李楊，羅先熔，楊龍坤，閆偉，劉攀峰

(1．桂林理工大學隱伏礦床預測研究所，廣西桂林541000;2．桂林理工大學廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室，廣西桂林541004;3．遼寧省地質礦產研究院，遼寧沈陽110032)

吉林汪清杜荒嶺礦區(qū)土壤熱釋汞測量對比研究及找礦預測

李楊1，2，羅先熔1，2，楊龍坤1，2，閆偉3，劉攀峰1，2

(1．桂林理工大學隱伏礦床預測研究所，廣西桂林541000;2．桂林理工大學廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室，廣西桂林541004;3．遼寧省地質礦產研究院，遼寧沈陽110032)

為解決吉林汪清杜荒嶺礦區(qū)滿堂溝—砂金溝測區(qū)的找礦問題，建立一套適合該區(qū)土壤熱釋汞找礦預測的標準方法，在該區(qū)進行了土壤熱釋汞測量對比研究。通過在杜荒嶺礦區(qū)已知剖面上開展土壤熱釋汞溫度實驗，從不同組溫度對比中找出土壤熱釋汞的最佳熱釋汞溫度，得出300℃條件適合該區(qū)土壤樣品測試?？偨Y實驗結果，結合實際地質背景和Au元素地電提取異常尋找未知區(qū)隱伏礦體，最終圈定Ⅰ類靶區(qū)1個，Ⅱ類靶區(qū)2個，Ⅲ類靶區(qū)1個。

土壤熱釋汞;溫度實驗;找礦預測

0 前言

自然金中含汞，自然汞中含金，汞礦化與金礦化伴生，金礦床與汞礦床相鄰，這充分說明內生成礦過程中汞與金的成因聯(lián)系。汞礦化或汞異常對金礦的勘查有著重要的指示意義。汞具有較強的穿透力，由地下深部上升的汞蒸氣，沿著構造斷裂和破碎帶上升，從地面以下幾百米甚至幾千米，可以一直到地表，即使疏松覆蓋物較厚，地表土中仍有汞的異常顯示［1-2］。

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迭加價態(tài)汞，達到尋找隱伏礦的目的，這就是土壤熱釋汞測量法的基本原理［3-4］。

本文中，作者從已知礦床剖面不同熱釋溫度入手，結合實驗對比研究結果與實際地質情況確定土壤熱釋汞的最佳熱釋溫度，并利用其達到準確的預測未知區(qū)隱伏礦體的目的。

1 區(qū)域地質概況

汪清復興—杜荒嶺地區(qū)位于陰山—天山復雜構造帶的東延部分五鳳—小西南岔隆起帶的北側，刺猬溝—金蒼中生代繼承性的火山箕狀斷陷盆地東南緣，區(qū)內燕山期構造巖漿活動強烈而頻繁，形成了大面積東西向展布的晚侏羅世中—中酸性火山巖及次火山巖，他們與金成礦關系密切。

區(qū)內被廣泛發(fā)育的燕山早期巖體所覆蓋，地層出露面積較小。工作區(qū)北部有小面積的二疊系開山屯組砂礫巖、礫巖及板巖出露。礦區(qū)南部可見中生界侏羅系上統(tǒng)金溝嶺組出露，巖性為紫—灰黑—黑綠色致密塊狀安山集塊巖、安山角礫巖、中性玻屑—晶屑凝灰?guī)r、安山巖夾凝灰砂巖，底部為安山凝灰礫巖，礫巖成分復雜，渾圓度好，為凝灰質膠結，但該地層也多被第三系土門子組所覆蓋［5］。

工作區(qū)位于東西向復興—杜荒子斷裂帶東部。區(qū)內構造以東西向為主，并發(fā)育有北東東、北東、北北東、北西向四組次級構造。區(qū)內成礦主要受東西向主構造帶控制，含金地質體均賦存在該帶內，次級構造與成礦關系不密切［6］。

工作區(qū)被大面積出露的燕山早期巖體所覆蓋。巖性組成有花崗閃長巖、花崗斑巖、石英閃長巖、花崗巖等，并有安山巖、閃長斑巖脈穿插。

2 土壤熱釋汞測試條件與對比分析

本次實驗采用DMA-80測試，樣品經過100網目過篩，保持樣品重量為100 mg和熱釋時間為90 s不變，對礦區(qū)J0測線采集的14個土壤樣品進行溫度實驗，通過不同溫度的實驗數據對比，找出與已知剖面的已知礦體對應最好的曲線，從而確定測試溫度。

結合礦區(qū)地質資料和土壤熱釋汞熱釋溫度曲線圖(見圖1)，做了160，220，300，650℃4個溫度條件下的樣品測試，其中650℃熱釋汞為全汞(Hg0、Hg1+和Hg2+)。

圖1土壤熱釋汞熱釋溫度曲線

利用測試溫度實驗數據，結合礦區(qū)J0測線已知地質剖面繪制地質—地化剖面(見圖2)。

圖2J0測線地質—地化剖面

從圖2中可以看出，4個溫度測出的汞含量大小大致為160℃＜220℃＜300℃＜650℃。不同的溫度對礦體所指示的清晰度不一樣，其中160℃和220℃能大致指示下方礦體，300℃和650℃所測出汞的數據曲線能清晰地指示出下方的礦體。異常呈寬峰形態(tài)分布，異常寬度60 m，從11到14號測點，正好處于礦體正上方，吻合程度非常好，測點基本控制住了剖面。從圖1可以看出，300℃和650℃條件下樣品熱釋所釋放出來的汞主要有HgS、HgCl和HgO，其中以HgS為主，結合該區(qū)地質背景推斷，該溫度范圍內的汞與地下硫化物礦體成礦作用有關。

3 未知區(qū)對比研究及找礦預測

本次工作在礦區(qū)內布設了8條剖面(0線－7線)，勘查網度為200 m×40 m，其中5線、6線從48到56測點進行了加密，點距為20 m，共采集土壤樣品322個。為了能夠更加清晰分析不同的測汞溫度對該地區(qū)找礦預測的影響，對杜荒嶺礦區(qū)的樣品分別進行了300，650℃條件下的重復測試，最后對測區(qū)兩個不同溫度的異常圖結合地質條件進行對比研究。

3．1不同溫度汞異常對比研究

測量區(qū)內300，650℃下土壤熱釋汞異常分別見圖3～4。

圖3測區(qū)300℃土壤熱釋汞異常平面

圖4測區(qū)650℃土壤熱釋汞異常剖面

利用直方圖解法處理后將數據背景值加2、4、6倍標準差按外、中、內帶繪制出異常平面圖，300℃異常為3．8×10－9，中帶為5．2×10－9，內帶為6．7× 10－9;650℃異常外帶為5．8×10－9，中帶為7× 10－9，內帶為8．2×10－9，其中650℃異常為對比異常。

300℃異常主要集中在中部與南部，此外還有幾個單點異常。其中中部異常規(guī)模巨大，橫跨2、3、5、6、7線，起點為2線19號點，終點為7線5號點，異常峰值為16．6×10－9，位于3線22號點，異常襯度值為6．91，異常走向東西，長度約為800 m，三級分帶明顯。南部異常位于4線5號點與5線5號點之間，三級分帶明顯，異常峰值為14．3×10－9，位于4線5號點，異常襯度值為5．96，異常均位于中細粒石英閃長巖內。

650℃異常比較分散，主要由南部和東部兩個大規(guī)模異常帶組成，三級分帶明顯，其余基本為單點異常，其中南部異常與300℃異?；鞠嗨疲饕獏^(qū)別在于中部，300℃中部異常無論在規(guī)模還是連續(xù)性都比650℃異常在同位置下體現得更清晰。

為了更好地指導未知區(qū)找礦，將地電化學提取主成礦元素Au異常平面圖與之對比，見圖5。從圖5中可以看出，300℃異常與Au異常套和關系非常好，特別是中部異常，其套合面積大且連續(xù)性不錯。650℃異常雖然能與Au異常大致套合，但總體清晰度不如300℃異常，由于其高背景值，甚至還漏掉了一些異常。由此可知，在該測區(qū)應用汞測量方法找礦過程中，300℃圖異常符合該區(qū)的地質找礦條件，這為測區(qū)礦床的定位指出了明確的方向。

圖5地電提取Au元素異常剖面

3．2杜荒嶺礦區(qū)找礦預測

測線4、5、6線北部區(qū)域雖然表面有細脈狀礦化體，但經過鉆探工程驗證后發(fā)現見礦效果不理想，由于該區(qū)屬于當地木耳地種植區(qū)，可能對樣品造成污染出現假異常。綜合各因素，本次找礦的重點放在礦區(qū)中部異常帶。根據異常規(guī)模、強度、形態(tài)變化與地質條件的吻合程度共圈定了4個找礦靶區(qū)，按照找礦潛力大小分3個等級，即Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類(見圖6)。

Ⅰ類靶區(qū):汞和金異常強度和規(guī)模較大，三級濃度分帶明顯，其中3線22號點金異常峰值31．89×10－9，襯度值為8．5，處在測區(qū)中部，汞和金元素異常套合好，具有極大的找礦潛力。

Ⅱ類靶區(qū):汞和金異常強度和規(guī)模中等，三級濃度分帶明顯，處在測區(qū)東南部和中南部，汞和金元素異常套合較好，處于找礦有利部位，具有一定找礦潛力。

Ⅲ類靶區(qū):此靶區(qū)內汞無明顯汞異常但顯示有金異常，由于此區(qū)處于當地木耳種植地范圍內，周圍有工業(yè)垃圾，樣品可能受到污染，推測為假異常。

圖6測區(qū)靶區(qū)預測

4 結論

1)已知剖面進行熱釋汞研究表明，每個溫度條件下所測出的汞含量曲線在礦體上方均大致出現明顯異常，4個溫度測出的汞含量大小為160℃＜220℃＜300℃＜650℃，這是因為溫度越高，樣品釋放的汞越多。

2)結合地質背景表明，300℃異常從規(guī)模和強度都與主成礦元素Au套合關系很好，且異常位置位于本區(qū)構造成礦有利部位，得出300℃條件適合該區(qū)土壤樣品測試。

3)通過可行性研究與未知區(qū)找礦實踐表明，土壤熱釋汞測量法對于找隱伏金礦是有效的。

［1］羅先熔．地球電化學勘查法及深部找礦［M］．北京:冶金工業(yè)出版社，1996．

［2］湯磊，羅先熔．吉林汪清杜荒嶺金礦區(qū)地電化學提取法深部及外圍找礦研究［C］//第五屆中國礦山地質學術會議暨振興東北生產礦山資源高層論壇論文集，2005．

［3］李世鑄，羅先熔，呂天權，等．云南省會澤縣金紅礦區(qū)土壤熱釋汞測量對比研究及找礦預測［J］．地質與勘探，2015(6): 1150－1158．

［4］余陽先，羅先熔，韋可利，等．大廠錫—多金屬礦床熱釋汞測量技術條件、異常特征及成暈機制［J］．地質與勘探，2004 (6):71－74．

［5］欒繼琛，趙友方．壤中吸附相態(tài)汞測量方法及其找礦效果［J］．地質與勘探，1984(1):48－56．

［6］李偉．吉林省汪清縣復興—杜荒嶺金礦化區(qū)控礦條件與找礦方向［D］．吉林:吉林大學，2005．

Comparison of Heat-released Mercury Survey of Soil and Ore-search Prediction in Duhuangling Mine of Jilin Province

LI Yang1，2，LUO Xianrong1，2，YANG Longkun1，2，YAN Wei3，LIU Panfeng1，2
(1．Institute of Concealed Mine Prospecting，Guilin University of Technology，Guilin，Guangxi 541000，China; 2．Main Laboratory of Geology Engineerring Center of Guangxi，Guinlin Univesrsity of Technology，Guilin，Guangxi 541004，China; 3．Institute of Geological and Mineral Resources of Liaoning Province，Shenyang，Liaoning 110032，China)

To solve the problem of prospecting of Duhuangling mine，we have established a set of standard procedures of prospecting suitable for this area．Soil heat-release mercury measurement was conducted in this area．In this paper，we know the profile will be carried out for the heat-release mercury of soil temperature experiment to compare with different temperature groups to find out the best of soil heat-release mercury temperature．It is verified that the temperature conditions of 300℃is suitable for the heat-released mercury measurements of soil．The conclusions to the results of the experiment is to combine with the actual geological background and Au element of abnormal ore-materials to find unknown area of concealed ore body．Eventually it is delineated withinⅠclass target area 1，Ⅱtarget class 2 andⅢtarget class 1．

Soil heat-release mercury;Temperature experiment;Prospecting prediction

P618．4

A

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．021

2017－01－25

中國地質調查局項目(12120113101500);廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室開放基金項目(11－031－20)

李楊(1990－)，男，湖南婁底人，在讀碩士研究生，研究方向:地球化學，手機:15676311219，E-mail:530157629@ qq．com;通訊作者:羅先熔(1953－)，男，四川宜賓人，教授，博士導師，lxr811@glut．edu．com．