参考。
首先,找出记忆难点和误区,利用歌谣各个击破。汞(Hg)是一种比较特殊的元素,虽然是金属但中文汉字没有“金”字旁,用“水”作为部首表明它在常温时是液态,所以汞是沸点很低的金属元素。铝和银都是金属元素,元素符号首字母相同,因此容易混淆。笔者将3者放在一起编成歌谣:“阿拉(Al)喜欢旅(铝)游,阿哥(Ag)臭美带银手镯,胡哥(Hg)加入了共(汞)产党”。教学生这首歌谣的时候,可以向他们详细讲解歌谣的含义。例如,铝的元素符号是大写字母A加上小写字母l。“A”在拼音里读音与“阿”相同,“l”是“拉”拼音的首字母,“阿拉”在上海话里表示“我”的意思。一句“阿拉(Al)喜欢旅(铝)游”就能帮助学生准确而持久地掌握铝的元素符号了。利用这种方法可以有效突破学生学习的难点,帮助学生绕过误区。
其次,建立元素符号之间的联系,利用歌谣的优美韵律帮助记忆。“单杠梯子(H)拿得起,氧气泡泡(O)人人需,氦气稀有H再加e,硫是S磷是P,有个美(镁)女叫Mg,锰是Mn铁是Fe,Ca补钙好身体!”、“蚕丝(Si)贵(硅),钾老K,氯是Cl,铜来催(Cu),(锌)辛苦二人出小门(Zn),宝贝还要爸爸(Ba)背(钡)。”在上述2个歌谣里穿插了很多元素符号知识,而且韵律优美,便于系统记忆。例如,氢的元素符号“H”就像一个梯子,这个梯子只有一条杠,说明它很轻,于是就与“氢”联系起来了;氧的元素符号“O”就像一个泡泡,并且人类生活离不开氧气,一句“氧气泡泡(O)人人需”不仅告诉了我们氧的元素符号,又说明了氧气的用途。镁的元素符号怎么记忆呢?由镁联想到美女,于是想到美丽的girl,“美”的拼音首字母再加上“girl”的首字母就是镁的元素符号了。上述歌谣的最后一句“(锌)辛苦二人出小门(Zn),宝贝还要爸爸(Ba)背(钡)”,二就是“2”,它与“Z”外形相似,“n”就像一扇小门,二人出小门(Zn),一定很辛苦,于是就想到Zn是锌的元素符号。“宝贝还要爸爸(Ba)背(钡)”中钡的元素符号与“爸”的拼音字母相同。在教学过程中引导学生想象一种情境:父子二人穿过一扇小窄门,宝贝儿子蛮不讲理,硬要爸爸背着。这样,结合情境记忆锌和钡的元素符号就是一件简单而愉快的事情了。当然,还有一些元素如钠Na、氟F等与拼音相同,比较好记没有纳入歌谣当中。记住这2个歌谣也就记住了一系列元素符号。这2个歌谣将谐音法、拼读法以及形象记忆法相结合,同时还将某些元素在生活中的作用囊括其中,不仅让学生在优美的韵律中轻松学会元素符号,而且能够激发学生学习化学的兴趣。
3 利用化学与生活的联系增强元素符号的学习效果
关键词：元素组合；地球化学分区；R型因子分析；1∶25万宣城幅
中图分类号：P591文献标志码：A
文章编号：1672-1098（2016）02-0044-08
Abstract： For studying the element combination characteristics and geochemical zoning of the stream sediment in Xuancheng sheet（1∶250 000）， Anhui part， the paper puts forward 6 kinds of representative factor combination in this area by the principal component factor analysis ， i. e.， the R-type factor analysis， to analyze the stream sediment for 16 kinds of geochemical elements of Ag、As、Au、Cu、Mo、Bi、W、Pb、Zn、B、F、Hg、Sn、Sb、Th and U. There are 6 kinds of representative factor combinations were proposed. Combination of factor 1 is Mo、U、Ag、Zn、Sb and Cu. Combination of factor 2 is Hg、As、Sb and B. Combination of factor 3 is Pb and Sn. Combination of factor 4 is W and Bi. Combination of factor 5 is Au and Cu. Combination of factor 6 is Th and B. The paper has each mapped the scoring anomaly distributing of 6 kinds of factor combinations. Combining the regional geological features in this area， the paper has discussed the element composition and geochemical zoning represented by the 6 kinds of factors.
Key words：
element combination； geochemical zoning； R-type factor analysis； 1∶250 000 Xuancheng sheet
成矿过程具有多期性和多源性，那么成矿条件也应是多样性的[1]。每一次地质事件都会引起地质体中物质组分的活化和输运，建立新的物质组分分配关系，造成组分特定的赋存状态，表现出特定的地质体对元素的群体性控制的特征，亦即元素共生组合[2-4]。地球化学分布是在各种地质―地球化学作用中元素迁移演化的产物，由于各元素的地球化学性质不同，在各种地质―地球化学作用过程中的活动能力和特点各异，严格受地球化学环境的控制，从而造成元素组合各有特征，而元素组合是各种地球化学作用的具体表征，特定区域不同的元素组合特征能客观反映出该区域的地质信息[5-7]。
因子分析是指研究从变量群中提取共性因子的统计技术，最早由英国心理学家C.E.斯皮尔曼提出， 1957年美国地质学家卡伦宾首次在研究沉积学时，应用了因子分析法。近几十年来，因子分析不断完善和发展，地质研究中因子分析被广泛应用[8-12]。因子分析可以对大量的地质资料进行分析，寻找影响它们的共同因素和特征因素。在研究区域地球化学元素组合特征和地球化学分区，利用因子分析，可直观指示出地质上的元素共生组合和成因联系。
安徽省地质调查院于2010年开展的“1∶25万常州、金华、宣城幅区域化探”工作项目，总体目标为通过区域化探扫面，查明测区元素地球化学分布和浓集特征，为资源环境评价和基础地质研究提供依据。本文通过采用R型因子分析，对安徽1∶25万宣城幅（安徽部分）水系沉积物测量元素组合特征和地球化学分区研究，以阐明查区不同因子元素组合的特征和地质背景及成矿的作用关系。
1区域地质简况
研究区隶属于华南地层大区扬子地层区。以江南断裂为界，北西侧为下扬子地层分区芜湖-石台小区，寒武-奥陶纪时期总体为碳酸盐台地-斜坡沉积，志留纪时期为浅海碎屑岩沉积；南东侧为江南地层分区，寒武-奥陶纪时期总体为泥质碳酸盐-泥质岩的陆棚―盆地沉积。区内岩浆岩侵入活动主要发生在晋宁期和燕山期两个阶段。以燕山期最为强烈，晋宁期为少量小型变质变形片麻状花岗闪长质侵入体，出露于绩溪县三阳坑一带。燕山期侵入活动产物以中酸性花岗岩类为主，主要分布于绩溪县伏岭和旌德县及宣（城）郎（溪）广（德）三县交界的姚村、刘村一带。调查区位于扬子板块下扬子陆块的东南部，江南元古代造山带的北东端。自元古代以来，区内经历了多期构造活动，地质构造复杂，主要有晋宁运动、加里东运动、印支运动和燕山运动。其中，燕山运动开创了大陆边缘活动带陆内造山新阶段，以强烈的岩浆岩活动和大规模逆冲推覆、伸张滑脱、断陷断裂活动为特色，形成了查区现今复杂的构造景观，总体构造样式表现为北东-南西向平行条块、条带状构造（见图1-6）。
2数据处理
2.1变量的筛选
多源统计分析要想取得理想效果，必须对原始变量进行筛选[13]。对查区1 981个数据样本的40种化学分析指标（Au、As、Sb、Bi、Hg、Ag、B、Sn、W、Mo、F、Be、Cd、La、Li、U、Th、Co、Ni、SiO2、Al2O3、TFe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、Ba、Cr、Cu、Mn、Nb、Rb、P、Pb、Sr、V、Ti、Y、Zn、Zr）进行变量选择。研究区以斑岩型多金属矿床（点）为主的热液矿床（点）的成矿晕地球化学机制和元素的共生组合规律，结合区内现有成矿区带划分，选取如下16种元素进行因子分析：Ag、As、Au、Cu、Mo、Bi、W、Pb、Zn、B、F、Hg、Sn、Th、Sb和U。
2.2数据检验
对变量数据进行抽样适度测定值检验（Kaise-Meyer-Olkin.KMO），以确定其进行因子分析的适宜性。KMO值越大，越适宜进行因子分析，反之，越不适宜因子分析。判断标准为：KMO0.90，非常适宜；0.9KMO0.8，适宜；0.8KMO0.7，适宜性一般；0.7KMO0.6，适宜性较差；0.6KMO，适宜性很差。
2.3原始数据标准化
原始数据标准化处理采用数据标准化方法即是Z得分法，通过SPSS软件来运行，这种方法基于原始数据的算术平均值和标准差进行数据的标准化用公式（1）。经过处理的数据符合标准正态分布，即均值为0，标准差为1。使其具有统一的量纲水平，而变量在变换前后的相关性保持不变。这种数据处理适合于量纲和数量级不同的连续性原始数据。原始数据经过数据标准化处理后，各指标即处于同一数量级，适合进行综合对比评价。
x′ij=xij-xjc（1）
式中：x′ij为标准化值；xij为原始观测值；xj为第j变量的算术平均值；Sj为第j变量的标准差；i为观测值序号；j为变量序号。
3因子分析
通过上述数据处理过程后，即可进行数据R型因子分析。根据全部样本数据求解因子载荷矩阵，进而确定因子组数及其对应的元素组合，其基本步骤可在SPSS和GeoIPASV3.0软件平台得以实现。
（1）求解标准化数据的相关矩阵。采用Pearson相关系数矩阵来描述数据间相关性、变量的共同度、特征值和特征向量，以及方差贡献率和累计方差贡献率。变量的共同度是因子载荷矩阵中第i行中元素之平方和，变量的共同度越大，大部分变量的共同度大于0.5，特征值≥1，且累计方差贡献率≥80%，说明因子分析效果较好。
（2）确定因子数并进行方差最大法正交旋转。设1～p为p个因子，其中，前m个因子所包含的数据信息总量（累积方差贡献率）80%时，取前m个因子来反映原始数据评价指标。由于所得的m个因子实际意义不明显，将因子进行方差最大正交旋转，从而获得实际涵义较为明显的因子。
（3）用原指标的线性组合来求各因子的得分，可采用回归估计法计算因子得分，并以各个因子的方差贡献率为权重，由各因子的线性组合得到综合评价指标函数，即因子得分F（见公式（2））。
5元素组合类型的划分
依据表3得到的结果，测区6个因子所代表的6种因子组合。下面结合研究区区域地质特征，对各个因子分布特征进行阐述分析。
因子1：元素组合为Mo、U、Ag、Zn、Sb、Cu。该因子是测区内最重要的因子，共解释了原始数据信息的30.085%。从因子得分图图1上看，得分异常主要分布于寒武系地层，与区内黑色岩系有关，零星分布志留系地层中燕山期小岩体出露处，很可能代表了研究区内由热液作用引起的多金属元素组合。
因子2：元素组合为Hg、As、Sb、B中低温元素组合。组合元素都是迁移性较强的元素。从因子得分异常图图2来看，主要与区内燕山期小岩瘤（岩枝）出露有关。
因子3：元素组合为Pb、Sn。区内中-高温成矿元素组合，因子得分异常主要位于寒武纪地层与奥陶纪地层接触带，该因子元素由高背景寒武系地层中向地层发生迁移，从而在寒武系地层与奥陶系地层接触带及断层富集（见图3）。
因子4：元素组合为W、Bi。与花岗岩有关的热液矿床高温热液阶段的元素组合，因子得分异常主要分布于燕山晚期酸性岩伏岭岩体和姚家塔岩体，零星分布于寒武系和志留系地层（见图4）。
因子5：元素组合为Au、Cu金矿化组合。从因子得分异常图看（见图5），因子得分异常分布相对与其他因子得分异常分布较为零散，相对集中分布于石炭系、二叠系、泥盆系地层接触带及断层上。
因子6：元素组合为Th和B。该因子组合与岩体成矿作用关系密切，B作为矿化剂元素趋向于在燕山期富集成矿。该因子得分异常主要于志留纪地层中出露的小岩体周边及寒武纪地层与奥陶纪地层接触或带断层分布，其次与区内燕山早期酸性岩浆岩小岩体有关的元素组合（见图6）。
6结论
（1）利用SPSS软件对1∶25万幅宣城幅（安徽部分）水系沉积物测量16种元素数据进行R型因子分析，得出6个因子元素组合，代表原始数据80.347%的信息，各个因子所反映的元素组合分别为：Mo、U、Ag、Zn、Sb、Cu为测区主要与黑色岩系有关的元素组合；Hg、As、Sb、B为与区内燕山早期酸性岩浆岩小岩体有关的元素组合；Pb、Sn为区内中-高温成矿元素组合；W、Bi为高温热液阶段的元素组合；Au、Cu为金矿化组合；Th、B为与岩浆岩有关的元素组合。
（2）从6个因子得分异常图来看，测区内因子1、因子2、因子5和因子6得分异常与该区地层中志留系地层中出露的燕山期小岩体有关。
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