土壤离子电导率法成晕机制、方法技术与找矿分析

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1、桂林工学院硕士学位论文发生分散，从而肯定了元素以电化学迁移机制的存在。模拟实验在人工电槽内进行。用人工海水或去离子水作为水相，用玄武岩石英长石斑岩和石英砂岩作为基质，在电槽中心部位加入200网目的尼龙纱包卷成的筒状硫化物矿粉，观察其电位变化情况，了解矿体上的岩石覆盖层的导电性是否高于离矿体远一些的岩石。经在实验槽里取样分析，发现在最靠近硫化物矿体的地方导电性明显增；虽【“。1976年G．J．S．Govett等人在加拿大马里巴省弗林弗伦的白湖Cu。Zn硫化物矿床上进行了研究，他们通过测定地表土壤样品的电导率来寻找深埋的和盲的硫化物矿床，结果在隐伏矿

2、体上表层土壤中发现了很好的电导率异常，并且通过对电化学分散机理的研究，提出了深埋的硫化物矿体元素的分散是以电化学作用为主12]，提出的分散机理与观察到的地球化学结果是一致的。1981年加拿大多伦多大学地质系的ESiveas和FwBeaies对于硫化物矿床有关的天然地电池进行了室内模拟理论性研究，研究结果指出了任何导体或半导体硫化物矿体都可起到一个地电池的作用，可以产生电位口】，在以往类似研究中，如Sato和Mooney,Habashi．Logv等人都认识到了矿体对电位的产生所起的作用j对硫化物矿体周围所产生的电位提出了两种机理：氧浓差电池和硫化物

3、原电池。1982年ESivenas’和F．w．Beal在室内理论研究的基础上，在美国Vibarhumtreemd铅矿上进行了野外测量研究，进一步证实了硫化物矿床地电池的存在，并提出氧浓差电池和硫化物原电池是矿石电位的总和的认识I引。1983年加拿大地球化学家B．W．Smee用实验的方法研究地电化学作用，得出了由于地电化学驱动作用使得覆盖于冰湖沉积物下的离子穿透迁移到地表的能力增加的结论。该结论的模拟实验是从加拿大魁托克省诺兰达之北采回一块3400cm3淤泥状冰川湖积物，将这种至少含有两整套薄层状淤泥的块体用电工刀切成2cm厚的薄片，将去离子水与沉

4、积物薄片搅拌制成泥浆，然后装入一个直径20cm、高度40cm的有机玻璃圆筒中，使之沉淀，因容器底部处于真空，放掉多余水，便形成由下至上的石英矿一粗粒一粘七颗粒序列。该过程反复多次直至形成10cm的纹泥沉积物柱体，让沉积物稳定三个星期，便放入要研究的各种离子，接通155V的直流电源，实验观察约一年后，便在实验圆筒中测出了清晰的电位模式，在矿石层中实验进行100天后出现清晰的弓形电位模式。这种模式随着实验的进行基本保持不变，只是负电场的强度随时问增加。实验结束后，从粘土层中取7个样品进行分析，得到由于电化学驱动作用产生的离子扩散迁移模式，从2桂林工学

5、院硕士学位论文而支持了离子地电化学迁移的理论。该实验结果与Oovett、Bolviuen和Logn最初提出的离子电化学迁移理论是吻合的。根据考察扩散数据得到的计算结果表明，在厚层粘土覆盖区分析地表物质得不到贱会属异常，而用去离子水将有机土壤制成的泥浆测定电导率，可在硫化矿物上测出明显异常。为了验证模拟实验结果，B．W．Smee等人在加拿大魁北克省诺兰达西北约50KM的一个块状铜锌硫化物矿床上进行了工作。该矿床被厚达3-20m冰川湖积淤泥层所覆盖，利用常规的土壤测量，未能发现隐伏矿体，而用土壤离子电导率测量则揭示了隐伏矿体的存在【4I。1984年G

6、J．S．Govett等人在澳大利亚新南威尔士的一个块状硫化物矿床上进行了研究，结果证实了在块状硫化物矿体周围存在地电化学异常，在硫化物矿体上方测出了明显的电导率异常。这一研究结果正广泛应用于澳大利亚许多地区，利用这一方法可在澳大利亚经济、快速地勘探隐伏硫化物矿床。1987年，QJ．S．Govett和P．R．Atherden对澳大利亚昆士兰州塔朗加(Thalanga'Queensland．Austtralia)盲矿的勘查方法进行研究，得出了地电化学作用过程形成的分散模式，即：块状硫化物矿体之上相对低离子值，并具有侧向峰值，叫做“兔耳”异常。表土中H

7、+，Cu2+和Zn2+的“兔耳”异常出现在硫化物矿带上方，在盖层相当深的地方，H+模式更加清楚(异常宽约500m7。Cu异常宽300--600m，Zn异常宽450-675m。即使覆盖达500m，不规则的矿和Zn2+“兔耳”异常也清晰可辨【l】[21。1998年，S，M．Hamilton经过对冰川覆盖地区隐伏矿床的研究，认为在厚层覆盖物中存在有逐渐增加的氧化——还原梯度，是形成地电化学异常的主要因素，是离子迁移的主要驱动力。在深部还原剂较为充足和浅部氧化剂较为充足的原始氧化还原场中，基岩中的陡倾斜导电体(如石墨或多金属硫化物)起到一个阳离子从阳极迁

8、移到阴极的“短路”作用【51。该模式对Govett(1976)、8mee(1983)等提出的与矿化有关的地电化学异常模式是一个重要补充。