水文地球化學(xué)勘查在地質(zhì)找礦中的方法研究

常旭坤

（云南有色地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院，云南 昆明 650216）

目前，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對各種資源的需求日益增加，然而，容易被發(fā)現(xiàn)的礦床數(shù)量日益減少，找尋埋深較深或被覆蓋的礦產(chǎn)迫在眉睫，而地球化學(xué)找礦方法由于其在找尋隱伏盲礦方面的優(yōu)越性逐漸發(fā)展起來，特別是水文地球化學(xué)勘查，具有很大的潛力和遠(yuǎn)景，因?yàn)槠溲芯繉ο笾饕獮榈叵滤叵滤谟械牡胤娇梢詮臄?shù)百米或更深上升補(bǔ)充地表水，因?yàn)槠浞从车纳疃雀?，對深層礦產(chǎn)的找尋有利。

水文地球化學(xué)找礦原理：在自然界中，有很多元素可以被用來指示礦體的存在或者找礦的方向，當(dāng)它們的含量達(dá)到一定范圍時(shí)，利用其含量范圍可以區(qū)分不同地質(zhì)體.從而指示礦體的存在或者找礦的方向，它們主要為成礦元素和伴生元素等，此外根據(jù)指示元素的組合關(guān)系也可以知道我們?nèi)ふ业V體。當(dāng)?shù)V體及其原生暈、次生暈中的元素通過溶解作用、氧化作用、電化學(xué)溶解、碳酸作用、生物作用以及膠體的作用進(jìn)入水中，水中某些元素的含量將會增高，可能為原先的數(shù)百倍，在個(gè)別情況下甚至超過數(shù)千倍，水的其他化學(xué)成分會發(fā)生變化，如果我們對所在地區(qū)的水進(jìn)行取樣，進(jìn)行水化學(xué)分析，一旦發(fā)現(xiàn)水異常，我們就可以根據(jù)所在區(qū)的地質(zhì)條件、礦床特征、圍巖性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地下水的礦化度、有機(jī)物對pH值的影響、水遷移系數(shù)與金屬元素遷移系數(shù)的關(guān)系等來分析異常，對這一異常作出評價(jià)，若為礦異常則可同時(shí)結(jié)合土壤地球化學(xué)測量、巖石地化學(xué)測量、重力測量、電法測深等方法，可以大致確定這一礦體的位置。

目前水文地球化學(xué)找礦標(biāo)志依據(jù)其分布和形成的特征分為礦體標(biāo)志和暈標(biāo)志，根據(jù)其一定類型金屬礦床的關(guān)系分為直接標(biāo)志和間接標(biāo)志，在不同的地區(qū)，運(yùn)用不同的找礦標(biāo)志，常?？梢云鸬绞掳牍Ρ兜淖饔?，因此我們要靈活運(yùn)用。

水異常由于礦體產(chǎn)出條件不同，隨季節(jié)性變化呈現(xiàn)出不同的特征，當(dāng)?shù)V體位于包氣帶時(shí)，水異常只在降雨融雪期、包氣帶有下滲水通過時(shí)形成，并在降雨后期或降雨后一定時(shí)期出露，在干旱期，包氣帶下滲水不存在時(shí)，水異常小時(shí)；當(dāng)?shù)V體一部分位于潛水面之上，一部分位于潛水面之下時(shí)，水異?？沙Ｄ瓯话l(fā)現(xiàn)，但強(qiáng)度隨季節(jié)明顯波動(dòng)；當(dāng)?shù)V體位于潛水面以下的飽水帶中，當(dāng)?shù)V體接近潛水面時(shí)，只要見地下水就會發(fā)生水異常，且水異常時(shí)水中元素一年內(nèi)變化微弱，比較穩(wěn)定，當(dāng)?shù)V體埋藏在很深的飽水帶中時(shí)，水異常難以以泉水出露，又是在河水中能發(fā)現(xiàn)其微弱異常。

除此之外，水文地球化學(xué)異常的形成還受其他多種因素影響，因此應(yīng)對其進(jìn)行綜合分析，因此應(yīng)建立一系列有關(guān)盲礦體和水文地球化學(xué)異常的成因聯(lián)系和空間關(guān)系的已知模式，目前主要?jiǎng)澐譃闉槲宸N模式：(1)在深切割的山區(qū)，與盲礦體有關(guān)的水文地球化學(xué)異常；(2)在受切割的準(zhǔn)平原環(huán)境內(nèi)，與隱覆礦床及其被埋的原生暈相聯(lián)系的水文地球化學(xué)異常；(3)與流經(jīng)盲礦的上升水相聯(lián)系的水文地球化學(xué)異常；(4)在層間水內(nèi)受切割的水文地球化學(xué)異常；(5)在被疏松物覆蓋的礦體上的擴(kuò)散水文地球化學(xué)異常。通過對模式的理解，在不同的地區(qū)引用不同的方法，從而可以對異常作出更精確的評價(jià)。

步驟：水文地球化學(xué)的找礦的步驟主要包括野外勘查、水樣分析、正常水化學(xué)元素含量分析、異常評價(jià)、室內(nèi)資料整理及圖件編制。

野外勘查主要包括水文地球化學(xué)剖面的研究、樣品的采集和填圖等工作；水樣分析主要是對采集水中指示元素含量的分析，可以用光譜分析；而正常水化學(xué)元素含量分析則是對水中一般元素含量的分析，可以直接在野外用輕便水質(zhì)分析箱或在野外工作站直接分析；異常評價(jià)主要是對水中元素發(fā)生異常作出評價(jià)，看是否為礦體引起的；室內(nèi)資料整理及圖件編制主要是對前期獲得的一些數(shù)據(jù)和別的資料的整理，，繪制出水文地球化學(xué)勘查預(yù)測圖，預(yù)測礦體存在的可能位置。適用條件：由于原生礦物及大多數(shù)次生礦物在水中的溶解度極低，再加上水的稀釋作用，所以水文地球化學(xué)異常的濃度值往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于巖石、土壤地球化學(xué)異常的含量值，低至ppb級，[2]因此目前水文地球化學(xué)找礦方法主要適用于地形切割較強(qiáng)或中等，水系發(fā)育特別是水系受地下水補(bǔ)給的地區(qū)，而對于地形平坦、水系不發(fā)育或者水系完全有地表水補(bǔ)給的地區(qū)則效果不好。

結(jié)束語：我國水文地球化學(xué)雖起步較晚，但近些年發(fā)展迅速，逐漸體現(xiàn)出其優(yōu)勢，但需要我們注意的是不存在一種普遍使用的找礦準(zhǔn)則，在任何一個(gè)地區(qū)我們都應(yīng)該進(jìn)行試驗(yàn)，針對當(dāng)?shù)氐木坝^條件、找尋礦產(chǎn)的物質(zhì)成分、地形切割程度和異常出現(xiàn)的部位來確定礦體的依據(jù)。水文地球化學(xué)找礦方法可用于普查、詳查和勘探各階段尋找盲礦和被疏松層覆蓋的礦體，而目前主要用其尋找金屬硫化礦床、鹽礦、鈾礦、石油天然氣等。

[l]羅先熔，等著?？辈榈厍蚧瘜W(xué).北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

[2]阮天健，朱有光著。地球化學(xué)找礦.北京：地質(zhì)出版社，1985.

[3]王崇云，等著。地球化學(xué)找礦基礎(chǔ).北京：地質(zhì)出版社，1987.

[4]劉英俊，邱德同等著?？辈榈厍蚧瘜W(xué).北京：科學(xué)出版社，1987.