Question

土壤地球化学找矿的应用及野外工作方法

Answer 1

1.应用条件

土壤地球化学找矿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。

土壤地球化学找矿对各种金属矿产和不同的矿床类型都有很大的适应性，过去主要用于有色金属、稀有金属和放射性矿产的普查。目前，已扩大应用于贵金属、黑色金属和非金属的普查。通过次生晕的研究，不仅可以确定矿床的具体位置，追索并圈定隐伏矿体的分布范围，指导探矿工程的布置，并可预测隐伏矿体的矿石类型和矿化的大致规模。

此外，土壤地球化学找矿资料还是成矿区带成矿规律研究的重要依据。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残，确定断裂构造的具体位置。

土壤地球化学找矿的效果与松散覆盖层的成因类型和厚度有很大的关系。在有残 － 坡积层发育的地区最适宜进行土壤地球化学找矿。在运积层覆盖地区，土壤地球化学找矿的效果，取决于上置晕的发育和出露情况。在运积层较厚的情况下，为了追索和圈定被掩埋的矿带，研究上置次生晕还需要大量的钻探采样。

残留晕和上置晕具有明显的不同成因特征，因而在残 － 坡积层覆盖区和在运积层覆盖区开展地球化学测量，其工作方法应有差别。

2.野外工作方法

土壤地球化学找矿的根本任务在于寻找松散覆盖层以下的矿床、矿体。而对于残 － 坡积层覆盖区与运积层覆盖区土壤地球化学测量的具体工作方法有所区别。这里着重介绍残 － 坡积层覆盖区土壤地球化学测量工作方法。

(1)采样工作的布局

土壤地球化学测量的采样布局有规则测网和不规则测网两种形式。

1∶ 50000 和 1∶ 25000 比例尺的地球化学普查工作任务是: 寻找隐伏的矿床和矿带，圈定进一步开展找矿工作的远景地段。这种情况下的地球化学测量常常采用不规则的测网。采样工作与地质填图工作结合，采样线、采样点与地质观测路线、观测点重合，其优点是与地质调查密切结合，有利于成果的解释，缺点是不便于数据的计算处理和自动成图。

1∶ 10000 ～ 1∶ 2000 比例尺的地球化学详查多用于矿区或有远景的异常地段。其任务是圈定矿体、矿带的范围; 预测矿化的类型和规模; 确定矿体的分布和矿床的远景，为探矿工程提供依据。在地球化学详查中，一般均采用规则的测网，用较稀的线距和较密的点距布网，测线垂直于控矿构造的方向或已知矿体的走向方向。在残 － 坡积层覆盖区，各种比例尺土壤地球化学测量的测线、测点间距参见表4-9。

表4-9 残 － 坡积层覆盖区土壤地球化学测量的网度

(2)样品采集与加工

1)样品采集: 采集土壤样品应注意其代表性与有效性。所谓代表性即采集的土壤样品能否代表该地段土壤中金属分布的真实情况，反映矿床次生晕中矿石组分的含量变化。为此，采样的间距不宜过大，样品的原始质量不宜过小。所谓有效性指的是能否有效发现地球化学异常。为此，样品应采自富集层位和富集粒度。只有这样才能保证土壤地球化学测量的找矿效果。同时为了提高工作效率，还要考虑经济成本，即在保证地质效果的前提下，将样品总数量降低到最低限。它直接关系到样品加工与分析工作量，在样品采集过程中必须给予认真考虑，恰当处理。一般土壤样品的原始质量要求在 50 ～100g 范围内。

在土壤剖面上，深度(层位)不同，各种化学元素的含量也可以不一样。为了有效地发现异常，应在该元素的富集层位采样。不同气候环境形成不同类型的土壤，元素的富集深度也不同。即使在同一类型的土壤中，由于表生地球化学性质不同元素也不都聚集在同一层位(深度)内。一般淀积层(B 层)易富集多种亲铁的重金属元素和吸附有大量金属离子，而一些亲生物的稀有元素和组分及耐风化矿物的元素在 A 层更富集。因此采样深度(或层位)也需要根据所寻找的主要矿种的指示元素地球化学性质，结合当地土壤形成过程中该元素的迁移、富集特点来考虑，并通过试验确定合理的采样层位和采样粒度。

不论样品采自何种层位(或深度)，重要的是要逐个采样点进行记录，以便于整理分析数据，及时了解样品所处土壤剖面中的位置(或层位)，合理进行含量对比，解释含量变化的原因，从中找出由矿石组分分散原因引起的含量增高地段。

此外，采样点记录中还应包括下列内容: 测线号、测点号、土壤类型、物质组成、颜色、粒度、湿度、采样深度; 附近的岩石、构造、蚀变、矿化以及植被、含水层等情况。

2)样品加工: 样品加工的目的是使样品的物质组成和粉碎程度符合分析测试要求。通常原始样品颗粒大小不等，潮湿并夹杂许多有机物质，需要干燥、分选与研磨才可提交分析。

干燥样品可采用风干、日晒或烘干等方法; 粉碎样品可使用盘式细磨机或玛瑙钵研磨，粉碎粒度根据分析方法而定，然后过筛缩分为 40g 装入送样袋中。

化探样品加工过程中要避免各种污染、混样、错号; 否则将给成果带来严重影响。

应该指出的是，找矿中采样粒度是有条件的，其目的是为了寻找该元素的最富集的粒度。区域土壤地球化学测量的目的是，通过发现测区内各种元素异常以找到各种矿产。因而采样及过筛时要保留各种粒度的样品，使样品具有代表性，以免漏掉异常。

对于运积层覆盖区进行地球化学测量还必须从以下几方面引起重视: ①确定测区时，注意了解覆盖层下的控矿地质条件。包括岩性、断裂带、岩体、接触带等特征。②系统进行地球化学测量之前要认真调查运积层的厚度及其组成特征。一般来讲厚度小于 5m 时，成矿元素由于水成分散，地表有次生晕显示，通过地表浅层取样可能有效地进行找矿。厚度在 5 ～25m 时，地面异常显著减弱，进行地面浅层取样时，必须采取适当的分析方法，才能取得较好的找矿效果。厚度超过 25m 时，上置晕多以隐伏状态存在，样品需要系统地采集钻孔样品。③在运积层厚度不很大时，开始尽可能地进行地面浅层取样以发现异常，然后对异常进行剖面性的深部取样检查以追踪被掩埋的矿床，测网一般由疏而密。④运积层覆盖区的异常一般均较弱，给发现及评价异常带来困难。为了提高其衬度，样品多采取偏提取的分析方法，或特征性元素组合和特征性景观元素组合的比值来区分矿致异常与非矿致异常。