浅谈地球化学土壤测量在找矿中技术应用

摘　要： 随着科技的发展，现在对于找矿行业而言，越来越多的新型的测量方面出现在人们的眼前，其中地球化学测量在找矿方法中，显然是比较占据一定优势的，土壤测量是比较成熟而且有效的方法,它是通过发现残坡积土壤中的次生异常寻找矿床的。本文首先介绍了决定土壤中元素分布及含量的主要因素,然后对土壤测量的应用范围和应用条件和野外工作方法进行了介绍。

关键词：地球化学；找矿；土壤测量；应用
一、土壤中元素分布及含量的主要因素
　　1.元素本身的地球化学性质
　　对于地球化学的性质而言，其中最主要的是电价、离子半径、极化作用、离子电位和化合键等,其次是放射性和重力性质。以上因素都是可以决定元素及化合物迁移时的主要性质。离子半径和电价是决定晶格能的两个最主要的参数,它决定化合物稳定性。如锡石、黑钨矿、独居石以及其它类似矿物,由于其中有离子半径小,电价高的Sn4+、W6+、La3+、Ce3+等的存在,因此这些矿物的晶格能高,抵抗风化能力强,并常形成机械分散晕分布于土壤中。离子半径和电价也是决定元素在水溶液中行为的主要因素,特别是其溶解度,如三价铁(Fe3+),由于它的电价高、离子半径小,因此在硫化物矿床的次生晕中,铁的迁移是不远的,其分布范围小,相反,锌和铜可以迁移得很远,其分散晕的范围也就较大。
　　2.母岩成分
土壤是由岩石风化而成,各种岩石中元素的含量是不相同的,因此岩石的风化产物-土壤中元素的含量也有差异。例如,超基性岩区土壤中富含Cr、Ni,基性岩区土壤中富含Ni、Co,但Ni的含量比超基性岩区低,Co的含量较超基性岩区高。酸性岩区土壤富含U、Tn、稀土元素、Mo和Pb等。
　　3.气候条件
　　另外对于土壤而言，会影响其土壤的酸碱度的则主要是温度和湿度,是风化作用和成土作用的主要因素。土壤中腐殖质含量决定于温度与年平均降雨量,随着降雨量减少、温度增高而减少,它影响土壤的酸碱度,而决定元素的活动性。土壤中某些元素在酸碱度低时,降雨量大则被冲刷。在酸碱度高时,湿度小则堆积。土壤中的腐殖质也常常在某些条件下吸附一些元素,而在另一些条件下,又使它们迁移。因此,不同的气候条例,形成不同的土壤类型,由于土壤具有不同的化学性质,从而影响元素的迁移和聚集。
　　4.植物的作用
　　而对于植物的作用,则就表现在植物自土壤中吸收某些金属,它死后,造成了土壤表层某种元素的富集。例如铜草富含铜,因此在生长铜草的土壤表层含铜也高。植物根系吸收溶液的深度,一般等于植物根发育的深度加上溶液毛细管上升高度。因此土壤测量可能发现矿体的深度常取决于植物根系吸收溶液的深度。
二、土壤测量的应用范围和应用条件
土壤测量是一种简单、易行、成本低和效率高的找矿方法。大多数的金属矿床都可以应用这种方法特别是找寻有色及稀有金属矿床,如铜、铅、锌、镍、钻、铜、锡、锄、汞、砷、锑、钗、铀、银、金等,是一种有效的方法,国内外都应用很广。尽管近年来,在许多情况下用分散流方法代替了土壤测量方法但也绝不能否认土壤测量的优越性。土壤测量应用于区域地质调查、普查找矿和矿区评价等各个阶段,它可以用来解决下列问题：
　　(1)在浮土掩盖区配合地质方法和物探方法进行地质填图大致圈定各种岩体的分布范围。例如根据土坡中铬、镍的含量配合磁法围定隐伏的超基性岩体界线。
　　(2)查明区域含矿远景地段例如某斑岩铜矿,运用土壤测量,铜、钼次生晕异常区能清晰地指示隐伏于深层表土下的铜铜矿化范围,矿区外围许多铜钼新矿点(矿床)都是用土壤测量法,水化学法结合地表地质工作突破的。山地工程,普查钻孔的布置都是在次生晕铜量测量异常范围进行的。
　　(3)直接找寻浮土掩盖下的隐伏矿体在找矿远景地区或地段,进行一比五千,一比两千比例尺的土壤测量,可以直接找到隐伏矿化固定矿体位置、判断矿体形态产状,大致了解矿体可能的厚度和品位,指导找矿钻孔及山地工程的布置。例如某多金属矿区在一比一万比例尺土壤圈定的铅铜次生晕异常区,地表见到矽卡岩化和硅化现象,有少量孔雀石、铜的氧化物和铁帽。残积层土壤的颜色已经由浅黄色、棕色变成了棕红色。使用各种物探方法效果不明显。可是用1∶2000的比例尺,20m×10m的土壤测量,效果很好,Pb、Zn、Cu综合异常绝大部分产于接触带上或附近的断层破碎带以及火成岩体的边部,经山地工程揭露,证实为矽卡岩多金属矿床的矿体所引起。因地形较平坦,故次生晕的位移很小,晕的走向、范围与矿体走向、分布范围基本一致,二者在平面位置上很吻合。土壤测量的应用条件,一般是浮土厚度在5～10m范围内效果较好,成本低。若浮土厚达10～20m,则需深层取样,如果浮土大于20米厚度则需用手摇钻采样才能发现次生晕。冲积层、冰碛层以及其它外来物质覆盖区,往往掩盖了矿体生成的次生晕,所以不宜用土壤测量。在广泛分布着岩流,山麓堆积,沙漠地区,由于物理风化为主,组成物质以块状,粗大的碎屑物质为主,不利于化学作用和生物化学作用,这样的地区用土壤测量很难收到效果。
　　三、野外工作方法
　　(1)取样间距的确定和取样点线的布置土壤测量取样网间距,决定于工作目和任务要求,选用的比例尺大小、矿床类型、矿带和矿床规模的大小以及矿体矿带所产生次生晕规模大小等因素,总的原则是要求能够圈出次生晕异常,不漏掉有工业意义的最小矿带和矿体。一般原则是不论任何比例尺,在图上取样线距控制在1cm左右,点距约等于线距五分之一到二分之一。近年来,土壤取样点位的确定,不必用精确地仪器测量,而用罗盘和地形图目测定位即可。
　　(2)取样层位一般是通过试验而确定,
即在新工作区采集一定数量的分层样品,了解各层土壤中金属元素的含量变化,最后确定取样层位。如果不进行试验,取样要穿过A层(腐殖层),在B层(淋积层)中采集,取样深度20～30米。
每个样品要用一点多坑法取得,一船要用3～5个坑样品组合,坑距要视具体情况和工作比例尺而定,如1∶5000,多坑距离为20～50m。
　　(3)耕田也要取样,但需挖穿耕土层。
　　(4)样品野外加工的坡度,一般采用60目或小于60目,要用尼龙筛过样。野外加工后的样品重量不得少于30g(野外取样重约50～100g)。
　　(5)取样编录在野外记录木上主要记录样品的编号、取样深度、层位、采集的物质竿。一般次生晕样品采集均有统一的记录格式要求。
　　(6)选样：按设计要求的分析项目填写送样单及时送样。
　　四、结束语
　　综上所述呢，会改变土壤的性质的外在因素有很多，而对于土壤中元素分布以及含量的主要因素也如上所说。而且本文也通过笔者多年的工作经验对土壤的测量及其应用范围包括如何使野外工作很好的进行的方法。