内蒙古东部草原景观区土壤测量样品加工粒级对比研究——以金达莱钼矿试验区为例孙青松;杨奇【摘要】Despite the fact that the geologic condition of eastern Inner Mogolia is advantageous for the mineralization, geochcmi-cal exploration is disturbed by the aeolian sand so that the geochemistry anomaly is too weak to indicate mineralized zone. There is a focus on this challenge. To strengthen anomalies by means of choosing effectual indicators, comparative study of soil survey sampling grain size grade is done through analysing statistics parameters and the characteristics of anomalies in Jindalai molybdenum mine. Comparative study demonstrates the coarsegrained ( - 20 ~ +60 mesh) is prior to the fine - grained ( - 120 mesh) in the field of exhibiting a-nomalies. And our studies provide some effectual referential elements such as Mo,Cu,Zn,Ag and so on.%内蒙古东部成矿地质条件有利,找矿前景巨大.由于风成砂土等的影响,地球化学勘查方法的使用受到限制,通常表现是异常弱,矿化指示作用不强.针对这一问题,选择金达莱钼矿为试验区,通过分析数据统计参数、地球化学异常特征等手段,开展了土壤测量样品加工粒级对比试验,目的是优选出更有效的分析测试物质组分和元素,起到强化异常的作用.结果表明,金达莱试验区-20～+60目土壤粒级组分较-120目粒级组分中元素含量变化程度大,元素异常更明显,有效的指示元素有Mo、Cu、Zn、Ag等.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2012(003)002【总页数】5页(P207-211)【关键词】内蒙古东部;草原景观区;土壤测量;样品加工粒级;地球化学异常【作者】孙青松;杨奇【作者单位】内蒙古地质勘查有限责任公司,呼和浩特010020;内蒙古地质勘查有限责任公司,呼和浩特010020【正文语种】中文【中图分类】P632+.1内蒙古中东部地区草原分布广泛，该地区构造部位属兴安地槽褶皱系，区域成矿地质条件有利，是内蒙古地区重要的多金属成矿带［1］。
近年来，地质找矿工作持续深入，发现了诸如小坝梁、奥由特、吉林宝力格、查干敖包、朝布椤等多处大中型金和其他有色金属矿床，证实了该区巨大的找矿潜力。
在草原景观区地质找矿工作中，作为直接找矿手段的地球化学勘查方法受到一定限制，主要原因是由于风成沙土的覆盖，导致用于地球化学勘查的采样介质受到局限，最可能实际应用的土壤测量方法由于存在风成沙土以及钙积层的干扰其效果受到影响，通常是异常很弱［2－3］，致使该方法在草原景观区未能得到广泛使用。
已有找矿实践证实，即便存在有风成沙土的影响，但是在某些覆盖程度不甚严重的地区，土壤测量还是可以发挥矿化指示作用的［4－5］，问题是在开展土壤测量时如何选取采样和分析对象(即样品加工粒级)，如何选择分析测试指标。
只要样品加工粒级得当，分析测试指标合理，土壤测量的找矿效果就可以展现出来，金达莱钼矿试验区的结果充分证实了这一点。
1 金达莱试验区地质特征金达莱铜钼矿试验区位于内蒙古自治区锡林浩特盟苏尼特左旗巴彦乌拉苏木以西约30 km处，地处西伯利亚板块东南大陆边缘晚古生代陆缘增生带［6］，属东乌珠穆沁旗—嫩江(中强挤压)Cu－Mo－Pb－Zn－W －Sn－Cr成矿带［7］。
试验区内地质情况单一，出露地层为石炭系上统—二叠系下统宝力高庙组碎屑岩段变质粉砂岩，主要分布于试验区东部边缘及东南角，岩浆岩发育，华力西晚期花岗闪长岩占据试验区大部，此类侵入岩与区内铜钼矿床成矿关系密切。
区内构造发育，主要为北东向控岩构造，其次，在花岗闪长岩内发育北西向控矿断裂。
后期石英脉沿北西向控矿断裂展布，铜钼矿主要赋存于北西向展布的石英脉群中。
矿体主要为盲矿体，地表露头极少，埋深一般几十至几百米，矿体顶部距地表一般为几十米。
为了直观展示试验效果，图1中标示出1080 m标高处(距地表约160 m左右)矿体群在地表的投影位置。
图1 金达莱试验区地质及剖面位置示意图(地质底图据内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院，2009)1—第四系砾石层;2—石炭系上统—二叠系下统宝力高庙组碎屑岩段变质粉砂岩;3—二叠纪花岗闪长岩;4—土壤测量剖面位置及编号;5—土壤测量采样点编号;6—1080 m标高矿体群地表投影范围试验区内风成沙土覆盖普遍，厚度从几十厘米到十几米，厚度虽然不大但却直接影响了地球化学勘查方法的应用，被认为是不适于开展地球化学勘查的地区，在该矿床的找矿期间地球化学勘查方法并没有得到普遍使用。
2 试验研究方法2.1 样品采集样品采自两条试验剖面，工作布置如图1所示。
采样间距80 m，采样深度视土壤层厚度一般控制在20～40 cm。
每条剖面上采集土壤样品26件，共采集样品52件。
为了满足样品处理的需要，每件样品原始重量大于500 g。
2.2 野外样品处理野外样品处理是本文试验研究的关键，首要环节是确定样品的筛分粒级。
出于对比试验的考虑，试验中确定的样品筛分粒级是－20～+60目截取粒级和－120目混合粒级，即每件样品要筛分出－20～+60目、－120目两个粒级子样。
－20～+60目截取粒级代表了以原岩岩石和矿物碎屑为主的土壤物质组成，而－120目混合粒级代表的是黏土矿物占优势的土壤物质组成。
这样进行样品处理的目的是为了揭示在半干旱草原景观区内，是原岩碎屑能更有效地提供矿化信息，还是黏土矿物能更多地提供矿化信息。
2.3 样品分析样品送专业实验室分析测试。
根据试验区主矿化类型及其可能的伴生元素，每件样品分析测试了Mo、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Sb 等 8 个元素。
各元素分析方法、检出限及分析质量监控结果表明样品分析测试质量合格，结果能够很好满足试验研究需要。
3 试验结果及讨论试验结果通过分析数据统计参数和元素地球化学异常两种方式展示。
分析数据统计参数反映－20～+60目、－120目两组试验数据本身的特征数，目的是为确定土壤测量样品加工粒级选择分析指标提供理论依据，元素地球化学异常用来直观反映试验效果。
3.1 分析数据统计参数参照以往地球化学勘查数据统计方法，分析数据的统计选择了平均值、标准离差和变异系数等3个参数，结果见表1。
从表中可见，在试验区相对细粒级的－120 目土壤中，Pb、Zn、Au、As和 Sb 的平均含量较相对粗粒级的－20～+60目土壤高，表现出这几个元素有在以黏土矿物为主的土壤组分中富集的倾向，但从总体上看，两个土壤粒级组分中元素含量差异并不大。
Mo、Cu、Ag 3个元素的情况与此相反，在－20～+60目土壤粒级组分中含量更高，表明这几个元素更倾向于在以原岩风化碎屑为主的土壤组分中富集。
Mo在－20～+60目土壤粒级组分中的含量与在－120目土壤粒级组分中的差异最大，达3倍以上，而Cu、Ag在两个土壤粒级组分中的含量差异不大。
元素在哪部分土壤组分中富集是由元素的表生活动特性决定的，与表生条件下元素在土壤中的存在形态有关，具有各自的规律性，直接影响着样品加工粒级的选择。
然而，依据上述元素平均值试验结果很难确定适宜的样品加工粒级，因为元素在两个土壤粒级组分中含量差异不大，而且没有出现一致的含量变化规律。
表1 样品中元素含量统计参数结果一览表注:1.参加统计样品数:52件;2.表中元素含量单位:Au、Ag为10－9，其他元素为10－6;3.变异系数单位:%;4.－120、－20～+60表示样品加工粒级“目”。
元素Mo Cu Pb Zn－120 －20～+60 －120 －20～+60 －120 －20～+60 －120 －22.3 7.1 25 32 24 16 75 70标准离差 1.7 8.5 4.4 19 1.8 4.2 13 37变异系数 73 119 18 58 7.6 27 17 52异常下限0～+60平均值2.4 7.7 29 40 26 20 83 85 Au Ag As Sb元素－120 －20～+60 －120 －20～+60 －120 －20～+60 －120 －20.91 1.45 83 95 10 100.72 0.710～+60平均值 0.78 0.59 75 82 8.8 7.3 0.62 0.53标准离差 0.360.43 14 32 1.1 1.8 0.05 0.19变异系数 46 73 19 39 12 24 7.8 35异常下限在开展土壤地球化学测量过程中，试验探讨土壤粒级组分中元素含量高低只是确定样品加工粒级的一个方面，在此基础上更重要的是还要探讨元素含量的变化，在这方面，标准离差是最重要也是最常用的特征数。
对比－120目细粒级和－20～+60目相对粗粒级土壤中元素含量的标准离差不难发现，－20～+60目相对粗粒级土壤中元素含量的标准离差无一例外地大于－120目细粒级土壤，表明－20～+60目土壤中元素含量的离散程度更高、变化程度更大。
从数学地质的角度讲，标准离差反映的是数据的绝对离散程度，而变异系数反映的是数据的相对离散程度，能更好地反映地质变量的变化程度。
对比－120目细粒级和－20～+60目相对粗粒级土壤中元素含量的变异系数可以看到，－20～+60目相对粗粒级土壤中元素含量的变异系数与标准离差一样，无一例外地大于－120目细粒级土壤，由此更证实了试验区－20～+60目土壤中元素含量的离散程度大于－120目土壤。
对比－20～+60目土壤组分中Mo等8个元素的变异系数不难看出，含量变化最大(离散程度最大)的元素是主成矿元素Mo，变异系数为119%，其次为Au、Cu和Zn，变异系数分别为73%、58%和52%，均超过了50%。
3.2 元素地球化学异常特征以元素异常下限(剔除平均值±2标准离差后的平均值)为衡量标准(表1)，在分析测试的8个元素中，－20～ +60目土壤粒级组分中Mo、Cu、Zn、Ag 4个元素出现异常的样品数量较多，分别是13件、9件、11件和10件，占总样品数的25%、17%、21%和19%，除此之外，其他元素含量没有或很少出现超过异常下限，即基本没有异常显示。
