恒温水浴锅在铜金矿地球化学勘查中的应用试验

铁锰氧化物大量存在于自然环境中，广泛分布在岩石和水系沉积物表面、水体和土壤中，因其比表面积大、表面电荷多、活 性强、电荷零点( PZC) 低，对周围环境中的元素 吸附解吸、迁移转化、氧化还原、有机无 机络合等具有十分重要的作用和意义。铁锰氧化物主要矿物为褐铁矿和硬锰矿，并伴生有 Au、Ag、Cu、Pb等元素，因而，可以用于某些金属矿产勘查。

头道井铜金矿试验区行政区划隶属内蒙古自治 区呼伦贝尔市新巴尔虎右旗管辖，北距满州里市 18 km，与满州里市有草原简易公路相通，交通较为便 利。 试验区属于中温带亚干旱气候大区，为大陆性 温带草原气候，二级景观是半干旱荒漠区，次级景观 为丘陵草原区。年平均气温 0 ℃，冰冻期为 9 月底 至翌年 5 月，年降雨量小于 300 mm。区内地形平 坦，海拔高度 650 ～ 860 m，相对高差不大，水系不发 育，除山坡地带基岩出露较好外，多半为覆盖区，局 部地段风成砂较发育，且厚度较大。

区域上，试验区位于西伯利亚板块东南大陆边缘 额尔古纳非火山型被动陆缘中段，以断裂构造为主， 其中 NE-SW 向得尔布干大断裂最为突出，NW-SE 向的横断裂规模小但较多，两者构成的网格 状断裂系统相互作用，在满洲里—新巴尔虎右旗一带 形成一系列 NE 向、NW 向构造隆起、断陷盆地和火山 穹隆相间分布的构造格局。该构造区以得尔布干超 壳断裂为界可延至俄罗斯—蒙古国境内，是中国、俄 罗斯、蒙古国之间的一个重要的成矿带。其构造基底 是元古宙—古生代变质地体和古生代侵入杂岩体，盖 层为侏罗—白垩系火山岩及陆相沉积岩。区内矿产 资源丰富，主要以铜、铅、锌、银多金属为主。

试验区面积约 6．43 km2 ，采样测线为 SN 向，按 照 100 m( 线距) ×40 m( 点距) 网度采集样品，共计采 集 1 700 件样品。为避开采矿导致的潜在污染，采 集 40 ～ 50 cm 深穿过腐殖层的土壤; 基岩区样品采 集 B 层底部的土壤; 矿化蚀变带采集岩石碎屑。 2．2 分析测试 样品自然干燥后，全部过 2 mm( － 10 目) 样品 筛，称取 200 g 送中国地质科学院地球物理地球化 学勘查研究所分析测试研究中心进行样品测试，采 用七步提取形态成分法，提取土壤形态中铁锰氧化 物结合态的 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Mo、Bi。

2．2．1 主要设备
 

除分析仪器外，采用的主要设备有: 调速多用往 复式振荡器; 离心机，TDL-5 最大转速 5 000 r /min， 220 V，50 Hz( 上海安亭科学仪器厂) ; 电热恒温水浴锅(上海精宏实验设备有限公司); 等离子发射光谱仪高盐雾化器; 250 mL 带盖聚 乙烯烧杯; 50 mL 带盖聚乙烯离心管。

1．0 mol /L 的氯化镁溶液: 称取 508 g MgCl2 · 6H2O，用去离子水定容至 2 500 mL，保存于塑料桶中，用 10%的 NaOH( 约 20 滴) 调 pH = 7．0±0．2。

七步法顺序提取依次是: 水溶态、离子交换态、 碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、 强有机结合态和残渣态。铁锰氧化物结合态提取是 七步法顺序提取中的第五步。

本项试验分析了样品铁锰氧化物结合态中的 Au、 Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Mo、Bi 等 10 项指标。分析质 量通过检测标准物质和重复样来检验。标 准物质选用 GBW07441( GSF-1) 、GBW07442( GSF-2) 、 GBW07445( GSF-5) ，重复样品共 40 件。 3．1 标准物质检测 本试验测试的 10 项指标中，Cu、Pb、Zn、As、 Sb、Hg、Mo 等 7 项指标具有相应的标准物质定值， Au、Ag、Bi 等 3 项指标无相应的标准物质定值。因 此，本文检测了上述标准物质 Cu、Pb、Zn、As、Sb、 Hg、Mo 等 7 项指标，计算了其精密度和准确度( 表 1) 。结果显示，本次试验采用的方法精密度和准确 度均较好，样品分析质量可靠。

对每个元素的原始数据进行了正态分布检验 后，统计各元素数据的平均值、标准离差等参数，并 采用迭代剔除法，剔除原始数据中大于平均值±3 倍 标准离差的数值，直到新的数据集中所有数据均在其 平均值±3 倍标准离差范围内。土壤铁锰氧化物结合态 Au 异常具有成带分 布、局部富集的特点。形态多呈不规则状或串珠状， 具有 6 个明显的浓集中心。根据铁锰氧化物结合态 Au 异常成带分布的特点，结合区域断裂展布的方 向，可以推断出 3 条断裂，其中一条是 NE 向，另外 两条是 NW 向。铁锰氧化物结合态 Au 在断裂上呈 串珠状分布。Cu、Ag、Hg、Mo、Bi 等指标的地球化学异常主要 分布在 Au、Sb、As 的异常范围内，异常面积较小，其 异常图不在文中一一展示，主要分布特征如下: Cu、 Ag 异常主要与已知铜多金属矿点位置吻合，异常强 度大，但面积较小。Mo 异常零星分布在试验区，与 Cu 异常和已知铜多金属矿化点空间分布无明显对 应关系。Hg 异常具有 5 处明显的浓集中心，其中 1 处位于已知的铜多金属矿上方，其他几处浓集中心 多位于 Au 异常的外围。Zn、Bi 在北侧已知铜多金 属矿处有明显的浓集中心，空间位置也比较吻合。 研究区几乎无明显 Pb 异常，仅在研究区西北角 Au 的浓集中心处出现了 Pb 异常。