邯郸永年地区土壤粒度试验及其意义

李源林+邢欢+李紫烨

摘 要：由于成矿元素在不同的土壤粒度中富集程度存在很大差异，因此在浅层覆盖区开展土壤化探工作之前应首先确定土壤粒度。邯郸永年洪山岩体及其附近，为大面积第四纪覆盖区，由于燕山期岩体出露、断裂发育，成矿条件优越，已发现铜金矿化点多处。为扩大找矿远景，在该区布设了土壤化探扫面工作。本文在EXCCEL软件中对采集的土壤样品分析结果进行了分析处理，根据元素在不同粒径中的富集规律，结合野外样品采集、加工的难易程度，认为本区域土壤地球化学采用粒级选择小于60目较为合适。

关键词：土壤化探，粒度试验，地质意义

洪山碱性杂岩体位于邯郸市永年县。洪山岩体及其周边断裂发育，成矿条件优越，已发现铜金矿化点多处。该区地理景观上属低山丘陵景观，土壤表生风化作用强烈。西部多基岩出露，岩性以燕山期碱性杂岩为主，包括细粒、中粒和粗粒正长岩、粗面斑岩等。东部为大面积第四纪地层。工作区的土壤类型主要为褐土。土壤母质以黄土、黄土状物质为主，富含碳酸钙。为进一步扩大找矿效果，圈定找矿远景区，根据上述地理景观特征，河北省地矿局地质一队在该区开展了土壤化探扫面工作。在开展土壤测量之前，了解成礦元素在土壤剖面中的分布特征和成矿元素的最佳富集粒度，用以指导土壤样品采集方案的制定（采集深度和粒度的确定），既可有效地减少工作量，又可避免人为活动造成的污染，获取自然的、清晰的成矿和成晕信息。

1.样品采集与前处理

由于工区范围内没有已知矿化体出露，本次在工作区北部娄里地区已知矿化体附近采集4件土壤样品，采样深度35-45cm左右。为增强土壤代表性，在本工区无矿化体分布的地段也采集了两件土壤样品，采样深度在120-150cm之间。在实验室中将土壤样品放置在不超过60℃的电烘箱内烘干后，人工碾碎过20 目筛。依次把样品分成-20～+40 目、-40～+60 目、-60～+80 目和-80 目4 个粒级，并称各自然粒级段样品的重量，求其每自然粒级段的重量百分。

2.土壤机械粒级的分布特征

本次粒级试验的统计结果表明（表1），全区土壤样品机械粒级组成的基本规律是：-80目的粒级段大于-60～+80目大于-40～+60目大于-20～+40目以上粒级段。-80目的粒级段土壤重量占土壤总重量的73.8%～95.3%左右。显示工区范围内土壤的主体粒径组成为-80目以下的颗粒，该粒级段土壤样品基本可以代表区内土壤颗粒的总体组成。工区位于太行山山前冲洪积平原，该区土壤多为近源物质，搬运距离短，分选性差，土壤以粘质成分为主，易于固结。

3.不同土壤粒级中元素含量变化

本次试验显示，一些元素在不同粒级段的背景含量相差较大，如Mo等元素一般在粗粒级含量较高，而Au元素较多的分布在-80目以下的粒级中。这反映出元素选择性地富集于某粒级土壤中，即存在粒级效应。

六件土壤样品中主要成矿元素Au、Ag、Mo、Cu、Pb、Zn等元素在不同粒级中的含量变化情况如下图所示：

3.1第一土壤采样点中成矿元素在不同粒级中的含量变化：

3.2第二土壤采样点中成矿元素在不同粒级中的含量变化：

3.3第三土壤采样点中成矿元素在不同粒级中的含量变化：

3.4第四土壤采样点中成矿元素在不同粒级中的含量变化：

3.5第五土壤采样点中成矿元素在不同粒级中的含量变化：

3.6第六土壤采样点中成矿元素在不同粒级中的含量变化：

上述不同粒径中元素含量变化规律显示：

（1）在娄里已知矿区或研究区的非矿化区域，土壤中Au元素均有较高含量，绝大多数已达到矿化和工业矿体品位。显示出土壤化探测量在研究区寻找Au矿化是一种非常合适的技术手段。

（2）Au元素较多的分布在-80目以下的粒级中；

（3）Mo元素多分布在较粗粒径中；

（4）其余元素在-20～+60目之间变化不大，但在-80目后含量均有升高趋势。

4.结论

土壤粒级是土壤中元素含量分配的重要影响因素，在选择土壤样品粒级时，既要考虑土壤各粒级中元素含量的变化，又要考虑土壤各粒级所占的比例。

以上统计表明，元素在小于80目粒级土壤中的含量占有较大的比例，其次为60目粒级， +60目粒级所占的比例最小。因此，本区开展土壤地球化学调查时，选用小于60目粒级的样品或小于80目粒级的样品均能达到预期目的。综合考虑采样的代表性，野外样品采集、加工的难易程度和工作土壤地球化学送样粒级选择小于60目。

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