土壤元素测量在地质找矿工作中的作用

　　摘要：随着时代的发展和社会的进步，我国城市化进程在逐步加快，工业化程度越来越高，矿产资源的问题日趋突出。目前矿产资源的开采已经无法满足社会的需求，针对这种情况，就需要大力进行地质找矿工作。其中土壤元素测量是非常重要的方法和手段，需要引起人们的重视。

　　关键词：土壤元素测量；地质找矿；作用

　　引言

　　在对土壤中元素系统进行测量的基础上，进而对其集中的规律、表生矿床破坏的关系和分散性上进行研究分析，这就是所谓的土壤地球化学找矿工艺。经过对其中异常情况的挖掘，对异常情况进行解释和评价的一种非常有效的方式，在具体的找矿工程中，因为各种地质条件的限制，会遇到种种的困难，对此该技术能够很好的解决这样的难题。利用这种技术进行找矿的时候，就是在觉察到的一些地段中针对存在的一些地球化学异常情况，将和矿床相关的次生晕区分出来，进而将找矿效率提升上来的一种方式，为提高找矿的科学性上提供一定的帮助。

　　1、土壤中元素的分布及含量

　　1.1、土壤元素的化学性质。分析土壤元素的化学性质时要对元素的化合建、离子半径、电价等进行分析，同时还要考虑各元素的放射性和重力性质，土壤元素的这些性质会对土壤元素极其化合物的迁移造成影响。元素的晶格能对元素化合物的稳定性有很大的影响，主要由元素的电价和离子半径决定。土壤中元素在水溶液的表现对元素的电价和离子半径也有很大的影响，具有较高的晶格能和抗风化能力强的元素，常常会均匀的分散在土壤中。

　　1.2、母岩的主要成分。岩石经过长期风化，逐渐形成土壤，对于不同的岩石，所含的元素及元素的含量是不同的，因此，岩石风化产物及土壤元素的含量也不尽相同。例如超基性岩区土壤中Cr、Ni的含量比较多，Co在基性岩石土壤中含量比较多。

　　1.3、气候条件对土壤的影响。温度和湿度对土壤自身性质有很大的影响，温度和湿度有可能在土壤运输中引起土壤风化。温度和湿度决定了土壤腐殖含量比例，降雨量越少，空气的温度越高，土壤的腐殖含量越少，而土壤的酸碱度受土壤腐殖含量的影响比较低，当出现降雨天气，土壤中的部分元素会被冲刷出来，在进行土壤元素检测时，可以分析土壤中各元素的含量，从而确定矿床的位置。

　　2、基本的应用原理分析

　　2.1、有关残垣积层次生晕的构造过程和相关的原理

　　在现实当中，在岩石风化的前提之下经过成壤之后，逐渐的构成了一种形式，这就是构成土壤的方式。有机质和矿物质是土壤的主要成分。在成壤的时候会出现生物风化、化学风化和物理风化。生物化学和生物作用在土壤垂直剖面上，在深度加深时会出现减弱的情况，这样就会构成土壤分层的情况。主要分为A1亚层、A2亚层、AO、A层、母质层（B层）、淀基层（C层）和D层等。详细来讲，一些植物的残体被分解了之后就行成了AO，淋溶层就是A层，有富含有机质的粉砂、粘土和砂构成了A1亚层，有砂构成了A2亚层，并且有一定的粘性差、粘土存在于其中；有A层淋溶下来的粘土质点和氢氧化物堆积而构成了B层；A、B层的母质就是C层，未风化的基岩就是D层。

　　2.2、形成次生晕的作用

　　根据具体情况分析，在形成次生晕的时候，通过迁移元素成晕的方式为：首先，机械分散的形式，迁移时元素为固相形式，在形成一些矿床机械分散时，构成次生作用；其次，水成分散情况。矿石中的组分在表生作用下在水里面呈分子、络离子或者离子方式来迁移，对于形成硫化物矿床的次生晕这种分散作用会较为明显；再次，生物的迁移情况。通过植物的根系可以在土壤里面，尤其是在矿体周围的土壤里面对一些微量元素进行吸收，向植物的各种器官中进入，这就是该方式的主要特征。当植物的叶、枝落在地表上，就能够在AO层中聚积一些元素。在这些枝叶腐坏了之后，吸收的这些元素又会向地下水和地表水中转入，之中植物又会吸收其中的一部分，另一部分在腐败层中堆积，伴随着地下水，一部分向土壤B层中渗入，被粘土矿物和氢氧化物等吸附，就会聚焦土壤中的一些元素，构成分散晕。

　　3、土壤元素测量在地质找矿工作的应用

　　3.1、土壤元素测量在地质找矿中的表现。将土壤元素测量法用于地质找矿工作中，操作不但十分简单，还能有效的节省投资成本，提高地质找矿质量和工作效率，土壤元素测量法在地质找矿工作中有十分广阔的应用前景。土壤元素测量能有效的将物探方法和地质方法结合起来，对浮土掩盖下的各种岩体进行圈定；土壤元素测量能对某一地区的含矿量进行调查，例如探测某斑岩铜矿时，利用土壤元素测量能将潜伏在深层表土下的铜矿显示出来，探明矿区外围铜矿的分布点；土壤元素测量能直接确定浮土下的矿床，当比例尺条件符合相关要求，对含矿地区进行土壤元素测量能直接确定隐伏的矿床，如果再进一步分析，能将矿体的厚度、性质等基本信息预测分析出来，这样对地质找矿布置钻孔有很大的帮助。

　　3.2、土壤元素测量的注意事项。在进行地质找矿时，只有在一定的条件下才能将土壤元素测量的优势发挥到最大。在正常情况下，当浮土厚度小于1.0m，可以直接使用土壤元素测量法，这样能取得良好的效果；当浮土厚度大于1.0m、小于2.0m时，使用土壤元素测量时，要选用深层土层的试样，不能选用浅地表土层的试样；当浮土厚度大于2.0m时，要采用手摇钻进行取样工作，这样才能保证土壤元素分布不受破坏，从而科学的判断出矿床的位置。如果是在岩流、沙漠等地进行地质找矿工作，由于这些地区的物理风化现象比较严重，土壤大多是块状和大颗粒，因此，在这些地区进行地质找矿工作时，尽量不要使用土壤元素测量法。

　　4、土壤元素测量野外工作方法

　　在野外进行地质找矿工作时，要根据工作的目的和任务确定取样的间距和取样的位置，在确定取样的位置时，要根据地形图和实际状况，科学的设定取样点；在取样时要充分考虑各种影响因素，如天气、风化状况、矿床规模等，在进行土壤元素测量时，要将所有的土壤异常地带圈起来，不能忽略小的矿体；在确定取样层位时，要进行必要的试验，要对分层的样品进行采集和测试，了解各层土壤中元素的含量，从而确定取样的层位。

　　5、土壤元素的应用实例

　　5.1、工程概况

　　在某地区的测试区已经发现5 条规模比较大的锑金矿，其中1号锑金矿长500m，铅垂厚度为2.0m，矿体呈似层状，倾斜角度为9°-12°，锑品味为1.20 ％ -1.34 ％；5 号锑金矿位于矿床的北部，长为80m，铅垂厚度为1.50m-1.95m， 矿体倾斜角为10 ° -15°，锑品味为1.16％ -2.36％。该地区降雨量比较丰富，湿度保持在65％以上，该地区的矿石矿物以辉锑矿为主，矿石矿物以石英为主，富矿体中辉锑矿以团块状的形式出现，贫矿中辉锑矿以星散桩出现。该地区土壤大多为红壤，根据该地区地形分析，适合使用土壤元素测量法进行地质找矿工作。

　　5.2、土壤元素测量。为确定测量技术指标，对该地区的采样层位、采样深度、样品加工粒级进行试验分析，得出采用物质应为两侧的残坡积物，采样层为土壤表土层，深度在25cm-40cm，采样量为200g-300g。为了科学的反映出土壤富集层位和粒度，全面的圈出异常区，分别在土壤的深层、表土层及表面进行采样，每个土层设置两个采样点，然后进行测量。

　　根据该地区的地形特征，将采样密度控制在40-60点/km2，平均50点/km2。

　　5.3、测量结果。通过测量得出土壤中As、Sb、Cu、Au的最低含量（ω/10-6）比和最高含量比分比为20.1：168.4、0.9：108.5、35.2：709.4、0.90：31.46，As、Sb、Cu、Au等元素的异常下限分别为50×10-6、10×10-6、200×10-6、7×10-6，根据异常下限及采样密度，对各元素范围进行圈定，进而对异常区域进行开发，确定矿床的位置。通过测量、开发，最后确定出该测量范围有一个长为102m，铅垂厚度为1.42m-1.65m，锑品味为1.23％-1.44％的锑金矿。

　　6、结语

　　在对地壳化学进行研究的过程中地球化学在其中是一门重要的科学，在找矿的工作中发挥了重要的作用，有着非常重大的意义。在具体的工作中，要想对这项技术上扎实的掌握，就需要有关部门和单位对这项技术的基本原理和要求上扎实的掌握，将区域内找矿技术上不断的进行创新，只有这样才能用好这项先进的技术，才能将科学的理论和技支撑提供给找矿工作，将找矿工作的有效性和科学性真正的提升上来。

　　参考文献：

　　[1]王小高，贺笑余，陈鹏，刘永贺.沟系土壤地球化学测量在内乡韭菜沟矿区勘查中的应用[J].物探与化探，2011，06：733-738.

　　[2]付小锦，王志刚，张启军等，土壤地球化学测量在菲律宾红土型镍矿勘查中的应用[J].地质找矿论丛.2010（04）.

　　胡雄成

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