土壤熱釋汞法在江西某金礦區的找礦試驗研究

鄒東風，姚 濤

（江西省地礦資源勘查開發中心，江西 南昌 330030）

眾所周知，汞及其化合物具有特殊的地球化學性質，如典型的親硫性和高的蒸汽壓，致使汞在內生環境下容易以類質同象或絡陰離子的形式存在，而在表生環境下又容易還原成自然汞[1]。自然汞在氧化還原電位和酸性介質中的穩定域較寬，且其穿透力較強，同時由于土壤對汞的強烈吸附作用，促使由地下深部上升的汞蒸氣在到達地表后容易吸附在地表土壤中形成汞的分散暈。土壤熱釋汞法即通過捕獲土壤中的吸附態汞從而達到示蹤的目的。該方法操作簡單、快速、成本低廉、重現性好，而且該方法應用具有及時性[1]，因而在很多領域都得到了應用。如其在地質找礦[2-5]、環境污染評價[6]、查明斷裂帶[7,8]及油氣化探[9]等方面均有一定的應用。此外，由于汞與金在地球化學特性上具有很多的共同之處，因此汞作為金的重要指示元素在金礦勘查中運用較為廣泛。

江西省某金礦區是一個老勘查區，在其外圍還有數個金礦點，本次工作以土壤化探為基礎，嘗試以土壤熱釋汞法對該區開展找礦試驗，以期能夠指導該區并推廣至周邊地區的找礦工作。

1 地質特征

勘查區地處揚子板塊南緣之九嶺—鄣公山隆起帶東段，位于鄣公山巨型復背斜構造西端與景德鎮深大斷裂的交接部位（九嶺～障公山東西構造帶與石門街北北東向大斷裂復合部位偏東部），次級構造屬八字腦環形構造的核部偏東。區內主要岀露有中元古界雙橋山群下亞群（Pt2sh1）的一套淺變質巖，其巖性主要為：絹云千枚巖、變余砂巖、變沉凝灰巖，次為第四系殘坡積、沖積層。

圖 1 某礦區地質簡圖

礦區斷裂構造以硅化破碎角礫巖帶的形式表現出來，主要見有四條（圖1），分別為廟下斷裂（F1）、W斷裂（F2）以及F3、F4斷裂，其中W斷裂（F2）為一含礦斷裂，位于礦區中部呈南北方向展布，是本區的主斷裂。斷裂由北向南呈舒緩波狀延伸，斷裂底部由灰黑色糜棱巖化、石英碎塊、變質巖角礫等組成；中部由強硅化巖組成，變質巖角礫、石英碎塊少且小，硅質成分占絕大多數，巖石致密堅硬，見黃鐵礦化、黃銅礦化，局部見鉛金銅礦化，為主要含礦部位；上部為硅化角礫巖，板巖角礫占多數，角礫由硅質、鐵質膠結，見石英細脈穿插，礦化不佳。

2 樣品采集和測試

為了了解熱釋汞法在某礦區的實用性和有效性。本次工作按照100m×40m的網度布設采樣點，采樣深度為土壤B層（40cm～50cm）。

將野外采集的土壤樣品風干后，將樣品加工至小于160目，用電子天平稱取0.5g的土樣裝入試管內，放入熱釋爐，將爐溫調到最佳熱釋溫度220℃（試驗確定），在室內用RG-1型單波長冷原子吸收測汞儀測定。

3 結果與討論

圖2 土壤金異常（左）與土壤熱釋汞異常（右）

為突顯熱釋汞異常，本次工作選取了土壤金元素數據與土壤熱釋汞數據做簡要對比。首先通過迭代法計算出熱釋汞和金的背景值X，再按X+2δ確定異常下限值T，并根據T，2T，4T圈定它們的外、中、內帶異常（見圖2），并可初步獲得以下幾點認識：

（1）從土壤金異常結果來看，本區土壤金異常受硅化破碎帶控制明顯，在硅化破碎帶的中段和南段，金的內帶異常極其發育，而在硅化破碎帶的外圍則只有零星的點狀異常發育且不成規模。

（2）從土壤熱釋汞異常結果來看，其在本區的異常分布較為零散、異常的面積不大和強度也不高，雖其異常整體的連續性較差，但不難看出的是其異常也具有沿硅化斷裂破碎帶分布的特點。

通過對比本區土壤金異常和土壤熱釋汞異常可以發現，它們在異常的特性上雖存在一定的差異，但均受本區硅化破碎帶的控制。

土壤金異常雖面積大，強度高，但濃集中心相對較為分散，給野外的勘查工作增加了一定的難度；土壤熱釋汞異常雖面積小、強度低、且相對較為分散，但也因此使得其重點突出，目標明確。

為此，在依據本區的土壤金異常和土壤熱釋汞異常開展野外的異常查證工作之后，基于地表及探槽的礦化情況在土壤熱釋汞的Ⅱ號異常和Ⅳ號異常處布設了鉆孔驗證。驗證結果顯示，在這兩處異常位置均見到有含金礦體。此外，根據驗證結果繪制了地質化探綜合剖面圖（圖3和圖4）。

圖3為38線地質化探綜合剖面圖也即Ⅱ號熱釋汞異常區：在該圖上，金異常和熱釋汞異常均呈現了往西偏的特征，與下伏金礦體的傾向一致，由于該區的西段地形較緩，有利于土壤的保存，因此其對汞異常的吸附效果較為明顯，東段較陡土壤的保存效果較差，其對汞的吸附效果較差，因此呈現了本圖上的特征。

圖3 38線地質化探綜合剖面圖

圖4為28線地質化探綜合剖面圖也即Ⅳ號熱釋汞異常區：從圖上金的分布形式來看，金在該線上呈現出了明顯的右偏，與礦體往西傾斜形成了較為明顯的差異，這可能受地面岀露礦體及地形的影響。本區西坡陡東坡緩，風化剝蝕的礦體在西坡的溝谷里匯集而在東坡的山坡上分散，因此形成了西邊的高值點及東偏的特征。而熱釋汞異常受坡度的影響，原地的土壤不容易保存從而影響了其對汞氣的吸附，從而使得其只是在山脊的硅化破碎帶處形成了一個明顯的單點異常。

圖4 28線地質化探綜合剖面圖

4 結論

（1）熱釋汞對尋找金礦具有較為明顯的指示作用，相比傳統的土壤化探異常，其異常的面積和強度都要相對較小和較低，因此其對縮小野外工作區范圍和鎖定靶區具有一定的參考作用，從而有利有減少野外的工作量而達到縮短勘查周期的目的。

（2）由于受地形等因素的影響，土壤對汞的吸附作用存在一定的差異，在地形較緩的地段，熱釋汞能較好的反應礦體的位置及其傾向，而在地形較陡的地段，其異常域和強度都會受到一定程度的影響，因此在對熱釋汞異常進行解釋和查證的過程中，不能忽略一些弱小異常的作用。