土壤地球化學(xué)測量異常在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用研究

■黃凱軍 劉勁松

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì) 安徽安慶246003）

土壤地球化學(xué)測量異常在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用研究

■黃凱軍 劉勁松

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì) 安徽安慶246003）

本文主要介紹了土壤地球化學(xué)方法的測量的基本原理、測量方法，并分析了該方法找礦應(yīng)用的基本原理、應(yīng)用條件和具體的測量方法。本文認(rèn)為選擇正確的土壤地球化學(xué)測量方法，能在短時間內(nèi)有效地縮小靶區(qū)、圈定異常形態(tài)和規(guī)模，對異常的成礦遠(yuǎn)景作出評價；在已知礦區(qū)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(qū)，它是一種有效的找礦方法。

土壤地球化學(xué)測量次生暈異常找礦應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會及生產(chǎn)對礦產(chǎn)資源的需求日漸增大。為了滿足生產(chǎn)及社會發(fā)展的需要，不得不投入新一輪的找礦工作中?？辈榈厍蚧瘜W(xué)作為一門年輕的科學(xué)，幾十年以來取得了快速的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛深入到地質(zhì)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(fā)現(xiàn)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(xué)測量的方法、基本原理及其在找礦過程中的實(shí)際應(yīng)用。

1　土壤地球化學(xué)方法簡介

在土壤地球化學(xué)的異常地段，找出與礦床有一定關(guān)系的礦床次生分散暈，就叫土壤地球化學(xué)找礦，其作用是以科學(xué)找礦的方式來促進(jìn)找礦效率的提升。在對土壤中元素系統(tǒng)進(jìn)行測量的基礎(chǔ)上，進(jìn)而對其集中的規(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)過對其中異常情況的挖掘，對異常情況進(jìn)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?yàn)楦鞣N地質(zhì)條件的限制，會遇到種種的困難，對此該技術(shù)能夠很好的解決這樣的難題。利用這種技術(shù)進(jìn)行找礦的時候，就是在覺察到的一些地段中針對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。

2　土壤地球化學(xué)分析基本依據(jù)

2.1成礦元素垂向運(yùn)移

礦物元素在地球固體內(nèi)部并非是固定不變的，而是時刻處于高速運(yùn)動狀態(tài)之中，部分元素的遷移速率極高，遠(yuǎn)超過利用擴(kuò)散模式所計(jì)算出來的速度。此外，除了成礦作用和地質(zhì)作用會造成地球化學(xué)異常外，已成礦體的元素遷移也會造成地球化學(xué)異常，這種成礦元素的遷移通常表現(xiàn)為垂向運(yùn)移，這種垂向運(yùn)移與其成礦環(huán)境的空間結(jié)構(gòu)有著極大的關(guān)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(jī)無機(jī)物質(zhì)等的影響，礦體會受到物理化學(xué)、電化學(xué)、生物化學(xué)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(fā)生擴(kuò)散作用發(fā)生垂向運(yùn)移。同時，礦體在氧化還原作用下會釋放熱量，并產(chǎn)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(chǎn)生大規(guī)模環(huán)流使金屬離子發(fā)生垂向運(yùn)移。

2.2土壤次生暈異常

成礦元素的垂向運(yùn)移最終使金屬離子遷移至潛水面處，在毛細(xì)作用、地下水蒸發(fā)作用、有機(jī)物、吸附作用等的影響下運(yùn)移至地表形成礦體金屬元素濃集區(qū)。當(dāng)濃集于地表的金屬元素受水流沖刷、風(fēng)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(xiàn)象表現(xiàn)出來。金屬元素在匯水盆地形成土壤次生暈異常，通?？梢詫R水盆地分為背景區(qū)、異常元素供應(yīng)區(qū)和異常消減區(qū)三個部分。背景區(qū)位于異常元素供應(yīng)區(qū)的上游，異常元素供應(yīng)區(qū)位于元素濃集區(qū)水系方向的投影上，異常消減區(qū)由于受背景物質(zhì)的沖淡作用呈現(xiàn)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(shí)際測量中依據(jù)形成異常的距離的線性函數(shù)進(jìn)行計(jì)算還有所不足，還需要依據(jù)次生暈規(guī)模等進(jìn)行計(jì)算?？偟恼f來，礦體的大小、埋深決定了次生暈的規(guī)模，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行礦石元素的定性和定量分析。

3　土壤地球化學(xué)測量的方法及其找礦應(yīng)用

土壤地球化學(xué)找礦是在系統(tǒng)地測量土壤中元素的分布的基礎(chǔ)上，研究其分散、集中的規(guī)律及其與礦床表生破壞的聯(lián)系，通過發(fā)現(xiàn)異常，解釋評價異常來進(jìn)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(guān)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(xué)找礦就是要在所發(fā)現(xiàn)的土壤地球化學(xué)異常地段中，區(qū)分出與礦床有關(guān)的次生暈，進(jìn)而達(dá)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(fēng)化的基礎(chǔ)上通過成壤作用逐漸形成。主要成分是礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)。成壤過程中發(fā)生物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化及生物風(fēng)化。在土壤垂直剖面上生物和生物化學(xué)作用隨深度加大而減弱，出現(xiàn)了土壤分層現(xiàn)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(fēng)化破壞，與成礦有關(guān)的元素在表生條件下以礦物碎屑、膠體質(zhì)點(diǎn)、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(xué)測量的應(yīng)用

應(yīng)用條件：

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

①尋找隱伏礦體、預(yù)測隱伏礦體的礦石類型和礦化的大致規(guī)模。

②在覆蓋、半覆蓋地區(qū)，根據(jù)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(zhì)體的界線，確定斷裂構(gòu)造的具體位置。

4　結(jié)論

土壤地球化學(xué)找礦作為一種逐漸成熟、有效的常規(guī)地球化學(xué)找礦方法，既可以用于區(qū)域化探掃面（1：20萬-1：5萬地球化學(xué)調(diào)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(xué)測量方法，有快速、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)，依據(jù)大比例尺土壤地球化學(xué)測量掃面異常特征，能在短時間內(nèi)有效地縮小靶區(qū)、圈定異常形態(tài)和規(guī)模，查明異常源，對異常的成礦遠(yuǎn)景作出評價，結(jié)合其他相關(guān)地質(zhì)、物探資料可以為進(jìn)一步勘查的工作提供科學(xué)依據(jù)。在已知礦區(qū)為擴(kuò)大遠(yuǎn)景，通常在其外圍開展大比例尺土壤地球化學(xué)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(qū)，它是一種有效的找礦方法。

[1]蔣永建，魏俊浩，周京仁，王忠銘，紀(jì)兆家，王發(fā)艷.勘查地球化學(xué)新方法在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用及其地質(zhì)效果 [J].物探與化探，2010（02）.

[2]付小錦.土壤地球化學(xué)測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年第04期.

[3]徐磊,白進(jìn)鐘.淺談地球化學(xué)土壤測量在找礦中技術(shù)應(yīng)用 [J].城市建設(shè)理論研究2012年第16期.

P59[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-188-1