不同网度土壤地球化学测量方法的应用及效果——以粤东某矿区为例

吴卫国

广东省有色地质勘查院，广东省 广州市

引言

近些年非正规测网土壤地球化学测量在地质找矿中发挥的作用日益突显出来，并取得了良好的找矿效果。由于地球化学景观条件的限制，采样的介质不同而衍生出了多种方法。在亚热带中低山森林覆盖区以沟系两侧的土壤作为采样对象的沟系次生晕方法应用较为广泛，并取得了良好的找矿效果（张振邦，2003；郝百武等，2008；刁理品等，2010；高珍权等，2005；罗正传，2005）；在干旱、半干旱地区以沟系两侧的岩屑作为采样对象的沟系岩屑测量同样也达到了预期的效果（周晓中，2011）；在大兴安岭森林沼泽景观区以沟系边坡土壤为采样介质的1/2.5万不规则测网土壤测量对水系沉积物异常查证也取得了良好的效果（苑凤华等，2009）。非正规测网土壤测量在地质找矿中的应用效果由此可见一斑。

广东省有色地质勘查院在粤东某矿区先后开展了土壤地球化学测量普查和详查工作。在普查阶段采用的是1/2.5万非正规测网土壤地球化学测量，详查阶段采用的则是1/1万的200m×10m替代100m×20m的正规测网土壤地球化学测量。通过两种不同的土壤测量方法，在矿区取得了良好的找矿效果。

1 区域地质概况及景观地球化学特征

1.1 区域地质概况

工作区在区域上处于北东向河源深大断裂与莲花山深大断裂所夹持地段，利山——宝山嶂东西构造带与紫金——博罗北东向断裂带交接复合部位的南东侧，属武夷成矿带的南西端，是广东省主要的成矿带之一。

区域上主要出露有寒武系八村群浅变质砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩等，具复理石建造；泥盆系地层主要由中下泥盆统桂头群、中泥盆统老虎坳组和上泥盆统帽子峰组组成；侏罗系主要有下侏罗统蓝塘群和上侏罗统高基坪组；第三系丹霞群主要分布于区域西北部，由紫红色砾岩、砂砾岩组成。

由于岩浆侵入，断裂破坏，致使区内岩层产状多变，褶皱构造残缺不全。主要以北东向蓝塘向斜为主。据航卫片解释及实地调查结果，该区及外围断裂构造极为发育，主要是北东向组、北北东向组，其次为北西向组、东西向组。

区域内岩浆活动强烈，主要发育有分布于区域南部的燕山三期中粒黑云母花岗岩。中基性辉绿岩脉也较发育。

1.2 景观地球化学特征

工作区区域上属于华南东部，属亚热带气候，温暖潮湿，四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷，年降雨量约1600mm～2013mm。区内地形陡峻，属丘陵中切割地形，工作区植被发育，第四系覆盖较厚。区内沟谷众多，但规模较小。工作区属亚热带湿润中低山森林覆盖区地球化学景观。在这种亚热带湿热条件下，工作区主要以化学风化为和生物风化为主（中国科学院矿床地球化学开放研究实验室，1997），并伴有一定程度的物理风化。成晕元素主要以液态迁移为主，并在土壤中有不同程度的富集。

2 矿区地质概况

矿区出露地层主要为上三叠统下侏罗统蓝塘群，次为上三叠统艮口群及第四系，上泥盆统帽子峰组仅在矿区的东并角出露。矿区褶皱构造不发育，地层表现为走向北东、倾向南东的单斜构造，主要断裂走向近南北，倾向东，为一逆断层，沿断层旁侧有多处褐铁矿点分布。区内未见有岩浆岩出露。

3 土壤地球化学测量

3.1 非正规土壤地球化学测量

由于矿区尚未做过详尽的化探工作，于是在普查阶段选择了非正规测网土壤地球化学测量方法。该方法是有色系统中应用较为广泛的一种土壤地球化学测量方法，与同比例尺的正规测网土壤地球化学测量方法相比具有更高的效率，更经济，缩短了工作周期，同时也降低了劳动强度。

该方法主要是以1/1万地形图为底图，将点均匀地布设在山脊，山脊控制不到的地方，可适当布设在山脊侧面，在有效面积内平均每平方公里80个点。采样点布设完后，从左至右、从上到下编好方里网格号和点号。样品主要采集B层中土壤，严禁采集崩塌物和采矿点污染物。以布设点为中心，在10m～20m范围内采集三个字样组合成一个样品。并在采样处绑上红布条作为标记。该区面积为13.6km2，一共采集了1118个样品，平均每平方公里82.2个采样点。同时加入了30个重分析样。实际点位如图1。

样品在野外经粗加工过60目筛后，送有色金属桂林地质测试中心细加工并分析。以电感耦合等离子体发射光谱分析Cu、Pb、Zn、Mo元素；发射光谱分析Ag、Sn元素；

原子荧光光谱分析As、Sb、Bi元素；极谱分析W元素；化学光谱分析Au元素。

经过剔除离群特高值后，通过传统方法以均值加两倍标准离差作为异常下限，分别成单元素异常等值线图，然后以Au、As、Sb；Cu、Pb、Zn、Ag；W、Sn、Bi、Mo分三组成综合异常图。

异常特征表明，本区低温元素Sb、As异常发育，中温元素Pb、Zn异常次之，而Au、Ag、Cu、W、Sn、Bi、Mo异常发育程度较差。除Sb、As、Pb、Zn异常外，多数元素仅存在一级到二级浓度分带，异常强度普遍不高。异常主要分布在上三叠统艮口群及上三叠统下侏罗蓝塘群银瓶山组中，已知两处铁矿点上异常不发育。成果表明主要成晕元素Sb、As、Pb、Zn异常与断裂构造关系密切，地层及矿点对异常分布影响不明显。

从异常图（图2）可以看出，异常明显分为上下两个区域，上部区域异常浓度分带较差，浓集中心不明显，但元素亦有一定程度套合，由外到内依次发育Sb、As、Zn。下部异常形态较规则，As、Sb异常呈近东西向展布，而受到地形条件制约Pb、Zn等异常呈串珠状近东西向分布。异常具有明显的浓集中心和浓度分带，且异常套合程度较高。

通过此次土壤测量，经项目组研究决定，将下部异常区域作为下一步找矿工作重点区域。该区域对寻找破碎带型铅锌多金属矿有利，是下一步开展地质评价工作的重点对象。

3.2 正规网度地球化学测量

图2 粤东某矿区非正规测网土壤测量Zn-Pb-As-Sb异常图

表2 异常特征值表

图3 粤东某矿区异常地段正规测网土壤测量Pb-Zn-As-Sb异常图

在充分研究了该区地质情况和异常特征的基础上，项目组在上述综合异常处圈定了一块面积约2平方公里的矩形区域，包含普查阶段中Sb异常的主体区域。由于异常呈近东西向展布，化探测网测线沿南北向展布。而测网在100m×20m的基础上，放宽线距加密点距，以200m×10m的网度替代。并在异常突出地段加密了两条测线。这样有效的提高了对异常规模的控制，降低了劳动强度，缩短了工作周期，节省物力人力的投入。工作前，将工作使用高精度手持GPS先在矿区测量点进行校正，统一各小组GPS参数，然后准确测出测线端点，并在端点处钉上木桩写上点号以示标记。在采样过程中在测线上每隔10m作一个主采样点，以主采样点为中心，在垂直测线方向左右10米范围内取2～3个子样，合为一个样品。并在主采样点上插上写有点线号的竹签，在子样处寄上红布带。样品主要采集的是距地表30cm以下的B层土壤，部分覆盖厚地区适当加深采样深度，力求所采集样品来自同一个采样层位。在采样过程中若遇到农田、耕地及房屋建筑及其周围低缓地段，舍去采样点。运用该方法在矿区采集了1572个样品，并加入了28个重分析样和30个重采样。样品通过粗加工，送至有色金属桂林地质测试中心细加工和分析，分析元素与普查阶段相同。

通过化探详查工作发现，普查阶段发现的异常在详查阶段有很好的继承性，并且更加准确的反映了异常形态及规模。其异常特征值如表2所述。Pb、Zn峰值均达到1600×10-6，As、Sb峰值更是高达2078×10-6和1075×10-6。详查区段的异常仍以As、Sb、Pb、Zn为主（如图3），与普查阶段相比，As、Sb异常规模有所减小，但异常位置、形态更加准确、清晰，进一步缩小了找矿靶区。经过详查认为该区具有一定的找矿前景， Pb、Zn、As、Sb异常套合中心和西南角、南部区域高值异常区是下一步工作的重点，应当合理安排轻型山地工程进行揭露，将面上工作转移到点上来。

4 找矿效果评价

在该矿区开展了1/2.5万非正规测网土壤测量，发现了多处异常，且异常主要以Pb、Zn、As、Sb等中低温元素组成，而W、Sn、Mo、Bi等中高温元素异常不发育，认为该区剥蚀程度尚浅；经过异常检查发现，矿区主要异常分布在近东西向断裂构造破碎带或其旁侧；经过研究认为在该处寻找破碎带型铅锌多金属矿具有良好的前景。于是在矿区主要异常地段选取了一块矩形区域开展化探详查工作。

由于对异常分布情况有了初步的掌握，在选择1/1万的化探正规测网详查时，认为对该异常特征已有初步掌握，可以适当放稀线距加密点距，并在异常突出点段加密线距，所以200×10米替代100×20米的网度开展工作。事实证明该方法是可行，达到了预期效果。在普查的基础上，进一步确定了异常的形态、规模和位置。

通过以上两种土壤测量方法，在达到了工作目的同时，缩短了工作周期节省了人力物力的投入。可见上述方法在该区地质找矿过程中是可行的、合适的。并将面上的工作转移到点上来，缩小的找矿靶区，圈定了有利成矿地段，为下一步的地质工作提供了可靠的依据。

[1]张振邦.沟系次生晕测量在国土资源大调查中的应用效果[J].矿产与地质，2003，17(97)：479-481

[2]郝百武，薛传东，韩润生等.沟系土壤测量在贵州大场矿田普晴锑金矿区地质找矿中的应用[J].地质与勘探，2008，44(6)：73-78

[3]刁理品，韩润生，方维萱.沟系土壤地球化学测量在贵州普晴锑金矿勘查区应用与找矿效果[J].地质与勘探，2010，46(1)：120-127

[4]高珍权，方维萱，王伟.沟系土壤测量在新疆乌恰县萨热克铜矿勘查中的应用效果[J].矿产与地质，2005，19(112)：669-673

[5]罗正传.沟系次生晕测量在青海东昆仑造山带沟里地区的应用效果[J].矿产与地质，2005，19(112)：679-682

[6]周晓中，陈玉华，石云海等.1:2.5万沟系岩屑测量的找矿效果和工作方法探讨[J].矿产勘查，2011，2(2)：54-158

[7]苑凤华，潘建，陈馥等.不规则土壤测量在水系沉积物异常查证中的应用[J].吉林地质，2009，28(3)：95-99

[8]中国科学院矿床地球化学开放研究实验室.矿床地球化学[M].北京：地质出版社.1997，297-299