大兴安岭林区植物找矿的方法研究

孙盛楠

（黑龙江省第一地质勘察院 黑龙江牡丹江 157000）

大兴安岭林区植物找矿的方法研究

孙盛楠

（黑龙江省第一地质勘察院 黑龙江牡丹江 157000）

现阶段我国找到露天矿的可能性已经非常低了，找矿方向也早已开始转向寻找隐伏矿，半隐伏矿。大兴安岭地区位于东西向古生代古亚洲成矿域与中生代滨太平洋成矿域相互重叠的矿区带，从而导致大兴安岭地区成矿条件好，成矿期次多，具有很好的找矿前景。但近年来的找矿结果表明，运用传统的物探、化探等找矿方法在大兴安岭地区很难取得突破性的成果。针对大兴安岭地区的环境特点，开展植物找矿工作值得研究。

大兴安岭 植物找矿 隐伏矿

大兴安岭因自然环境恶劣，交通不方便，建国以来该地区矿产勘探程度较低。随着矿产资源对国家的重要性越来越大，国家也加大了对大兴安岭地区的找矿力度。希望在大兴安岭地区找矿上取得突破。大兴安岭地区属于森林覆盖区，腐殖土层，残坡积层厚度较大。由于大兴安岭地区资源环境好，植被茂盛，人为破坏程度较低，恰好可以利用这一点在大兴安岭地区开展一些植物找矿的工作。

1　国内外植物找矿的研究现状

我国古代就已经有关于植物找矿的文献记载，“草茎赤秀，下有铅。草茎黄秀，下有铜”所描述的就是利用植物来找矿的方法。因为金属矿物可以使植物改变颜色，所以在寻找金属矿物上，利用植物的特性一般都会取得比较不错的效果。我国近代也有利用植物找矿的先例，“海洲香薷”即通常说的铜草，在富含铜的地区，铜草会大片生长，并开出蓝色的花朵，非常醒目，我国地质工作者也利用铜草的特性发现过多个富铜矿。胶东三山岛金矿，经过科学研究，证明了该地区所生长的石竹与金矿在空间上具有伴生关系，对金矿后期的开发，金矿体的研究都起到了很大的作用。

在国外利用植物找到金属矿的例子也很多，美国的地质学家在勘查过程中发现，在马里兰州和宾夕法尼亚州交界地带，冬青树的叶脉为绿色，叶子的其余部分是黄色的，通过这一反常的生物现象，勘探到了一个规模很大的铬铁矿。在日本的菱刈矿上，土壤样品并没有显示含矿线索，北良行采集生长在两条剖面上的植物，最终通过紫草丛的分布找到了矿脉。

2　大兴安岭地区植物找矿的理论依据

植物在生长过程中需要土壤和水分。大兴安岭地区冻融风化程度高，强烈的冻融风化作用使该区域的岩石发生冻裂，在经过不同时期的地质构造期后，该地区的表层土壤可以一定程度上反应深部基岩的含矿情况。并且大兴安岭地区属于森林覆盖区，土壤中有机质含量丰富，植物根系会吸收某些元素，导致传统土壤化探采集的样品这些元素会受到影响，另大兴安岭地区覆盖较厚，土壤样品往往深度不够，也可导致土壤化探失去应有的效果。隐伏矿体经过长期的物理和化学作用，与矿体有关的部分元素会溶到地下溶液中，经过长时间的渗透作用、毛细管作用后，元素被迁移到地表附近，被植物吸收后储存到植物中，植物根系发育范围较广，深度较深，其化验结果可以反映出更大范围内的元素异常情况。

3　植物取样及工作方法

3.1植物样品的采集

植物样品的选择以本地区大范围生长的植物为主。植物有根、茎、叶、花、枝等部位，采样位置应选取目标元素最富集的地方。著名生物地球化学家A·Л科瓦列夫斯基做出了重大贡献，他在70年代根据植物对各种元素吸收的生理极限特征，把植物划分为4种类型， 即无极限型、高极限型、中极限型和低极限型.。同时他提出了“生物地球化学障”的理论，指出多数植物都存在着一种抗浓集的生理—生物化学障。后来根据“生物地球化学障”的特点，将植物分成无障、基本无障或半无障、接近背景障和背景障4类，并认为西伯利亚地区无障和基本无障的植物有乔木、灌木和草本植物的根、乔木树干下部的外皮等［1］。针对大兴安岭地区的植被特点，选取在该地区广泛分布的白桦树和柞树为采集对象。另有研究表明，桦树皮对Au、Ag、Pb、Zn矿床具有很好的指示，而柞树叶片对Au的分布有明确的线索。所以选取白桦树皮和柞树叶片为采集部位。样品采集选取白桦树离地表1m范围内的内外两层树皮，尽量选取同龄桦树，取样时要控制桦树皮面积大致相等。采集时间上，全年都可进行采样。但大兴安岭地区属于寒温带大陆性气候，冬季气候寒冷，不利于野外作业。夏季雨水较多，植物体内微量元素含量会不稳定。柞树较高叶片采集比较困难，只能采集新鲜落叶所以优选秋季开展植物样品的采集。采样间距可根据不同的比例尺确定，多数情况下桦树间隔控制在50-100m，柞树落叶范围取即可。采集样品重量不应小于0.4kg。

3.2植物样品的处理

植物样品采集后，最好使用蒸馏水对植物进行清洗，没有条件的也可使用低于元素含量背景水平的清水。之后将植物样品放置于烘干箱内进行烘干，烘干温度控制在60—80℃，烘干时间一般为两天。样品灰化过程中要注意防止破坏植物样品中的所测元素。试验结果，Cu、Zn、Mo、Sr、Nd、Mn、Fe等元素在300℃、500℃以及700℃加热灰化条件下都无损失。另外Pb、Ag、Si、Ti、V、Co、Na、K、Mg和Ca在5小时500℃灰化条件下无损失［2］。故在大兴安岭地区应选用对植物影响较小的灰化（450℃）方法对植物样品进行处理，由于Au、As、Hg、Cd等元素具有挥发性，所以最好使用湿法灰化。最后经研磨后过80目筛用作实验分析。

3.3植物样品的测试分析

对灰度（450℃）后的样品进行定量分析，测定的微量元素含量以占干植物重表示。Au元素应选用化学光谱法分析；As、Sb元素使用原子光谱分析方法，其他元素可采用直读光谱法。

4　植物找矿的注意事项

单一依靠植物来找矿，往往也不能取得成果。由于植物吸收土壤和水中的元素有自身选择性，植物样品分析得到的结果会与水系、土壤样品得到的结果有差异，所以应将植物样品分析结果连同水系沉积物、土壤化学，遥感等其他方法相结合后确定出下一步工作的方向。

［1］Kovalev skii A L.不同植物种和植物部位中的生物地球化学晕. 1990.

［2］王莲珍，李国会，等.植物样品的八种分解方法以及灰化温度和元素损失的关系.物探和化探，1991，15（2）.

TD166

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1674-2060（2016）05-0317-01