柴北缘缝合带是我国重要的金银铅锌多金属成矿带,在该成矿带中已发现了锡铁山超大型SEDEX型铅锌矿床以及滩间山大型造山型金矿床等。这些矿床在传统的地球化学异常图上反映出“高、大、全”的异常特征,但夹在锡铁山与滩间山中间的双口山南东一带地质情况复杂,为典型的荒漠戈壁景观区,风成沙十分发育,对找矿工作造成了严重干扰,化探异常往往呈现小而弱的特点,找矿工作一直以来没有取得较大的突破,同时部分地段异常面积过大给异常查证带来困难。如何在柴北缘地区复杂的地质条件、特殊的地质景观下寻找与矿化相关的异常区,分析低背景场和弱小异常的成矿潜力,在没有传统“高、大、全”异常表征的条件下寻找有利成矿靶区是本文的研究重点。首先,本文针对柴北缘地区独特的地貌特征与成矿背景,采取了基于分形(多重分形)理论的含量-面积法(C-A)和能谱密度-面积法(S-A)分别求取单元素异常,对比传统化探处理方法结果,发现C-A模型中的低异常下限值较小,圈定的异常面积较大,不利于减小工作量和靶区优选工作,而高异常下限值可以包含大多数矿床,圈定异常面积小,有利于异常查证工作;S-A模型分离出的背景场能够很好的发现含矿地层,异常场可以很好的排除背景场的干扰因素,高异常场缩小了异常查证面积,低背景场突出了弱小异常。其次,分别运用元素相关性分析、经典主成分分析(PCA)和采用ilr变换的稳健性主成分分析法(RPCA),经典因子分析(FA)和采用clr变换的稳健因子分析(RFA)方法求取元素组合关系,发现对数比(clr、ilr)变换相比传统方法或log变换能有效地打开数据的闭包效应,充分提取出元素本身的相关关系;robust方法分析相比classical方法可以压制离群值影响;通过稳健主因子分析主要得到两组元素组合分别为Au、Ag、Pb、Sb、Hg和Cu、Zn、Cr、Ni、Co组合,分别代表该区存在的SEDEX型的Au、Ag、Pb矿和与基性超基性岩相关的Cr-Ni组合和与VMS型矿床相关的Cu-Zn-Co组合。最后,基于因子载荷求取组合异常并进行靶区圈定,验证并比较了与实际矿(化)点的关系,以此来评价对比组合异常的合理性和成矿潜力,最终为柴北缘相似地区进一步的勘查工作提供指导和借鉴。