水化學(xué)找礦法及其在大型資源基地綠色調(diào)查中的應(yīng)用
——以川西九龍地區(qū)地表水化學(xué)找礦為例

于揚(yáng)，王偉，王登紅，高娟琴，3，劉善寶*，袁藺平，于沨，3，張塞，3

（1.自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)研究所，四川 成都610036；3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083）

水化學(xué)找礦法，以下簡(jiǎn)稱“水化學(xué)法”，是眾多地球化學(xué)找礦方法中的一種，屬綠色調(diào)查手段之一。在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設(shè)被確定為國(guó)家戰(zhàn)略的背景下，水化學(xué)找礦法作為一種綠色調(diào)查方法，對(duì)于解決生態(tài)脆弱區(qū)找礦部署與環(huán)境保護(hù)瓶頸等實(shí)際問(wèn)題具有重要意義［1-2］。

中國(guó)古籍記錄說(shuō)明古人早已有礦的存在與水體特征相關(guān)的意識(shí)，先秦古籍《山海經(jīng)》之《西次二經(jīng)》中提及“皇水出焉，西流注于赤水，其中多丹粟”，是辰砂（汞的硫化物礦物）存于水中的最早記載?！段鞔稳?jīng)》中也有“丹水出焉，西流注于稷澤，其中多白玉。是有玉膏，其原沸沸湯湯”，是石油導(dǎo)致水體異常的最早記載。中國(guó)水化學(xué)找礦的基本思想古已有之，但真正開始將水化學(xué)法應(yīng)用于找礦實(shí)踐是在20世紀(jì)50年代，用于鎳礦找礦嘗試。國(guó)外的水化學(xué)找礦實(shí)踐開展則相對(duì)較早，在20世紀(jì)30年代前蘇聯(lián)應(yīng)用水化學(xué)方法進(jìn)行了金礦勘查的試驗(yàn)。

本文梳理了國(guó)內(nèi)外水化學(xué)找礦法的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀，總結(jié)了目前水化學(xué)找礦法在中國(guó)礦產(chǎn)勘查及環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià)中存在的主要問(wèn)題。通過(guò)對(duì)川西九龍濕潤(rùn)半濕潤(rùn)高寒山區(qū)水化學(xué)異常性質(zhì)的客觀解釋，進(jìn)而追索為其提供補(bǔ)給的礦體（或具有找礦潛力的地質(zhì)體），初步闡明應(yīng)進(jìn)一步詳細(xì)調(diào)查的鋰遠(yuǎn)景區(qū)。九龍地區(qū)具有形成大型資源基地的潛力［3］，本文在該地區(qū)嘗試運(yùn)用水化學(xué)找礦法的同時(shí)，調(diào)查了環(huán)境基底，為助力大型資源基地高質(zhì)量開發(fā)提供更為精準(zhǔn)、有力的支撐。

1 國(guó)際上水化學(xué)找礦的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

國(guó)際上水化學(xué)找礦的發(fā)展歷程可大致分為方法探索、普遍應(yīng)用、綜合研究三個(gè)階段。

方法探索階段。20世紀(jì)30年代開始，前蘇聯(lián)開始水化學(xué)找金的試驗(yàn)研究，到20世紀(jì)40年代，前蘇聯(lián)和西方的勘查地球化學(xué)家認(rèn)為可將水化學(xué)普查和水系沉積物普查結(jié)合作為解決小比例尺工作任務(wù)的方法［4］。20世紀(jì)50年代，水文地球化學(xué)開始成為一門獨(dú)立的學(xué)科，研究成果豐富［5］。中國(guó)運(yùn)用水化學(xué)法找金屬礦始于運(yùn)用水化學(xué)法普查鎳礦（如找到陜西的煎茶嶺鎳礦），并通過(guò)后續(xù)普查證實(shí)水化學(xué)方法可以用于尋找稀有金屬礦床［6］。

普遍應(yīng)用階段。20世紀(jì)60年代，中國(guó)的水化學(xué)找礦應(yīng)用達(dá)到第一個(gè)活躍期，水化學(xué)找鉛礦［7］、銅鉛鋅多金屬礦、銅（伴生鉬）礦［8］、鉛、鋅、鎳、鍶、釩、錫、銻、磷礦［9］，均取得了很好的找礦效果，同期也開始應(yīng)用“放射性水化學(xué)找礦方法”尋找鈾礦床［10］。1965年前蘇聯(lián)的《金屬礦床地球化學(xué)普查指南》出版，水化學(xué)找礦法走向規(guī)范化。國(guó)外科研和生產(chǎn)人員通過(guò)運(yùn)用水化學(xué)法，在西伯利亞、中亞、哈薩克斯坦、高加索等地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的找礦遠(yuǎn)景區(qū)，經(jīng)詳查發(fā)現(xiàn)了一些金屬礦床。從20世紀(jì)70年代初開始，中國(guó)越來(lái)越重視水化學(xué)找礦工作，將稀網(wǎng)度水化學(xué)普查應(yīng)用在川藏三江地區(qū)水化學(xué)找鈾工作中，取得較好效果［11］；美國(guó)、加拿大等國(guó)也將水化學(xué)測(cè)量作為鈾礦普查最重要的方法之一。在70年代中后期，中國(guó)的水化學(xué)找礦工作處于低谷，只有少數(shù)從事油氣領(lǐng)域的研究人員繼續(xù)采用此方法。1975年，聯(lián)合國(guó)教育、科學(xué)及文化組織（UNESCO）地球科學(xué)部委托捷克斯洛伐克地質(zhì)調(diào)查所每?jī)赡暝诮菘伺e辦一期地球化學(xué)找礦方法訓(xùn)練班，其中水化學(xué)方法作為短期訓(xùn)練班內(nèi)容之一，1985年中國(guó)第一次由武漢地質(zhì)學(xué)院地球化學(xué)系派人參加第六期訓(xùn)練班［12］。20世紀(jì)80年代到90年代初期，中國(guó)的水化學(xué)找礦工作進(jìn)入第二個(gè)活躍期，主要研究成果集中在水化學(xué)找鈾［13-16］、水化學(xué)找金［17-20］兩個(gè)方面，并形成了一系列方法標(biāo)準(zhǔn)［21］，大量工作證明水化學(xué)法是尋找和預(yù)測(cè)深部盲礦較有效的方法［22-24］。

綜合研究階段。中國(guó)自20世紀(jì)90年代中后期以來(lái)，大部分礦種的水化學(xué)找礦工作基本停滯，水化學(xué)法開始更多地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、環(huán)境領(lǐng)域［25-28］。中國(guó)以找礦為目的的水化學(xué)調(diào)查基本集中在放射性水化學(xué)找鈾［29-33］。而國(guó)外應(yīng)用水化學(xué)方法尋找多金屬礦的研究工作一直在進(jìn)行，以美國(guó)、加拿大、澳大利亞、芬蘭等國(guó)研究成果較多。如美國(guó)學(xué)者運(yùn)用水化學(xué)法結(jié)合其他調(diào)查方法探尋輝銻礦［34］，水化學(xué)尋找金礦、銅鉛鋅多金屬礦［35］、矽卡巖型鐵銅礦［36］。加拿大學(xué)者運(yùn)用水化學(xué)方法探尋金礦［37-38］，對(duì)大量溫泉水地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)進(jìn)一步工作的遠(yuǎn)景區(qū)，發(fā)現(xiàn)明顯的元素異常組合包括鋰和鈹［39］。澳大利亞學(xué)者運(yùn)用水化學(xué)方法探尋銅礦［40］。芬蘭學(xué)者運(yùn)用水化學(xué)方法探尋銅礦［41］，通過(guò)雪水探尋銅礦［42］，這些研究均取得很好的效果。

2 中國(guó)水化學(xué)找礦研究存在的主要問(wèn)題

近年來(lái)中國(guó)資源勘查與環(huán)境保護(hù)科技創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng)，綠色勘查工作取得巨大的進(jìn)展，但仍然存在一些不容忽視的問(wèn)題。

（1）水化學(xué)法作為一種綠色調(diào)查的手段方法，在資源勘查和環(huán)境保護(hù)兩個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用結(jié)合得不夠緊密，綠色調(diào)查戰(zhàn)略布局不夠清晰。2020年2月28日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了中國(guó)首個(gè)生態(tài)環(huán)境基準(zhǔn)《淡水水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)——鎘》。該基準(zhǔn)以環(huán)境暴露、毒性效應(yīng)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為核心，揭示環(huán)境因子影響人群健康和生態(tài)安全客觀規(guī)律。由于自然地理和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成等方面的差異，這種客觀規(guī)律呈現(xiàn)一定的地域特殊性。特別是在對(duì)國(guó)家能源戰(zhàn)略發(fā)展有特殊作用的大型資源基地綜合調(diào)查工作，更應(yīng)重視水化學(xué)找礦法這一綠色調(diào)查工作手段的應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查工作目標(biāo)任務(wù)的同時(shí)，摸清環(huán)境家底，為助力大型資源基地高質(zhì)量開發(fā)提供更為精準(zhǔn)、有力的支撐保障。

（2）水化學(xué)法的跨學(xué)科應(yīng)用缺乏長(zhǎng)期規(guī)劃，研究力量分散，成果產(chǎn)出零碎，科研任務(wù)與企業(yè)供需結(jié)合不緊密。大量實(shí)踐已證明，水化學(xué)法在環(huán)境領(lǐng)域、資源綠色調(diào)查領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，特別是針對(duì)海拔4000m以上的高寒山區(qū)。水化學(xué)調(diào)查法獲取的微量元素?cái)?shù)據(jù)、環(huán)境評(píng)價(jià)參數(shù)以及環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，可以為相關(guān)企業(yè)的生態(tài)環(huán)境科技需求提供服務(wù)。需要加強(qiáng)供需對(duì)接和交流合作，加快科技成果轉(zhuǎn)化，使水化學(xué)調(diào)查成果為企業(yè)治污提供依據(jù)，不斷提高綠色調(diào)查與生態(tài)環(huán)境科技服務(wù)水平。

3 水化學(xué)法在九龍地區(qū)的應(yīng)用效果分析

本項(xiàng)目組依托“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)調(diào)查”工程“松潘—甘孜成鋰帶鋰鈹多金屬大型資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目在大型資源基地的找礦部署與勘查開發(fā)工作中，樹立生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展的理念，因地制宜，于2019年6月在川西九龍地區(qū)嘗試應(yīng)用水化學(xué)找礦法，取得了一些進(jìn)展。

3.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于川西稀有金屬成礦帶，屬于巴顏喀拉—雅江Li—Be—Au—Cu—Zn—水晶成礦帶康定沙德—九 龍 子 杠 坪 Be—Li—Pb—Zn—Cu—W—Sn—Au成礦遠(yuǎn)景區(qū)南段，具有較好的找礦潛力［3］。區(qū)內(nèi)出露地層以三疊系為主，部分為二疊系及第四系。區(qū)內(nèi)巖脈以酸性、中酸性為主，偶見中性、基性巖脈，巖性以二云母花崗巖為主。區(qū)內(nèi)巖脈發(fā)育，主要為偉晶巖脈，其次為花崗巖脈和石英脈，以偉晶巖脈分布最為廣泛，露頭不易風(fēng)化。研究區(qū)屬于濕潤(rùn)半濕潤(rùn)高寒山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，水系發(fā)育。以往研究表明，在水系發(fā)育、切割劇烈的山區(qū)以及險(xiǎn)峻的高山區(qū)，分散流找礦法因其異常強(qiáng)度高、分散距離遠(yuǎn)，是最主要的方法［9］。因此，本次工作的研究區(qū)具有水化學(xué)找礦的有利地質(zhì)條件。

3.2 樣品采集

本次工作從洛莫巖體開始，在具含礦特性的巖石接觸帶及重要地質(zhì)體附近，以地下水補(bǔ)給的地表溪流為研究對(duì)象，沿河谷及支流系統(tǒng)布置采樣點(diǎn)60處，間距1～2km，部分存在安全隱患、難以到達(dá)的點(diǎn)位根據(jù)野外實(shí)際情況放稀取樣間隔（圖1）。

樣品類型分為原水（用于測(cè)定主要陰陽(yáng)離子）和過(guò)濾酸化水（用于測(cè)定微量元素）兩種。采用有機(jī)玻璃深水采樣器采集原水樣，每個(gè)點(diǎn)取樣前用待采樣品將采集器潤(rùn)洗三次。原水樣品用0.45μm孔徑聚醚砜濾膜過(guò)濾后收集30mL過(guò)濾水于30mL廣口瓶中，加0.3mL 50%的硝酸作為保護(hù)劑，用PM-996 Parafilm封口膜密封廣口瓶，此為過(guò)濾酸化水。

3.3 樣品分析方法

在野外現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用WTW3430多參數(shù)測(cè)試儀測(cè)定水樣的溫度、pH值、EC、DO、TDS五個(gè)參數(shù)并記錄，用于監(jiān)測(cè)水體基本理化指標(biāo)。原水樣品的主要陽(yáng)離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+采用原子吸收光譜法測(cè)定，HCO-3、CO2-3采用堿滴定法測(cè)定，Cl-、SO2-4采用離子色譜法測(cè)定。過(guò)濾酸化水采用ICP-MS［43］測(cè)定鋰、硼、銣、鍶、鎳、鎢、鈧等微量元素含量，方法依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14506.30—2010第30部分“44個(gè)元素量測(cè)定”，各微量元素的檢出限均為0.01μg/L。

對(duì)用于微量元素測(cè)試的樣品進(jìn)行過(guò)濾酸化是分析過(guò)程中重要的步驟，水樣經(jīng)過(guò)濾后其中的不可溶物質(zhì)可以得到有效分離，不會(huì)對(duì)溶解的微量元素含量測(cè)試造成干擾。加硝酸酸化主要是為了防止水樣品在運(yùn)輸期內(nèi)發(fā)生變質(zhì)，50%的硝酸相對(duì)于過(guò)濾水樣品的滴加量（1∶100）可有效防止變質(zhì)且對(duì)測(cè)試結(jié)果不會(huì)造成影響。但值得注意的是，50%硝酸的滴加量要嚴(yán)加控制，硝酸過(guò)量導(dǎo)致水樣整體體積增加，影響微量元素測(cè)試結(jié)果，且過(guò)濾酸化水由于額外加入了硝酸，不可用于測(cè)試硝酸根等主要離子含量。

3.4 水化學(xué)特征及找礦效果

水化學(xué)異常不一定都與礦床有關(guān)［44］。地表水的化學(xué)成分取決于其在地球上循環(huán)所經(jīng)的途徑，而巖石是決定河流天然溶質(zhì)的最基本的因素［45］。研究在礦體影響下水體化學(xué)成分變化的規(guī)律，是解釋水化學(xué)異常的前提。這些規(guī)律表現(xiàn)在某些金屬元素含量的增高和主要離子、TDS、pH值等環(huán)境特征因子的變化。根據(jù)元素分析結(jié)果來(lái)看，本區(qū)水樣水化學(xué)特征可概括為以下幾點(diǎn)。

圖1 采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Distribution map of sampling sites

3.4.1 研究區(qū)水體元素含量特征

研究區(qū)水體鋰、硼、鍶、鎳元素含量明顯高于背景值，與礦化的關(guān)系密切，其明顯的變化規(guī)律可作為水化學(xué)找鋰的找礦標(biāo)志。水中主要金屬元素含量特征見表1。

采集的60件樣品中17%的樣品超過(guò)鋰異常下限（7.76μg/L），其中流經(jīng)烏拉溪巖體東南角（石頭溝）的水體（35號(hào)點(diǎn)）鋰含量達(dá)到最大值20.1μg/L，是研究區(qū)水體鋰含量背景值的4.5倍，是異常下限的2.6倍，是亞洲最大已開采的甲基卡鋰礦區(qū)地表水體平均值（8.66μg/L）的2倍，是世界河流平均值（1.84μg/L）的11倍。流經(jīng)洛莫巖體2號(hào)點(diǎn)水體的鋰含量（15.2μg/L）和4號(hào)點(diǎn)（11.8μg/L），分別是異常下限的2倍和1.5倍。流經(jīng)二疊系、三疊系地層的子耳鄉(xiāng)河53、54號(hào)點(diǎn)水體鋰含量分別為9.75 μg/L和9.61μg/L，乃渠鄉(xiāng)14號(hào)點(diǎn)水體鋰含量為9.67μg/L，超過(guò)異常下限1.2倍，超過(guò)甲基卡鋰礦區(qū)地表水體平均值。流經(jīng)某花崗巖體的雅礱江57號(hào)點(diǎn)（子耳鄉(xiāng)河匯入后）、雅礱江58號(hào)點(diǎn)（57號(hào)點(diǎn)下游）水體鋰含量分別為8.44μg/L和8.37μg/L，超過(guò)異常下限1.0倍，是世界水體平均值的4.5倍。

表1 水樣中部分微量元素含量特征Table 1 Characteristics of trace elements contents in water samples

鋰是親石元素，活動(dòng)性高。原生礦石礦物為鋰輝石（穩(wěn)定）、磷鋁鋰石（穩(wěn)定）、鋰云母（中等穩(wěn)定）。在風(fēng)化作用下，原巖發(fā)生分解，一部分鋰從礦物晶格中析出，與鹵族元素化合成可溶鹽（如氯化鋰）在水中遷移。相關(guān)分析結(jié)果顯示，水樣中鋰離子含量與氯離子含量呈明顯正相關(guān)，水體中鋰離子含量與水體的TDS有密切關(guān)系，鋰離子含量隨礦化度值的增大而升高（圖2中a，b）。九龍地區(qū)氣候特別是雨量和溫度較甲基卡礦區(qū)為高，地形切割較甲基卡強(qiáng)烈，水系較甲基卡發(fā)育，以上三點(diǎn)影響風(fēng)化過(guò)程的因素可能是造成九龍地區(qū)水體鋰含量高的原因。鋰異常點(diǎn)經(jīng)烏拉溪巖體、洛莫巖體和某花崗巖體補(bǔ)給，可能是礦體的反映，可作為下一步詳細(xì)調(diào)查的遠(yuǎn)景區(qū)。

圖2 部分微量元素與主要離子相關(guān)性圖解Fig.2 Correlation diagrams among trace elements and major ions

采集的60件樣品中10件樣品超過(guò)硼異常下限（20.8μg/L），其中九龍河干流（31號(hào)點(diǎn)）硼含量達(dá)到最大值34.5μg/L，是異常下限的1.7倍。其次為雅礱江58號(hào)點(diǎn)（32.2μg/L），是異常下限的1.5倍。流經(jīng)洛莫巖體4號(hào)點(diǎn)（31μg/L）、乃渠鄉(xiāng)14號(hào)點(diǎn)（29.2μg/L），流經(jīng)某花崗巖體的雅礱江57號(hào)點(diǎn)（28.7μg/L），流經(jīng)三疊系地層的54號(hào)點(diǎn)（24.3 μg/L）樣品硼含量均超過(guò)異常下限。60%的硼異常點(diǎn)與鋰異常點(diǎn)重疊。硼是親石元素，在偉晶巖脈中與鋰共生，本次采集的水樣中硼與氯離子顯著正相關(guān)，硼與鋰顯示正相關(guān)（圖2中c，d）。硼的主要造巖礦物是電氣石（很穩(wěn)定），次生礦物主要是黏土礦物和可溶性硼酸鹽，土壤相主要有黏土礦物、電氣石和可溶性硼酸鹽。硼的活性雖高，但在電氣石中存在則是例外。據(jù)已有資料判斷，研究區(qū)水體中的硼應(yīng)主要來(lái)自電氣石。而電氣石是指示礦物，因此水體中的硼元素異?？梢宰鳛殚g接找礦標(biāo)志。

研究區(qū)有10件樣品（17%）超過(guò)鍶異常下限（141μg/L），最高值出現(xiàn)在流經(jīng)烏拉溪巖體東南角（石頭溝）的水體（35號(hào)點(diǎn)），鍶含量達(dá)到505μg/L，是研究區(qū)水體鍶含量背景值的5倍，是異常下限的3.6倍。其次為流經(jīng)某花崗巖體的雅礱江57號(hào)點(diǎn)（子耳鄉(xiāng)河匯入后）、雅礱江58號(hào)點(diǎn)（57號(hào)點(diǎn)下游）水體鍶含量分別為266μg/L和257μg/L，是異常下限的1.9倍。流經(jīng)洛莫巖體的2號(hào)采樣點(diǎn)水體鍶含量也較高，為230μg/L，是異常下限的1.6倍。流經(jīng)二疊系、三疊系地層的子耳鄉(xiāng)河53、54號(hào)點(diǎn)水體鍶含量分別為159μg/L和141μg/L，超過(guò)九龍地區(qū)水體Sr背景值（97μg/L）的1.5倍，是甲基卡礦區(qū)水體鍶含量平均值（16.44μg/L）的9.7倍和8.5倍。研究區(qū)的鍶含量和鋰含量呈正相關(guān)，鍶含量與TDS呈顯著正相關(guān)（圖2中e，f）。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，60%的樣品中鍶異常與鋰異常點(diǎn)位重疊，這些礦化水經(jīng)烏拉溪巖體、洛莫巖體和某花崗巖體補(bǔ)給，可能是礦體的反映，可作為下一步詳細(xì)調(diào)查的遠(yuǎn)景區(qū)。

研究區(qū)有9件樣品（占比15%）超過(guò)鎳異常下限（2.8μg/L），最高值出現(xiàn)在流經(jīng)烏拉溪巖體東南角（石頭溝）的水體（35號(hào)點(diǎn)），鎳含量達(dá)到5.37 μg/L，是研究區(qū)水體鎳異常下限的1.9倍。流經(jīng)二疊系、三疊系地層的子耳鄉(xiāng)河53、54號(hào)點(diǎn)水體鎳含量分別為3.18μg/L和3.03μg/L，超過(guò)九龍地區(qū)水體鎳背景值（2μg/L）的1.5倍。雅礱江58、57號(hào)點(diǎn)水體鎳含量分別為3.1μg/L和2.96μg/L，是背景值的1.5倍。研究區(qū)所有水樣鎳含量與鋰、TDS呈顯著正相關(guān)，鎳與硫酸根離子呈顯著正相關(guān)（圖2中g(shù)，h，i）。受流域巖石化學(xué)風(fēng)化作用的影響，不同巖石地區(qū)河流地表水中主要溶解性離子含量有很大差異（表2）。而巖石又是礦物的集合體，不同巖石中各含有某些優(yōu)勢(shì)礦物，不同類別的礦物穩(wěn)定性、對(duì)風(fēng)化的敏感程度各不相同，水體中溶解性離子的種類和含量特征受其影響較大?？赡苁怯捎谠趥ゾr接觸帶，硫化物成分變?yōu)獒樻嚨V（NiS）導(dǎo)致水體中的鎳含量和硫酸根含量發(fā)生變化。

表2 研究區(qū)水體中主要溶解性離子含量Table 2 Main soluble ions content in water system

九龍河?xùn)|側(cè)三岔河等支流鎢和釩含量高于背景值，呈顯著正相關(guān)（圖2j），打槍溝巖體和七日溝可能具有鎢礦找礦遠(yuǎn)景。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，鎢含量最高值出現(xiàn)在洛莫巖體與打槍溝巖體中間（圖4），8號(hào)點(diǎn)水體鎢含量高達(dá)5.53μg/L，2號(hào)點(diǎn)為5.27 μg/L，是研究區(qū)鎢背景值（1.04μg/L）的5倍，高于異常下限的3倍以上。流經(jīng)打槍溝巖體的九龍河?xùn)|側(cè)支流（三岔河）44號(hào)點(diǎn)鎢含量3.61μg/L，高于背景值的3.5倍，是異常下限的2.5倍。流經(jīng)七日溝的九龍河西側(cè)支流29號(hào)點(diǎn)水體鎢含量為1.51 μg/L，高于異常下限。鎢的原生礦石礦物有白鎢礦和黑鎢礦，活動(dòng)性中等偏高，水體中鎢含量的增高可能受鎢礦物的影響。

3.4.2 水化學(xué)類型判定及礦相組成

圖3 研究區(qū)水化學(xué)Piper圖Fig.3 Piper diagram of hydrochemistry in the study area

研究區(qū)地表水體水化學(xué)類型均為HCO-3-Ca型（圖3），具有地表水最常見的主要離子組合。所有樣品HCO-3毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)大于60%，Ca2+毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)均超過(guò)70%，地表水體中優(yōu)勢(shì)陰離子和優(yōu)勢(shì)陽(yáng)離子分別為HCO-3和Ca2+，其余主要離子占比均小于30%，反映了該地區(qū)地表水中溶解離子為HCO-3和Ca2+主導(dǎo)，無(wú)論是山間支流還是下游河流受地下水混入的影響極小。

水化學(xué)異常所處的環(huán)境特征分析結(jié)果（表3）顯示，除TDS、電導(dǎo)率以外，其他環(huán)境因子如溫度、pH值、溶解氧與找礦指標(biāo)都沒(méi)有明確關(guān)聯(lián)，變化趨勢(shì)不明。

表3 研究區(qū)水環(huán)境因子特征Table 3 Characteristics of environmental factors ofwater in the study area

3.5 找礦效果分析

圖4 水體中Li、Sr、Ni、W 元素空間分布Fig.4 Spatial distributionmaps of Li，Sr，Niand W in water system

本次工作的初衷是在大型資源基地開發(fā)之前開展環(huán)境本底調(diào)查，同時(shí)運(yùn)用同一批水樣開展水化學(xué)找鋰的初步嘗試。從結(jié)果來(lái)看，九龍地區(qū)水化學(xué)找礦的地質(zhì)效果是比較滿意的。綜合水化學(xué)異常數(shù)據(jù)處理與解釋，結(jié)合地理信息系統(tǒng)空間分析功能，在ArcGIS軟件中可清楚地發(fā)現(xiàn)一些異常區(qū)域（圖4）。研究共發(fā)現(xiàn)5個(gè)異常區(qū)，其中烏拉溪巖體東南部、洛莫巖體異常與礦化關(guān)系明顯，可作為下一步詳細(xì)調(diào)查的遠(yuǎn)景區(qū)。打槍溝巖體、七日溝可能具有鎢礦找礦遠(yuǎn)景。流經(jīng)二疊系、三疊系地層的子耳鄉(xiāng)河53號(hào)、54號(hào)點(diǎn)附近、雅礱江上游某花崗巖體可能具有鋰成礦遠(yuǎn)景，建議考慮進(jìn)一步開展地質(zhì)工作。

王偉等［3］通過(guò)在川西九龍三岔河地區(qū)開展綜合地質(zhì)調(diào)查工作，發(fā)現(xiàn)九龍地區(qū)具有明顯的鋰異常，且與地質(zhì)體的套合度高。外圍烏拉溪地區(qū)發(fā)現(xiàn)大量含鋰輝石礦化偉晶巖轉(zhuǎn)石，表明該區(qū)具有良好的稀有金屬成礦條件及找礦潛力。2019年依托同一項(xiàng)目，王偉等在研究區(qū)開展了1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量和1∶5萬(wàn)土壤測(cè)量，研究結(jié)果與水化學(xué)找礦結(jié)論吻合（成果將另文發(fā)表）。

4 結(jié)論

水化學(xué)法在九龍地區(qū)的應(yīng)用實(shí)例證明，川西地表水鋰、硼、鍶、鎳等元素在地表水中的化學(xué)異常與礦化的對(duì)應(yīng)關(guān)系明顯，其明顯的變化規(guī)律可作為這些元素的找礦標(biāo)志；烏拉溪巖體東南部及洛莫巖體水化學(xué)異常與礦化關(guān)系明顯，可考慮作為下一步詳細(xì)調(diào)查的遠(yuǎn)景區(qū)。但單獨(dú)采用水化學(xué)法是無(wú)法完成遠(yuǎn)景選區(qū)任務(wù)的，在下一步工作中需結(jié)合化探、遙感等其他地質(zhì)手段進(jìn)行綜合分析才能得出比較客觀、實(shí)際的結(jié)果。研究認(rèn)為水地球化學(xué)工作的開展對(duì)于前期找礦部署具有指導(dǎo)意義。

在當(dāng)前保障國(guó)家資源安全與環(huán)境保護(hù)并重的現(xiàn)實(shí)要求下，如何綠色環(huán)保地勘查戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)，是當(dāng)務(wù)之急。本研究結(jié)果表明，地表水化學(xué)找礦法在助力鋰能源金屬礦產(chǎn)地質(zhì)找礦、大型資源基地合理開發(fā)布局是較為有效的方法之一。該方法具有簡(jiǎn)便快速、綠色環(huán)保、工作強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)，在今后的綠色調(diào)查工作中值得進(jìn)一步推廣、使用。但該方法對(duì)于其他類型、其他地區(qū)的關(guān)鍵礦產(chǎn)勘查是否適用，需要進(jìn)一步試驗(yàn)研究。發(fā)展和創(chuàng)新水化學(xué)找鋰的綠色調(diào)查方法，建立水化學(xué)找鋰的找礦標(biāo)志，并嘗試拓展應(yīng)用到其他礦種，是今后長(zhǎng)期的研究方向。