第三節 成礦金屬的共生聚集關係
為了揭示界麵水中化學組分之間的共生聚集關係，以及研究它們之間的成因聯係，采用單變或雙變量的統計分析，尚不能擺脫定性描述的研究階段，且提取的信息量有限，甚至有時會產生歪曲組分之間的聯係程度。這是因為從物質係統中提取的個別組分之間的相關性，不僅受這兩種研究組分的影響，而且還受到溶液中群體組分對其製約，並影響到研究組分之間的相關程度。為此賴以計算機計算和應用數學多元統計分析方法進行研究多變量之間的關係，不僅可避免上述缺陷，而且提取的信息量大，更接近於揭示溶液組分之間相關性的客觀實際狀況。下麵采用R—型聚類分析和因子分析進朽研究。
一、R—型聚類分析
比較清晰地揭示了界麵水中物質成分之間的共生聚集關係。
1.當相似性糸數為0.02時，句將變量分為兩個大類：變量Mn、Fc、Cu、Ni、Co和Si、Ca構成一個大類。而Na、Mg、K、Eh構成另一個大類。這兩個大類之間可看成為不相關的。當相似性係數為0.174時，則第一大類又可分為Mg、Si、Fe和Ca兩個亞類。
2.成礦金屬Mn、Fc、Cu、Ni在第一大類裏，說明它們具有明顯的共生聚集關係，而與其它金屬K、Na、Mg等相關性很差。
3.主要成礦金屬Mn、Fe與Si的相關性密切，次為Ca，顯示了主要成礦金屬與海洋生物之間的密切相關的關係。海洋生物生命過程中吸收和儲存了水中的金屬，並通過生命過程中的排泄物及其死亡後的遺骸經水的溶蝕作用後釋放到界麵水中。洋底沉積物多為矽藻軟泥和鈣質軟泥，以及底層洋水中底棲生物的發育，均可作為海洋生物在釋放金屬的功效方麵的有力證據。
4.界麵水中成礦金屬Mn、Fc、Cu、Ni的共生聚集，正好證明了多金屬結核主要是由這類金屬組成的內在成礦因素。
二、因子分析
因子分析是一種對大量水化學測試數據進行分析和解釋的統計方法。它可將許多彼此間具有錯綜複雜關係的地質現象歸結為數量較少的幾個因子，而每個因子意味著地質變量的一種基本結合關係，往往可指出某種地質上的成因聯係。
為了便於與R-型聚類分析結果進行比較，以相同樣品數和變量數的界麵水進行因子分析。
從主因子解提取的7個因子經正交變換的方差最大因子解上看，各個變量在每個因子上的載荷分化並不顯著。因子具有較高載荷的變量依次為Mn、Fc、Cu、Ni和Si因子具有較髙載荷的變量依次為Si、Fe，因子主要反映了單一變量或載荷均較小，故均可不予討論。
上列因子模型清晰地反映了除在廠，因子上載荷最大外，其它成礦金屬均在因子上載荷為最大，顯然各成礦金屬中除Fe含量主要由因子提供外，其它金屬含量均是由因子提供的。
因子反映了成礦金屬等的共生聚集過程。這類成礦金屬的聚集與生物排泄物或殘骸的溶解釋放有關，生物成因的Si、Fe與這類組分在因子上的組合，明顯地說明了這個內在因素。
因子反映了由生物作用引起的礦化過程，主要成礦金屬變量載荷雖並不大，但僅次於義，這種現象還與變量pH值作用有關，因為堿度限製了含量的增髙。因此，屍:因子既反映了生物作用導致成礦金屬的聚集，又反映了介質溶液堿度的增髙導致溶解性成礦金屬含量的貧化，使它們由溶解的低價態向形成難溶的高價態氧化物、氫氧化物方向轉變。
通過上述兩種多元統計方法對界麵水中眾多的化學組分含量的運算和解釋，可作如下結論：
1.兩種方法所提供的成礦金屬共生聚集關係的信息基本上是相同的，因此獲得的認識是比較可靠的。
2.界麵水中成礦金屬Mn、Fe、Cu、Ni、Co具有共生聚集的特性。
3.成礦金屬與生物化學作用關係比較密切，以界麵水中生物成因組分Si和Co提供的信息為佐證，它們與成礦金屬呈正相關，且總是以在同一因子上呈現高載荷變量組合為特征。
4.界麵水呈堿性氧化環境，限製了溶解性低價態的成礦金屬的聚集，並對由生物化學作用產生的聚集起到了顯著的抑製作用。
5.界麵水的堿性氧化環境和生物化學作用在成礦金屬聚集上的對立，使金屬組分由溶解性的低價態向難溶的高價態方向移動，有利於界麵水中形成氣化物、氫氧化物的固體顆粒，並由於這些顆粒帶有電性又可吸附次要成礦金屬於顆粒表麵，從而導致了界麵水中這類可溶性成礦金屬含量的貧化。
第四節 成礦金屬的存在形式及其在成礦作用上的功能
在第四章中專門論述了界麵水是一種稀的成礦金屬溶液，可溶性成礦金屬濃度很低，不可能通過純化學的沉析途徑形成多金屬結核。因此，進一步查明和研究成礦金屬的存在形式和它們在成礦作用上的功能，顯然是至關重要的問題。
一、成礦金屬的存在形式
所謂水中化學組分存在的形式，係指水中化學組分的配合物種類。配合物是有中心原子或離子（通常是一種金屬）並被一組離子或分子所包圍而形成的化合物。因此，它是一種由兩個或多個能夠獨立存在的簡單物種相結合而形成的物質，在水溶液中比較穩定，也可發生部分離解作用。在這類化合物中一種是由簡單離子和水的偶極組成的水合物，水的配位偶極子大多數等於四和六。
這種給出的能力叫做金屬離子的酸度，酸度越大，金屬氫氧配合物就越穩定。例如：穩定常數，穩定常數在天然水中配合物的穩定性取決於多種因素，如離子的半徑和電荷，金屬離子半徑越小、電荷越大，則金屬配合物越穩定。因而金屬離子的離子電位（即電荷與半徑之比）越大，越有利子配合物的穩定性。
在成礦金屬之間，在同一指定配體所形成的配合物的穩定性，通常表現為如下順序：這個順序稱為天然的穩定性順序。
配體在決定金屬配合物穩定性中的因素還取決於堿強度、螯合反應、整環大小、空間張力和配體的代換。
由於這些金屬離子的價態是可變的，因此，當金屬離子被氧化時呈高價態，它所形成的配合物更為穩定。
因此，這類成礦金屬在水中的遷移，氫化態不如還原態，原因是這些組分的高價態的水.解性比低價態的強，而其氫氧化物的溶解度則比低價金屬氫氧化物低。金屬的原子價愈大，則形成了難溶的化合物，在表生過程中遷移能力也就愈低。
當水中有機物含量很大時，高價態的大部分可與有機酸結合形成混合物形式，則溶解性增強，被吸附性減弱，反應向液相方向進行。有機與無機配位體在溶液中可爭奪金屬離子。