楊剛剛

[摘要]多年以來(lái)傳統(tǒng)的地球化學(xué)方法在出露區(qū)及亞出露區(qū)取得了較好的找礦效果，但對(duì)被厚層運(yùn)積物覆蓋的隱伏、深部礦體卻無(wú)能為力。而我國(guó)90年代提出的金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，在覆蓋區(qū)尋找隱伏礦床逐漸發(fā)揮著重要的作用。本文從金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法的原理、野外研究實(shí)例兩個(gè)方面簡(jiǎn)要介紹其研究現(xiàn)狀，并總結(jié)該方法在實(shí)際推廣應(yīng)用中存在問(wèn)題及建議。

[關(guān)鍵詞]金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量 研究現(xiàn)狀 存在問(wèn)題

[中圖分類(lèi)號(hào)] F407.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-166-1

1前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量日益增長(zhǎng)，以及礦產(chǎn)勘查程度的不斷提高，找礦的難度越來(lái)越大。當(dāng)前，找礦.的主體對(duì)象已經(jīng)由地表礦、淺部礦轉(zhuǎn)變?yōu)殡[伏礦、深部礦。近二十多年來(lái)，國(guó)際找礦界都在致力于研究獲取直接指示隱伏礦體信息的地球化學(xué)理論與方法，國(guó)內(nèi)外先后出現(xiàn)了前蘇聯(lián)的電球化學(xué)方法、瑞典的地氣法、美國(guó)和加拿大.研制的酶提取法、澳大利亞研制的活動(dòng)態(tài)金屬離子法，以及我國(guó)研制的金屬活動(dòng)態(tài)提取法和活動(dòng)態(tài)地球氣納米金屬測(cè)量法。其中王學(xué)求等提出的金屬元素活動(dòng)態(tài)提取方法（MOMEO），經(jīng)過(guò)多年理論完善和實(shí)踐證明，逐漸走向成熟，并在礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著重要作用，成功.案例也.在不斷.增多。

2金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法原理

王學(xué)求等人[1、2]認(rèn)為在金屬礦床本身及其圍巖中，與礦有關(guān)的超微細(xì)金屬或金屬離子、化合物也會(huì)相應(yīng)增多。而這些超微細(xì)金屬或離子以及化合物，在多種營(yíng)力的作用下（如地下水、離子擴(kuò)散、氧化還原電位梯度、地氣流、蒸發(fā)作用、生物作用、毛細(xì)管作用等），向地表遷移。遷移到地表后，被上覆土壤或其它疏松物中的粘土礦物、鐵錳氧化物等地球化學(xué)障所捕獲，并在原介質(zhì)元素含量的基礎(chǔ)上形成活動(dòng)態(tài)疊加含量。使用適當(dāng)?shù)奶崛⑦@些元素疊加含量提取出來(lái)，從而達(dá)到尋找和評(píng)價(jià)隱伏礦的目的。

在表生條件下，金屬元素主要有以下存在形式：①水溶性鹽類(lèi)（包括游離離子及可溶性化合物、絡(luò)合物）；②膠體形式或被膠體吸附；③呈離子或超微細(xì)顆粒吸附在粘土礦物表面，或呈可交換的離子態(tài)存在于粘土礦物之中；④有機(jī)絡(luò)合物及被有機(jī)質(zhì)表面吸附；⑤游離自然金（對(duì)金而言）；⑥被鐵錳氧化物吸附或包裹；⑦碳酸鹽包裹；⑧與硫化物結(jié)合；⑨硅酸鹽晶格或缺陷中的金屬[3]。

在這些形式中，①、②、③、④、⑥五種存在形式稱為活動(dòng)態(tài)，這部分金屬易于遷移，有可能被各種營(yíng)力作長(zhǎng)距離遷移，包括被上升氣體攜帶作長(zhǎng)距離的遷移，從而反映深部礦化信息。而且這些形式的金屬可以用較弱的試劑將其提取出來(lái)。針對(duì)金屬活動(dòng)態(tài)的提取，王學(xué)求等[2]給出了金屬活動(dòng)態(tài)兩階段提取方案。第一階段是使用順序提取的方法，將載體由弱到強(qiáng)依次溶解，并使金屬元素釋放出來(lái)；第二階段是對(duì)提取液的處理過(guò)程，將第一階段釋放出來(lái)的金屬溶解于溶液中。

3金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法實(shí)驗(yàn)依據(jù)

王學(xué)求、葉榮[4， 5]在400 m深的隱伏銅鎳礦上方氣體和固體介質(zhì)中都發(fā)現(xiàn)納米級(jí)細(xì)微銅、鐵、鎳等金屬微粒。而且在地氣和土壤中金屬微粒大小、形態(tài)特點(diǎn)和成分基本相似，同時(shí)金屬微粒都具有有序的晶體結(jié)構(gòu)，說(shuō)明二者之間具有成因聯(lián)系，可能都來(lái)自于礦體。并在實(shí)驗(yàn)室建立了模擬遷移柱，實(shí)驗(yàn)證實(shí)了納米金屬微粒具有極強(qiáng)的遷移能力和穿透能力，為深穿透地球化學(xué)提供了直接的微觀證據(jù)。

葉榮、張必敏等人進(jìn)一步在該銅鎳礦床上方覆蓋層土壤顆粒中和其原生礦石中同時(shí)采集到納米級(jí)金屬顆粒，顆粒在粒徑形貌、大小、連接和簇聚形式、微粒元素組合等性質(zhì)上極為相似，表明兩者為同成因物質(zhì)，是內(nèi)生成礦作用元素存在形式，從而確認(rèn)土壤顆粒中金屬納米顆粒來(lái)自深部礦體。而且實(shí)驗(yàn)證明元素的納米微粒是以穩(wěn)定形式存在的，在其源區(qū)形成后可借助多種營(yíng)力，快速穿越上部后期形成的覆蓋層，在近地表被土壤地球化學(xué)障所捕獲滯留，是深部礦化的有效傳遞物質(zhì)。

4金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法存在問(wèn)題

（1）自金屬活動(dòng)太測(cè)量法提出以來(lái)，后人在我國(guó)不同景觀、不同礦床上進(jìn)行了一系列的研究，也得了一些不錯(cuò)的找礦效果和找礦實(shí)例。但在研究中發(fā)現(xiàn)不同元素在相同景觀條件下主要存在相態(tài)不同，例如，程志中[7]等在山東沖積平原覆蓋區(qū)中研究發(fā)現(xiàn)，活動(dòng)態(tài)金主要賦存于有機(jī)態(tài)和鐵錳氧化物態(tài)中，而活動(dòng)態(tài)鋅則主要賦存在水提取態(tài)中，占活動(dòng)態(tài)總量高達(dá)44.2%，這與元素地球化學(xué)性質(zhì)相關(guān)；相同元素在不同景觀下主要存在相態(tài)也不同，例如文雪琴[8]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)金元素在黃土覆蓋區(qū)中，水提取態(tài)中含量較低，對(duì)礦體指示效果差，但在其他三種相態(tài)中含量較高，指示效果好。而在降雨量充沛的南方紅土覆蓋區(qū)中，金在水提取態(tài)中的含量高，異常效果好，其他相態(tài)則沒(méi)有顯示出明顯的異常。這與不同覆蓋區(qū)氣候特征、覆蓋層厚度和礦物組成差異較大有密切聯(lián)系。

（2）由于不能直接觀察到活動(dòng)態(tài)金屬元素從礦體遷移至地表的整個(gè)程，因此，該方法的元素遷移機(jī)制仍然是學(xué)者們研究和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)；而且金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量探測(cè)的深度大，活動(dòng)態(tài)元素在向上遷移的過(guò)程中還可能存在各種背景噪音干擾，如何降低和消除這些背景噪音，提高異常強(qiáng)度，降低非礦致異常出現(xiàn)幾率，也是急需解決的問(wèn)題；

（3）金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法測(cè)量的是來(lái)自深部礦體極其微弱的信息，如果能夠發(fā)明一種新的測(cè)試方法或儀器，大大提高元素檢測(cè)靈敏度，將推動(dòng)深穿透地球?qū)W的快速發(fā)展；

（4）目前為止金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量產(chǎn)業(yè)化程度低，全國(guó)僅少數(shù)幾家實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試分析，測(cè)試周期長(zhǎng)，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用，這些都是我們?cè)诮饘倩顒?dòng)態(tài)測(cè)量法研究中需要進(jìn)一步探討和解決的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]王學(xué)求等， 深穿透地球化學(xué)對(duì)比研究?jī)衫? 物探化探計(jì)算技術(shù)， 2005（3）.

[2]王學(xué)求， 深穿透地球化學(xué)遷移模型. 地質(zhì)通報(bào)， 2005（Z1）： 第18-22頁(yè).

[3]Wang Xueqiu ，Leaching of mobile forms of metals in overburden： development and application. Journal of Geochemical Exploration，1998 39-55

[4]王學(xué)求與葉榮， 納米金屬微粒發(fā)現(xiàn)--深穿透地球化學(xué)的微觀證據(jù). 地球?qū)W報(bào)， 2011. 32（1）： 第7-12，封4頁(yè).