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S e r i a l No. 471 j u l y . 2 0 0 8 矿业快报 EXPRESS I NATI ON 一 9 堇 总 第 4 7 1 期 2 0 0 8 年 7月第 7期 用地球化学法寻 找隐伏金矿 的研究 高锡根 罗先熔 姜红忠 高学生 桂林工学院 摘要 隐伏矿床 的寻找一直是找矿 中的一大难题。采取 以地 电化学提取为主的找矿法来寻 找矿 区隐伏的矿体。通过对地电化学提取异常和其他方法异常的综合分析确定成矿靶区。证 明以 地电化学方法为主的找矿方法在西北荒漠戈壁区寻找隐伏矿床是可行、 有效的。 关键词 地电化学法; 隐伏矿体; 金矿 中图分类号 P 6 2 2 . 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 9 - 5 6 8 3 2 0 0 8 0 7 4 3 0 6 7 - 0 6 随着人们对于矿产资源需求的增加和地表 出露 矿的日 益减少, 寻找深部矿以及运积层覆盖下的隐 伏盲矿的任务显得 日 益重要。在西北荒漠戈壁区通 过使用 以地球 电化学测量 为主 , 辅 以土壤 吸附相态 汞测量和土壤离子 电导率 测量 的方法实践证 明, 在 西北荒漠戈壁区寻找隐伏 金矿是可行 的, 为今后在 西北荒漠戈壁区寻找隐伏金矿的工作提供 了一种新 的途径。 1 研究区地质概况 该区位于北 山断槽带马莲井复向斜的金窝子凸 起南部。以2 1 0金矿床和金窝子金矿床 为中心 , 东 西长 8 k m, 南北宽 6 k m, 总面积 为 5 2 k in , 其地理坐 标 东经 9 5 。 1 3 4 2 ” ~ 9 5 。 1 9 5 1 , 北纬4 1 。 3 5 O 5 ~ 4 1 。 3 8 5 2 。研究 区褶皱 构造 为典型 的线 状 紧闭褶 皱, 主要分布在金窝子岩体以北, 依次有4 个倒转向 斜和倒转背斜 见 图 1 。研究 区断层 主要 有三组 ①近s N向断层分布在金窝子岩体内部; N N E S S E 向断层分布在金窝子岩体以北地层中; ③N E S W 向 断层规模较 大, 表现 为线状 断裂带和层 问破 碎带。 主要有两条 一条为金窝子金矿床南断层, 为逆冲断 层; 另一条为 2 1 0断裂带 , 属层间破碎带。是典型的 压扭性断层 。控制着 2 1 0矿床的主要矿体形态和分 布。 研究 区出露地层主要为上泥盆统金窝子组 , 次 为第三系 、 第四系。岩性主要为砂岩 , 页岩 , 砾岩 , 灰 岩。研究区岩浆岩主要为海西早期黑云母二长花岗 岩一 黑云母花岗闪长岩 , 其次有呈脉状产出的石英闪 长岩 、 细粒白云母花岗岩 、 伟晶岩及辉绿岩。 2 地 电化学提取法的基本原理及方法 商锡根 1 9 7 2一 , 男 , 安徽来安 县入 , 在读硕 } , 工程师 . 5 4 1 0 0 4 广西桂林市 。 该方法的基本原理 、 方法技术 、 理论等方面的研 究已有系列文章阐述 , 以下只作简单的介绍。 图 1 试验 区交通位置及地质概况 1 第四系风积洪积冲积砂 砾 ; 2 - 第三系红色粉砂质泥岩夹砾岩; 3 一 二叠系砂岩生物碎屑灰岩及硅质岩; 4 - 泥盆系粗砂岩、 流纹质变 质凝灰岩、 碳质粉砂岩、 钙质砂岩及页岩; 5 一 中下志留系安山质凝 灰 岩、 凝灰质砂岩 ; 6 - 大理岩石 英岩 地 电化学提取法是 以地下岩石中的离子动态平 衡状态为基础 的地球 化学方 法 J 。在人 工 电场 的 作用下, 地下岩石中的离子动态平衡被破坏 , 促使离 子向离子收集器 中迁移 。经过一定时间后 . 地下岩 石中离子达到新 的动态平衡 , 离子收集器收集到的 离子达到饱和状态。于是可 以根据 收集器收集到的 样品 泡塑 中成矿离子 的含量来判断深部是否有 隐伏矿存在 , 从而达到寻找隐伏矿 的目的 ] 。 首先沿剖面布置测点 , 每隔一段距离设置一个 测点 , 点距根据实 际情 况选择 本 次工作 点距选 为 4 0 m , 并在每个测点处挖 3 0~ 4 0 c m深的坑 , 把碳棒 6 7 维普资讯 总第4 7 1 期 矿业快报 2 0 0 8年 7月第7期 与电池的正负极相连, 将接收电极 阴极 置于其 中, 倒人配置好 的 2 0 % 硝酸 溶液提取液 , 用挖 出的 土回埋压紧。通 电4 8 h后断电, 挖 出接收电极 , 解开 泡塑 , 最 后送 实 验 室 分 析 泡 塑 所 吸 附 的相 关 离 子 引。 3 找矿可行性试验 采用地电化学提取 、 土壤离子 电导率 、 吸附相态 汞测量等三种方法。为了检验这些方法对寻找隐伏 金矿床的有效性, 特选择有已知矿体的 I 剖面进行 试验。 测点样号左边为单数 , 右边为双数 3 . 1 地电化学法 3 . 1 . 1 A u , A g 异常特征 在图 2剖面上 出现 3个 A u和 3个 A g异常, A u 的 3个异常分别在 剖面的 l l一2 2 , 4 O~6 2和 8 O~ 1 08 , 。其中在4 O一 6 2 点的异常连续性好。异常 高 出背景 1~8倍 。8 0~1 0 8区间异常也较好。A g 的 3个异常分别在 3~ 2 4 , 4 O~6 2 , 8 0~1 0 8 。其中 3 ~ 2 4 区间异常最好。异常高出背景值 2~ 2 3 倍, 且连续性好。在 4 O~ 6 2 点的异常也较好高 出背景 值 2~1 1 倍且连续性好。 第p tl 系个 新统 . .. , 洪移{ 风髟 { . 积砂、砾 . . 第川系尘新统; 叠系 卜 缆萄f 滞州 h 细砂 , 湖 治粘 L 及淤泥 p 洪私{沙 砾 技术枇 t . . 。 一 砂岩 乍物柞 岩 及硅质 |。 金窝子纽筇_ 段 金窝 f组何 ‘ 段 岩 羔 钙 质 砂 岩 云 』“ £ 岗 K 崭 矿 体 ’ ’ ‘ 碳 质 泥 质 粉 砂 岩 及 孤 岩 ‘u 段 lj岩 - 图2 A u 。 A g 异常特征图 3 . 1 . 2 C u , M o , P b异常特征 C u的异常出现在剖面的 9~ 2 3 测点之间, 异常 高出背景5 ~1 9 倍, 但连续性较差。M o 的异常出现 有六段。分别在 5~8 , 1 6~ 2 8 , 4 O~5 O , 5 86 6 , 1 0 4 ~ 1 1 6 , 1 8 ~ 2 6 。几段异常高出背景值 1 ~ 7倍。异 6 8 常宽度不大, 连续性不好 。P b有六段异常。分别在 3 3 ~41, 5 ~ 1 O, 1 4 3 2, 4 O ~5 O, 58 ~66, 7 0 ~ 1 0 0 , 异常强度不高。高出背景值约 1 ~ 7倍, 其中在 5 ~ 1 O和 1 4~ 3 2之间宽度较大。其余 的宽度较小。在 2~ 7 样区间连续性较好 , 见图 3 。 ~ ●. 蚰 一 一 互 . . 、 特 曩 必 毒 施 图 雯 维普资讯 高锡根 罗先熔等 用地球化学法寻找隐伏金矿的研究 2 0 0 8年 7月第 7期 3 . 1 . 3 T h , U的异常特征 T h在剖面上有五段分别在样号 3~8 , l 4~ 2 6 , 4 O~ 5 O , 5 8~ 6 6 , 9 2~ 9 8 。它们的异常高 出背景值约 1~ 8倍 , 几段异常宽度不大。连续性不好 。U异常 在 1 0 8~1 1 6样 。异常高出背景值约 1 ~4倍 , 宽度 不大。连续性不好 , 见图 4 。 一 综上所述 , 地 电提取法在剖面 的 1 1~2 6 测点 、 I “ 7 2 熊 兰 4 O~ 6 6 测点、 8 0~ 1 1 6 测点这 3个区间都测出了明 显的异常。其中 1 1 ~ 2 6 测点、 4 O~ 6 6 测点范围正 是矿体出露的位置。而 8 0~1 1 6 测点可能存在隐 伏矿。另外, 剖面的2 3 测点和 3 7 测点虽然出现的 是单峰异常 , 但是 A u 、 A g 、 c u 、 M o 、 P b 、 T h 、 U这 7种 元素都一致地显示出明显异常 , 因此值得引起注意。 } 1 。.√\ _ 、 。 一一 第 1『【l 系 新统 一- 洪髟 风l丰 j { ,冲私 砂、砾 第网系生新统 叠系下统嫡 滩组 ,9 铡砂 ,湖 札{ 眨 淤 泥 .洪 机沙 砾 及求 粘f . ‘ t 砂 物计心 硬 矸质 囊 薹 秦 誊 茎 . 。 p 垂 薹 砂 黑 , 花 尚 I%JK |l, 知 矿 体 ‘ 砾 岩 , 砂 Jf.i凝 荻 岩 , 砂 ‘’ ’ 砂 岩 , 钙 质 砂 岩 黑 花 尚 K , L二知 1 l1.’ 岩 碳 质 泥 质 粉 砂 岩 及 贝 岩 ’” p. 及 弧 岩 一 3 . 2 土壤吸附相态汞异常特征和土壤离子电导率 异常 经取样表明在剖面在 I I ~ 4 测点出现异常 , 异 常高出背景2~ 3 倍, 异常宽度约为8 0 0 m。另在7 O 、 9 2 测点出现单峰异常。而在剖面上个别点出现弱 的电导率单峰异常。 3 . 3 总结 I 8 种地化指标的异常均有一定的规模, 异常 清晰度较高, 分布较稳定。 2 8种地化指标 的异常大多出露在 I I ~2 6 测 点及 4 O~ 6 6 测点, 与已知矿体赋存位置相吻合 。 3 . 4 方法找矿的可行性结论 经过对有已知矿体 的 I 剖面进行 3种方 法多 种地化指标 指示元素含量 异常特征 的分析发现 , 在剖面上 O 测点和6 O 测点附近, 除了电导率外, 其 它 8 种地化指标均显示明显的异常, 且它们都表现 出一定的相似性。 通过对哈密金窝予地区已知剖面的找矿可行性 试验研究结果可得出, 在已知金矿体上方测出了明 显的地电提取 、 土壤吸附相态汞等两种方法 8种地 化指标综合异常 。说明利用这些方法在荒漠戈壁区 寻找隐伏金矿床是可行的, 效果是好 的, 值得在类似 的地区广泛利用。 4 未知区找矿预测 在矿体上取得找矿可行的基础上, 又在 I 剖面 东 3 k m处布置了一条 Ⅱ 剖面。下面叙述 Ⅱ 剖面的 异常特征。 4 . I 地电提取异常特征 4 . I . I A u , A g异常特征 A u的背景值 l 5 . 5 n g , 异常下限值 3 O . 5 n g 。 在该剖面上 8 O~ 9 O 测点出现异常, 异常高出背景 5 倍 , 异常宽约 5 0 0 m。另外在 3 7 、 l 4 、 3 8 测点出现单 峰弱异常。见图 5 。 A g的背景值 6 6 . 5 n g , 异 常下限值 1 5 5 n g / g 。 剖面上出现3个 A g的异常 区间, 第一个异常位于剖 面的3~2 6 测点 , 异常连续性好 、 衬度大, 异 常宽度 约 1 . 3 k m, 高 出背景 2~ 2 4倍 , 其中2 和 4 测点异常 强度 1 6 4 0 n g / g 和1 6 9 0 n g / g , 为研究区最高值; 第二 个异常位于 4 O~6 6 测点, 异常清晰 , 连续性好 , 高 出背景 2 ~ l O 倍 , 异常宽度约 1 . 3 k m; 第三个异常位 于 8 0 ~ 1 0 4 测点, 异常高出背景 2 ~ 3 倍 , 异常连续 性和清晰度较差 , 异常宽约 1 . 2 k m。 4 . 1 . 2 C u . Mo , P b异常特征 c u的背景值3 9 , l g , 异常下限值9 2 . 8 g 。 6 9 、 ’ . __ y fJ / 一 . . 啦 . I1 ● tl 1_ 维普资讯 总第 4 7 1期 矿业快报 2 0 0 8年 7月第7期 在剖面的9~ 2 3 测点出现异常, 高出背景5~ 1 9 倍, 其中2 1 测点异常值达 7 9 8 . 1 3 g , 为整个测区最 高值, 该异常宽约 7 0 o m, 异 常强度大 , 但连续 性较 差 。另外在 1 8 和 8 8 测点 出现两 个单峰强 异常。 见 图 6 。 M 0 的背景值0 . 1 2 g , 异常下限值0 . 2 4 g 。 在剖面的5~ 8 测点出现异常, 高出背景值2~ 7 倍, 异常宽度约 6 0 o m; 在 1 4~ 3 0 测点出现的异常, 高 出 背景 1 ~ 6倍 , 宽度约 8 0 o m; 在 3 8~5 0 测点 出现异 常 , 高出背景 1~ 4倍 , 异常宽度约为 6 0 o m; 在 5 8~ 6 6 测点 出现异常 , 高 出背景 3~5倍 , 异 常宽度约 4 0 o m; 在 1 o 4~1 1 6 测点 出现异常 , 高出背景 2~6 倍 , 异常宽约 6 0 o m。另外 , 在 1 8~2 6 测点 出现 异 常, 高出背景 3~ 6倍, 异常宽度约 2 0 o m; 另在 2 3 、 3 7 、 9 2等测点出现较强单峰异常 , 其中 3 7 i 贝 4 点异常 值为测区最高值, 高出背景 1 4 倍。 P b的背景值 2 . 8 g , 异常下限值 4 . 4 g 。 在 3 3~ 4 1 测点出现异常 , 高出背景 1~ 6倍 , 异常宽 约 4 0 o m; 在剖面的5~1 0 测点 出现异常, 高出背景 1 ~ 4倍 , 异常宽度约为 8 0 o m; 在 1 4~3 2 5测点出现 异常 , 高出背景 1 ~3倍 , 异常宽度约 9 0 o m; 在 4 0~ 5 0 测点 出现 异 常, 高 出背 景 1~3倍 , 异 常 宽 约 5 0 o m; 在 5~6 6 测点 出现异常 , 高 出背景 1~ 2倍 , 异常宽约 4 0 o m; 在 7 0~1 0 o 测点 出现异常 , 高 出背 景 1 ~6 。该异常强度大, 宽约1 . 5 k m; 另外, 2 3 、 5 3 、 6 1 、 7 5、 1 0 6 等测点 出现单 峰较强异常。 0 D 0 h 三_■■二 三 _ 二 量 三夏 _ ~ I 毒 Z 7 , ./ 2 / / / / I K _/ ‘ j 三 蔫 拧 图5 A u , A g 异常特征图 0 D Q h Q h 。 ⋯ ⋯ _7一⋯~ ⋯⋯⋯⋯ 7 。 川 m ’ 洪 私 .冲私 砂. 洪私5 妙砾歧术 占} 二 砂岩 物徘 扶 歧 ⋯ 罅细妙 .湖 粘 j 坟 淤 J ljf 图6 C u . Mo , P b异常特征图 4 . 1 . 3 T h , u异常特征 常 , 高出背景 3~ 6倍 , 异常宽度约 5 0 0 m; 在 5 8~ 6 6 背景值0 . 4 2 g , 异常下限值 0 . 8 2 g 。在剖 测点出现异常, 高出背景 4~5倍, 异 常宽度约 面的3~ 8 测点出现异常 , 高出背景 1~ 2倍 , 异常宽 3 0 0 m; 剖面的 9 2~ 9 8 测点 出现弱异常 ,异常宽度 约 6 0 0 m; 在剖面的 1 4~ 2 6 测点出现异常, 高 出背景 约 3 0 0 m。此外 , 在 2 3、 3 7 、 6 1 、 7 5、 1 1 0 测点 出现较强 2~ 5 倍 , 异常宽度约6 0 0 m; 在4 0~ 5 0 测点出现异 的单峰异常, 其中3 7 测点的异常高出背景 1 7倍,为 70 维普资讯 高锡根罗先熔等 用地球化学法寻找隐伏金矿的研 究 2 0 0 8年 7月第7期 该剖面上 T h的最高值。见 图7 。 背景值 0 . 6 2 1 g / g , 异常下限值 1 . 7 7 g / g 。在剖 面上 1 0 8一 l l 6 测点出现异常, 高出背景2 4 倍, 异 常宽约4 0 0 m。另在 3 7 、 4 8 测点出现强度为较强的 单峰异常。 N l 畦 蓑 _ . 。 -7‘ 蓑 垂 翌 篆 . 、 要 嚣 碧 豁 矿 忭 u .洪诎风私 , 私 砂,一 洪私{ 砂 段水粘 i . 、 砂 牛物甜Jfi 驮 投 。 、 ’ 砾细 砂。 湖 枯 f 及 淤泥 坎 图7 T h 。 U异常特征图 4 . 2 土壤吸附相态汞异常特征 H g 的背景值 1 2 . 5 6 t. g / g , 异常下限值 3 6 . 8 7 1 g / g 。在剖面 8- 2 0 测点 出现的异常 , 高出背景 25 倍, 异常宽度约 6 0 0 m 。另在 3 8 、 4 6 、 5 8 、 6 6 、 8 6等多 个测点出现较强的单峰异常。见图 8 。 4 . 3 土壤离子电导率异常特征 电导率的背景值 l 1 6 6 . 5 2 i s / c m, 异常下限值 2 4 9 4 . 1 6 t x s / c m。剖面个别点 出现弱 电导率异 常。见 图 8 。 A 蛙 浓度 分浓度 , 9 3 9 2 9 1 9 9 0 1 0 2 0 3 0 1 0 5 0 6 0 7 0 8 0 90 Q l1 Q D Q p Q h Q h N I K 一 _ I _ 妙 . 羞 一 -- 删 ‘ 蔓 * 纵 . Il 妙 . ; 修 投 - 粘 } . 憧 ” ‘ 。 汛眇 .湖 J . 足 於 怿 f 图 8 土壤吸附相态汞异常特征图 5 异常评价与找矿预测 征 的综合分析 , 按照异常的强度、 规模 、 吻合程度 , 将 通过哈密金窝子地 区地电提取金异常、 土壤吸 Ⅱ 未知剖面异常划分为两个异常靶 区。 附相态汞异常及土壤离子电导率异常分布的剖面特 1 第一 个异常靶 区。位 于剖面 的 0~2 2 测 7 l I , ● f 1 ,_ 一 . I 1{ {● {{lf I 一 -_ , , f f 一 -● 、 ,}f { _ l A ● ●, f 维普资讯 总第4 7 1期 矿业快报 2 0 0 8年 7月第 7期 点 , 在该靶区内同时出现地 电提取 A u 、 A g 、 Mo 、 P b 、 T h 、 u异常、 土壤吸附相态汞异常。这些异常都具有 以下共同点; ①异常强度不是很大, 但异常清晰度较 高, 异常连续性也较好; ②异常规模大, 异常宽度达 1 . 2 k m; ③高值异常区集中, 异常中心出现在剖面的 异常区的中部 1 0 测点附近。 2 第二个异常靶 区。位于剖 面的 7 6~9 0 测 点 , 在该 靶 区内出现地 电提取 A u 、 A g 、 C u 、 Mo 、 P b 、 T h 、 u异常 、 土壤离子电导率异常。这些异常具有 以 下共同点; ①异常强度大, 剖面上多种元素含量的最 大值位于该异常靶区内; ②异常均有一定规模, 异常 宽度达 7 0 0 m; ③高值异常较集中, 综合高异常值出 现在剖面 8 2和 8 8测点 。 综上所述 , 认为在上述两个异常靶区内, 都是寻 找隐伏铀矿的有利部位 , 特别是在 1 异 常的 3 测点 附近、 2 异常的 8 2 、 8 8 测点地段是最佳的找矿部位 , 值得引起高度的重视。 6 结论 1 通过在新疆哈密金窝子金矿地 区 I 剖面 开展 以地电化学提取法为主的找矿试验研究 。多元 素地化异常与已知矿体相吻合 。表明利用以地电提 取法为主、 以土壤吸附相态汞测量、 土壤离子电导率 为辅的多种方法组合, 在西北荒漠戈壁区寻找隐伏 金矿方法是可行 的, 效果是明显 的, 值得推广应用。 希望大家利用此方法进行找矿。 信息平 台 .‘ . .‘ ..‘ ..‘ . 2 用此方法在 已知矿 的 I 剖 面发现 了一个 深部可能有隐伏矿 的成矿靶区 8 0~l l 6 测点 , 在 未知区 Ⅱ 剖面的找矿预测 中发现了两个较有利 的 成矿靶区 0~ 2 2 测点 、 7 6~ 9 0 } 贝 4 点 。 3 希望有关单位对以上有利成矿靶区进行深 部勘探 , 达到寻找隐伏金矿的 目的。 参考文献 [ 1 ] 罗先熔. 地球电化学勘查及深部找矿[ M] . 北京 冶金工业出 版 社 . 1 9 9 6 1 3 421 7 . 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