摘要：在社會生產(chǎn)中，礦產(chǎn)資源是不可或缺的資源，在多年的發(fā)展過程中，我國消耗了大量的礦產(chǎn)資源，而其具有不可再生性，當(dāng)前礦藏儲量在急劇減少。面對發(fā)展中這一問題，對隱伏礦體開發(fā)利用成為了重要任務(wù)。因此，隱伏礦體的勘探工作愈加受到各方重視，一些新的勘探方法被開發(fā)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：土壤地球化學(xué);隱伏礦體;勘探;原理;實際應(yīng)用

中圖分類號：P632 ??文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）17-0000-00

1土壤地球化學(xué)測量概述

1.1內(nèi)涵

在土壤地球化學(xué)地球找礦的過程中，要取樣覆蓋早基層表面疏松物質(zhì)，也就是土壤，然后進(jìn)行測試分析，對土壤的成因、與基巖化學(xué)成分的繼承關(guān)系、土壤中地球化學(xué)作用等進(jìn)行研究，掌握土壤的演變規(guī)律。由于土壤的組成主要是礦物質(zhì)、水分和有機(jī)質(zhì)等，因此對其進(jìn)行綜合分析中得出其剖面上元素的分布規(guī)律，主要是由下向上差異越小的特點，與下部和母巖原始含量相比，上部常量元素的含量要更小，通過其中的常量元素，是難以對下伏基巖的巖石組成反映。在土壤剖面上，微量元素的豐度變化也不明顯，因此其含量是基巖微量元素含量的直接反映。

1.2應(yīng)用原理

1.2.1殘坡積層次生暈形成

土壤在巖石風(fēng)化下，可以通過成壤作用形成，其組成主要是有礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)，在該過程中會出現(xiàn)物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化，隨著深度的較大，土壤垂直剖面上生物和生物化學(xué)作用也會減弱，而產(chǎn)生土壤分層現(xiàn)象。

其形成的分層層位如表1。

1.2.2次生暈形成作用

在次生暈形成的過程中，其元素遷移成暈的方式主要是三種，第一是機(jī)械分散方式，元素在遷移過程中是固相形式，一些礦床機(jī)械分散中會生成次生作用;第二是水成分散情況，表生作用下，礦石中的組分在水中是以分子、絡(luò)離子或者離子方式進(jìn)行遷移的，在形成硫化物礦床的次生暈中，具有更加明顯的分散作用;第三種是生物遷移情況，在土壤中，特別是礦體周邊的土壤中，植物的根系可以吸收一些微量元素，從其器官中進(jìn)入。植物的枝葉落到地表就會在A0層積聚部分元素，腐壞之后吸收的元素會轉(zhuǎn)入地下水和地表示中，植物再次將其中一部分吸收，另一些則堆積在腐敗層，隨著地下水深入土壤B層，粘土礦物和氫氧化物等會將其吸附，土壤中一些元素聚集就會形成分散暈。

1.2.3殘坡積層中次生暈的特征

首先是組分特征，次生暈主要組分是風(fēng)化礦體、原生暈，因此其組分與原生暈相似。在經(jīng)過表生改造之后，其組分會出現(xiàn)差別。比如在表生作用下，一些元素大量淋失，難以形成次生暈，其指示意義也就喪失了，其中一些殘留下來比較富集。以硅酸鹽巖石的礦床圍巖為例，在礦體和原生暈風(fēng)化中，會出現(xiàn)指示元素表生分異情況，其中一些成礦元素、伴生元素的活動性較強(qiáng)，會進(jìn)行遷移，其含量也就降低了。土壤測量中，通常會選擇成礦元素作為指示元素，一些情況下也會選用伴生元素。

其次是指示元素的含量特征，次生暈中指示元素含量，會受到礦體和原生暈中該元素影響，因此礦體和其原生暈中元素含量越高的情況下，次生暈中其含量也越高。次生暈指示因素受地球化學(xué)性質(zhì)影響，相比于同一礦床原生暈，是比較貧化的，而一些則相對比較富集。很多親硫元素在原生暈中含量要更高，而親氧元素在次生暈中的含量相對更高。

最后是次生暈的形成和產(chǎn)出的控制元素，一是原生礦物性質(zhì)，原生礦物抵抗風(fēng)化的能力，從強(qiáng)到弱的順序為氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽和硫化物。具有較強(qiáng)抗風(fēng)化能力的礦物，主要是水成遷移，會富集在土壤較細(xì)粒級中;二是礦體規(guī)模和品位，這兩項因素會對次生暈的規(guī)模和含量產(chǎn)生影響，一般如果礦體的規(guī)模大、品位高，其形成暈的規(guī)模、強(qiáng)度也比較大;三是介質(zhì)的物理化學(xué)條件，主要是介質(zhì)成分，Eh值和PH值控制元素在水中的沉淀、溶解。

2土壤地球化學(xué)測量在隱伏礦體勘探中的應(yīng)用

2.1應(yīng)用條件

土壤測量方法是一種高效的找礦方法，其操作簡單、成本低、效率高，在金屬礦床中有著廣泛應(yīng)用，特別是可高效完成找尋有色金屬、稀有金屬礦床的工作，比如銅、鉛、汞和金等。近年來會使用分散流法來代替，但其自身優(yōu)越性仍在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、普查找礦、礦區(qū)評價等環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要作用。具體在找礦中其應(yīng)用如下：

（1）在浮土掩蓋區(qū)，使用土壤地球化學(xué)測量法配合地質(zhì)方法、物探方法，可以進(jìn)行地質(zhì)填土，對各巖體的分布范圍作出大致圈定，比如在圈定隱伏超基性巖體界線可以根據(jù)土坡中的鉻鎳含量，配合磁法來圈定。

（2）可用于查明區(qū)域中含礦的遠(yuǎn)景地段，比如在斑巖銅礦中，運用土壤地球化學(xué)測量方法，可以在銅次生暈異常區(qū)將隱伏的銅礦作清晰指示處理，運用土壤測量法結(jié)合水化學(xué)法可以查找外圍銅礦點。

（3）在找礦的遠(yuǎn)景地區(qū)或者地段，采用合適比例尺的土壤測量，可以直接找尋隱伏礦體，了解其分布位置、形態(tài)產(chǎn)狀、可能的厚度和品位等，對于之后的找礦鉆孔、布置山地工程的工作有著重要的指導(dǎo)作用。

（4）可用于進(jìn)行環(huán)境治理，在當(dāng)前綠色發(fā)展理念下，對于環(huán)境治理和保護(hù)有了更高的要求，對城市及其周邊土壤的治理也是重要工作，其中就可運用土壤地球化學(xué)測量方法，來提高環(huán)境治理效率和針對性。

（5）在新興礦產(chǎn)和能源中應(yīng)用土壤地球化學(xué)測量也可取得良好成效，比如勘探地?zé)豳Y源的過程中，由于地?zé)岬漠a(chǎn)生使地下熔巖水通過地殼裂隙上升，可以將其中的巖漿中的汞元素帶到近地面，這一元素是易分散的，因此土壤中的汞元素可以發(fā)揮指示作用。

具體在土壤地球化學(xué)測量方法應(yīng)用中，要注意其使用條件，一般在浮土厚度5～10m的范圍內(nèi)，其應(yīng)用效果較好、成本較低。而在其厚度達(dá)到10～20m，就需進(jìn)行深層采樣，在超過20m的情況下要發(fā)現(xiàn)次生暈，就需進(jìn)行手搖鉆采樣。沖積層和其它物質(zhì)覆蓋的區(qū)域，會將礦體生成的次生暈掩蓋，因此不適宜采用土壤測量方法。在山麓堆積和沙漠地區(qū)，其巖流分布廣泛，主要會發(fā)生物理風(fēng)化，因此其組成也是塊狀物質(zhì)，碎屑物質(zhì)也比較粗大，不容易出現(xiàn)化學(xué)和生物化學(xué)作用，難以保證土壤測量效果。

2.2野外勘探作業(yè)應(yīng)用

在應(yīng)用土壤測量中，工作目標(biāo)和任務(wù)要求，決定了其測量取樣網(wǎng)間距，具體還要結(jié)合比例尺大小、礦床類型和規(guī)模等確定，目的就是要將次生暈異常圈出，避免將具有工業(yè)意義的小礦帶、礦體漏掉。一般情況是任何比例尺下，在圖上取樣線距控制在1cm作用，取線距1/5～1/2為點距。近年來，多采用地形圖、GPS技術(shù)對其點位進(jìn)行確定。

在取樣層位中，會經(jīng)過試驗來確定，從采集到足夠的分層樣品中，測試分析其中的金屬元素含量變化，確定最終的取樣層位。在沒有進(jìn)行試驗的情況下取樣，則需經(jīng)過腐殖在淋積層采樣，一般其深度為20～30m。采用一點多坑法來采集各個樣品，根據(jù)具體情況選擇坑距。

找尋礦體過程中，對耕田也要進(jìn)行取樣分析，這種土地是長期耕種的，且其中會使用一些化學(xué)成分藥物，因此在其土壤中會有化學(xué)殘留物，而干擾到試驗樣品，難以對當(dāng)?shù)卮紊鷷炦M(jìn)行準(zhǔn)確、真實反映，需要對耕土層采取深挖措施。

還要根據(jù)不同地點、環(huán)境和元素，來科學(xué)制定不同坡度，以保證其找礦效果。在野外作業(yè)記錄本上，要做好取樣編錄工作，將樣品的編號、取樣深度和層位記錄好，通常會采用統(tǒng)一記錄格式來采集次生暈樣品，要認(rèn)真、細(xì)致填寫，保證相關(guān)資料的真實性和可靠性，確保其具備良好應(yīng)用價值。

在按照要求填寫好項目送樣單后，要將送樣單及時送樣，樣品會對之后的工作成果產(chǎn)生直接影響，因此在選送過程中要避免受到外界污染。

2.3土壤地球化學(xué)異常解譯

在對土壤地球虎穴測量原理、次生暈異常形成掌握之后，要進(jìn)行異常解譯，主要是在成礦成暈地球化學(xué)理論指導(dǎo)下，根據(jù)自身特征和成礦條件等來研究。

按照規(guī)范完成土壤采樣、樣品分析和野外編錄工作后，對其分析結(jié)果，可應(yīng)用化探數(shù)據(jù)處理軟件來處理數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計。通過繪圖軟件，結(jié)合地球化學(xué)參數(shù)的計算來繪制元素地球化學(xué)異常圖，要將表生帶中元素的集中、分散規(guī)律直觀展示處理，以此為依據(jù)來進(jìn)行異常解譯。

然后解譯元素組合異常，礦床、礦點和礦化現(xiàn)象，其構(gòu)成是一定的元素組合而非單一成礦成暈元素，在各地區(qū)的表生帶，元素組合特征、異常強(qiáng)度是一致的，也就是其異常是有規(guī)律的。在解譯過程中，可以采用套合方式將相關(guān)性較大的單元素繪制在一張地質(zhì)背景地球化學(xué)異常圖中，利用異常元素組合和規(guī)模來做出異常評價。

最后是對土壤綜合異常的解譯，研究其單元素異常、組合元素異常，找出相關(guān)性較大的元素，對其原始含量值來采取標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)處理措施，要使用處理后得到的數(shù)據(jù)，再次繪制元素綜合異常圖，結(jié)合其出露位置、地質(zhì)背景條件，對異常濃集中心、異常帶的劃分進(jìn)行分析。在次生異常中，元素分帶表現(xiàn)主要是空間上濃度變化規(guī)律、元素相關(guān)性空間上變化等，一般情況下礦體上方垂直分帶序列，可以指示礦體深部元素與礦下暈元素間相關(guān)性差，其下方礦下暈元素間具有較好相關(guān)性，礦上暈的元素間相關(guān)性則相對較差。

3 結(jié)語

在隱伏礦體勘探中應(yīng)用土壤地球化學(xué)測量，可以提高找礦工作的效率和精度，以提高我國礦產(chǎn)資源生產(chǎn)能力，滿足我國工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展需求。相關(guān)部門和單位要扎實掌握其原理和要求，加大創(chuàng)新力度，使找礦工作更具科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)

[1]陳文祥.土壤地球化學(xué)測量在隱伏礦體勘探中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，（18）：78.

[2]閆建平.土壤地球化學(xué)測量在隱伏礦體勘探中的應(yīng)用[J].城市地理，2016，（14）：58-58.

收稿日期：2019-07-30

作者簡介：魯明（1983—），男，白族，貴州畢節(jié)人，本科，高級工程師，研究方向：旅游地學(xué)、地球化學(xué)等。