廣東梓荊塘金多金屬礦區地電化學與次生暈異常對比研究

■黃標

（廣東省核工業地質調查院廣東廣州510800）

廣東梓荊塘金多金屬礦區地電化學與次生暈異常對比研究

■黃標

（廣東省核工業地質調查院廣東廣州510800）

本文選取廣東梓荊塘金多金屬礦區的18號測線做地電提取測量（CHIM）與土壤次生暈對比研究，次生暈與深穿透地球化學探測技術中的地電化學異常對比結果發現，地電提取的離子有部分來自淺部土壤，而更多的是指示隱伏礦體的深部活動態離子。地電提取元素的曲線形態遠優于次生暈的元素曲線形態，且地電提取各元素異常能清晰地指示深部礦體的相對位置、傾向及延伸方向，而次生暈異常則受地表因素影響較大，導致異常指示礦體的信息較模糊，這說明地電化學比常規化探方法更優于應用在外來運積物覆蓋區或殘坡積物覆蓋區。

地電化學次生暈梓荊塘對比研究

隨著現代社會的發展，使地球化學能夠借助高科技來直接地、有效地識別礦化信息的能力大大增強，因此，地球化學一直在金屬礦產勘查過程中起著至關重要的作用。但隨著礦產資源勘查向深部和覆蓋區的轉移，傳統的地表地球化學勘查技術受到了很大限制，因此需要利用新方法尋找隱伏礦床迫切重要［1］。在新的找礦戰略指導下，發展新的戰略性與戰術性技術方法，以期能發現深部隱伏礦傳出的常規方法難以發現的重要找礦消息，為隱（盲）礦床，已知礦的過度延深及難識別礦床的勘查提供了新的理論依據和技術方法。在這種發展形勢下，我國地質工作者提出了深穿透地球化學［2］。地球電化學作為深穿透地球化學探礦技術的重要組成部分，可以為深部直接找礦提供有效手段，緩解我國礦產資源極度緊缺的局面具有重大的經濟效益。

1　地質背景

梓荊塘礦區出露的地層從老到新主要有中上元古界云開群、白堊系及第四系（圖1）。云開群（Pt2-3Yb-3、Pt2-3Yc-1）地層主要分布于區域的北部、中部及西部大面積區域，是區域內主要的含金層位；白堊系地層（K1a、K1b）分布于區域的東南部，是羅定盆地的主要地層巖性。測區內主要為區域性斷裂帶F4，橫跨礦區北部，長度大于5km，寬2-10m，走向北東東，傾向北西為主，傾角60-80°，斷裂構造帶主要為硅化巖、硅化碎裂巖，見黃鐵礦化。F4也是云開群與羅定組的分層接觸帶，加上較強的硅化、黃鐵礦化等圍巖蝕變特征，為礦區內金礦的運移再富集提供良好的動力條件和充足的聚集空間。因此，區內成礦條件較好，具有一定的找礦前景。研究區沒有巖漿巖出露，僅局部見一些花崗質小巖脈穿插于云開群地層中，巖性以混合花崗巖為主，與成礦關系不大。

2　地電化學原理及應用條件

2.1地電化學原理

地電化學提取測量法（CHIM）是建立在地下巖石中的離子動態平衡狀態為基礎的，是一種地球化學方法。地下礦體經過電化學溶解作用所溶解的部分離子在外加電場的作用下向上部遷移并在測點處不斷形成積累。通過測定所積累的離子含量隨時間的變化規律，即可指示隱伏礦體的賦存位置及相對規模大小。在外加電場的作用下，打破了深部動態平衡的離子狀態，即產生兩極分化。陰離子不斷向無窮遠極遷移，陽離子不斷向接收極遷移；其中離子的遷移是以相鄰單元體積內的離子沿電流場的方向移出和移入并最終形成接收器中的陽離子積累，而并不是直接從深部遷移至地表［3］；實際上，巖石中的離子大部分是以絡合離子形式所存在的，在外加電場的作用下，發生解離作用并促使元素富集到離子收集器中，通過測試分析收集器中指定元素及含量，發現與隱伏礦體有關的元素異常，從而達到找礦的目的［4］。

2.2應用條件

地電化學方法是基于離子暈的存在，故地電提取的前提條件主要包括：離子源、離子通道與地表覆蓋條件等。

（1）離子來源：礦物成份復雜，硫化物多，地下水豐富，則礦體的電化學溶解能力就強，離子暈就更發育。這是地電提取所獲得良好效果必備條件之一。

（2）離子通道條件：金屬離子向上運移的良好條件是礦體上方構造發育。若礦體上方構造不發育，而且存在礦上屏蔽層時，地電異常則相當微弱，甚至無效。

（3）覆蓋層條件：從離子累積空間角度看，地電提取法適合在厚層較均一的殘坡積物或外來運積物覆蓋區開展工作，厚度從幾米至幾十、數百米均可［5］。

3　對比研究

為了對比地電提取與次生暈的異常效果，以及研究地電提取異常是來源于地表土壤還是深部礦體的問題，我們選取與廣東梓荊塘金多金屬礦觀區（低山丘陵）的18號測線做地電提取測量（CHIM）與土壤次生暈對比研究（圖2）。對18號線上的2種元素（Cu、Au、）的地電提取和次生暈含量進行對比研究（圖2），結果顯示：Au、Cu元素的地電提取異常曲線均優于次生暈異常的曲線，地電提取曲線完整程度和清晰程度比次生暈的強，地電提取異常反映深部礦體信息能力較強。成礦元素Au的地電提取異常曲線很好顯示隱伏Au礦位置和形態，在已知礦體和已知見礦鉆孔ZK1801的正上方地電提取異常曲線完整清晰，而次生暈Au在這里的異常比較平緩且異常值較低，并且次生暈Au的最大值正下方并沒有礦體的存在，這說明次生暈異常則受地表因素影響較大，導致異常指示礦體的信息較模糊，不能很清晰地反映深部礦體位置。Cu元素也是如此，在已知礦體的正上方，Cu元素的地電提取異常值最大，其次為已知見礦鉆孔ZK1801的正上方，而在已知礦體上方沒有清晰的次生暈Cu異常。

4　結語

通過從對比的實驗我們可以得出以下結論：

（1）地電提取均能清晰、完整地反映礦體的具體信息。

（2）地電提取元素的曲線形態優于次生暈的元素曲線形態，且電提取各元素異常能清晰地指示深部礦體的相對位置、傾向及延伸方向，而次生暈異常則受地表因素影響較大，導致異常指示礦體的信息較模糊。

（3）地電提取的離子的似乎都來自近地表的土壤中，但是其實這些離子都是來源于深部礦體，這個研究說明在當有外加電場時，一方面激活了土壤中原有金屬元素的賦存狀態，使大量的絡合離子以及其它呈穩定或不太穩定的元素形式進行解離，另一方面可驅使陰、陽離子向提取電極遷移和加速離子的運動速度。由于電極周圍氧化還原反應的發生，使得以電極為中心由近及遠、由表及里、由淺到深發生離子的遷移和電荷的轉移，打破了原有的深部基巖礦體與上覆蓋層之間建立的原始氧化還原場的平衡。為了維持新的平衡，每個單元體積移出的離子，要由相鄰單元體積內的離子移入來補充。這樣，處于動態平衡的離子就象接力賽跑一樣，一個接一個地向上遷移。如果地下深部有礦體存在，礦體電化學溶解產生的金屬離子就會源源不斷地向上遷移，形成動態平衡的離子暈。盡管單個離子的遷移速率較小，遷移距離較短，但無數個離子的相互傳遞，即可完成長距離的搬運，所以提取的金屬離子具有深部礦體的信息［5］。

可見，地電提取方法可用于厚層外來運積物覆蓋區，在常規化探無效或者效果較差的情況下，發現或強化弱異常。

［1］王學求．礦產勘查地球化學：過去的成就與未來的挑戰．地學前緣，2003（1）：239～248

［2］謝學錦，王學求．深穿透地球化學新進展．地學前緣，2003（1）：225～238

［3］羅先熔，康明，等.地電化學成暈機制、方法技術及找礦研究．北京：地質出版社，2007.3

［4］羅先熔，王葆華，文美蘭，等.地電化學集成技術尋找隱伏金礦的研究及找礦預測．北京：冶金工業出版社，2010.1

［5］譚克仁，蔡新平.吸附電提取技術野外實驗研究.大地構造與成礦學，2000，24 （2）：189～193

［6］羅先熔.尋找金、銀、銅、鉛、鋅等金屬礦床的新方法--地球電化學勘查.有色金屬礦產與勘查，1999，8（6）：676～677

［7］黃標，羅先熔，覃斌賢，等.地電化學新方法尋找隱伏多金屬礦--以青海三岔礦區為例.現代礦業，2012，9：57～61

［8］陳希泉，羅先熔，劉莉文，等.地球電化學勘查法尋找不同景觀區隱伏金礦的研究.礦產與地質，2007，01：70～74

［9］劉吉敏，劉占元，程志中.地電化學法在隱伏礦產勘查中的應用效果.北京：地質出版社，1993.

P62［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-148-2