土壤地球化學測量異常在地質找礦中的應用研究

■黃凱軍 劉勁松

（安徽省地質礦產勘查局311地質隊 安徽安慶246003）

土壤地球化學測量異常在地質找礦中的應用研究

■黃凱軍 劉勁松

（安徽省地質礦產勘查局311地質隊 安徽安慶246003）

本文主要介紹了土壤地球化學方法的測量的基本原理、測量方法，并分析了該方法找礦應用的基本原理、應用條件和具體的測量方法。本文認為選擇正確的土壤地球化學測量方法，能在短時間內有效地縮小靶區、圈定異常形態和規模，對異常的成礦遠景作出評價；在已知礦區有利于查明礦化延伸方向，尋找新的礦體；特別在疏松層廣泛覆蓋區，它是一種有效的找礦方法。

土壤地球化學測量次生暈異常找礦應用

隨著經濟的不斷發展，社會及生產對礦產資源的需求日漸增大。為了滿足生產及社會發展的需要，不得不投入新一輪的找礦工作中。勘查地球化學作為一門年輕的科學，幾十年以來取得了快速的發展，現已廣泛深入到地質找礦工作中，這不僅有助于提高找礦的效果和降低找礦工作的成本，而且在全國已通過該手段發現了眾多大中型有色金屬及貴金屬礦床。本文主要介紹了土壤地球化學測量的方法、基本原理及其在找礦過程中的實際應用。

1　土壤地球化學方法簡介

在土壤地球化學的異常地段，找出與礦床有一定關系的礦床次生分散暈，就叫土壤地球化學找礦，其作用是以科學找礦的方式來促進找礦效率的提升。在對土壤中元素系統進行測量的基礎上，進而對其集中的規律、表生礦床破壞的關系和分散性上進行研究分析，這就是所謂的土壤地球化學找礦工藝。經過對其中異常情況的挖掘，對異常情況進行解釋和評價的一種非常有效的方式，在具體的找礦工程中，因為各種地質條件的限制，會遇到種種的困難，對此該技術能夠很好的解決這樣的難題。利用這種技術進行找礦的時候，就是在覺察到的一些地段中針對存在的一些地球化學異常情況，將和礦床相關的次生暈區分出來，進而將找礦效率提升上來的一種方式，為提高找礦的科學性上提供一定的幫助。

2　土壤地球化學分析基本依據

2.1成礦元素垂向運移

礦物元素在地球固體內部并非是固定不變的，而是時刻處于高速運動狀態之中，部分元素的遷移速率極高，遠超過利用擴散模式所計算出來的速度。此外，除了成礦作用和地質作用會造成地球化學異常外，已成礦體的元素遷移也會造成地球化學異常，這種成礦元素的遷移通常表現為垂向運移，這種垂向運移與其成礦環境的空間結構有著極大的關系。在深部礦體勘探中，由于深部礦體處于地下水中，受地下水酸堿度、氧化還原性、有機無機物質等的影響，礦體會受到物理化學、電化學、生物化學等的作用，形成大量金屬離子。隨著這些金屬離子在礦體周圍不斷聚集，最終造成地下水中金屬離子的濃度差，因此而發生擴散作用發生垂向運移。同時，礦體在氧化還原作用下會釋放熱量，并產生氣體，使地下水溶液形成溫度差、密度差、壓力差、電位差等，造成水溶液產生大規模環流使金屬離子發生垂向運移。

2.2土壤次生暈異常

成礦元素的垂向運移最終使金屬離子遷移至潛水面處，在毛細作用、地下水蒸發作用、有機物、吸附作用等的影響下運移至地表形成礦體金屬元素濃集區。當濃集于地表的金屬元素受水流沖刷、風化剝蝕作用后，最終分散并于匯水盆地以土壤次生暈異常的現象表現出來。金屬元素在匯水盆地形成土壤次生暈異常，通常可以將匯水盆地分為背景區、異常元素供應區和異常消減區三個部分。背景區位于異常元素供應區的上游，異常元素供應區位于元素濃集區水系方向的投影上，異常消減區由于受背景物質的沖淡作用呈現出逐漸削減水平。不過，由于采樣位置及周邊地貌的影響，在實際測量中依據形成異常的距離的線性函數進行計算還有所不足，還需要依據次生暈規模等進行計算。總的說來，礦體的大小、埋深決定了次生暈的規模，以此為基礎進行礦石元素的定性和定量分析。

3　土壤地球化學測量的方法及其找礦應用

土壤地球化學找礦是在系統地測量土壤中元素的分布的基礎上，研究其分散、集中的規律及其與礦床表生破壞的聯系，通過發現異常，解釋評價異常來進行找礦的。由于礦體及其原生暈的表生破壞，在礦床上覆土壤中形成的，與成礦有關元素的含量增高的地段，稱為礦床次生分散暈（簡稱次生暈）。土壤地球化學找礦就是要在所發現的土壤地球化學異常地段中，區分出與礦床有關的次生暈，進而達到尋找礦床的目的。

3.1土壤測量找礦基本原理

3.1.1殘坡積層次生暈的形成

土壤是在巖石風化的基礎上通過成壤作用逐漸形成。主要成分是礦物質和有機質。成壤過程中發生物理風化、化學風化及生物風化。在土壤垂直剖面上生物和生物化學作用隨深度加大而減弱，出現了土壤分層現象。

3.1.2次生暈的形成作用

殘坡積層形成過程中，由于礦體及其原生暈的風化破壞，與成礦有關的元素在表生條件下以礦物碎屑、膠體質點、水溶液或離子形式遷移。遷移到礦體及其原生暈周圍的殘坡積層中，便形成了次生暈。

3.2土壤地球化學測量的應用

應用條件：

土壤測量早已成為地質礦產普查、礦區詳查和礦點檢查及區域化探異常檢查工作中的重要手段。尤其是在殘—坡積層發育的覆蓋—半覆蓋區，它是必不可少的基本的地球化學找礦方法。應用土壤測量可解決以下主要問題：

①尋找隱伏礦體、預測隱伏礦體的礦石類型和礦化的大致規模。

②在覆蓋、半覆蓋地區，根據土壤中的特征性元素組合及其含量變化，可以推斷松散層覆蓋下的巖石類型及其空間分布范圍，追索各種地質體的界線，確定斷裂構造的具體位置。

4　結論

土壤地球化學找礦作為一種逐漸成熟、有效的常規地球化學找礦方法，既可以用于區域化探掃面（1：20萬-1：5萬地球化學調查），也可以在礦床普查階段、詳查階段使用。在尋找金、銀、銅、鉛、鋅等礦床時，選擇正確的土壤地球化學測量方法，有快速、經濟、高效等優點，依據大比例尺土壤地球化學測量掃面異常特征，能在短時間內有效地縮小靶區、圈定異常形態和規模，查明異常源，對異常的成礦遠景作出評價，結合其他相關地質、物探資料可以為進一步勘查的工作提供科學依據。在已知礦區為擴大遠景，通常在其外圍開展大比例尺土壤地球化學測量，查明礦化延伸方向，尋找新的礦體。特別是在疏松層廣泛覆蓋區，它是一種有效的找礦方法。

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P59[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-188-1