不同網度土壤地球化學測量方法的應用及效果——以粵東某礦區為例

吳衛國

廣東省有色地質勘查院，廣東省 廣州市

引言

近些年非正規測網土壤地球化學測量在地質找礦中發揮的作用日益突顯出來，并取得了良好的找礦效果。由于地球化學景觀條件的限制，采樣的介質不同而衍生出了多種方法。在亞熱帶中低山森林覆蓋區以溝系兩側的土壤作為采樣對象的溝系次生暈方法應用較為廣泛，并取得了良好的找礦效果（張振邦，2003；郝百武等，2008；刁理品等，2010；高珍權等，2005；羅正傳，2005）；在干旱、半干旱地區以溝系兩側的巖屑作為采樣對象的溝系巖屑測量同樣也達到了預期的效果（周曉中，2011）；在大興安嶺森林沼澤景觀區以溝系邊坡土壤為采樣介質的1/2.5萬不規則測網土壤測量對水系沉積物異常查證也取得了良好的效果（苑鳳華等，2009）。非正規測網土壤測量在地質找礦中的應用效果由此可見一斑。

廣東省有色地質勘查院在粵東某礦區先后開展了土壤地球化學測量普查和詳查工作。在普查階段采用的是1/2.5萬非正規測網土壤地球化學測量，詳查階段采用的則是1/1萬的200m×10m替代100m×20m的正規測網土壤地球化學測量。通過兩種不同的土壤測量方法，在礦區取得了良好的找礦效果。

1 區域地質概況及景觀地球化學特征

1.1 區域地質概況

工作區在區域上處于北東向河源深大斷裂與蓮花山深大斷裂所夾持地段，利山——寶山嶂東西構造帶與紫金——博羅北東向斷裂帶交接復合部位的南東側，屬武夷成礦帶的南西端，是廣東省主要的成礦帶之一。

區域上主要出露有寒武系八村群淺變質砂巖、粉砂巖、粉砂質頁巖等，具復理石建造；泥盆系地層主要由中下泥盆統桂頭群、中泥盆統老虎坳組和上泥盆統帽子峰組組成；侏羅系主要有下侏羅統藍塘群和上侏羅統高基坪組；第三系丹霞群主要分布于區域西北部，由紫紅色礫巖、砂礫巖組成。

由于巖漿侵入，斷裂破壞，致使區內巖層產狀多變，褶皺構造殘缺不全。主要以北東向藍塘向斜為主。據航衛片解釋及實地調查結果，該區及外圍斷裂構造極為發育，主要是北東向組、北北東向組，其次為北西向組、東西向組。

區域內巖漿活動強烈，主要發育有分布于區域南部的燕山三期中粒黑云母花崗巖。中基性輝綠巖脈也較發育。

1.2 景觀地球化學特征

工作區區域上屬于華南東部，屬亞熱帶氣候，溫暖潮濕，四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷，年降雨量約1600mm～2013mm。區內地形陡峻，屬丘陵中切割地形，工作區植被發育，第四系覆蓋較厚。區內溝谷眾多，但規模較小。工作區屬亞熱帶濕潤中低山森林覆蓋區地球化學景觀。在這種亞熱帶濕熱條件下，工作區主要以化學風化為和生物風化為主（中國科學院礦床地球化學開放研究實驗室，1997），并伴有一定程度的物理風化。成暈元素主要以液態遷移為主，并在土壤中有不同程度的富集。

2 礦區地質概況

礦區出露地層主要為上三疊統下侏羅統藍塘群，次為上三疊統艮口群及第四系，上泥盆統帽子峰組僅在礦區的東并角出露。礦區褶皺構造不發育，地層表現為走向北東、傾向南東的單斜構造，主要斷裂走向近南北，傾向東，為一逆斷層，沿斷層旁側有多處褐鐵礦點分布。區內未見有巖漿巖出露。

3 土壤地球化學測量

3.1 非正規土壤地球化學測量

由于礦區尚未做過詳盡的化探工作，于是在普查階段選擇了非正規測網土壤地球化學測量方法。該方法是有色系統中應用較為廣泛的一種土壤地球化學測量方法，與同比例尺的正規測網土壤地球化學測量方法相比具有更高的效率，更經濟，縮短了工作周期，同時也降低了勞動強度。

該方法主要是以1/1萬地形圖為底圖，將點均勻地布設在山脊，山脊控制不到的地方，可適當布設在山脊側面，在有效面積內平均每平方公里80個點。采樣點布設完后，從左至右、從上到下編好方里網格號和點號。樣品主要采集B層中土壤，嚴禁采集崩塌物和采礦點污染物。以布設點為中心，在10m～20m范圍內采集三個字樣組合成一個樣品。并在采樣處綁上紅布條作為標記。該區面積為13.6km2，一共采集了1118個樣品，平均每平方公里82.2個采樣點。同時加入了30個重分析樣。實際點位如圖1。

樣品在野外經粗加工過60目篩后，送有色金屬桂林地質測試中心細加工并分析。以電感耦合等離子體發射光譜分析Cu、Pb、Zn、Mo元素；發射光譜分析Ag、Sn元素；

原子熒光光譜分析As、Sb、Bi元素；極譜分析W元素；化學光譜分析Au元素。

經過剔除離群特高值后，通過傳統方法以均值加兩倍標準離差作為異常下限，分別成單元素異常等值線圖，然后以Au、As、Sb；Cu、Pb、Zn、Ag；W、Sn、Bi、Mo分三組成綜合異常圖。

異常特征表明，本區低溫元素Sb、As異常發育，中溫元素Pb、Zn異常次之，而Au、Ag、Cu、W、Sn、Bi、Mo異常發育程度較差。除Sb、As、Pb、Zn異常外，多數元素僅存在一級到二級濃度分帶，異常強度普遍不高。異常主要分布在上三疊統艮口群及上三疊統下侏羅藍塘群銀瓶山組中，已知兩處鐵礦點上異常不發育。成果表明主要成暈元素Sb、As、Pb、Zn異常與斷裂構造關系密切，地層及礦點對異常分布影響不明顯。

從異常圖（圖2）可以看出，異常明顯分為上下兩個區域，上部區域異常濃度分帶較差，濃集中心不明顯，但元素亦有一定程度套合，由外到內依次發育Sb、As、Zn。下部異常形態較規則，As、Sb異常呈近東西向展布，而受到地形條件制約Pb、Zn等異常呈串珠狀近東西向分布。異常具有明顯的濃集中心和濃度分帶，且異常套合程度較高。

通過此次土壤測量，經項目組研究決定，將下部異常區域作為下一步找礦工作重點區域。該區域對尋找破碎帶型鉛鋅多金屬礦有利，是下一步開展地質評價工作的重點對象。

3.2 正規網度地球化學測量

圖2 粵東某礦區非正規測網土壤測量Zn-Pb-As-Sb異常圖

表2 異常特征值表

圖3 粵東某礦區異常地段正規測網土壤測量Pb-Zn-As-Sb異常圖

在充分研究了該區地質情況和異常特征的基礎上，項目組在上述綜合異常處圈定了一塊面積約2平方公里的矩形區域，包含普查階段中Sb異常的主體區域。由于異常呈近東西向展布，化探測網測線沿南北向展布。而測網在100m×20m的基礎上，放寬線距加密點距，以200m×10m的網度替代。并在異常突出地段加密了兩條測線。這樣有效的提高了對異常規模的控制，降低了勞動強度，縮短了工作周期，節省物力人力的投入。工作前，將工作使用高精度手持GPS先在礦區測量點進行校正，統一各小組GPS參數，然后準確測出測線端點，并在端點處釘上木樁寫上點號以示標記。在采樣過程中在測線上每隔10m作一個主采樣點，以主采樣點為中心，在垂直測線方向左右10米范圍內取2～3個子樣，合為一個樣品。并在主采樣點上插上寫有點線號的竹簽，在子樣處寄上紅布帶。樣品主要采集的是距地表30cm以下的B層土壤，部分覆蓋厚地區適當加深采樣深度，力求所采集樣品來自同一個采樣層位。在采樣過程中若遇到農田、耕地及房屋建筑及其周圍低緩地段，舍去采樣點。運用該方法在礦區采集了1572個樣品，并加入了28個重分析樣和30個重采樣。樣品通過粗加工，送至有色金屬桂林地質測試中心細加工和分析，分析元素與普查階段相同。

通過化探詳查工作發現，普查階段發現的異常在詳查階段有很好的繼承性，并且更加準確的反映了異常形態及規模。其異常特征值如表2所述。Pb、Zn峰值均達到1600×10-6，As、Sb峰值更是高達2078×10-6和1075×10-6。詳查區段的異常仍以As、Sb、Pb、Zn為主（如圖3），與普查階段相比，As、Sb異常規模有所減小，但異常位置、形態更加準確、清晰，進一步縮小了找礦靶區。經過詳查認為該區具有一定的找礦前景， Pb、Zn、As、Sb異常套合中心和西南角、南部區域高值異常區是下一步工作的重點，應當合理安排輕型山地工程進行揭露，將面上工作轉移到點上來。

4 找礦效果評價

在該礦區開展了1/2.5萬非正規測網土壤測量，發現了多處異常，且異常主要以Pb、Zn、As、Sb等中低溫元素組成，而W、Sn、Mo、Bi等中高溫元素異常不發育，認為該區剝蝕程度尚淺；經過異常檢查發現，礦區主要異常分布在近東西向斷裂構造破碎帶或其旁側；經過研究認為在該處尋找破碎帶型鉛鋅多金屬礦具有良好的前景。于是在礦區主要異常地段選取了一塊矩形區域開展化探詳查工作。

由于對異常分布情況有了初步的掌握，在選擇1/1萬的化探正規測網詳查時，認為對該異常特征已有初步掌握，可以適當放稀線距加密點距，并在異常突出點段加密線距，所以200×10米替代100×20米的網度開展工作。事實證明該方法是可行，達到了預期效果。在普查的基礎上，進一步確定了異常的形態、規模和位置。

通過以上兩種土壤測量方法，在達到了工作目的同時，縮短了工作周期節省了人力物力的投入。可見上述方法在該區地質找礦過程中是可行的、合適的。并將面上的工作轉移到點上來，縮小的找礦靶區，圈定了有利成礦地段，為下一步的地質工作提供了可靠的依據。

[1]張振邦.溝系次生暈測量在國土資源大調查中的應用效果[J].礦產與地質，2003，17(97)：479-481

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[3]刁理品，韓潤生，方維萱.溝系土壤地球化學測量在貴州普晴銻金礦勘查區應用與找礦效果[J].地質與勘探，2010，46(1)：120-127

[4]高珍權，方維萱，王偉.溝系土壤測量在新疆烏恰縣薩熱克銅礦勘查中的應用效果[J].礦產與地質，2005，19(112)：669-673

[5]羅正傳.溝系次生暈測量在青海東昆侖造山帶溝里地區的應用效果[J].礦產與地質，2005，19(112)：679-682

[6]周曉中，陳玉華，石云海等.1:2.5萬溝系巖屑測量的找礦效果和工作方法探討[J].礦產勘查，2011，2(2)：54-158

[7]苑鳳華，潘建，陳馥等.不規則土壤測量在水系沉積物異常查證中的應用[J].吉林地質，2009，28(3)：95-99

[8]中國科學院礦床地球化學開放研究實驗室.礦床地球化學[M].北京：地質出版社.1997，297-299