汞氣測(cè)量技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用進(jìn)展

1、汞氣測(cè)量技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用進(jìn)展摘要：氣體地球化學(xué)找礦已經(jīng)日益受到人們的重視。不僅可以應(yīng)用于尋找金屬 礦床（多金屬礦、金礦、銅礦、鉛鋅礦、鎢礦等）和可燃性礦產(chǎn)（煤、石油、天 然氣），而且在查明隱伏構(gòu)造和地?zé)岱矫嬉驳玫搅藨?yīng)用。本文著重于氣體地球化 學(xué)中的汞氣測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，測(cè)量的工作方法、汞氣暈與礦體的空間關(guān)系以及汞 氣測(cè)量的應(yīng)用情況。1、汞氣測(cè)量技術(shù)的發(fā)展氣體地球化學(xué)找礦目前所研究的氣體中，比較深入的是汞蒸氣，所以汞氣測(cè) 量應(yīng)用也最為廣泛，60年代初，原子吸收分析技術(shù)應(yīng)用于汞的測(cè)定，標(biāo)志著超微 量汞的分析技術(shù)取得了關(guān)鍵性的突破。70年代初，在國(guó)際上出現(xiàn)了前所未有的測(cè) 汞熱潮，研究汞氣暈的方法

2、有壤中氣、巖石氣、水中氣、氣測(cè)井、航空和地面大 氣汞量測(cè)量等。所應(yīng)用的領(lǐng)域從找尋固體礦產(chǎn)到石油天然氣，從預(yù)測(cè)地?zé)豳Y源到 解決某些基礎(chǔ)地質(zhì)問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。用汞作指示可找尋的礦種有20余種（B、 Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Pd、Ag、Cd、Sb、Sn、Te、Ba、Pt、Au、Hg、Ti、Pb、 Bi、Fe、U）。Hg為親硫元素，在熱液階段以自然汞和汞化合物的形式存在于Cu、Pb、Zn、 Mo、Fe等的硫化物中，或伴隨揮發(fā)性組分?jǐn)U散、滲濾到巖石和礦物的裂隙或包 裹體中，形成Hg的原生分散暈。在表生條件下，含Hg的金屬硫化物能夠通過(guò)氧 化還原作用釋放出單質(zhì)汞或汞的鹵化物。在地下溫度、壓力

3、增高的情況下，促使 Hg隨水蒸氣、地下水沿裂隙向地表遷移，特別是氣態(tài)汞，其穿透能力比溶液強(qiáng)很 多。單質(zhì)汞和含汞溶液在遷移的過(guò)程中易被礦床上方的圍巖、土壤吸附（粘土、 鐵錳膠體、有機(jī)質(zhì)吸附），同時(shí)形成壤中汞氣。在一定條件下，壤中汞氣和吸附 相態(tài)汞保持復(fù)雜的平衡關(guān)系，二者對(duì)深部礦體的賦存位置均有一定的指示作用。2、汞氣測(cè)量的工作方法在進(jìn)行壤中汞氣測(cè)量工作時(shí)，往往首先要進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)工作的主要內(nèi)容如 下：在測(cè)區(qū)內(nèi)選擇有代表性的已知礦床或礦點(diǎn)，作1-2條壤中汞氣量測(cè)量剖面， 在礦地段點(diǎn)距可用5-10m，遠(yuǎn)離礦化地段點(diǎn)距可用20m。通過(guò)研究已知礦體上方 壤中汞氣常發(fā)育情況，為測(cè)網(wǎng)的選擇提供依據(jù)。采樣深度

4、和采樣量的選擇。根 據(jù)覆蓋層特性，采樣深度一般在3060cm之間，抽壤中氣57L。研究干擾 因素所引起的異常特征和消除措施，如覆蓋層厚度、水份、降雨等因素影響。在 上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展汞氣測(cè)量工作。米樣根據(jù)試驗(yàn)工作所確定的網(wǎng)度，在測(cè)點(diǎn)上用鋼釬打一個(gè)30-60cm深的孔，拔出 鋼釬后，盡快將錐形采樣器旋入孔內(nèi)進(jìn)行抽氣，一般23分鐘即可，然后將捕 汞管卸下存放于密封容器內(nèi)，待送室內(nèi)分析。采樣時(shí)必須注意采樣器的密封和防 止捕汞管的沾污。樣品必須當(dāng)天分析。在評(píng)價(jià)物化探異常時(shí)，一般以100 x20m的 網(wǎng)度進(jìn)行采樣，在異常中心部位或成礦有利地段可適當(dāng)加密。采樣時(shí)應(yīng)作詳細(xì)記 錄，內(nèi)容包括采樣點(diǎn)位置、覆蓋層

5、類型（如殘積物、坡積物、塌積物、風(fēng)成黃土、 風(fēng)成砂、沖積物等），覆蓋層厚度、疏松層千濕情況，地形地貌特征、地質(zhì)情況及 天氣情況等。質(zhì)量檢驗(yàn)壤中汞氣測(cè)量方法的影響因素較多，因此必須重視質(zhì)量檢驗(yàn)，一般包括采集 重復(fù)檢查樣品和在異常地段進(jìn)行重測(cè)二個(gè)步驟。對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，確定 背景值和異常值，編繪成果圖件，推斷解釋異常，并檢查異常。3、汞氣暈與礦體的空間關(guān)系汞氣暈與礦體的空間關(guān)系，主要受礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、埋深、構(gòu)造發(fā)育程度， 以及土壤覆蓋厚度等條件的影響。模擬實(shí)驗(yàn)和野外實(shí)踐表明，汞氣暈擴(kuò)散的最大 特點(diǎn)是垂直向上。因而沿水平方向擴(kuò)散距離小，沿垂直方向擴(kuò)散距離大。壤中汞 氣暈與礦體在地表的投影位置

6、相吻合。汞是標(biāo)型的前緣元素，其異常在礦體的頭 部以上更為發(fā)育。根據(jù)以上特點(diǎn)，可將汞氣暈與礦體的空間關(guān)系歸納為以下幾種 類型：（1）傾斜礦體與汞氣暈的空間關(guān)系：傾斜礦體在含礦構(gòu)造至地表的延伸位置 上，一般有異常反映，異常強(qiáng)度與礦體的埋深有關(guān)。礦體底部的巖層中一般無(wú)異 常反映。（2）水平礦體與汞氣暈的空間關(guān)系：水平產(chǎn)出的礦體，若上覆巖層是水平 的，汞蒸氣暈只能沿成礦后的構(gòu)造裂隙向上運(yùn)移，由于構(gòu)造裂隙分布的不均勻性， 故異常曲線往往呈跳躍式的和不連續(xù)的變化，但異常的范圍基本上與礦體的分布 范圍一致。（3）直立礦體與汞氣暈的空間關(guān)系：直立礦體的壤中氣汞異常一般強(qiáng)度 大，襯度高，異常范圍窄。（4）斷裂構(gòu)

7、造與汞氣暈的空間關(guān)系：斷裂構(gòu)造上所出現(xiàn) 的異常，一般較窄，與直立礦體的異常特征無(wú)明顯區(qū)別，但它多沿構(gòu)造線在較大 范圍內(nèi)分布。4、汞氣測(cè)量的應(yīng)用情況在巖層中尋找盲礦體壤中氣汞量測(cè)量方法，對(duì)尋找厚巖層覆蓋下的育礦體具有明顯的效果。例如 廣西大廠錫多金屬礦床，礦體埋深300m余，其圍巖為厚層灰?guī)r、頁(yè)巖。應(yīng)用巖 石地球化學(xué)找礦效果不理想，但壤中汞氣異常卻能較好地反映。在外來(lái)厚層運(yùn)積物覆蓋區(qū)找礦在外來(lái)厚層運(yùn)積物覆蓋區(qū)，如坡積物、風(fēng)成土、沖積層以及水稻田覆蓋區(qū)， 應(yīng)用壤中汞氣測(cè)量都可以取得較好的找礦效果。如甘肅小鐵山黃鐵礦型多金屬礦 床，礦區(qū)位于白銀礦田的東南部，出露地層以上：奧陶系白銀廠組變質(zhì)火山巖沉

8、積雜巖系為主。工業(yè)礦體主要賦存于石英角斑凝灰?guī)r的強(qiáng)烈綠泥石化、碳酸鹽化 帶內(nèi)。查明隱伏斷裂構(gòu)造在廣東凡口鉛鋅礦區(qū)應(yīng)用壤中汞氣測(cè)量方法，對(duì)查明深部斷裂構(gòu)造取得了明 顯效果。該礦區(qū)位于凡口傾伏向斜中，區(qū)內(nèi)主要為寒武系-二疊系地層。泥盆系中 上統(tǒng)灰?guī)r是主要賦礦層位。成礦受次一級(jí)背斜和北北東向斷裂構(gòu)造控制。一礦體埋深100200m，礦石中汞含量可達(dá)nnx100ppm。區(qū)內(nèi)地勢(shì)平緩，為 洪積-沖積粘土-亞粘土層覆蓋，且水稻田較多。用一般物化探方法未取得明顯效 果。在該區(qū)進(jìn)行了壤中汞氣測(cè)量工作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了汞氣異常。經(jīng)鉆探驗(yàn)證，在異 常中發(fā)現(xiàn)隱伏的斷裂，并見厚度在10m的富礦體。5、結(jié)語(yǔ)礦產(chǎn)勘查工作是一項(xiàng)復(fù)

9、雜的系統(tǒng)工程，任何一種單純或單一的化探方法都很 難對(duì)發(fā)現(xiàn)的化探異常做出圓滿的解釋。由于土壤汞氣測(cè)量方法成本低、速度快， 因此在實(shí)際找礦工作中，可以先行部署一定范圍的土壤汞氣測(cè)量掃面工作；然后 再在土壤汞氣異常基礎(chǔ)上采用物探、土壤地球化學(xué)測(cè)量等方法查證異常，發(fā)現(xiàn)礦 體。參考文獻(xiàn)：伍宗華，金仰芬.提高壤中氣汞量測(cè)量精度的新進(jìn)展J楊桂蓮，祁建譽(yù).土壤測(cè)汞方法在地球化學(xué)勘查中的應(yīng)用J.地質(zhì)與資源， 2002,11(2):123-126.李宜運(yùn)，張國(guó)華,羅小亞.汞氣測(cè)量在東安線江沖銻礦普查中的應(yīng)用J.國(guó)土 資源導(dǎo)刊，2002, 21(1):17-19.戴塔根,龔鈴蘭，張起鉆.應(yīng)用地球化學(xué)M.中南大學(xué)出版社,2005.袁承先.地球深部礦化信息探測(cè)技術(shù)一一土壤汞氣測(cè)量J.科技資訊， 2011(9):6-7.陸一敢.勘查地球化學(xué)集成技術(shù)在凡口鉛鋅礦深部找礦中的應(yīng)用示范研究 D.桂林理工大學(xué),2012.伍宗華