安家营子金矿土壤地球化学的试验研究

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安家营子金矿土壤地球化学的试验研究
胡室群
(华东地质学院；江西抚州，344000)

摘要：内蒙古安家营子金矿基岩与土壤微量元素地球化学对比和土壤中金的相态分析研究，提出Bi、Au、Co、Mo、W和Hg为该区金矿最佳的指示元素，Bi能形成明显的衬度高比含矿带的异常；Au也能形成衬度高而与含矿带相似的异常； Cu、Pb、Mo、W、Hg皆可显示较明示的异常，但宽度均小于含矿带的宽度。因此，土壤地球化学找矿方法在应区是一种重要的找矿方法。
关键词： 金矿床，土壕地球化学，指示元素，金的相态分析；内蒙古

安家营子金矿位于中朝地台内蒙古地轴冀北陷断束之锦山断块中。金矿床主要赋存于锦山岩体Υ52-1北端的一长轴近NE抽的鸡冠子山花岗岩体Υ52-1中，岩体露太古界片岩和片麻岩等。矿体的围岩是粗粒斑状花岗岩及产于其中的流纹岩，金矿体赋存于由这些岩石组成的构造破碎蚀变带中，其蚀变强度及蚀变带宽不一，矿石主要为含金黄铁矿石英脉。

1  土壤发育情况
本区为典型的大陆气候，冬季严寒，夏季炎热，雨量稀少，多季风。
本区以物理风化为主，化学风化相对较弱。土壤层不发育，且不均匀，厚度从十几厘米到数十厘米不等，山顶几乎没有土壤层，而在山坡脚或平坦处，土壤层则很厚，分层不明显。

2  工作方法
2.1 取样线布置及取样间距
取样线布置于半山坡上，为了与井下基岩样品相对应比较及保证研究的系统性，选择了第三勘探线。该勘探线走向与矿体总体走向和山坡倾斜方向垂直。取样点间距一般为20m，在矿体上方加密到10m，采样线总长度300m，远超过矿体宽度及构造破碎蚀变带宽度之和，进入到无矿及未蚀变的围岩中。
2.2 取样对象
    为残坡积物,土塌层厚度为n×10cm不等，由基岩角砾、土境及残败植物碎片等组成。取样时，剔除角砾及植物碎片，只取粉末土壤。样品晾干后过80目筛，以备分析测试用。
2.3  测试方法   
    As、Sb、Bi的测定用氢化法原子吸收法； Ar的测定用微珠比色法及原子吸收法；Mo、W的测定用极谱法，Hg的测定用冷原子吸收法，Zo、CM、Pb、Mn、Hg、Co的测定用火焰原子吸收法。金的相态分析用顺序提取，即分别用蒸馏水、柠檬酸铰、次氯酸钠、磁化钾、连二亚硫酸钠、氢氟酸等试剂提取不同相态的金，后用微珠比色法和原子吸收法测定各相态中金的含量。

3  漏风峁矿区第三勘探线土壤微量元素特征
    对漏风峁矿区第三勘探线土壤样品微量元家含量测定结果列于表1，相对应的元素含量曲线剖面见图1。根据元家的含量及与金矿体的空间关系(表1、图2）可把13种元家分为4组：
    (1)Co、Ni这两个元家在土壤中含量较低，在矿体上方没有异常出现或异常显示不明显，指示矿体的意义不大。
    (2)As、Sb、Zn、Mn这4种元家含量在剖面上难以显示出矿致异常。虽然在矿体上方样点中含量有峰值，但不明显，不足于确定矿体的存在。
    (3)Au、Cu、Pb、Mo、W、Hg这6种元家在已知矿体上显示出明显的异常。尤其是Au，其异常衬度高，宽度也较大。这组元家的异常宽度大致与含矿破碎带的宽度相等，这可做为破碎蚀变带含矿性评价的依据。依异常衬值及宽度由大到小为Au、Cu、H、Pb、Mo、W。

(4)Bi元素在土壤中出现明显的异常．不仅异常衬度高，而且宽度大，超过了含矿破碎蚀变带的宽度，特别是在矿体上方出现了几个特别高的峰值，准确地指示矿体的位置。
    (5)形成明显异常的几种元素Bi、Au、Cu、Pb、Mo、W、Hg含量在矿体上方土壤中的蜂多为不对称峰，表现出坡度效应，即沿坡度方向异常与矿体位置有一定的位移．据图1大致可知这种效应由弱到强的顺序为Au、Pb  Mo、W Bi、Cu、Hg。
    综上所述，本区土壤地球化学找金矿的最佳指示元素为Bi、Au、Cu、Pb、Mo、W、Hg、Ao、Sb、Mn、Zn元素指示矿体意义不大，至少在大比例尺土壤地球化学找矿中意义不大。




  
   
4  土壤与基岩微量元素特征对比   
通过土壤和基岩微量元素含量的对比研究，可了解基岩向土壤演化过程中各元素的变化行为，更深入地了解矿致异常的形成机制，从而更好地为异常评价解释服务．表2列出研究区内赋矿围岩斑状花岗岩和淀纹斑岩、矿石、土壤中的微量元素含量及有关参数．从表2可知：

    (1)土壤中背景值与未蚀变岩微量元素含量相比较，在土壤中含量较高的元素有As、Sb、Mn、O、Ni、Au和Hg；在两者中元素含量不相上下的有Cu、Pb、Mo、W、Bi在土壤中的含量比未蚀变圈岩中含量更低。
    (2)土壤中异常与矿石中微量元素含量比较，Bi、Au、Cu，Pb、Mo在土壤中异常含量均比矿石中含量低，Hg，W在土壤异常中含量比矿石中的含量更高，对于总体含量低的Co、Ni在土壤中的含量与矿石中的含量不相上下，在矿体上方异常不明显的元素As，Sb，Mn、Zn情况复杂，在此特别提出的是Mn在土壤中的含量比矿石中的含量明显的高．
(3)土壤背景值变异系数与未蚀变围岩中元素含量变异系数比较，总体来看，土壤中的变异系数小于基岩的变异系数，反映了从基岩风化成土壤过程中各元素重新分布，总趋势是元素含量相对趋于均匀，即样点间含量变化趋于平缓，这可起到算术滑动平均，减低背景起伏干扰，突出矿体异常的作用．不同元素表现也不一样，As、Sb、Mn元素活动性大，且在矿石中含量比围岩中含量高出不多，故从基岩演化成土壤后，可达到高度均匀化，从而使矿致引起的异常与背景起伏难以分辨，因此，至少在大比例尺土壤地化找矿中，这几种元素指示意义不大，不宜作指示元素；Co、Mi含量低，变异系数的意义不大；Au、Cu、W、Hg和Bi元索背景值变异系数均比基岩中的低，表现出均匀化，但均匀化程度不大高，且矿石中含量远高于未蚀变岩中含量，故可清楚地显示异常，按矿石与未蚀变基岩中含量比值由大到小依次为Au、Bi、 (Cu、Pb、Hg)、(Mo、W)，这与土壤中异常明显程度大小一致。
研究区内金矿体的典型蚀变分带结构为，中部为矿石即富含金的硫化物矿物石英脉，向外两侧为绿泥石化，高岭土化、碳酸盐化韵宽度不等的蚀变岩带，再向外两侧为来蚀变的基岩．
    基岩向土壤演化过程可简化为基岩(包括矿体及蚀变带)在物理风化、化学风化作用下形成土壤。在基岩中已有的分布模式，演变为土壤中新的分布模式，活泼性大的元素可能出现大范围内的相对均匀性，不活泼的元素均匀化程度不大，从而造成土壤中特有的元素分布、分配模式。土壤中的异常继承和发展了基岩异常。总的看来，在土壤中形成矿致异常的影响因素大致包括以下三个方面：①形成元素异常的物质来源，元素的物质来源丰富就有可能形成明显异常，在不同类型、不同矿床中是不一致的，具体可表现在矿石与基岩背景中元素含量比值的大小上，比值大者则可能形成大异常、强异常。②取决于元素本身的性质，有的元素化学性质活泼，一旦元素赋存的介质发生变化，特别是大气降水的参与，大大地提高了迁移能力，强烈均匀化，可极大的降低异常的衬度，甚至使异常消失，反之，不活泼元素则可显示出明显异常，但一般推测其异常宽度不大，可能仅在含矿带上方显示出异常，元素异常的坡度效应也源于此。③环境因素，如地形、降雨量、粗度、En-pH等，也是影响矿致异常的重要因素，降雨量充足，温度和湿度适宜，使元素重新调整，各种物理和化学反应充分。由于本文研究范围较小，环境参数在各样点间差异不大，故不考虑环境因素的影响，而在大范围小比例尺地球化学找矿时则必须有所考虑。
在此仅研究形成显著异常的Au，Bi元素，以此为代表揭示从基岩(包括矿体)演化为土壤过程中矿致异常的形成机理。据表2可知，Au在矿石中含量是基岩背景值的463.5倍，Bi的倍数是90～173，这为形成异常提供了事富的物质来源。该矿区单条矿体厚度小子lm，横切矿体基岩剖面中Au、Bi含量变化起伏很大，这样岩石地球化学找矿就有可能因取样点不妥而丢失矿体。正是因为由基岩演化为土壤时元素含量相对均匀化才可能克服进—弱点。基岩剖面上（切过矿体）相距几十厘米Au、Bi含量就相差几十倍，由强异常变为背景，起伏大，这对岩石地化找矿不利，而土壤中则形成稳定明显的异常。本区研究为残坡积物，无外来物质大量加入，Au、Bi外来来源较少，仅为矿体所致，随矿石与基岩风化成土壤时，则均匀混合，形成稳定异常，背景区也同样会发生均匀化，削弱背景值起伏，突出矿化异常。由于Au和Bi化学性质不一样，相对来说Au是一种惰性元素，当金从基岩(如矿石)中释放出来后，其迁移距离小，故只在矿体上方形成与矿带宽度一致的异常，且沿坡度方向无位移；Bi相对较对，从而形成强度高、宽度大的异常，表现出较明显的坡度效应。  

5  金赋存状态的演变
    由基岩向土壤演化过程中，各种元察的存在形式都会发生变化．通过相态分析探索金矿中Au元素在这过程中的变化规律，为找矿设计及异常解释服务。
本矿区的金主要存在于以黄铁矿为主的硫化物矿物中，前人对本区金在矿石的相态分析表明是以自然金相(占95％以上)存在①。对于金在土壤中的赋存形式研究甚少，为此我们对漏风峁矿床第三勘探线含金量较高的土壤样品作了相态分析，结果列于表3。从表3可知，金在土壤中的存在形式比矿石的复杂．在矿石中金主要为自然金相，而土壤中则主要为自然金相和有机相，且在高含量土壤中水溶相还占较高的比例，低含量土壤中铁锰氧化物相所占比例也不低。


金在矿石中主要赋存在以黄铁矿为主的硫化物中，金以自然金相存在，这些硫化物矿物暴露于地瘦后极不稳定，在由基岩向土壤演化时，易风化氧化，释放出金，特别是那些超微细的自然金就会量示出极大的活动性，或虽有机相存在，蚊虽饮锰氧化物相存在，当然也包括矿石中自然金相的金转化为土壤中的自然金相，甚至还包括自然金粒的次生加大，各样品中表现不一。金在土壤中存在形式的改变，对土壤样品分析测试方案的设计影响较大，应充分考虑。
相态分析时，采用不同试剂进行履序提取，各相态金总和与土壤一次性测定的含量不一致，都有不同程度的降低，含量低者更明显，但高低顺序未变．究其原因可能是总量分成七种相态，每一相态测定都会出现系统偏差，出现多次偏差叠加，故而两者数据不一，特别是含量低的样品，也有可能是本相态分析方案对含量高的样品更为适用。真正原因有待进一步研究。

6  结论
对安家营子金矿土壤微量元素、基岩与土壤中徽量元素含量的对比及土壤中金的相态分析等试验研究，得出以下结论：
(1)土壤地球化学找矿方法可作为本区一种重要有效的找矿方法，是岩石地球化学找矿法的补充，可克服其不足之处。
(2)本区土壤地球化学找矿的最佳指示元素为Bi、Au、Cu、Pb、Mo、W、Hg．m形成衬度高的，比含矿带宽的明垦异常；Au形成衬度高的异常，宽度与含矿带相近；Cu、Pb、Mo、W、Hg皆可显示出较明显的异常，但宽度小于含矿带的宽度。
(3)土壤中金的相态比矿石中的相态复杂，不仅包括自然金相，还有有机相，铁锰氧化物相，水潜相等。



EXPERIMENAL STUDY OF GOLD BY SOIL GEOCHEMISTRY
IN THE ANJIAYINGZI GOLD DEPOSIT
Hu Baoqun
(Eastern Chian Institute of  Geology,Lincuan,Jiangxi 344000)
Abstract:Comparison of trace element geochemistry between bed rocks and soils in the An-jiayingzi gold deposit，Lnner-Mongolia and facies analysis of gold in soils indicate the Bi，Au，Cu，Pb，Mo，W and Hg are  the best indicating elements for gold deposi tin the area．Bis-muth can form obvious contrast wider than the anomaly in the mineralition zone．Gold can also form contrast similar to the mineralization zone．Cu，Pb，Mo，W and Hg can all show obvious anomalies, but their width are all less than the mineralization zone．Therefore the soil geochemical method is an important and effective ore prospecting method in the area．
Keywords :Gold deposit，Soil geochemistry，Indicative elements，Facies analysis of gold，Lnner-Mongolia

1997年6月15日收稿，作者简介：胡宝群，男，1965年生，讲师，硕士，从事地球化学教学与科研工作。
①冶金工业部第一冶金地质勘探公司第一地冀勘探队．内蒙古喀喇泌旗安家营子金矿区漏风峁金矿床评价报告，1086。

loveacmi

很好的论文 内容写的很丰富

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