壤中汞气测量方法在临江大松树金矿的应用

第27卷　第4期2008年12月
吉　林　地　质J I L I N GEOLOGY
Vol 127　No 14
D ec 12008 文章编号:10012427(2008)04
05004
壤中汞气测量方法在临江大松树金矿的应用
李卫东1,贾振清1,赵来社2,松权衡2,罗长青1
1.吉林省勘查地球物理研究院,吉林长春　130012;
2.吉林省地质调查院,吉林长春　130061
摘要:汞作为地球化学勘查中具有较大找矿潜力的远程指示元素,汞异常与金属硫化物及构造破碎带
关系密切。

在中低温热液型矿产普查中,尤其是对破碎带蚀变岩型金矿普查中具有更好的效果,笔者在大松树金矿普查中摸索出一些经验,并取得了较好的地质找矿成果。

关键词:壤中汞气测量;大松树金矿;成果
中图分类号:P62213 文献标识码:A
收稿日期252;改回日期22作者简介李卫东(662),男,河北乐亭人,吉林省勘查地球物理研究院高级工程师。

Appli ca ti on of soil m ercur y vapor survey m ethod i n the Da songshu
gold deposit,L i nji a ng regi on
L IW ei 2dong 1,JI A Zhen 2qing 1,ZHA O Lai 2she 2,S ONG Quan 2heng 2,LUO Chang 2qing 1
1.Instit ute of Geophysi ca l Explora tion of J ili n P rovince,Cha ngchun 130012,J ilin,China
2.Instit ute of Geologic Survey of J ilin P rovi nce,Changchun 130061,J ilin,China
Abstra ct:I n geol ogic ex p l oration,the m ercury is a l ong 2range indicator ele m ent w ith gr eater pr ospec ting per 2
spective;m ercury anoma ly is in cl ose vicinity t o m etallic sulphide and str uc tur al fr acture z one .I n low 2m es other m al search f or m ine r a ls,e s pecially,a ltered r ock type gold deposit in the frac tur e z one,we can get better result .I n Da 2songshu gold survey,summed up som e p r actical experience s,and obtained bette r ge ologic p r os pecting r e sults .
Key wor ds:soil m ercury va por sur vey;Dasongshu g old de posit;result 实践证明测汞方法在寻找隐伏断裂和破碎蚀变岩型金矿床等方面具有良好的效果,在20世纪70年代末开始推向全国,80年代初达到高潮。

但由于测汞方法受气候、环境等因素影响很大,在矿产勘查实践中受到了一定的限制,以后逐步走向低谷。

我院技术人员在总结以往工作经验和教训的基础上,在大松树金矿进行了小面积和剖面性壤中汞气测量工作,取得了良好的效果,为壤中汞气测量方法增添了新的活力。

1　大松树金矿概况
大松树金矿处于华北地台北缘东段,老岭变质
核杂岩东南部,荒沟山“S ”型控矿断裂带中段北侧,梨树沟岩体内外接触带附近。

矿区出露的地层主要为下元古界老岭群珍珠门组二段厚层-块状白云质大理岩夹角闪片岩、黑云石英片岩,呈北东向展布,总体倾向北西,与梨树沟岩体接触带附近常形成矽卡岩带。

大松树金矿主要赋存于梨树沟岩体与珍珠门组大理岩接触带之外带(图1)。

目前大松树金矿共发现金矿体8条,均处于珍珠门组大理岩内。

矿体在平面上呈近于平行的北东向条带状展布,倾向北西,倾角较缓。

其中1号主矿体已控制矿体长380m ,平均厚度2153m ,最大
:2008012:20081020:19
图1　临江市大松树金矿一带地质图
F i g11　Geolog i c m a p of Da son gshu gold deposit
1第四系;2大栗子组:千枚岩;3珍珠门组四段:角砾状大理岩;4珍珠门组三段:白云石大理岩;5珍珠门组二段:厚层大理岩;6表壳岩:斜长角闪岩;7梨树沟单元:黑云母花岗岩;8.英云闪长岩;9闪长岩脉;10.正长斑岩脉;11.韧性剪切带;12.断裂及推测断裂;13.金矿体
厚度418m,平均品位为315×10-6,最高品位1310×10-6。

金属矿物含量一般为3%～5%,以硫化物为主,主要有黄铁矿、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、黄铜矿、镍黄铁矿等。

围岩蚀变比较强烈,且蚀变带范围较大,蚀变类型主要有:硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、蛇纹石化等。

矿石类型以破碎带蚀变岩型为主,石英脉型较少。

2　汞气的地球化学性质
壤中汞气测量是针对隐伏和埋藏的硫化物矿床进行地球化学普查而迅速发展起来的一种独立的方法。

汞具有独特的物理、化学性质,挥发性很强,但有极强的富集能力。

是亲硫元素,硫化物对汞具有较强的吸附能力。

可形成垂向延伸较长,横向较宽的原生晕,在矿床中矿体上盘最发育。

表生环境广泛发育的介质如粘土、铁锰质胶体和有机质都具有较强的吸附汞的能力,有利于在围岩和覆盖层上形成上置分散晕。

水对岩土的吸汞能力影响较大,土壤含水量高会导致汞从气态分配进入水溶态,汞以准气态存在于岩石薄膜水中,雨后测汞浓度值偏低。

汞蒸汽具有较高的原子量又具化学惰性,也促使汞聚集于矿床上方的土壤中。

沿断裂汞蒸气可源源不断地上升至地表,对矿体的赋存部位有指示作用。

因此,可以利用汞气测量可能找到各种含汞的盲矿体。

实践证明,在硫化物矿床发育的地区,断裂带内的汞含量一般比围岩高015到2～3个数量级。

反之,与矿化和矿体无关的断裂和构造裂隙中则形成微弱的汞异常。

构造断裂为金矿化提供导矿和容矿空间,也为深处汞蒸气向上运移提供有利通道,大多数岩金矿床都受构造的控制,因而在断裂部位多有汞气异常显示。

汞在金矿床中的分布相当广泛,在各类型矿床中以金—硫化物建造的含汞量最高。

据大松树金矿区几十个原岩光谱分析结果,大松树金矿石中含汞量较高,金矿石中的汞质量分数一般比围岩或背景高几倍至几十倍。

因此,大松树金矿具备良好的应用汞气测量方法找矿前提。

3　应用效果
汞气测量方法的主要优点是异常清晰,衬度
15
第4期 李卫东贾振清等:壤中汞气测量方法在临江大松树金矿的应用
:
高,连续性好,异常多与矿化构造带吻合,位于矿体的上方,具有测定方法简单方便,速度快的优点。

大松树金矿矿石类型以破碎带蚀变岩型为主,为解决大松树一带覆盖区用普通地质测量方法很难识别和标绘的断裂构造,常规化探找矿周期长,存在寻找效果欠佳的问题,我们进行了壤中汞气测量方法。

为解决异常干扰因素多,稳定性较差的缺点,我们摸索并总结出一套较好的工作经验,取得了良好的找矿效果。

本次工作选用Z WB—3型测汞仪,土壤中汞量的测试采用热释法。

测线方位340°,基本与矿体走向垂直,网度50m×5m,从大松树矿区汞气测量及土壤测量剖面图来看,汞异常主要由矿体引起,汞、含金硫化物与断裂构造之间均有十分的密切关系(图2)。

在与深部金矿化有关的较大断层上方出现狭窄强度较高的壤气汞异常,在受规模较小的层间破碎带控制的矿体上方壤气汞异常强度较小。

而且异常的形态一般呈带状或串珠状。

几乎所有的断裂带上方均有强度不等的壤中气汞异常反映,控矿断裂含汞量较高。

4　应用体会
虽然壤中汞气测量方法影响因素多,但针对各个工作环节采取相应的有效措施,最大限度的减少不利因素的影响,可取得较好的找矿效果。

①电压变化对仪器分析值影响较大,鉴于农用电不稳定的特点测试时要避开用电高峰,并用稳压电源。

②注意仪器保养,在每次测试样品之前,需将仪器调试到最佳状态。

在测试过程中也要经常检查仪器的稳定性。

③雨后地表潮湿,汞呈气态存在于岩石薄膜水中,壤中气汞含量急剧降低,另外采样时大量水蒸气的抽入将影响捕汞管对汞的吸附能力,降水是影响壤中气汞测量结果的重要因素之一;风速较大导致地面上汞气晕发生位移和扩散,对异常的强度和形态有影响较大。

尽量避免这样的天气进行测汞工作。

④在野外工作时要根据不同地区、不同土质条件确定最佳取样体积,通过实验大松树地区大气采样器流量控制在L,抽,即取样体积为L,这样既可以达到良好的探测目的又节
省了时
图2　大松树金矿区壤中汞气测量等值线平面图
F i g12　Isopleth pl a n of s o il m er cur y va por sur vey of
Da s on gshu go l d m i n i ng a r ea
1.珍珠门组二段:薄层大理岩;
2.梨树沟单元:黑云母花岗岩;
3.金矿体及编号;
4.汞气测量等值线;
5.地质界线间。

⑤汞测线的布设一般垂直于推测断层,采样深度视实际情况而定,应越过粘土层采取壤气汞样品。

土壤含适量有机质的亚粘土和壤质土,则对汞气晕形成和保持有利;反之,有机质很多、基岩裸露或土壤厚度较薄土壤中水分过饱或特别干燥则不利。

本区把取样深度定为70～80c m不仅能确保取到不受污染的样品,减少了日温差的影响,探测效果也较好。

拔出钢钎,应立即将锥形取样器置于孔中,并使之与土壤有良好的密封接触,以阻止地表空气进入孔中稀释样品。

⑥夏天地温高,测得的汞含量也相对较高,春秋测得的汞含量相对较低,在不同的季节,特别是在地温相差较大的季节里,测得的壤中气汞量很难进行系统对比。

气温高比低更有利于汞的气化和气晕形成。

⑦采样时要做详细记录,包括采样位置、覆盖层类型(残、坡积物、土壤)、松散程度、厚度、湿度、地形地貌、地质情况及天气情况等,以
25 吉　林　地　质 第27卷
1/m in2m in
2
:
备综合分析。

⑧确保仪器有正常的工作环境,通风良好,控
制好温度和湿度。

采样之前必须净化捕汞管并检查是否漏汞,做到脱汞、采样、测试必须同日完成。

图3　大松树矿区汞气测量及土壤测量剖面图
F ig 13　Section of so ilm er cur y vapor sur vey of Da songshu gold m i n i ng a r ea
1.珍珠门组白云质大理岩;
2.角闪石片岩;
3.黑云母花岗岩;
4.闪长玢岩;
5.金矿体及编号;
6.断裂;
7.壤中汞气测量异常;
8.金异常;
9.锑异常;10.砷异常;11.银异常;12.激电测深充电率等值线
5　结语
①工作成果表明,壤中汞气测量用以发现隐伏金矿体和成矿带,效果良好,能较准确地圈出下伏矿体的位置。

汞的地球化学性质及其与金及硫化物的关系,决定了壤中气汞异常可作为寻找金矿的可靠标志。

②在各种自然环境中,汞的存在形式、大小等变化是十分复杂多样的,必须因地、因时制宜,采用与汞地球化学行为相匹配的最可取的工作方法,以期获得预期最佳效果科学地评价测量成果是提高找矿可靠性的必要途径。

③正如本文实例所表述的那样,在覆盖区,汞气测量是快速寻找隐伏矿的有效方法之一。

在实际工作中必须结合地质成矿条件、物化探综合方法成果及异常强度和规模等特征进行全面分析,方能得出符合实际的客观认识,切不可单一定论以免得出片面结论。

④但是壤气方法不足之处也较突出,影响汞气异常的因素多,如果应用不当,会使异常不稳定,重现性较差。

而且该方法工作效率较低,不适宜大面积工作。

(下转3页)
3
5第4期 李卫东贾振清等:壤中汞气测量方法在临江大松树金矿的应用 .7
214　人工伽玛
该曲线在油页岩层中呈高幅值,反映比煤层幅值低但明显比其他围岩高,根据特性测得油页岩的人工伽玛值为202cp s左右,与围岩的差异较大,可以反映出与围岩的界面。

见图2。

3　测井曲线对油页岩层的定厚及定性解释
由于煤层—油页岩—围岩密度是从高到低,因此人工伽玛曲线的幅值由高—低;而电阻却为高—低—高,所以视电阻率曲线由高幅值—低幅值—高幅值。

含油页岩矿层的沉积地层中,以湖相、沼泽相、泥炭沼泽相等细碎屑沉积岩相为主,同时油页岩天然伽玛含量高于煤层及围岩,因此天然伽玛曲线在这些地层中呈高幅值。

从岩性构造上区分油页岩呈层状,而围岩呈块状及均一状,因此油页岩的曲线形态以不规则的锯齿状为主。

根据视电阻率曲线及人工伽玛曲线特征,辅助以天然伽玛曲线形态完全可以对油页岩进行定性解释。

从图1、2的视电阻率曲线及人工伽玛曲线,可以清楚地看到油页岩与煤层及围岩的界面清楚明显,取幅值变化拐点的中间部分为不同岩性的界面,完全可以确定油页岩的厚度。

4　结论
综上所述结合视电阻率曲线与人工伽玛曲线,视电阻率曲线相对于煤层及围岩呈低幅值,人工伽玛相对煤层呈低幅值,相对围岩呈高幅值,该两条曲线是数字测井中,油页岩层定厚定性的主要参数。

而天然伽玛与自然电位虽然在油页岩数字测井中曲线反映不太明显,但是也有一定的规律可循,从曲线形态上可以区分出油页岩与煤层及围岩,对油页岩的定厚及定性起到一定的辅助作用。

因此数字测井在油页岩勘探施工中,完全可以结合钻探及岩样化验等手段对油页岩进行科学的解释。

　(上接53页)
总之,在矿产勘查日益走向寻找盲矿和隐伏矿的今天,随着壤中汞气测量方法的地球化学理论和技术方法的不断完善,必将在地质勘查领域发挥越来越大的作用。

参考文献:
[1]吉林省勘查地球物理研究院.吉林省临江市大松树金
矿地质普查报告[R].1998.
[2]伍宗华,金仰芬,古　平等.汞的勘查地球化学
[M].北京:地质出版社,1994.
[3]卫敬生.地球化学测汞方法应用讨论[J].物探与化
探,1999(1).
[4]邹长毅.少量降水对壤中气汞量测量结果的影响
[J].物探与化探,2000.
[5]刘树田.快速评价金矿脉的壤中气汞量测量方法
[J].黄金,1998.
[6]杨桂莲.土壤吸附汞在查明断裂破碎带中的应用
[J].有色矿冶,2001.
[7]李卫东等.吉林省临江市大松树金矿地质特征及找矿
标志[J].吉林地质,2003.
[8]曾志方.应用壤中气汞量测量找金的效果—以湖南青
京寨、三德堂金矿为例[J].黄金地质,2001.
37
第4期 孔　霞:数字测井技术在油页岩勘探中的应用 。