土壤元素測(cè)量在地質(zhì)找礦工作中的作用

胡雄成

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)城市化進(jìn)程在逐步加快，工業(yè)化程度越來越高，礦產(chǎn)資源的問題日趨突出。目前礦產(chǎn)資源的開采已經(jīng)無法滿足社會(huì)的需求，針對(duì)這種情況，就需要大力進(jìn)行地質(zhì)找礦工作。其中土壤元素測(cè)量是非常重要的方法和手段，需要引起人們的重視。

關(guān)鍵詞：土壤元素測(cè)量；地質(zhì)找礦；作用

引言

在對(duì)土壤中元素系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)而對(duì)其集中的規(guī)律、表生礦床破壞的關(guān)系和分散性上進(jìn)行研究分析，這就是所謂的土壤地球化學(xué)找礦工藝。經(jīng)過對(duì)其中異常情況的挖掘，對(duì)異常情況進(jìn)行解釋和評(píng)價(jià)的一種非常有效的方式，在具體的找礦工程中，因?yàn)楦鞣N地質(zhì)條件的限制，會(huì)遇到種種的困難，對(duì)此該技術(shù)能夠很好的解決這樣的難題。利用這種技術(shù)進(jìn)行找礦的時(shí)候，就是在覺察到的一些地段中針對(duì)存在的一些地球化學(xué)異常情況，將和礦床相關(guān)的次生暈區(qū)分出來，進(jìn)而將找礦效率提升上來的一種方式，為提高找礦的科學(xué)性上提供一定的幫助。

1、土壤中元素的分布及含量

1.1、土壤元素的化學(xué)性質(zhì)。分析土壤元素的化學(xué)性質(zhì)時(shí)要對(duì)元素的化合建、離子半徑、電價(jià)等進(jìn)行分析，同時(shí)還要考慮各元素的放射性和重力性質(zhì)，土壤元素的這些性質(zhì)會(huì)對(duì)土壤元素極其化合物的遷移造成影響。元素的晶格能對(duì)元素化合物的穩(wěn)定性有很大的影響，主要由元素的電價(jià)和離子半徑?jīng)Q定。土壤中元素在水溶液的表現(xiàn)對(duì)元素的電價(jià)和離子半徑也有很大的影響，具有較高的晶格能和抗風(fēng)化能力強(qiáng)的元素，常常會(huì)均勻的分散在土壤中。

1.2、母巖的主要成分。巖石經(jīng)過長(zhǎng)期風(fēng)化，逐漸形成土壤，對(duì)于不同的巖石，所含的元素及元素的含量是不同的，因此，巖石風(fēng)化產(chǎn)物及土壤元素的含量也不盡相同。例如超基性巖區(qū)土壤中Cr、Ni的含量比較多，Co在基性巖石土壤中含量比較多。

1.3、氣候條件對(duì)土壤的影響。溫度和濕度對(duì)土壤自身性質(zhì)有很大的影響，溫度和濕度有可能在土壤運(yùn)輸中引起土壤風(fēng)化。溫度和濕度決定了土壤腐殖含量比例，降雨量越少，空氣的溫度越高，土壤的腐殖含量越少，而土壤的酸堿度受土壤腐殖含量的影響比較低，當(dāng)出現(xiàn)降雨天氣，土壤中的部分元素會(huì)被沖刷出來，在進(jìn)行土壤元素檢測(cè)時(shí)，可以分析土壤中各元素的含量，從而確定礦床的位置。

2、基本的應(yīng)用原理分析

2.1、有關(guān)殘?jiān)e層次生暈的構(gòu)造過程和相關(guān)的原理

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，在巖石風(fēng)化的前提之下經(jīng)過成壤之后，逐漸的構(gòu)成了一種形式，這就是構(gòu)成土壤的方式。有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)是土壤的主要成分。在成壤的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)生物風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和物理風(fēng)化。生物化學(xué)和生物作用在土壤垂直剖面上，在深度加深時(shí)會(huì)出現(xiàn)減弱的情況，這樣就會(huì)構(gòu)成土壤分層的情況。主要分為A1亞層、A2亞層、AO、A層、母質(zhì)層（B層）、淀基層（C層）和D層等。詳細(xì)來講，一些植物的殘?bào)w被分解了之后就行成了AO，淋溶層就是A層，有富含有機(jī)質(zhì)的粉砂、粘土和砂構(gòu)成了A1亞層，有砂構(gòu)成了A2亞層，并且有一定的粘性差、粘土存在于其中；有A層淋溶下來的粘土質(zhì)點(diǎn)和氫氧化物堆積而構(gòu)成了B層；A、B層的母質(zhì)就是C層，未風(fēng)化的基巖就是D層。

2.2、形成次生暈的作用

根據(jù)具體情況分析，在形成次生暈的時(shí)候，通過遷移元素成暈的方式為：首先，機(jī)械分散的形式，遷移時(shí)元素為固相形式，在形成一些礦床機(jī)械分散時(shí)，構(gòu)成次生作用；其次，水成分散情況。礦石中的組分在表生作用下在水里面呈分子、絡(luò)離子或者離子方式來遷移，對(duì)于形成硫化物礦床的次生暈這種分散作用會(huì)較為明顯；再次，生物的遷移情況。通過植物的根系可以在土壤里面，尤其是在礦體周圍的土壤里面對(duì)一些微量元素進(jìn)行吸收，向植物的各種器官中進(jìn)入，這就是該方式的主要特征。當(dāng)植物的葉、枝落在地表上，就能夠在AO層中聚積一些元素。在這些枝葉腐壞了之后，吸收的這些元素又會(huì)向地下水和地表水中轉(zhuǎn)入，之中植物又會(huì)吸收其中的一部分，另一部分在腐敗層中堆積，伴隨著地下水，一部分向土壤B層中滲入，被粘土礦物和氫氧化物等吸附，就會(huì)聚焦土壤中的一些元素，構(gòu)成分散暈。

3、土壤元素測(cè)量在地質(zhì)找礦工作的應(yīng)用

3.1、土壤元素測(cè)量在地質(zhì)找礦中的表現(xiàn)。將土壤元素測(cè)量法用于地質(zhì)找礦工作中，操作不但十分簡(jiǎn)單，還能有效的節(jié)省投資成本，提高地質(zhì)找礦質(zhì)量和工作效率，土壤元素測(cè)量法在地質(zhì)找礦工作中有十分廣闊的應(yīng)用前景。土壤元素測(cè)量能有效的將物探方法和地質(zhì)方法結(jié)合起來，對(duì)浮土掩蓋下的各種巖體進(jìn)行圈定；土壤元素測(cè)量能對(duì)某一地區(qū)的含礦量進(jìn)行調(diào)查，例如探測(cè)某斑巖銅礦時(shí)，利用土壤元素測(cè)量能將潛伏在深層表土下的銅礦顯示出來，探明礦區(qū)外圍銅礦的分布點(diǎn)；土壤元素測(cè)量能直接確定浮土下的礦床，當(dāng)比例尺條件符合相關(guān)要求，對(duì)含礦地區(qū)進(jìn)行土壤元素測(cè)量能直接確定隱伏的礦床，如果再進(jìn)一步分析，能將礦體的厚度、性質(zhì)等基本信息預(yù)測(cè)分析出來，這樣對(duì)地質(zhì)找礦布置鉆孔有很大的幫助。

3.2、土壤元素測(cè)量的注意事項(xiàng)。在進(jìn)行地質(zhì)找礦時(shí)，只有在一定的條件下才能將土壤元素測(cè)量的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大。在正常情況下，當(dāng)浮土厚度小于1.0m，可以直接使用土壤元素測(cè)量法，這樣能取得良好的效果；當(dāng)浮土厚度大于1.0m、小于2.0m時(shí)，使用土壤元素測(cè)量時(shí)，要選用深層土層的試樣，不能選用淺地表土層的試樣；當(dāng)浮土厚度大于2.0m時(shí)，要采用手搖鉆進(jìn)行取樣工作，這樣才能保證土壤元素分布不受破壞，從而科學(xué)的判斷出礦床的位置。如果是在巖流、沙漠等地進(jìn)行地質(zhì)找礦工作，由于這些地區(qū)的物理風(fēng)化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，土壤大多是塊狀和大顆粒，因此，在這些地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)找礦工作時(shí)，盡量不要使用土壤元素測(cè)量法。

4、土壤元素測(cè)量野外工作方法

在野外進(jìn)行地質(zhì)找礦工作時(shí)，要根據(jù)工作的目的和任務(wù)確定取樣的間距和取樣的位置，在確定取樣的位置時(shí)，要根據(jù)地形圖和實(shí)際狀況，科學(xué)的設(shè)定取樣點(diǎn)；在取樣時(shí)要充分考慮各種影響因素，如天氣、風(fēng)化狀況、礦床規(guī)模等，在進(jìn)行土壤元素測(cè)量時(shí)，要將所有的土壤異常地帶圈起來，不能忽略小的礦體；在確定取樣層位時(shí)，要進(jìn)行必要的試驗(yàn)，要對(duì)分層的樣品進(jìn)行采集和測(cè)試，了解各層土壤中元素的含量，從而確定取樣的層位。endprint

5、土壤元素的應(yīng)用實(shí)例

5.1、工程概況

在某地區(qū)的測(cè)試區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)5 條規(guī)模比較大的銻金礦，其中1號(hào)銻金礦長(zhǎng)500m，鉛垂厚度為2.0m，礦體呈似層狀，傾斜角度為9°-12°，銻品味為1.20 % -1.34 %；5 號(hào)銻金礦位于礦床的北部，長(zhǎng)為80m，鉛垂厚度為1.50m-1.95m， 礦體傾斜角為10 ° -15°，銻品味為1.16% -2.36%。該地區(qū)降雨量比較豐富，濕度保持在65%以上，該地區(qū)的礦石礦物以輝銻礦為主，礦石礦物以石英為主，富礦體中輝銻礦以團(tuán)塊狀的形式出現(xiàn)，貧礦中輝銻礦以星散樁出現(xiàn)。該地區(qū)土壤大多為紅壤，根據(jù)該地區(qū)地形分析，適合使用土壤元素測(cè)量法進(jìn)行地質(zhì)找礦工作。

5.2、土壤元素測(cè)量。為確定測(cè)量技術(shù)指標(biāo)，對(duì)該地區(qū)的采樣層位、采樣深度、樣品加工粒級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)分析，得出采用物質(zhì)應(yīng)為兩側(cè)的殘坡積物，采樣層為土壤表土層，深度在25cm-40cm，采樣量為200g-300g。為了科學(xué)的反映出土壤富集層位和粒度，全面的圈出異常區(qū)，分別在土壤的深層、表土層及表面進(jìn)行采樣，每個(gè)土層設(shè)置兩個(gè)采樣點(diǎn)，然后進(jìn)行測(cè)量。

根據(jù)該地區(qū)的地形特征，將采樣密度控制在40-60點(diǎn)/km2，平均50點(diǎn)/km2。

5.3、測(cè)量結(jié)果。通過測(cè)量得出土壤中As、Sb、Cu、Au的最低含量（ω/10-6）比和最高含量比分比為20.1：168.4、0.9：108.5、35.2：709.4、0.90：31.46，As、Sb、Cu、Au等元素的異常下限分別為50×10-6、10×10-6、200×10-6、7×10-6，根據(jù)異常下限及采樣密度，對(duì)各元素范圍進(jìn)行圈定，進(jìn)而對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行開發(fā)，確定礦床的位置。通過測(cè)量、開發(fā)，最后確定出該測(cè)量范圍有一個(gè)長(zhǎng)為102m，鉛垂厚度為1.42m-1.65m，銻品味為1.23%-1.44%的銻金礦。

6、結(jié)語(yǔ)

在對(duì)地殼化學(xué)進(jìn)行研究的過程中地球化學(xué)在其中是一門重要的科學(xué)，在找礦的工作中發(fā)揮了重要的作用，有著非常重大的意義。在具體的工作中，要想對(duì)這項(xiàng)技術(shù)上扎實(shí)的掌握，就需要有關(guān)部門和單位對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的基本原理和要求上扎實(shí)的掌握，將區(qū)域內(nèi)找礦技術(shù)上不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，只有這樣才能用好這項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，才能將科學(xué)的理論和技支撐提供給找礦工作，將找礦工作的有效性和科學(xué)性真正的提升上來。

參考文獻(xiàn)：

[1]王小高，賀笑余，陳鵬，劉永賀.溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量在內(nèi)鄉(xiāng)韭菜溝礦區(qū)勘查中的應(yīng)用[J].物探與化探，2011，06：733-738.

[2]付小錦，王志剛，張啟軍等，土壤地球化學(xué)測(cè)量在菲律賓紅土型鎳礦勘查中的應(yīng)用[J].地質(zhì)找礦論叢.2010（04）.endprint