地球化學土壤測量在現代找礦技術中的應用

汪 文，陳綠森，張 揚

（湖北省地質局第七地質大隊，湖北 宜昌 4431000）

摘 要：自從產業革命開始至今，社會在醫療技術、運輸技術、應用科技領域都取得突飛猛進的發展，尤其是航天技術及其他高科技領域都取得了長足的發展。與此同時，人們對礦產資源的開發與利用也達到了相當高的程度，致使全世界的礦產資源的總體價值出現下降的現象。另外，新礦床的找尋難度在增加，如何採取新技術手段來尋找礦床資源已經成為擺在世人面前的一項緊迫的課題。在這種情況下，一些新的技術手段應運而生，地球土壤的化學測量方法作為一種先進的方法脫穎而出，成為各種方法當中最被人們青睞的方法之一。此種方法的機理在於，通過次生異常土壤來發現地下的礦床資源，因而這種方法優勢明顯且應用較廣。

關鍵詞：現代；找礦技術；地球化學；土壤測量

1 對蘊藏於土壤中的元素含量及種類的剖析

1.1 土壤中的元素所具有的理化性質

如果土壤中的化學元素離子的半徑相對較小，與此同時又具有相對較高的電價時，晶格能也相對要高出很多。不僅如此，還因此具有了較強的抵禦風化的能力，化合物也具有較好的穩定性。以宜昌地區為例，黑鎢礦內，具有價電子較高的+6的銅；錫石礦中，具有價電子較高的+4的錫。它們在土壤中的分布，呈散暈的狀態。研究表明，元素的水溶性是由元素本身的電價和離子的半徑所決定的，而元素的遷移能力大小是由離子半徑及元素價電子位數所決定的。

1.2 母岩的成分分析

岩石經過漫長的地質演變過程，尤其是經過風化之後，最後演變為土壤。而不同種類的岩石，其中的化學元素種類及含量亦有所不同，因此，經過風化之後的土壤中所蘊含的元素種類及數量亦不相同。以宜昌地區為例，含量較高的Co僅存於基性岩區的土壤之中，而含量較高的Cr則存在於超基性岩區風化的土壤里。

1.3 環境因素分析

自然環境是通過溫度與濕度的變化直接對土壤酸鹼度構成影響的，而溫濕度在直接影響到土壤本身的酸鹼度的變化的同時，又通過這種酸鹼程度的變化間接是對風化與成土作用構成影響。大量的府殖質因降水量的不同和溫度的變化，而發生較大的差異。這種差異，直接影響到土地自身的酸鹼平衡。這就是為什麼不同的氣候條件下造就不同類型的土地的根本原因。

2 測量土壤的條件與範圍

土地測量法簡單易行，因而成為各種操作方法當是最具效率也最為經濟的辦法。在稀有金屬及有色金屬礦床中都已經普遍地應用了這種方法，且這種土壤測量法在礦區評價、找礦及一定範圍內的地質調查中的效果也較為理想。

2.1 表面遮掩地段

通過土壤測量的方式，結合物探、地質等途徑的利用，在表面被覆蓋的土層遮掩地段，以地質填圖的方式對各種不同岩體的分布情況加以圈定。比如在實際測量當中，可以結合磁法的應用，再憑藉土層之中鎳與銅所佔的比重大小，來對基性岩體的邊界加以確定。

2.2 遠景含礦測量

可通過土壤測量技術的應用，對目標區域的遠景含礦進行測量，比如對稀有金屬鉬、銻次生暈異常地段，可以對其礦化的具體情況進行準確地顯示出來，即便是處於隱藏狀態也同樣擁有一定的效果。對於那些新的礦點，即便密佈於大的礦區之外，同樣可以應用此種方法進行勘查。

2.3 隱伏礦體

一般情況下，如果想對隱伏的礦體進行探尋，可在找礦的目標地區，對礦體的產狀與形態和隱伏礦體的地點，依據比例盡加以精準的計算。不僅能夠對這種礦體本身的品味及厚度進行鑒別與判斷，而且還可以對山地工程在布置過程中、礦床進行鑽孔過程中進行有價值的指導。對於這種土壤測量，其應用的條件為浮土為6～9米中間，如果該土層太厚則可採用向深部抽取樣本。比方在湖北宜昌地區對鐵礦的查找時，目標區域的岩性基本為丘陵、低山及花崗岩。土層的厚度一般情況下為1～1.5米，特殊地段可以深達數米。可採取1:2萬的比例尺以土壤測量法，採取的樣本為母質層和淋積層，其粒度在50目以下，可以對出現的異常情況加以有效地發現。以試驗的方式進行選定，發現了Cu、As、Ag、Au、Mo、Ba、Bi、Zn、Pb是找礦過程中的最基本的元素。

3 實際中的應用情況研究

先是確定樣本的點與線，之後再確定樣點之間的距離。在實際應用中，要根據任務及目的要求來對取樣網上的點位間距加以確定。此外，影響取樣間距大小的還包括規模和礦帶、礦床的種類、工作比例尺的大小，同時包括次生暈的實際規模等，也會對取樣本身的間距產生一定的影響。從總體上來說，要格外慎重對待次生暈之異常情況，使之不至於產生漏礦的現象。要做到首先進行小範圍的試驗，其次才進行各次取樣。在新的目標區，要以更加科學的方法收集分層的樣品，然後對各層金屬含量情況進行有效分析，最後才能得出結論。在試驗的過程中，最為關鍵的是要穿越淋積層、腐殖層，深度大約在19～29米的範圍。不同樣品在採集之中，實行一個點和多個坑的辦法，一般是採取4～6個坑的樣品，至於坑距完全可以根據實際需要而定。

4 結束語

利用新技術手段促進現代找礦技術的發展，地球土壤的化學方法作為一種先進的方法脫穎而出。這種方法的優勢明顯且應用廣發，廣大的地質工作者需通過努力學習、靈活運用，將此種方法不斷拓新。

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中圖分類號：P632+.1

文獻標誌碼：A

文章編號：2096-2789（2016）11-0072-01

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