土壤地球化學(xué)測量過程及效果分析

劉國慶

摘 要：本文將通過對土壤地球化學(xué)進(jìn)行分析，以云南省金平縣那蘭銅鎳礦例進(jìn)行研究分析，通過樣品的采集加工及分析，得出銅、鎳、鈷、鉻、鐵元素相關(guān)性大，綜合異常明顯，重疊性高，異常梯度較大等特征，并根據(jù)綜合異常分析，共有3處能夠作為靶區(qū)，為銅、鎳礦找礦預(yù)測提供支持。

關(guān)鍵詞：土壤地球化學(xué)；樣品分析；異常；銅鎳礦

中圖分類號：P632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1.土壤電導(dǎo)率測量及元素活動測量的原理和步驟

1.1 土壤電導(dǎo)率測量的原理和步驟

1.1.1 原理

深埋于地底的金屬礦物在氧化還原性介質(zhì)的作用下，通過地下水的滲透以及擴(kuò)散，在地底可以形成特殊的天然電磁場，在金屬礦區(qū)的四周還會形成金屬離子暈，金屬離子會隨著地下水的循環(huán)、通過土壤的毛孔結(jié)構(gòu)、地面蒸發(fā)以及微生物的作用向地表轉(zhuǎn)移，從而吸附在土壤的地表部分，從而在礦物上方的土壤之中的金屬離子含量會不斷地富集。

1.1.2 簡要步驟

首先在帶勘探地區(qū)進(jìn)行樣品采集，通過電子天平稱取10g的土壤樣品，放入盛有50mL去離子水的燒杯中，使用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，充分?jǐn)嚢杈鶆颍o置30s后，再將DDS-11A型導(dǎo)電率儀的電極放入燒杯溶液中，讀取電導(dǎo)率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.2 土壤元素活動態(tài)測量原理

一般的金屬礦物質(zhì)及周圍的巖石之中，由于地質(zhì)運(yùn)動，礦體周圍的超細(xì)微金屬礦物和金屬離子或者金屬化合物會增多，并通過地下水的向上蒸發(fā)、電場運(yùn)動、濃度梯度擴(kuò)散、土壤毛細(xì)管等地質(zhì)方面的因素的作用，將深部礦體經(jīng)過水氣的流通、上覆巖和外來的后層運(yùn)積物覆蓋層轉(zhuǎn)移至地表，從而被疏松土壤吸附，在原有土壤中元素含量的基礎(chǔ)上形成動態(tài)疊加，然后通過合適的提取劑將其提取出來，測定元素疊加含量，對深部隱伏的金屬礦做出判斷。

2.樣品采集加工及分析

2.1 樣品采集加工

樣品的采集在整個檢測過程中至關(guān)重要，容不得半點(diǎn)馬虎，經(jīng)過分析，采用方位角為52°的采樣線、線距定為100m、點(diǎn)距定為50m的采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，樣品的數(shù)量盡可能地多，包括多處的樣品，而采集范圍不得超過點(diǎn)線距的1/10。

樣品采集完之后需要進(jìn)行曝曬、打碎、篩選等加工，首先將曬干后的土壤經(jīng)過木槌的敲打，完成黏土膠結(jié)物的顆粒分解，再通過40目及160目的篩子一次進(jìn)行篩選，篩選過后，隨機(jī)挑選30g裝入樣品袋保存。

從加工好的樣品中抽查40份，占總加工樣品數(shù)量的5.2%，合格率達(dá)到100%。加工樣品的重量和過篩檢查，質(zhì)量符合要求。

2.2 樣品分析

依據(jù)DZ/T0145-94《土壤地球化學(xué)測量規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行樣品分析，在被檢測的樣品中，合格樣品應(yīng)當(dāng)超過70%，依據(jù)本地區(qū)的地質(zhì)情況和地球化學(xué)的特征，共選擇銅、鎳、鉬、鈷、鉻，鉛、鋅、砷、鐵、錳等主要礦物元素進(jìn)行測試。

重采樣數(shù)量為17份，除了幾個元素之外，基本都符合重采樣合格率統(tǒng)計表。

化驗室抽樣檢查分析過程中，樣品數(shù)量為26份，其中大部分元素的合格率都接近70%。

銅鎳的化驗分析成果（a）和重采樣分析成果（b）對比圖如圖1所示，從圖中可以看出，兩種檢測結(jié)果的變化趨勢大體一致，雖然有細(xì)微的差別，但是從異常峰值的角度分析，其重現(xiàn)性是一樣的，經(jīng)過平差法進(jìn)一步減少誤差。

3.土壤地球化學(xué)進(jìn)行靶區(qū)預(yù)測及異常分析

3.1 靶區(qū)預(yù)測

從土壤的檢測分析成果表及對比圖可以得知，在土壤中含量最豐富的幾種元素是銅、鎳、鈷、鉻、鐵，利用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行原始的土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析，得到那欄銅、鎳礦部分集中元素的相關(guān)系數(shù)矩陣見表1。在含量上銅、鎳、鈷、鉻、鐵這幾種元素呈正相關(guān)關(guān)系，銅、鎳的相關(guān)系數(shù)為0.703，是其中最大的相關(guān)系數(shù)，表明地表土壤中銅、鎳異常相關(guān)性最為明顯。綜合多方面分析，通過銅、鎳、鈷、鉻、鐵5種元素異常土壤地球化學(xué)來進(jìn)行靶區(qū)的預(yù)測及確定。

3.2 異常下限的確定

本文采用中國地質(zhì)調(diào)查局的計算軟件（MeMapGIS67）將各個元素的背景值與異常下限進(jìn)行計算，本次測區(qū)的銅、鎳、鈷、鉻、鐵各個元素分布曲線為正態(tài)分布，經(jīng)過異常下限計算式Ca=C0+（1～3）δ進(jìn)行計算，再依據(jù)實際情況將元素的起勾值進(jìn)行確定。

如圖2所示異常圖為那欄銅、鎳礦本次測區(qū)綜合異常圖，從圖中可以看出，各個元素分布差異較小，銅、鎳、鈷、鉻、鐵異常密集中心比較重疊，所以范圍較大的異常區(qū)主要在中東部位，異常分布的大體趨勢與巖體分布相吻合。

根據(jù)異常分析及展布特征，發(fā)現(xiàn)共有3個可次生暈異常圈定的區(qū)域，主要異常組合是銅、鎳、鈷、鉻、鐵元素，異常梯度較大。

結(jié)語

本文通過對土壤地球化學(xué)進(jìn)行分析，以云南省金平縣那蘭銅鎳礦例進(jìn)行研究分析，通過樣品的采集加工及分析，得出銅、鎳、鈷、鉻、鐵元素相關(guān)性大，綜合異常明顯，重疊性高，異常梯度較大等特征，共獲得3處靶區(qū)異常圈定，對預(yù)測銅、鎳礦區(qū)具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[1]楊少平，弓秋麗，王學(xué)求，等.地球化學(xué)勘查新技術(shù)應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報，2011（11）：1844-1877.