■黄标

（广东省核工业地质调查院广东广州510800）

广东梓荆塘金多金属矿区地电化学与次生晕异常对比研究

■黄标

（广东省核工业地质调查院广东广州510800）

本文选取广东梓荆塘金多金属矿区的18号测线做地电提取测量（CHIM）与土壤次生晕对比研究，次生晕与深穿透地球化学探测技术中的地电化学异常对比结果发现，地电提取的离子有部分来自浅部土壤，而更多的是指示隐伏矿体的深部活动态离子。地电提取元素的曲线形态远优于次生晕的元素曲线形态，且地电提取各元素异常能清晰地指示深部矿体的相对位置、倾向及延伸方向，而次生晕异常则受地表因素影响较大，导致异常指示矿体的信息较模糊，这说明地电化学比常规化探方法更优于应用在外来运积物覆盖区或残坡积物覆盖区。

地电化学次生晕梓荆塘对比研究

随着现代社会的发展，使地球化学能够借助高科技来直接地、有效地识别矿化信息的能力大大增强，因此，地球化学一直在金属矿产勘查过程中起着至关重要的作用。但随着矿产资源勘查向深部和覆盖区的转移，传统的地表地球化学勘查技术受到了很大限制，因此需要利用新方法寻找隐伏矿床迫切重要［1］。在新的找矿战略指导下，发展新的战略性与战术性技术方法，以期能发现深部隐伏矿传出的常规方法难以发现的重要找矿消息，为隐（盲）矿床，已知矿的过度延深及难识别矿床的勘查提供了新的理论依据和技术方法。在这种发展形势下，我国地质工作者提出了深穿透地球化学［2］。地球电化学作为深穿透地球化学探矿技术的重要组成部分，可以为深部直接找矿提供有效手段，缓解我国矿产资源极度紧缺的局面具有重大的经济效益。

1　地质背景

梓荆塘矿区出露的地层从老到新主要有中上元古界云开群、白垩系及第四系（图1）。云开群（Pt2-3Yb-3、Pt2-3Yc-1）地层主要分布于区域的北部、中部及西部大面积区域，是区域内主要的含金层位；白垩系地层（K1a、K1b）分布于区域的东南部，是罗定盆地的主要地层岩性。测区内主要为区域性断裂带F4，横跨矿区北部，长度大于5km，宽2-10m，走向北东东，倾向北西为主，倾角60-80°，断裂构造带主要为硅化岩、硅化碎裂岩，见黄铁矿化。F4也是云开群与罗定组的分层接触带，加上较强的硅化、黄铁矿化等围岩蚀变特征，为矿区内金矿的运移再富集提供良好的动力条件和充足的聚集空间。因此，区内成矿条件较好，具有一定的找矿前景。研究区没有岩浆岩出露，仅局部见一些花岗质小岩脉穿插于云开群地层中，岩性以混合花岗岩为主，与成矿关系不大。

2　地电化学原理及应用条件

2.1地电化学原理

地电化学提取测量法（CHIM）是建立在地下岩石中的离子动态平衡状态为基础的，是一种地球化学方法。地下矿体经过电化学溶解作用所溶解的部分离子在外加电场的作用下向上部迁移并在测点处不断形成积累。通过测定所积累的离子含量随时间的变化规律，即可指示隐伏矿体的赋存位置及相对规模大小。在外加电场的作用下，打破了深部动态平衡的离子状态，即产生两极分化。阴离子不断向无穷远极迁移，阳离子不断向接收极迁移；其中离子的迁移是以相邻单元体积内的离子沿电流场的方向移出和移入并最终形成接收器中的阳离子积累，而并不是直接从深部迁移至地表［3］；实际上，岩石中的离子大部分是以络合离子形式所存在的，在外加电场的作用下，发生解离作用并促使元素富集到离子收集器中，通过测试分析收集器中指定元素及含量，发现与隐伏矿体有关的元素异常，从而达到找矿的目的［4］。

2.2应用条件

地电化学方法是基于离子晕的存在，故地电提取的前提条件主要包括：离子源、离子通道与地表覆盖条件等。

（1）离子来源：矿物成份复杂，硫化物多，地下水丰富，则矿体的电化学溶解能力就强，离子晕就更发育。这是地电提取所获得良好效果必备条件之一。

（2）离子通道条件：金属离子向上运移的良好条件是矿体上方构造发育。若矿体上方构造不发育，而且存在矿上屏蔽层时，地电异常则相当微弱，甚至无效。

（3）覆盖层条件：从离子累积空间角度看，地电提取法适合在厚层较均一的残坡积物或外来运积物覆盖区开展工作，厚度从几米至几十、数百米均可［5］。

3　对比研究

为了对比地电提取与次生晕的异常效果，以及研究地电提取异常是来源于地表土壤还是深部矿体的问题，我们选取与广东梓荆塘金多金属矿观区（低山丘陵）的18号测线做地电提取测量（CHIM）与土壤次生晕对比研究（图2）。对18号线上的2种元素（Cu、Au、）的地电提取和次生晕含量进行对比研究（图2），结果显示：Au、Cu元素的地电提取异常曲线均优于次生晕异常的曲线，地电提取曲线完整程度和清晰程度比次生晕的强，地电提取异常反映深部矿体信息能力较强。成矿元素Au的地电提取异常曲线很好显示隐伏Au矿位置和形态，在已知矿体和已知见矿钻孔ZK1801的正上方地电提取异常曲线完整清晰，而次生晕Au在这里的异常比较平缓且异常值较低，并且次生晕Au的最大值正下方并没有矿体的存在，这说明次生晕异常则受地表因素影响较大，导致异常指示矿体的信息较模糊，不能很清晰地反映深部矿体位置。Cu元素也是如此，在已知矿体的正上方，Cu元素的地电提取异常值最大，其次为已知见矿钻孔ZK1801的正上方，而在已知矿体上方没有清晰的次生晕Cu异常。

4　结语

通过从对比的实验我们可以得出以下结论：

（1）地电提取均能清晰、完整地反映矿体的具体信息。

（2）地电提取元素的曲线形态优于次生晕的元素曲线形态，且电提取各元素异常能清晰地指示深部矿体的相对位置、倾向及延伸方向，而次生晕异常则受地表因素影响较大，导致异常指示矿体的信息较模糊。

（3）地电提取的离子的似乎都来自近地表的土壤中，但是其实这些离子都是来源于深部矿体，这个研究说明在当有外加电场时，一方面激活了土壤中原有金属元素的赋存状态，使大量的络合离子以及其它呈稳定或不太稳定的元素形式进行解离，另一方面可驱使阴、阳离子向提取电极迁移和加速离子的运动速度。由于电极周围氧化还原反应的发生，使得以电极为中心由近及远、由表及里、由浅到深发生离子的迁移和电荷的转移，打破了原有的深部基岩矿体与上覆盖层之间建立的原始氧化还原场的平衡。为了维持新的平衡，每个单元体积移出的离子，要由相邻单元体积内的离子移入来补充。这样，处于动态平衡的离子就象接力赛跑一样，一个接一个地向上迁移。如果地下深部有矿体存在，矿体电化学溶解产生的金属离子就会源源不断地向上迁移，形成动态平衡的离子晕。尽管单个离子的迁移速率较小，迁移距离较短，但无数个离子的相互传递，即可完成长距离的搬运，所以提取的金属离子具有深部矿体的信息［5］。

可见，地电提取方法可用于厚层外来运积物覆盖区，在常规化探无效或者效果较差的情况下，发现或强化弱异常。

［1］王学求．矿产勘查地球化学：过去的成就与未来的挑战．地学前缘，2003（1）：239～248

［2］谢学锦，王学求．深穿透地球化学新进展．地学前缘，2003（1）：225～238

［3］罗先熔，康明，等.地电化学成晕机制、方法技术及找矿研究．北京：地质出版社，2007.3

［4］罗先熔，王葆华，文美兰，等.地电化学集成技术寻找隐伏金矿的研究及找矿预测．北京：冶金工业出版社，2010.1

［5］谭克仁，蔡新平.吸附电提取技术野外实验研究.大地构造与成矿学，2000，24 （2）：189～193

［6］罗先熔.寻找金、银、铜、铅、锌等金属矿床的新方法--地球电化学勘查.有色金属矿产与勘查，1999，8（6）：676～677

［7］黄标，罗先熔，覃斌贤，等.地电化学新方法寻找隐伏多金属矿--以青海三岔矿区为例.现代矿业，2012，9：57～61

［8］陈希泉，罗先熔，刘莉文，等.地球电化学勘查法寻找不同景观区隐伏金矿的研究.矿产与地质，2007，01：70～74

［9］刘吉敏，刘占元，程志中.地电化学法在隐伏矿产勘查中的应用效果.北京：地质出版社，1993.

P62［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-148-2