地电化学提取技术在青藏高原干旱荒漠区的参数对比研究及找矿预测——以拉陵高里河西地区为例

地电化学提取技术在青藏高原干旱荒漠区的参数对比研究及找矿预测——以拉陵高里河西地区为例
邱炜;任华;林艳海;罗先熔;李杰
【摘要】通过对拉陵高里河西地区多金属矿床地质特征的研究,结合其已有的地质、物化探等工作,开展了找矿新技术——地电化学提取技术的找矿试验研究.为了研究该技术方法在拉陵高里河西地区的找矿应用效果,首先在矿区内进行了地电化学工
作参数对比试验,从而得到了适合拉陵高里河西地区的最佳技术参数,之后利用该套
技术参数在找矿未知区进行了地电化学提取,最终圈定了5处地电化学异常找矿预
测靶区,建议重点对BQ4号甲类异常靶区进行查证工作,有望实现找矿上的突破.【期刊名称】《矿产勘查》
【年(卷),期】2017(008)001
【总页数】7页(P117-123)
【关键词】地电化学提取;参数对比;找矿预测;拉陵高里河西
【作者】邱炜;任华;林艳海;罗先熔;李杰
【作者单位】青海省地质调查院,西宁810012;青海省青藏高原北部地质过程与矿
产资源重点实验室,西宁810012;青海省地质矿产研究所,西宁810012;青海省地质
调查院,西宁810012;青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室,西宁810012;青海省地质调查院,西宁810012;桂林理工大学,桂林541004;青海省地质
调查院,西宁810012
【正文语种】中文
【中图分类】P632
青藏高原干旱荒漠区一直以来都是地质找矿难以突破的地区，常规的物化探方法在该类地区找矿难以发挥作用。

为了有效地解决此类地区的找矿问题，找矿新技术新方法的应用研究就迫在眉睫[1]。

地电化学提取技术是源于前苏联的一种以离子形式记录电化学反应结果的找矿方法, 对于探测隐伏矿体有其独特优势。

目前, 这一方法已在许多国家和地区得到应用, 并迅速发展, 该方法为当前和今后寻找深部矿以及运积层覆盖下的隐伏盲矿提供了一种强有力的手段[2]。

拉陵高里河西铜多金属矿区地处青海省西部东昆仑山脉西段，柴达木盆地南缘。

行政区划隶属青海省格尔木市乌图美仁乡管辖。

地理坐标：东经93°03′21″～
93°08′00″，北纬36°36′30″～36°40′15″。

根据已有的土壤化探和磁法的测量工作，拉陵高里河西矿区有规模较好的异常出现，而实际的找矿效果却欠佳。

为了加快该地区找矿取得突破，在已有矿产勘查工作的基础上采用地电化学提取技术开展了找矿研究工作。

研究区地处青海省西部东昆仑山脉西段，大地构造位于东昆仑西段北坡，柴达木盆地南缘，昆北断裂呈北西向横贯本区，区内的地质记录反映了自古元古代到新生代不同的岩石建造风貌，在漫长的历史演化过程中，区内至少经历了吕梁期至海西—印支期多旋回、多体制造山的影响，构造演化历史悠久，形成复杂的构造图案[3](图1)。

研究区地处秦祁昆造山系东昆仑弧盆系祁漫塔格蛇绿混杂岩带的肯德可克陆缘裂谷带内。

这一构造环境为寻找喷流沉积型矿床的形成提供了较好的成矿环境，区内的次级断裂为成矿元素的迁移、富集提供了通道和成矿场所[4]。

区内出露地层为奥陶系祁漫塔格群。

该套地层是东昆仑地区重要的含矿地层，Zn、Cu、Au、Co、Cr、Ni、Pb等元素极为富集，为研究区成矿元素的成矿提供了物资来源[5]。

本次研究工作首先对地电化学找矿新技术在拉陵高里河西地区的适用性开展找矿参数对比研究，在研究区内选择垂直于构造线方向布设一条地电化学试验剖面，研究地电化学提取不同参数的反应效果，最终选择出最适合该地区的地电化学工作参数。

之后通过该套专门针对拉陵高里河西地区的地电化学提取技术找矿方法，在拉陵高里河西地区开展找矿预测工作。

2.1 不同提取时间的对比研究
为了验证不同提取时间对地电化学提取效果的影响，在试验剖面进行了24 h和
48 h提取时间的对比试验(图2)，从试验结果可以看出：对于Zn元素，48h提取时间的异常曲线异常突出，峰值较高，幅度较大，而24 h提取时间的异常曲线相对平缓，异常显示不明显，差异不大，主体处于12×10-6上下波动，且浮动较小；对于Pb元素，从两种不同提取时间的曲线来看，24 h提取时间的波动幅度相对
较大，从提取值来看，24 h提取时间的总体数值高于48 h，其原因推测可能是因为提取时间延长，导致已吸附的离子过分活化，由于浓度差原理向土壤中迁移所致；对于Cu元素，两种不同提取时间的异常曲线趋势形态基本一致，异常区段基本重合，如1～4号点、13～17号点；对于As元素，两种不同提取时间的异常曲线趋势形态基本一致，差别不大。

综合以上4个元素的对比研究考虑，由于Zn元素提取数值相对其他3种元素较高，推测其可能是主要成矿元素，故以Zn元素为主要参考依据选择48 h提取时间作
为后期工作参数。

2.2 不同电极距的对比研究
为了验证不同电极距对地电化学提取效果的影响，在试验剖面进行了50 cm和
100 cm电极距离的对比试验(图3)，从试验结果可以看出：对于主成矿元素Zn，50cm电极距和100 cm电极距离的异常曲线大致相似，就异常数值变化差异来看，100 cm电极距的提取值略高于50 cm电极距，50 cm电极距的异常峰值点多于
100 cm电极距；对于伴生元素As，50 cm电极距和100 cm电极距的异常曲线
趋势形态基本一致，从异常宽度来看，50 cm电极距优于100 cm电极距(5～14
号点)；对于Cu元素，50 cm电极距和100 cm电极距的异常曲线趋势形态大体
相似，虽然异常值范围变化较小，但是可以看出50 cm电极距的异常曲线在异常
宽度和异常峰值方面都优于100 cm电极距；对于Pb元素，两种电极距的异常曲线趋势形态相似，异常值范围变化较小，差别不大。

综合以上4个元素的对比研究综合考虑，50 cm电极距优于100 cm电极距，推
测原因可能因为电极距越小，其产生的电力线的密度就越密，离子运动的速度就越快，有利于土壤中金属离子的运移及富集，故选择50 cm电极距作为后期工作参数。

2.3 不同提取液浓度的对比研究
为了验证不同提取液用量对地电化学提取效果的影响，在试验剖面进行了15%和20%提取液浓度的对比试验(图4)，从试验结果可以看出：对于Zn元素，1～10
号点及14～19号点区域内的异常区段所在位置基本一致，两种不同提取液浓度的异常曲线趋势形态也基本一致；对于As元素，提取液浓度20%比15%的异常峰
值要高(3号点、14号点)，部分区段异常形态相似(1～4号点、12～16号点)；对于Cu元素，两种不同提取液浓度的异常曲线总体变化不大，幅度较小，异常曲线趋势形态也基本一致；对于Pb元素，两种不同提取液浓度的异常曲线趋势形态部分一致，而且提前量较低，总体位于2×10-6～4×10-6变化范围，异常较低，波动幅度较小。

综合以上4个元素的对比研究可以看出，4种元素在15%和20%提取液浓度的对比试验中区别不是很明显，异常曲线趋势形态相似，出于经济性考虑，故选择15%浓度作为后期工作参数。

2.4 不同提取液用量的对比研究
为了验证不同提取液用量对地电化学提取效果的影响，在试验剖面进行了0.5 L和1 L提取液用量的对比试验(图5)，从试验结果可以看出：对于Zn元素来说，提取液用量0.5 L比1 L的异常峰值要高，异常宽度要宽，如1～11号点，宽度可达200 m；对于Pb元素来说，同样是提取液用量0.5 L比1 L的异常峰值要高，异常宽度要宽；对于Cu元素来说，虽然提取液用量1 L比0.5 L的异常峰值要高，但是可以看出提取液用量1 L的异常反应宽度(1～8号点、12～17号点)0.5 L提取液用量同样可以反应出来；对于As元素来说，提取液用量0.5 L比1 L的异常峰值要高，异常形态相似，异常宽度一致。

综合以上4个元素的对比研究可以看出，提取液用量0.5 L优于1 L，推测原因是由于提取液用量过大，可能会导致提取液中的正离子和酸根离子过多，从而增加了对土壤中金属离子的阻力，降低金属离子的离子淌度，最终不利于金属离子在吸附电极中的聚集，影响提取效果。

为了在拉陵高里河西研究区内开展地电化学方法寻找隐伏矿预测研究工作，根据研究区内地质矿产特征，针对研究区东部第四系厚层覆盖区常规物化探方法找矿效果欠佳地区开展地电化学测量工作，选择在研究区内垂直于构造线方向共布设7条剖面，通过对拉陵高里河西研究区地电化学Cu异常、Zn异常、Pb异常、As异常、Mo异常、Ag异常、Sb异常、W异常、Au异常、Hg异常平面特征分析，按照异常形态、规模、强度，各元素异常出现的空间位置、套合关系，对测区异常进行综合分类，确定找矿靶区(图6)。

BQ1靶区：
位于测区的西部，该靶区内地电化学测量异常主要以Pb元素为主，异常形态呈近三角状，同时伴有Sb、Cu和Au元素异常，靶区内Pb元素最高值为16.27×10-6，靶区内Sb元素最高值为0.193×10-6，Cu元素最高值为9.80×10-6，Au元
素最高值为0.011×10-9，除Pb元素异常有相对较大规模之外，其他元素异常规
模较小，且单点异常较多，各元素异常重合性较差，经过综合分析划分为乙类异常。

BQ2靶区：
位于测区的中部，该靶区内地电化学测量异常主要以Cu、Zn、As、Mo和W元
素为主，靶区内Cu元素最高值为4.17×10-6，Zn元素最高值为8.55×10-6，As 元素最高值为1.01×10-6，Mo元素最高值为0.145×10-6，W元素最高值为
0.949×10-6，该5种元素异常虽然异常面积较小，但是部分异常形态相似，均以北西—南东走向展布，且有一定的重合性，经过综合分析划分为乙类异常。

BQ3靶区：
位于测区的北东部，该靶区内地电化学测量异常主要以Cu、W、Sb和Mo元素
为主，同时伴有极少量的Au和As元素异常。

靶区内Cu元素最高值为9.79×10-6，W元素最高值为0.122×10-6，Sb元素最高值为0.197×10-6，Mo元素最高值为0.184×10-6，虽然Cu、W、Sb和Mo元素异常相对有一些规模，但是异常形态不规则，相似性一般，重合性较差，经过综合分析划分为乙类异常。

BQ4靶区：
位于测区的南东部，该靶区内地电化学测量异常主要以Cu、W、Zn、As和Mo
元素为主，同时伴有极少量的Au和As元素异常。

靶区内Cu元素最高值为
28.59×10-6，W元素最高值为0.266×10-6，Zn元素最高值为10.70×10-6，As 元素最高值为1.10×10-6，Mo元素最高值为0.232×10-6，靶区内异常元素种类较多，且异常形态相似，重合性较好，经过综合分析划分为甲类异常。

BQ5靶区：
位于测区的南东部，该靶区内地电化学测量异常主要以Au、W和Zn元素为主，同时伴有少量的As元素异常。

靶区内Au元素最高值为0.028×10-6，W元素最
高值为0.333×10-6，Zn元素最高值为12.64×10-6，元素异常种类较少，异常重合性较差，经过综合分析划分为丙类异常。

通过本次工作，首先在矿区内进行了地电化学工作参数对比试验，得到了适合拉陵高里河西地区的最佳技术工作参数，之后利用该套参数在找矿未知区进行了找矿预测研究工作，最终圈定了5处找
矿预测靶区，建议首先重点对BQ4号甲类异常靶区进行查证工作，有望在找矿上实现突破。

【相关文献】
[1] 邱炜,王富春,罗先熔.地电化学集成技术在青藏高原特殊景观区的找矿效果及其异常与矿体产状的关系[J].物探与化探,2013, 37(3):1-5.
[2] 邱炜,潘彤,李永虎.地电化学测量法寻找隐伏金矿的机理及其应用效果[J].物探与化探,2011,
35(2):203-205.
[3] 青海省地质矿产局.全国地层多重划分对比研究——青海省岩石地层[M]．武汉:中国地质大学出版社, 1997.
[4] 青海省地质调查院.青海1∶5万拉陵灶火地区地质矿产调查报告[R]．西宁:青海省地质矿产局, 2010.
[5] 青海省地质调查院.青海开木棋河矿产资源远景区多元地质信息集成与靶区优选报告[R]．西宁:青海省地质矿产局, 2012.。