土壤熱釋汞法在江西某金礦區(qū)的找礦試驗(yàn)研究

鄒東風(fēng)，姚 濤

（江西省地礦資源勘查開發(fā)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(xué)性質(zhì)，如典型的親硫性和高的蒸汽壓，致使汞在內(nèi)生環(huán)境下容易以類質(zhì)同象或絡(luò)陰離子的形式存在，而在表生環(huán)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(zhì)中的穩(wěn)定域較寬，且其穿透力較強(qiáng)，同時(shí)由于土壤對(duì)汞的強(qiáng)烈吸附作用，促使由地下深部上升的汞蒸氣在到達(dá)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(tài)汞從而達(dá)到示蹤的目的。該方法操作簡(jiǎn)單、快速、成本低廉、重現(xiàn)性好，而且該方法應(yīng)用具有及時(shí)性[1]，因而在很多領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。如其在地質(zhì)找礦[2-5]、環(huán)境污染評(píng)價(jià)[6]、查明斷裂帶[7,8]及油氣化探[9]等方面均有一定的應(yīng)用。此外，由于汞與金在地球化學(xué)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(yùn)用較為廣泛。

江西省某金礦區(qū)是一個(gè)老勘查區(qū)，在其外圍還有數(shù)個(gè)金礦點(diǎn)，本次工作以土壤化探為基礎(chǔ)，嘗試以土壤熱釋汞法對(duì)該區(qū)開展找礦試驗(yàn)，以期能夠指導(dǎo)該區(qū)并推廣至周邊地區(qū)的找礦工作。

1 地質(zhì)特征

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

圖 1 某礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

礦區(qū)斷裂構(gòu)造以硅化破碎角礫巖帶的形式表現(xiàn)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(qū)中部呈南北方向展布，是本區(qū)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(zhì)巖角礫等組成；中部由強(qiáng)硅化巖組成，變質(zhì)巖角礫、石英碎塊少且小，硅質(zhì)成分占絕大多數(shù)，巖石致密堅(jiān)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(shù)，角礫由硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)，見石英細(xì)脈穿插，礦化不佳。

2 樣品采集和測(cè)試

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

將野外采集的土壤樣品風(fēng)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(nèi)，放入熱釋爐，將爐溫調(diào)到最佳熱釋溫度220℃（試驗(yàn)確定），在室內(nèi)用RG-1型單波長(zhǎng)冷原子吸收測(cè)汞儀測(cè)定。

3 結(jié)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?cái)?shù)據(jù)與土壤熱釋汞數(shù)據(jù)做簡(jiǎn)要對(duì)比。首先通過迭代法計(jì)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(jù)T，2T，4T圈定它們的外、中、內(nèi)帶異常（見圖2），并可初步獲得以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）從土壤金異常結(jié)果來看，本區(qū)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(nèi)帶異常極其發(fā)育，而在硅化破碎帶的外圍則只有零星的點(diǎn)狀異常發(fā)育且不成規(guī)模。

（2）從土壤熱釋汞異常結(jié)果來看，其在本區(qū)的異常分布較為零散、異常的面積不大和強(qiáng)度也不高，雖其異常整體的連續(xù)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(diǎn)。

通過對(duì)比本區(qū)土壤金異常和土壤熱釋汞異?？梢园l(fā)現(xiàn)，它們?cè)诋惓５奶匦陨想m存在一定的差異，但均受本區(qū)硅化破碎帶的控制。

土壤金異常雖面積大，強(qiáng)度高，但濃集中心相對(duì)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(qiáng)度低、且相對(duì)較為分散，但也因此使得其重點(diǎn)突出，目標(biāo)明確。

為此，在依據(jù)本區(qū)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(hào)異常和Ⅳ號(hào)異常處布設(shè)了鉆孔驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果顯示，在這兩處異常位置均見到有含金礦體。此外，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果繪制了地質(zhì)化探綜合剖面圖（圖3和圖4）。

圖3為38線地質(zhì)化探綜合剖面圖也即Ⅱ號(hào)熱釋汞異常區(qū)：在該圖上，金異常和熱釋汞異常均呈現(xiàn)了往西偏的特征，與下伏金礦體的傾向一致，由于該區(qū)的西段地形較緩，有利于土壤的保存，因此其對(duì)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(duì)汞的吸附效果較差，因此呈現(xiàn)了本圖上的特征。

圖3 38線地質(zhì)化探綜合剖面圖

圖4為28線地質(zhì)化探綜合剖面圖也即Ⅳ號(hào)熱釋汞異常區(qū)：從圖上金的分布形式來看，金在該線上呈現(xiàn)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(qū)西坡陡東坡緩，風(fēng)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(diǎn)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(duì)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(gè)明顯的單點(diǎn)異常。

圖4 28線地質(zhì)化探綜合剖面圖

4 結(jié)論

（1）熱釋汞對(duì)尋找金礦具有較為明顯的指示作用，相比傳統(tǒng)的土壤化探異常，其異常的面積和強(qiáng)度都要相對(duì)較小和較低，因此其對(duì)縮小野外工作區(qū)范圍和鎖定靶區(qū)具有一定的參考作用，從而有利有減少野外的工作量而達(dá)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(duì)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(yīng)礦體的位置及其傾向，而在地形較陡的地段，其異常域和強(qiáng)度都會(huì)受到一定程度的影響，因此在對(duì)熱釋汞異常進(jìn)行解釋和查證的過程中，不能忽略一些弱小異常的作用。