地電化學新方法尋找隱伏金礦研究
——以內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日圖金礦區為例

劉秀娟 羅先熔 鄭小明 李兆宜 華 二 李彥偉 黃學強

（1.桂林理工大學隱伏礦床預測研究所，廣西 桂林 541004；2.中國地質大學，北京 100083）

地電化學新方法尋找隱伏金礦研究
——以內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日圖金礦區為例

劉秀娟1羅先熔1鄭小明2李兆宜1華 二1李彥偉1黃學強1

（1.桂林理工大學隱伏礦床預測研究所，廣西 桂林 541004；2.中國地質大學，北京 100083）

文章通過在內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日金礦區開展地電化學勘查尋找隱伏金礦研究，確定地電化學勘查在該地區有效。研究圈出土壤吸附相態汞異常、土壤離子電導率異常和地電提取金異常多個，綜合各異常及以往工作成果，表明在該地區具有一定的找隱金礦的找礦潛力。

土壤離子電導率；土壤吸附相態汞；地電提取；內蒙巴潤

（一）序言

為了解決內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日圖金礦區深部找礦問題，在內蒙阿巴嘎旗巴潤蘇德日圖金礦區，開展地電化學新方法尋找隱伏金礦研究工作。實驗在巴潤地區主要運用土壤離子電導率和、土壤吸附相態汞測量法及地電提取法對該地區進行找礦，按線距100×20米的網度共布設剖面線10條，總計4000米，采土壤樣210個，地電提取樣210個。對采集的土壤樣進行了土壤離子電導率和土壤吸附相態汞的分析，對地電提取樣進行了Au元素的分析，共獲得土壤離子電導率異常11個、土壤熱釋汞異常9個、地電提取金異常5個。結合在該地區所做的其他找礦方法的結果，在巴潤地區共確定找礦遠景區 2個，認定了土壤離子電導率、土壤熱釋汞方法和地電提取法在本區找礦的有效性。

（二）工作區地質概況

礦區內出露地層主要為泥盆系下統敖包亭渾迪組（D1a）及第四系（Q）地層（見圖1）。泥盆系下統敖包亭渾迪組（D1a）地層由泥質粉砂巖、長石石英砂巖夾粉砂質板巖組成，第四系（Q）地層分布廣泛，主要為風積、洪積、淤積和坡積等各種成因類型的堆積物。

礦區構造較為發育。地表巖石破碎，地層產狀不易辨別，局部表現出的褶皺構造為華力西期以前的緊密線性褶曲，分布于泥盆系下統敖包亭渾迪組地層中。礦區斷裂發育，其中NNW斷裂最為發育，為含礦構造破碎蝕變帶；NE向斷裂規模較大，為壓扭性，與區域構造形跡方向一致，它控制著后期侵入巖體的分布；NW向斷裂規模較小，為張扭性斷裂，切割NE、NNW向斷裂并使其錯位，多為正長斑巖脈、石英脈充填，少數為構造破碎蝕變帶及斷裂裂隙；EW向斷層較發育，為壓性特征，局部切割 NE、NNW向斷裂并使其錯位，多為正長斑巖脈充填。

礦區西北部出露印支期花崗巖（γ51）。區內脈巖十分發育，按其脈巖的巖性特征、分布特點可分為區域性脈巖和派生脈巖兩類，前者受后期斷裂、裂隙的控制，后者多受巖體原生節理控制，分布于巖體及其邊緣接觸帶附近。礦區巖脈以印支期侵入巖脈為主，主要有花崗斑巖（γπ）、正長斑巖（ξπ），大部分巖脈走向為 EW向侵入于泥盆系下統敖包亭渾迪組（D1a）地層（見圖1）。

圖1 巴潤區域地質圖

（三）方法基本原理

1.土壤吸附相態汞測量法

汞為親硫元素。在一定的條件下，含汞的金屬硫化物，能夠通過氧化-還原作用釋放出Hg0或汞的氯化物，當Hg0和可溶性汞的氯化物在地下溫度壓力增高的情況下，促使汞隨水蒸氣、地下水沿斷裂向地表運移，特別是氣態汞的穿透能力比溶液大得多，Hg0和含汞溶液在遷移途中，易被礦床上方巖石、土壤吸附，形成土壤中汞異常。在氧化還原介質中，土壤中汞氣和吸附相態汞保持的平衡狀態，二者對礦體的賦存均有指示作用。

根據 Hg0和汞化合物熱釋溫度，采用控溫測量土壤中與礦有密切關系的疊加價態汞（Hg0及部分 HgCl）達到尋找隱伏礦的目的。

2.土壤電導率測量法

當隱伏的礦體位于潛水面或巖石之下，在裂隙水發育或土壤飽和水條件下，相當于把一個惰性電導體置于電解液中，從電導體的一端（礦體的底部）流向電位高的一端（礦體的頂部），這樣圍繞礦體的陰離子必須完全向上遷移，陽離子完全向下遷移，以保持電中性，正是由于這種電化學溶解作用，促使礦體和疏松沉積層中的陰陽離子按一定規律遷移和分布，便形成一個擾亂電場，使得巖石和土壤中原有物理化學參數發生變化，如各種陰陽離子的濃度增大，土壤中離子的電導率也隨之增高，可見土壤離子電導率能較好地反映出土壤中所有可溶性離子的濃度，電導率異常應是多種離子成暈作用的總產物，是一個示礦較強的物理化學綜合指標。

3.地電提取法

該方法的基礎在于礦石的電化學溶解作用以及溶解的離子在電流驅動下向上移動，并在測點處產生積累，通過測定積累隨時間的變化就可指示隱伏礦體賦存位置和相對規模。

方法實際是利用一個陰極（陽離子接收器）及一個陽極（陰離子接收器），構成一個成回路（一個點就是一個原電池），長時間向下供電，在人工電場的作用下，使得覆蓋層及深部礦體附近處于空隙溶液中及固相形成動態平衡的離子產生兩極分化，即陰離子向陽極運移，陽離子向陰極運移，離子在進入陰陽極元素接收器時，每一單元體積內的離子移出必須由相鄰體積內的離子移入來補充。因此只要在陽極和陰極周圍產生的電極反應物沒有達到相應體積，其中離子的運動就不會使成分改變，在電極周圍地帶運移來的組分逐漸積累，其積累的增加與供電時間及介質中離子的濃度以及離子本身的遷移速度成正比。

（四）有效性實驗

在已有工程揭露的礦化蝕變帶剖面上（見圖2），綜合異常——土壤離子電導率和土壤熱釋汞異常，從圖2中可見，B1、B3、B4、B5號蝕變帶成帶出現，土壤熱釋汞異常呈寬帶狀異常形態出現，異常含量較高。在B7出現明顯的電導率異常，據此可得出土壤離子電導率法及特讓熱釋汞法在該地區尋找隱伏礦床有效。

圖2 3線已知礦化蝕變帶上土壤離子電導率、土壤熱釋汞及地電提取金異常剖面圖

（五）未知區域找礦預測研究

在內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日圖金礦區利用土壤電導率法和土壤吸附相態汞法進行了找礦預測研究，共布設剖面10條、總計4000米，發現異常多處。

1.異常的平面特征

（1）土壤離子電導率異常的平面特征

根據土壤電導率的異常濃度分布值，確定土壤離子電導率異常共11個，編號為Con-1、Con-2、……Con-11號。按規模劃分，異常跨2條測線的有Con-1、Con-2、Con-5、Con-8、Con-10等5個異常，這些異常均出露于下泥盆統敖包亭渾迪組具弱硅化、綠泥石化得粉砂巖為主的地層中（見圖3）。

例如Con-8號異常，出露于7線、8線剖面中，最大強度為8線的9號點，含量為21.4μs/cm，異常部位與蝕變礦化帶B1、B2（部分）吻合，反映含硫化物較多。

又如Con-10號異常，于9線、10線剖面出現，往東南方向未追索完整，最大強度為10線14號點，含量為32.4μs/cm，峰值位于推測的斷裂帶上，異常位于一構造破碎帶東側（圖3），推測該構造破碎帶硫化物礦化較多。

規模較小，只在一條剖面上出現的有 Con-3、Con-4、Con-6、Con-7、Con-9、Con-11 等 6 個異常，其中 Con-3、Con-9、Con-11異常未追索完整。

圖3 內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日圖金礦區土壤電導率（Con）異常分布圖

（2）土壤熱釋汞異常的平面特征

根據土壤熱釋汞異常三級濃度分帶值確定土壤熱釋汞共9個，編號為Hg-1、 Hg-2、…… Hg-9（見圖4）。

從規模大小來看，走向長度跨越2條測線的有Hg-2、Hg-3、Hg-5、Hg-6、Hg-7、Hg-8號等6個異常。Hg-2、Hg-3、Hg-7、Hg-8等4個異常從形態上看尚未追索完整。

例如Hg-2號異常，長度（走向）規模已確定部分長700米，走向上呈扁豆串珠狀，最高含量位于7線8號點上，位于下泥盆統敖包亭渾迪組具弱硅化、綠泥石化得粉砂巖為主的地層中。與已知蝕變礦化帶B1、B2上及兩側，反映該汞異常與硫化物的線狀地質體有關。類似的有Hg-3、Hg-5號異常。

又如Hg-8號異常，在南端未追索完整，而與粉砂巖為主的地層中構造破碎帶較吻合。Hg含量強度大，高峰值達 596（ppb），位于10線14號點之上，應是構造破碎帶地段有硫化物礦化存在的反映，建議于10線13號點布設鉆孔揭露深度，應見金礦化。類似的有Hg-9號異常。

從Hg-2與Hg-8在走向上的相近鄰接的關系看，顯示蝕變礦化帶一構造破碎帶引起之硫化物礦化空間位置上是可能相連接的，即本區土壤熱釋汞主要反映蝕變帶、構造破碎帶形成部位及沿蝕變、構造破碎帶通道形成的硫化物礦化空間。

圖4 內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日圖金礦區土壤熱釋汞（Hg）異常分布圖

（3）地電提取金異常平面特征

工作區確定了3個（條）地電提取Au異常（帶），編號Au-1-1、Au-1-2、Au-1-3、Au-2、Au-3等5個異常（帶）（見圖 5）。

圖5 內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日金礦區地電提取金異常分布圖

在測區 3線、4線地段中，3線 7號點異常最高含量0.711ppb，有已知見金礦化蝕變體的ZK1、ZK3號鉆孔，而4線6-7號點，最高Au異常含量為11.43ppb，是本區Au異常最高含量的地段。該異常位于下泥盆統敖包亭渾迪組具弱硅化、綠泥石化得粉砂巖為主的地層中，其西北段與已知礦化蝕變帶B1吻合（見圖5）。其分枝的南東段與蝕變帶B2、B3、B4吻合，延續至測區最南東端（9、10線），與已發現的構造破碎帶相扣（圖3）。圖中顯示這兩類地質體內有Au的硫化物礦化，而且這兩類地質體礦化空間在異常走向上視相連的。類似的有Au-1-1、Au-1-2兩個異常。

又如Au-2號異常，只有中帶濃度異常含量（8線18號點），異常落于下泥盆統地層，異常于測區東南端（10-9線段）與已發現的構造破碎帶吻合，亦說明Au的硫化物礦化與構造破碎帶有關。

從已發現的金礦化地段出現地電提取Au異常，而Au異常多與蝕變帶、構造破碎帶出露地段吻合，說明地電提取Au異常存在與上述兩類地質體存在Au的硫化物礦化有關。

（六）未知區域找礦預測

根據本測區土壤離子電導率異常分布特征及土壤熱釋汞異常特點，測區內確定了兩個找礦預測遠景區段見圖6，編號為Ⅰ、Ⅱ號。其中Ⅰ號找礦預測區：地跨2號剖面至5號剖面，西側及東側均有土壤電導率明顯控制，有Hg異常出現，3線剖面上已知為蝕變帶礦化地段，但4號剖面上為未知蝕變礦化地段，且預測Au礦化較強（可能會有Au礦體），是可揭露之Au礦化較強地段；Ⅱ號找礦預測區：地跨8號剖面至10號剖面之間，向東方向異常顯示未追索完整，有 Con、Hg綜合異常，Hg、Au等異常分布預示該構造破碎帶地段與已知蝕變帶密集出露地段礦化空間是連接的（Hg、Au、Pb異常相連分布），可能為除已知蝕變帶分布地段以外的有一種礦化地段，應予進一步工作，可能有找礦的潛力。

圖6 內蒙古阿巴嘎旗巴潤蘇德日金礦區找礦遠景區圖

[1] 羅先熔,康明,歐陽菲,等.地電化學成暈機制、方法技術及找礦研究[M].北京:地質出版社,2007:46-138.

[2] 羅先熔.地球電化學勘查及深部找礦[M].北京:冶金工業出版社,1996:134-217.

P617

A

1008-1151(2011)05-0097-03

2011-02-23

劉秀娟（1983－），女，河北承德人，桂林理工大學地球科學學院地球化學專業在讀碩士研究生，從事地球化學研究。