■黃標(biāo)

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院廣東廣州510800）

廣東梓荊塘金多金屬礦區(qū)地電化學(xué)與次生暈異常對(duì)比研究

■黃標(biāo)

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院廣東廣州510800）

本文選取廣東梓荊塘金多金屬礦區(qū)的18號(hào)測(cè)線做地電提取測(cè)量（CHIM）與土壤次生暈對(duì)比研究，次生暈與深穿透地球化學(xué)探測(cè)技術(shù)中的地電化學(xué)異常對(duì)比結(jié)果發(fā)現(xiàn)，地電提取的離子有部分來自淺部土壤，而更多的是指示隱伏礦體的深部活動(dòng)態(tài)離子。地電提取元素的曲線形態(tài)遠(yuǎn)優(yōu)于次生暈的元素曲線形態(tài)，且地電提取各元素異常能清晰地指示深部礦體的相對(duì)位置、傾向及延伸方向，而次生暈異常則受地表因素影響較大，導(dǎo)致異常指示礦體的信息較模糊，這說明地電化學(xué)比常規(guī)化探方法更優(yōu)于應(yīng)用在外來運(yùn)積物覆蓋區(qū)或殘坡積物覆蓋區(qū)。

地電化學(xué)次生暈梓荊塘對(duì)比研究

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，使地球化學(xué)能夠借助高科技來直接地、有效地識(shí)別礦化信息的能力大大增強(qiáng)，因此，地球化學(xué)一直在金屬礦產(chǎn)勘查過程中起著至關(guān)重要的作用。但隨著礦產(chǎn)資源勘查向深部和覆蓋區(qū)的轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)的地表地球化學(xué)勘查技術(shù)受到了很大限制，因此需要利用新方法尋找隱伏礦床迫切重要［1］。在新的找礦戰(zhàn)略指導(dǎo)下，發(fā)展新的戰(zhàn)略性與戰(zhàn)術(shù)性技術(shù)方法，以期能發(fā)現(xiàn)深部隱伏礦傳出的常規(guī)方法難以發(fā)現(xiàn)的重要找礦消息，為隱（盲）礦床，已知礦的過度延深及難識(shí)別礦床的勘查提供了新的理論依據(jù)和技術(shù)方法。在這種發(fā)展形勢(shì)下，我國(guó)地質(zhì)工作者提出了深穿透地球化學(xué)［2］。地球電化學(xué)作為深穿透地球化學(xué)探礦技術(shù)的重要組成部分，可以為深部直接找礦提供有效手段，緩解我國(guó)礦產(chǎn)資源極度緊缺的局面具有重大的經(jīng)濟(jì)效益。

1　地質(zhì)背景

梓荊塘礦區(qū)出露的地層從老到新主要有中上元古界云開群、白堊系及第四系（圖1）。云開群（Pt2-3Yb-3、Pt2-3Yc-1）地層主要分布于區(qū)域的北部、中部及西部大面積區(qū)域，是區(qū)域內(nèi)主要的含金層位；白堊系地層（K1a、K1b）分布于區(qū)域的東南部，是羅定盆地的主要地層巖性。測(cè)區(qū)內(nèi)主要為區(qū)域性斷裂帶F4，橫跨礦區(qū)北部，長(zhǎng)度大于5km，寬2-10m，走向北東東，傾向北西為主，傾角60-80°，斷裂構(gòu)造帶主要為硅化巖、硅化碎裂巖，見黃鐵礦化。F4也是云開群與羅定組的分層接觸帶，加上較強(qiáng)的硅化、黃鐵礦化等圍巖蝕變特征，為礦區(qū)內(nèi)金礦的運(yùn)移再富集提供良好的動(dòng)力條件和充足的聚集空間。因此，區(qū)內(nèi)成礦條件較好，具有一定的找礦前景。研究區(qū)沒有巖漿巖出露，僅局部見一些花崗質(zhì)小巖脈穿插于云開群地層中，巖性以混合花崗巖為主，與成礦關(guān)系不大。

2　地電化學(xué)原理及應(yīng)用條件

2.1地電化學(xué)原理

地電化學(xué)提取測(cè)量法（CHIM）是建立在地下巖石中的離子動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)為基礎(chǔ)的，是一種地球化學(xué)方法。地下礦體經(jīng)過電化學(xué)溶解作用所溶解的部分離子在外加電場(chǎng)的作用下向上部遷移并在測(cè)點(diǎn)處不斷形成積累。通過測(cè)定所積累的離子含量隨時(shí)間的變化規(guī)律，即可指示隱伏礦體的賦存位置及相對(duì)規(guī)模大小。在外加電場(chǎng)的作用下，打破了深部動(dòng)態(tài)平衡的離子狀態(tài)，即產(chǎn)生兩極分化。陰離子不斷向無窮遠(yuǎn)極遷移，陽(yáng)離子不斷向接收極遷移；其中離子的遷移是以相鄰單元體積內(nèi)的離子沿電流場(chǎng)的方向移出和移入并最終形成接收器中的陽(yáng)離子積累，而并不是直接從深部遷移至地表［3］；實(shí)際上，巖石中的離子大部分是以絡(luò)合離子形式所存在的，在外加電場(chǎng)的作用下，發(fā)生解離作用并促使元素富集到離子收集器中，通過測(cè)試分析收集器中指定元素及含量，發(fā)現(xiàn)與隱伏礦體有關(guān)的元素異常，從而達(dá)到找礦的目的［4］。

2.2應(yīng)用條件

地電化學(xué)方法是基于離子暈的存在，故地電提取的前提條件主要包括：離子源、離子通道與地表覆蓋條件等。

（1）離子來源：礦物成份復(fù)雜，硫化物多，地下水豐富，則礦體的電化學(xué)溶解能力就強(qiáng)，離子暈就更發(fā)育。這是地電提取所獲得良好效果必備條件之一。

（2）離子通道條件：金屬離子向上運(yùn)移的良好條件是礦體上方構(gòu)造發(fā)育。若礦體上方構(gòu)造不發(fā)育，而且存在礦上屏蔽層時(shí)，地電異常則相當(dāng)微弱，甚至無效。

（3）覆蓋層條件：從離子累積空間角度看，地電提取法適合在厚層較均一的殘坡積物或外來運(yùn)積物覆蓋區(qū)開展工作，厚度從幾米至幾十、數(shù)百米均可［5］。

3　對(duì)比研究

為了對(duì)比地電提取與次生暈的異常效果，以及研究地電提取異常是來源于地表土壤還是深部礦體的問題，我們選取與廣東梓荊塘金多金屬礦觀區(qū)（低山丘陵）的18號(hào)測(cè)線做地電提取測(cè)量（CHIM）與土壤次生暈對(duì)比研究（圖2）。對(duì)18號(hào)線上的2種元素（Cu、Au、）的地電提取和次生暈含量進(jìn)行對(duì)比研究（圖2），結(jié)果顯示：Au、Cu元素的地電提取異常曲線均優(yōu)于次生暈異常的曲線，地電提取曲線完整程度和清晰程度比次生暈的強(qiáng)，地電提取異常反映深部礦體信息能力較強(qiáng)。成礦元素Au的地電提取異常曲線很好顯示隱伏Au礦位置和形態(tài)，在已知礦體和已知見礦鉆孔ZK1801的正上方地電提取異常曲線完整清晰，而次生暈Au在這里的異常比較平緩且異常值較低，并且次生暈Au的最大值正下方并沒有礦體的存在，這說明次生暈異常則受地表因素影響較大，導(dǎo)致異常指示礦體的信息較模糊，不能很清晰地反映深部礦體位置。Cu元素也是如此，在已知礦體的正上方，Cu元素的地電提取異常值最大，其次為已知見礦鉆孔ZK1801的正上方，而在已知礦體上方?jīng)]有清晰的次生暈Cu異常。

4　結(jié)語(yǔ)

通過從對(duì)比的實(shí)驗(yàn)我們可以得出以下結(jié)論：

（1）地電提取均能清晰、完整地反映礦體的具體信息。

（2）地電提取元素的曲線形態(tài)優(yōu)于次生暈的元素曲線形態(tài)，且電提取各元素異常能清晰地指示深部礦體的相對(duì)位置、傾向及延伸方向，而次生暈異常則受地表因素影響較大，導(dǎo)致異常指示礦體的信息較模糊。

（3）地電提取的離子的似乎都來自近地表的土壤中，但是其實(shí)這些離子都是來源于深部礦體，這個(gè)研究說明在當(dāng)有外加電場(chǎng)時(shí)，一方面激活了土壤中原有金屬元素的賦存狀態(tài)，使大量的絡(luò)合離子以及其它呈穩(wěn)定或不太穩(wěn)定的元素形式進(jìn)行解離，另一方面可驅(qū)使陰、陽(yáng)離子向提取電極遷移和加速離子的運(yùn)動(dòng)速度。由于電極周圍氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，使得以電極為中心由近及遠(yuǎn)、由表及里、由淺到深發(fā)生離子的遷移和電荷的轉(zhuǎn)移，打破了原有的深部基巖礦體與上覆蓋層之間建立的原始氧化還原場(chǎng)的平衡。為了維持新的平衡，每個(gè)單元體積移出的離子，要由相鄰單元體積內(nèi)的離子移入來補(bǔ)充。這樣，處于動(dòng)態(tài)平衡的離子就象接力賽跑一樣，一個(gè)接一個(gè)地向上遷移。如果地下深部有礦體存在，礦體電化學(xué)溶解產(chǎn)生的金屬離子就會(huì)源源不斷地向上遷移，形成動(dòng)態(tài)平衡的離子暈。盡管單個(gè)離子的遷移速率較小，遷移距離較短，但無數(shù)個(gè)離子的相互傳遞，即可完成長(zhǎng)距離的搬運(yùn)，所以提取的金屬離子具有深部礦體的信息［5］。

可見，地電提取方法可用于厚層外來運(yùn)積物覆蓋區(qū)，在常規(guī)化探無效或者效果較差的情況下，發(fā)現(xiàn)或強(qiáng)化弱異常。

［1］王學(xué)求．礦產(chǎn)勘查地球化學(xué)：過去的成就與未來的挑戰(zhàn)．地學(xué)前緣，2003（1）：239～248

［2］謝學(xué)錦，王學(xué)求．深穿透地球化學(xué)新進(jìn)展．地學(xué)前緣，2003（1）：225～238

［3］羅先熔，康明，等.地電化學(xué)成暈機(jī)制、方法技術(shù)及找礦研究．北京：地質(zhì)出版社，2007.3

［4］羅先熔，王葆華，文美蘭，等.地電化學(xué)集成技術(shù)尋找隱伏金礦的研究及找礦預(yù)測(cè)．北京：冶金工業(yè)出版社，2010.1

［5］譚克仁，蔡新平.吸附電提取技術(shù)野外實(shí)驗(yàn)研究.大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2000，24 （2）：189～193

［6］羅先熔.尋找金、銀、銅、鉛、鋅等金屬礦床的新方法--地球電化學(xué)勘查.有色金屬礦產(chǎn)與勘查，1999，8（6）：676～677

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［8］陳希泉，羅先熔，劉莉文，等.地球電化學(xué)勘查法尋找不同景觀區(qū)隱伏金礦的研究.礦產(chǎn)與地質(zhì)，2007，01：70～74

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P62［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-148-2