翟晓佳

摘 要：地球化学是研究地壳化学过程的科学，其研究内容包括化学元素的迁移、集中和分散，地球及各地圈的化学成分以及元素在地壳中分布、分配和共生组合。从传统意义上来讲，地球化学勘查一般有土壤地球化学测量、岩石地球化学测量、水系沉积物地球化学测量、植物地球化学测量、气体地球化学测量等方法，本文主要是论述土壤地球化学测量在地质找矿中的应用。

关键词：土壤地球化学测量;地质找矿;具体应用

土壤地球化学找矿是在系统地测量土壤中元素分布的基础上，进而研究其分散、集中的规律及其与矿床表生破坏的联系，通过发现异常，解释评价异常来进行找矿的一种行之有效的方法。在具体的实践中，由于矿体及其原生晕的表生破坏，在矿床上覆土壤中形成的，与成矿有关元素的含量增高的地段，称为矿床次生分散晕，简称次生晕。土壤地球化学找矿就是要在所发现的土壤地球化学异常地段中，区分出与矿床有关的次生晕，进而不断提高找矿的效率，达到科学找矿床的目的。

1 关于土壤测量找矿的基本原理

1.1关于残坡积层次生晕的形成过程及其原理

实践中，土壤是在岩石风化的基础上通过成壤作用逐渐形成。土壤的主要成分是矿物质和有机质。其成壤过程中发生物理风化、生物风化及化学风化。在土壤垂直剖面上生物和生物化学作用随深度加大而减弱，出现了土壤分层现象。主要分为：A0、A层、A1亚层、A2亚层、B层（淀积层）、C层（母质层）、D层等层位。具体来说，A0是部分被分解植物残体，A层是淋溶层，A1亚层由富含有机质的砂、粉砂和粘土组成，A2亚层主要由砂（SiO2）组成，并含有一定量的粘土、粘性差，较松散，B层由A层淋溶下来的Al、Fe、Mn氢氧化物及粘土质点在此层淀积而成，C层是形成A、B层土壤的“母质”（也称母质层），D层是未风化的基岩。

1.2关于次生晕的形成作用

从实践来看，在次生晕的形成过程中，元素迁移成晕的方式主要下列几种：一是机械分散方式，元素呈固相进行迁移，对于W、Sn、Cr、Ti、Au等矿床机械分散是形成次生晕的主要作用。二是水成分散形式。在表生作用下矿石中的组分在水中呈离子、分子、络离子或胶体等形式进行迁移，这种分散作用对于硫化物矿床的次生晕形成较为典型。三是生物迁移方式。该种方式主要是植物通过根系能从土壤中，特别是从矿体附近的土壤中吸收一些微量元素而进入植物的各种器官中，当植物的枝、叶落在地面，就使一些元素聚积在A0层中。当这些枝叶腐烂后，所吸收的这些元素又转入地表水及地下水中，其中一部分又可被植物吸收，一部分聚积在腐殖层中，一部分随地下水下渗到土壤B层中被Fe、Mn氢氧化物或粘土矿物等吸附，使土壤中某些元素聚集形成分散晕，这种晕称生物成因的晕。

1.3关于残坡积层中次生晕的基本原理和主要特征

残坡积层中次生晕的形成的方式有很多种，在具体实际中也表现出不同的特点，主要有以下几个特征：一是组分特征。次生晕的组分主要来源于经过风化矿体及其原生晕。因此，次生晕的组分往往与原生晕的组分差别不大。同时又由于经历了表生改造，二者组分的形式也不尽相同。例如矿床围岩为硅酸盐岩石的条件下，在矿体和原生晕风化过程中常常呈现出指示元素表生分异现象，具有较强活动性的成矿元素及伴生元素，发生迁移而含量降低二是指示元素的含量特征。一方面，次生晕中指示元素含量主要受矿体及其原生晕中该元素的影响。在一般情况下，矿体及其原生晕中元素含量愈高，次生晕中元素含量也相应会较高;另一方面，受元素地球化学性质性影响，次生晕中指示元素与同一矿床原生晕相比有些相对贫化，造成有些相对富集。

1.4关于次生晕形成和产出的控制因素

原生矿物抵抗风化能力的强弱，原生矿物抵抗风化的能力从强到弱一般顺序是：氧化物—硅酸盐—碳酸盐和硫化物。通常抵抗风化能力强的矿物多以机械迁移为主，其中的元素多富集在土壤较粗的颗粒中。而抵抗风化能力弱的矿物中的元素多以水成迁移为主，它们多富集在土壤的较细的粒级中。矿体规模的大小、品位的高低，直接影响次生晕的规模和含量。如果矿体规模大、品位高一般形成晕的规模和强度也较大，反之就会相反。PH值、Eh值等介质是其物理化学条件，它们控制元素在水中溶解和沉淀。

2 关于土壤地球化学测量在野外的具体应用

2.1关于土壤地球化学测量在野外的具体应用条件

土壤测量是地质矿产普查、矿区详查和矿点检查及区域化探异常检查工作中的重要手段和有效措施。尤其是在残、坡积层发育的覆盖、半覆盖区，它是必不可少的基本的地球化学找矿方法。应用土壤测量可以解决以下两个问题：一是寻找隐伏矿体、预测隐伏矿体的矿石类型和矿化的大致规模;二是在覆盖、半覆盖地区，根据土壤中的特征性元素组合及其含量变化，可以推断松散层覆盖下的岩石类型及其空间分布范围，追索各种地质体的界线，进而确定断裂构造的具体位置，提高找矿的效率。

2.2野外工作方法

野外工作方法应注意的两个问题。一是在层位方面，残坡积层采样一般取自土壤B层，通常不在A层进行取样，因为A层金属容易贫化;其次在某些特定条件下，在A层又可由生物聚积作用产生非矿异常;再次A层取样因含有机质给分析带来干扰。如经试验某些矿种A层采样效果更好，就可在A层，甚至可以在A0层进行采样。一般不在C层采样，因效率不及B层高。二是外来物覆盖区，应穿过外来物采样。例如某矿床，第一次样品取在冲积层上，未取得效果，第二次穿过冲积层取样，往往可以找到较大的矿体，可以提高找矿的效率。

结论

地球化学是研究地壳化学过程的科学，对于科学找矿具有十分重要的意义。在实践中，要想掌握该项技术，就要求相关部门要熟悉该项技术的基本原理和基本要求，不断探索该领域找矿的技术创新，只有这样才能把这项技术用好，真正为科学找矿提供科学依据和技术支撑，真正提高找矿的科学性和有效性。

参考文献：

[1]付小锦：《土壤地球化学测量在菲律宾红土型镍矿勘查中的应用》，《地质找矿论丛》2015年第04期.

[2]徐磊、白進钟：《浅谈地球化学土壤测量在找矿中技术应用》，《城市建设理论研究》2017年第16期.

（华北地质勘查局五一九大队，河北 保定 071000）