土壤地球化学测量异常在地质找矿中的应用研究

■黄凯军 刘劲松

（安徽省地质矿产勘查局311地质队 安徽安庆246003）

土壤地球化学测量异常在地质找矿中的应用研究

■黄凯军 刘劲松

（安徽省地质矿产勘查局311地质队 安徽安庆246003）

本文主要介绍了土壤地球化学方法的测量的基本原理、测量方法，并分析了该方法找矿应用的基本原理、应用条件和具体的测量方法。本文认为选择正确的土壤地球化学测量方法，能在短时间内有效地缩小靶区、圈定异常形态和规模，对异常的成矿远景作出评价；在已知矿区有利于查明矿化延伸方向，寻找新的矿体；特别在疏松层广泛覆盖区，它是一种有效的找矿方法。

土壤地球化学测量次生晕异常找矿应用

随着经济的不断发展，社会及生产对矿产资源的需求日渐增大。为了满足生产及社会发展的需要，不得不投入新一轮的找矿工作中。勘查地球化学作为一门年轻的科学，几十年以来取得了快速的发展，现已广泛深入到地质找矿工作中，这不仅有助于提高找矿的效果和降低找矿工作的成本，而且在全国已通过该手段发现了众多大中型有色金属及贵金属矿床。本文主要介绍了土壤地球化学测量的方法、基本原理及其在找矿过程中的实际应用。

1　土壤地球化学方法简介

在土壤地球化学的异常地段，找出与矿床有一定关系的矿床次生分散晕，就叫土壤地球化学找矿，其作用是以科学找矿的方式来促进找矿效率的提升。在对土壤中元素系统进行测量的基础上，进而对其集中的规律、表生矿床破坏的关系和分散性上进行研究分析，这就是所谓的土壤地球化学找矿工艺。经过对其中异常情况的挖掘，对异常情况进行解释和评价的一种非常有效的方式，在具体的找矿工程中，因为各种地质条件的限制，会遇到种种的困难，对此该技术能够很好的解决这样的难题。利用这种技术进行找矿的时候，就是在觉察到的一些地段中针对存在的一些地球化学异常情况，将和矿床相关的次生晕区分出来，进而将找矿效率提升上来的一种方式，为提高找矿的科学性上提供一定的帮助。

2　土壤地球化学分析基本依据

2.1成矿元素垂向运移

矿物元素在地球固体内部并非是固定不变的，而是时刻处于高速运动状态之中，部分元素的迁移速率极高，远超过利用扩散模式所计算出来的速度。此外，除了成矿作用和地质作用会造成地球化学异常外，已成矿体的元素迁移也会造成地球化学异常，这种成矿元素的迁移通常表现为垂向运移，这种垂向运移与其成矿环境的空间结构有着极大的关系。在深部矿体勘探中，由于深部矿体处于地下水中，受地下水酸碱度、氧化还原性、有机无机物质等的影响，矿体会受到物理化学、电化学、生物化学等的作用，形成大量金属离子。随着这些金属离子在矿体周围不断聚集，最终造成地下水中金属离子的浓度差，因此而发生扩散作用发生垂向运移。同时，矿体在氧化还原作用下会释放热量，并产生气体，使地下水溶液形成温度差、密度差、压力差、电位差等，造成水溶液产生大规模环流使金属离子发生垂向运移。

2.2土壤次生晕异常

成矿元素的垂向运移最终使金属离子迁移至潜水面处，在毛细作用、地下水蒸发作用、有机物、吸附作用等的影响下运移至地表形成矿体金属元素浓集区。当浓集于地表的金属元素受水流冲刷、风化剥蚀作用后，最终分散并于汇水盆地以土壤次生晕异常的现象表现出来。金属元素在汇水盆地形成土壤次生晕异常，通常可以将汇水盆地分为背景区、异常元素供应区和异常消减区三个部分。背景区位于异常元素供应区的上游，异常元素供应区位于元素浓集区水系方向的投影上，异常消减区由于受背景物质的冲淡作用呈现出逐渐削减水平。不过，由于采样位置及周边地貌的影响，在实际测量中依据形成异常的距离的线性函数进行计算还有所不足，还需要依据次生晕规模等进行计算。总的说来，矿体的大小、埋深决定了次生晕的规模，以此为基础进行矿石元素的定性和定量分析。

3　土壤地球化学测量的方法及其找矿应用

土壤地球化学找矿是在系统地测量土壤中元素的分布的基础上，研究其分散、集中的规律及其与矿床表生破坏的联系，通过发现异常，解释评价异常来进行找矿的。由于矿体及其原生晕的表生破坏，在矿床上覆土壤中形成的，与成矿有关元素的含量增高的地段，称为矿床次生分散晕（简称次生晕）。土壤地球化学找矿就是要在所发现的土壤地球化学异常地段中，区分出与矿床有关的次生晕，进而达到寻找矿床的目的。

3.1土壤测量找矿基本原理

3.1.1残坡积层次生晕的形成

土壤是在岩石风化的基础上通过成壤作用逐渐形成。主要成分是矿物质和有机质。成壤过程中发生物理风化、化学风化及生物风化。在土壤垂直剖面上生物和生物化学作用随深度加大而减弱，出现了土壤分层现象。

3.1.2次生晕的形成作用

残坡积层形成过程中，由于矿体及其原生晕的风化破坏，与成矿有关的元素在表生条件下以矿物碎屑、胶体质点、水溶液或离子形式迁移。迁移到矿体及其原生晕周围的残坡积层中，便形成了次生晕。

3.2土壤地球化学测量的应用

应用条件：

土壤测量早已成为地质矿产普查、矿区详查和矿点检查及区域化探异常检查工作中的重要手段。尤其是在残—坡积层发育的覆盖—半覆盖区，它是必不可少的基本的地球化学找矿方法。应用土壤测量可解决以下主要问题：

①寻找隐伏矿体、预测隐伏矿体的矿石类型和矿化的大致规模。

②在覆盖、半覆盖地区，根据土壤中的特征性元素组合及其含量变化，可以推断松散层覆盖下的岩石类型及其空间分布范围，追索各种地质体的界线，确定断裂构造的具体位置。

4　结论

土壤地球化学找矿作为一种逐渐成熟、有效的常规地球化学找矿方法，既可以用于区域化探扫面（1：20万-1：5万地球化学调查），也可以在矿床普查阶段、详查阶段使用。在寻找金、银、铜、铅、锌等矿床时，选择正确的土壤地球化学测量方法，有快速、经济、高效等优点，依据大比例尺土壤地球化学测量扫面异常特征，能在短时间内有效地缩小靶区、圈定异常形态和规模，查明异常源，对异常的成矿远景作出评价，结合其他相关地质、物探资料可以为进一步勘查的工作提供科学依据。在已知矿区为扩大远景，通常在其外围开展大比例尺土壤地球化学测量，查明矿化延伸方向，寻找新的矿体。特别是在疏松层广泛覆盖区，它是一种有效的找矿方法。

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P59[文献码]B

1000-405X（2016）-2-188-1