地质中的金属异常是怎么回事
Ⅰ 异常成因判别方法
已有平原区区域地球化学调查资料显示，在城镇及其周边土壤中，普遍存在着程度不同的地球化学异常，尤其是重金属元素异常(张德存等，2001;吴新民等，2003;廖启林等，2004;2005;赖启宏等，2005;赵琦，2002)。由于表层土壤的地球化学环境已经普遍受到人类活动的扰动，即表层土壤承载了部分由人类活动产生的污染物(Lacerda，1997;Porcellaetal.，1997;Granatoetal.，1995;Wallschlaegeretal.，1997)。基此分析，构成城镇及其周边土壤重金属异常的异常组分不只是来自自然地质作用，还来自人类活动扩散物，某些异常组分还可能是自然地质作用和人为作用的复合。容易理解，土壤中异常组分来源不同，异常的成因类型就不同，异常组分的存在形态也就不同，由此导致异常的生态效应及其影响途径也不同。在这种情况下，要想全面系统地对地球化学异常进行查证和评价，首要问题就需要对异常的成因进行判别。
前面对利用元素相关关系法确定土壤地球化学基准值的理论和实际应用进行了论述，提出元素相关关系法的目的不仅仅是为了确定土壤中重金属异常组分的基准值，还有一个重要目的是为判断城市环境地球化学异常成因提供技术手段，本章内容即围绕这一目的展开。具体办法是采用土壤垂直剖面的方式，利用元素相关关系法确定异常区主要异常组分的地球化学基准值，而后计算出异常组分的叠加量;根据异常组分叠加量在土壤垂直剖面上的分布状况，对通过平原区区域地球化学调查发现的城镇及其周边土壤地球化学异常，重点对重金属元素异常的成因进行判别。一方面是对所选异常的主导成因类型进行探讨，另一方面是为利用元素相关关系法确定土壤重金属元素异常的成因提供试验研究实例。
Ⅱ 地质异常单元的基本特点及划分方法
陈永清赵鹏大陈建国
（中国地质大学数学地质遥感地质研究所，武汉430074）
摘要在矿床统计预测中，单元可大致概括为两类：规则单元和自然单元；地质异常单元属于自然单元。它是继“网格单元”和“地质体单元”之后，提出的第三种统计单元。该单元以“地质异常致矿理论”为理论基础，并能够在多源地学信息提取及合成的基础上，使用综合信息定量标度。它易于实现单元的自动划分，同时保持了单元信息的完整性。本文阐述了地质异常单元及其划分的理论基础、地质异常单元的基本特点和划分方法。
关键词地质异常致矿理论地质异常单元综合信息金矿床统计预测
1引言
单元划分是矿床统计预测的一项基础性工作。其预测的结果皆建立在一定单元划分基础之上。单元不仅作为统计样品，而且作为资源的载体是矿产资源定量预测中统计模型与地质模型有机关联的关键环节。因此，在矿床统计预测中，单元划分是一项十分重要的研究内容，其划分的正确与否直接关系到预测的精度及效果。
矿产资源统计预测中普遍采用的统计单元可概括为两类：“网格单元”和“地质体单元”。“网格单元”划分的关键问题是选择单元的大小，但单元面积大小的确定，目前尚缺乏明确的准则[1]。“地质体单元”划分的方法[2]是一种定性方法，不利于实现单元划分的自动化。为此，我们提出了“地质异常单元法”。
“地质异常单元法”是地质异常单元划分方法的简称。它以“地质异常致矿理论”为理论基础，以计算机为手段，在多源地学信息提取及合成的基础上，利用综合信息定量自动划分统计单元。
2理论基础
2.1概述
地质异常单元及其划分的理论基础是“地质异常致矿理论”。70年代中期，原苏联学者M.A.Favorskaya和I.N.Tomson[3]认为：“矿体是与其它类型地质异常（geological anomalies）相联系的地球化学异常”。首次提出了地质异常的概念。70年代末，原苏联学者D.A.Gorelov[3]从统计的角度给出了地质异常的定义：“地质异常是指在构造演化特定阶段，地壳某一区段内地质体的总体特征在统计意义上偏离同类地质体的总体背景”。90年代初，中国学者赵鹏大等[4]提出：“地质异常是在结构、构造或成因序次上与周围环境有着明显差异的地质体或地质体组合”。并认为：“与成矿作用有密切关系的地质因素控制而形成的地质异常体的存在是矿床形成的必备条件，这种地质异常体所表现的‘地质异常，则是指示矿床存在的标志。”从本质上阐明了地质异常的概念及其与矿床（化）的关系。
2.2致矿地质异常
“地质异常并不一定导致成矿，但矿床形成必然以地质异常的存在为前提”[5]。致矿地质异常系指与矿床的形成和分布具有内在联系的地质异常。它可初步划分为两种类型：控矿地质异常和地质矿异常。前者是指控制矿床形成和分布的地质因素，如控矿地层、控矿构造和控矿侵入体等；后者是指矿床及其原生晕、次生晕和由其引起的物化探、遥感异常等。在中小比例尺矿产统计预测中，预测的目标是成矿远景区（带），因此，整个致矿地质异常都是预测目标；而在大比例尺矿产预测中，预测目标是矿体及其组合，只有地质矿异常才是真正的预测目标。
不同尺度水平的地质异常与不同等级的矿产资源体之间的依次对应控制关系是“地质异常致矿理论”研究的一项重要内容。业已表明[6]：全球地质异常控制着洲际成矿带的分布；区域性地质异常控制成矿省和成矿区带的分布；局部地质异常控制矿田、矿床、矿体的分布；显微地质异常是矿体空间定位的标志。
2.3地质异常与复杂度
某些学者[3]认为，矿场地质结构异常（atypicality）的概念一定不要与复杂度（complexity）、非均质性（heterogeneity）和变化梯度（gradient）等类似的概念相混淆。“复杂度”和“异常”的概念是相似的，但不是完全等同的。含矿区段的地质结构不是简单（和绝对）的复杂，而是区别于其周围环境的异常。构造带结构越复杂，矿质越不易被封闭。但这里有一个尺度效应问题。对于受全球地质异常和区域地质异常控制的全球成矿带（如环太平洋成矿带）和成矿省、成矿区带这样的I、Ⅱ级致矿地质异常单元而言，地质异常与复杂度是近于等同。即地质异常的强度与复杂度成正比。某些大型内生金属矿产分布于地质复杂度高的地质异常中。譬如，原苏联Kuznets Alatau内生磁铁矿矿化带分布于地质复杂度的高值区域[3]，中国一些已知大型内生金属矿产亦分布于地质复杂度高的地质异常区[6]。在矿床、矿体尺度水平上，以地质复杂度标度的地质异常与地质矿异常（矿床、矿体）在空间分布上存在着明显的差异。例如，在中国腾冲地区，金矿床（点）分布于断裂组合熵标度的地质异常的边缘[5]。这是因为地质结构高度复杂的区域是活动区，多期次的构造－岩浆活动为深部矿液的运移提供了通道和动力，而矿液的沉淀则需要一个相对稳定的空间。绝大多数内生金属矿床不是赋存于多期复活大断裂中和多组构造的交叉点上，而是赋存于大断裂的次一级断裂中和多组断裂交汇的附近区域。这就启示我们在大比例尺矿床统计预测中，应主要根据地质矿异常标志信息和控矿地质异常信息构置成矿有利度综合预测变量，用成矿有利度（ore-forming favorability）而不是单纯根据复杂度标度地质矿异常。
3地质异常单元的基本特点
“地质异常单元法”具有以下基本特点：
（1）由于地质异常是能够定量表达并具有强弱的性质。因此，可按某种准则确定其临界值定量圈定异常单元，这样有利于实现单元划分的自动化。地质异常具有空间概念。根据临界值圈定的异常单元是一个空间实体。可利用数学手段研究其各种成矿信息的数学特征（几何特征、空间特征、结构特征和统计特征）及其变异性，有利于深化异常单元的立体评价，以实现三维成矿预测。
（2）由于地质异常在结构和物质组成上都与其周围环境存在着显著的差异和统计意义上的偏离；因此，地质异常总应伴有不同强度的物化探和遥感异常。前者是后者形成的根源，后者是在物理上、化学上对前者的反映。我们可以利用物化探和遥感等信息综合定量标度地质异常[7]，从而奠定了地质异常单元综合定量划分的方法学基础。
（3）按抽样理论，地质异常单元法满足统计理论的要求：统计样品应来自同一母体，保证抽样的随机性和样品的代表性。根据“地质异常致矿理论”，单元都是由同一地质异常标度、同一方法综合定量划分的，从而保证在同一成矿地质背景下单元的同母体性。单元划分取决于致矿地质异常的强度，大于某一临界值的区域都被视为单元。单元划分不受其先后序次的影响，即单元之间是相互独立的。由于地质异常事件可视为小概率随机事件，保证了抽样的随机性。
（4）地质异常单元法划分的单元较客观地反映了矿产资源体产出的地质特征及空间分布趋势。单元是矿体存在（或可能存在）的具体位置，单元空间是矿化的可能区域。正是上述特征保证了地质异常体及其信息的完整性。该方法划分的单元使单元和矿产资源体的等级性与地质异常的尺度水平达到了高度统一。不同尺度水平的地质异常与不同等级的单元和矿产资源体一一对应。由于每个单元都是具有不同成矿概率的矿化局域，所以单元空间整体分布特征较客观地反映了矿产资源体的分布趋势。
（5）地质异常单元具有复杂性特点。这是由地质异常和矿产资源体的层次性以及背景和异常的相对性等因素所决定的。譬如，大比例尺矿床统计预测通常是在中、小比例尺区域预测的最优靶区内（或已知矿化的局域）进行的。在中、小比例尺尺度上，这一成矿的有利局域虽然在某种组分和结构上被认为与周围环境迥然不同，但在局域内部则被认为是相对均质的，即单元内任何部分都具有等同的成矿概率。但是，在大比例尺尺度信息水平上这一局域与区域具有等同的复杂性（表1）。表1表明：1:20万信息水平的区域地质异常与1:5万信息水平的局部地质异常在异常复杂性、异常信息和成矿功能等方面表现出高度的自相似性。即在近400km2范围的1:5万信息水平的局部地质异常特征近似地反映了约40000km2范围的1:20万信息水平的区域地质异常特征。不同尺度地质异常的这种自相似（分形）结构特征启示我们：浓缩整个区域成矿信息的局部区段是成矿的最佳远景地段，通过对该地段的详细解剖可近似地认识整个区域的致矿地质异常特征。
表1鲁西金矿化集中区区域地质异常与铜石金矿田局部地质异常对比
据陈永清.鲁西综合信息金成矿系列预测理论和方法研究（博士学位论文），长春地质学院，1994.
4地质异常单元的划分方法
地质异常单元的划分方法是一个探索中的课题。这是由地质异常的复杂性所决定的。不同尺度的地质异常具有不同的信息水平和研究内容，当然其定量计算方法亦有所不同。在大比例尺矿床统计预测中，地质异常单元划分与该尺度矿床预测的一系列特点相联系。大比例尺成矿预测的一个显著特征是预测目标由成矿远景区（中、小比例尺）变为矿体和矿体组合。因此，预测的准确度、精度以及资料水平要高，预测难度大，而预测的成果可直接产生经济效益和社会效益。根据这一特点，大比例尺矿床统计预测中的地质异常单元划分包括以下内容：①在地质异常致矿理论指导下，利用高新信息处理技术从多学科地学资料中提取“诊断性”致矿地质异常信息；②选择合适的数学方法，利用现代计算和图像处理技术对上述信息进行有效合成；③运用合成（综合）信息值绘制地质异常图，然后确定临界值，在地质异常图上圈定地质异常单元。下面以地质异常单元在山东西部归来庄金矿区大比例尺金矿统计预测中的应用为例阐明其划分方法和应用效果。
4.1地质概况
研究区位于鲁西断块隆起平邑—费县中生代断陷火山岩盆地南西边缘的北西向隆起带。控矿岩体为燕山期次火山杂岩体（铜石岩体）。该岩体主要由二长闪长玢岩和二长正长斑岩及相应成分的脉岩组成，并以富K2O（4.06%～10.12%）和Au（5.40×10-9～12.46×10-9）为异常特征。控矿地层主要为前寒武纪泰山群变质岩系和寒武－奥陶系碳酸盐岩系。前者主要岩性是斜长角闪片岩、片麻岩等，并以富含Au（5.90×10-9～139×10-9）、Cr、Ni、Co、V等组分为异常特征；后者主要岩性是白云质灰岩、硅质灰岩和泥灰岩。控矿构造主要为EW、NW和NE向断层系统及其控制的隐爆角砾岩带。已知金的工业矿体赋存于岩体东侧受EW向断层控制的隐爆角砾岩相中，其典型矿物组合是自然金、银金矿和碲金矿；其异常元素组合是Au-Ag-Te。
4.2信息提取及信息合成
研究区资料包括1:1万矿区地质图、1:1万高精度磁测数据和1:1万Au、Ag、Cu、Pb和Zn等元素土壤地球化学数据。信息提取及合成包括单学科信息提取及合成和多学科信息提取及合成。该项工作的开展以“地质异常致矿理论”为前提，以各学科研究的方法原理为准则，以解决地质问题为目的。
4.2.1单学科信息提取及合成
高精度磁测数据主要用于研究不同地质体的异常边界、隐伏地质体的三维分布以及断裂格局等。其实质是通过对磁场磁性体地质体特征的对比分析，揭示三者之间的内在联系，从而达到解决上述地质问题之目的。具体做法是对高磁数据首先化极，然后做不同高度（100m、300m、500m）的位场变换并求取各高度、四个方向（0°、45°、90°、135°）的水平一阶导数和垂向二阶导数，提取磁特征线（一阶水平导数极值线和垂向二阶导数零值线），编制高磁特征构造异常图。将该图与同比例尺地质图相叠置，据出露地质体的磁场特征推断其隐伏边界和各种磁性界面（线形和环形界面），编制地质地球物理构造骨架异常图（图1）。
图1归来庄金矿区地质地球物理异常
1—第四系，2—侏罗纪火山沉积岩；3—奥陶纪碳酸盐岩；4—寒武纪碳酸盐岩；5—太古宙变质岩；6—燕山期闪长玢岩；7—燕山期正长斑岩；8—隐爆角砾岩；9—深断裂；10—推测深断裂；11—浅断裂；12—推测浅断裂；13—金矿床
1:1万土壤地球化学测量数据用于确立地质矿异常的空间定位。首先对其数据分别做标准化数据处理，并编制相应的标准化地球化学图[8]；然后通过相关分析和因子分析确立成矿元素（Au）组合。对组合元素的标准化数据应用（1）式合成。
数学地质和地质信息
式中：yi为第i个测点的组合元素合成值；xj为组合元素中第j个元素的标准化值；n为测点；m为组合元素数。
据yi值编制成矿组合元素的综合标准化地球化学图（图2）。在该图上取等值线由疏变密的临界线作为组合元素的异常下限，并圈定组合元素异常。组合元素异常比单元素异常更准确地反映地质矿异常的可能位置。研究区成矿元素组合为Au-Ag-Cu。
图2地球化学地球物理异常图
4.2.2多学科信息合成
多学科信息合成包括定性合成和定量合成。定性合成是将上述单学科提取及合成的地质、地球物理和地球化学信息按空间坐标用不同的符号综合表达到一幅图上，形成综合地质异常（即图1和图2的空间合成）。定量合成是将综合地质异常图上的信息按一定规则取值，并将不同信息的值按一定的数学法则合成，据合成值绘制定量地质异常图。定性合成是定量合成的基础。综合地质异常图全面反映了研究区地质体（地层和岩体）和矿产资源体（矿床、矿体）的地质、地球物理及地球化学特征。对层状岩系而言，中生代火山沉积岩通常显示正磁场特征，而前寒武、奥陶纪碳酸盐岩系则显示负磁场特征。就块状岩系而论，岩性相同的侵入体，磁场强度不同，矿化强度亦有差异。譬如，研究区中部的岩体磁场强度大，Au-Ag-Cu组合异常强度亦大，并有绕等轴状磁场呈环形分布的趋势。其周围出露的小岩体则磁场强度低，组合异常强度亦低或无异常显示。Au-Ag-Cu组合异常除具岩（侵入岩）控性质外，亦具有裂控性质。异常分布总体上受中部侵入岩控制，但是具体受不同方面的断裂控制。异常浓集中心的方向性排列表明：组合异常可分为EW、NW和NE三组，其浓集中心通常分布多组断裂的交汇域（图1和图2）。因此，在大比例尺成矿预测中，断裂的具体控矿作用比岩体的总体控矿作用显得更重要。
4.3圈定地质矿异常单元
地质矿异常单元是在致矿地质异常图上圈定的。致矿地质异常图是根据控矿地质异常信息（变量）和Au-Ag-Cu组合异常强度信息（变量）的合成值绘制的。
（1）控矿地质异常信息的提取及合成
具体控制矿体就位的地质异常是断裂构造和不同地质体的接触面构造。单位面积内断裂的规模，不同方向断裂的交点数和岩性数反映了控矿地质异常的复杂程度。因此，以单位面积内断裂交点数和岩性数的和为权系数乘以相应单位面积中各方向断裂的总长度，将其乘积作为度量控矿地质异常复杂度的参数。其计算公式为：
数学地质和地质信息
式中：cx为复杂度；n1为单位面积内断裂交点数；n2为单位面积内岩性数；lf为单位面积内各方向断裂的总长度。
（2）成矿元素组合异常信息的提取及合成
将单位面积内成矿元素组合异常的最高值与其相应异常面积的乘积作为度量异常强度的参数。其计算公式为：
数学地质和地质信息
式中：M1代表异常强度；ymax代表单位面积内异常最大值；S代表单位面积内的异常范围。
（3）致矿地质异常图的编制
致矿地质异常的计算公式为：
数学地质和地质信息
图3归来庄金矿区致矿地质异常
式中：Of代表致矿地质异常强度；cx和M1分别代表控矿地质异常复杂度和成矿元素组合异常强度。
根据Of值编制致矿地质异常图（图3）。
在致矿地质异常图上，选择等值线由疏变密的临界值作为异常下限，圈定地质矿异常单元，以图2为例，取7为异常下限，共圈定5处致矿地质异常单元，其中Ⅴ号单元是归来庄金矿床所在单元。
5结论
地质异常单元及其划分方法具有坚实的地质理论基础，并符合统计抽样原理。在具体划分程序上利用现代计算机和图像处理等高新技术，最终以综合信息自动定量标度单元边界，从而为成矿预测的自动实现奠定了基础。该方法在大比例尺金矿预测中取得了预期效果。由于不同尺度水平的地质异常与不同等级的矿产资源体相对应，并具有依次控制关系，因此，该方法亦适用于中、小比例尺矿产资源预测。然而，人类对自然界的认识是无止境的，不断提高成矿预测的准确度和精度是数学地质研究的一个永恒主题。赵鹏大[1]曾经指出：目前，困扰成矿预测及矿产勘查精度和效果的主要原因归根结底是成矿信息获取的不充分性和线性预测模型的局限性。解决这一问题的有效途径是运用系统科学和非线性科学的原理，以现代高新信息处理技术为手段，研制提取深层次矿化信息和建立高精度（非线性）预测模型的方法技术。这正是有待我们进一步探索的课题。
参考文献
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Ⅲ 表层累积型异常
表层累积型重金属元素异常的特点是异常组分在近地表土壤层中出现最大的累积，随着剖面深度加大异常强度减弱，一般在地表几十到一百厘米后异常消失。试验研究结果表明，表层累积型异常消失的具体深度因自然景观条件和异常组分累积的程度而异，总体规律是南方比北方异常消失的深度大，地表累积程度高的异常消失深度大。异常组分的这种累积特点具有明显的“叠加”特征，不难理解，此类异常的异常物质来源于自然地质过程之外，但是其叠加方式却又可能与自然地质作用有关。
范围广、强度大的表层累积型异常多分布在人口密集地区，例如广州、漳州、南京、长春以及东营等试验区以Hg为典型代表的重金属元素异常。结合异常产出位置和异常组分累积特征分析，此类异常的异常物质与人类活动具有直接或间接的关系，也就是由人类的生产生活活动或人为地质作用形成。具体的异常物质来源多种多样，关于这一点已经有许多研究者进行过系统的总结和论述，也归结出排放重金属元素的行业或企业类型;正是由于异常物质来源的复杂性使得这种总结对重金属元素异常成因类型及其生态效应研究并没有直接的指导作用，而具有直接指导作用的是这些异常组分是以什么方式叠加到土壤中的。
自然界中的物质有固相、液相和气相三种存在形式，由人类活动产生的物质的存在形式也不例外。除个别在常温常压下可以实现形态转化的元素以外，例如Hg，其他重金属异常组分主要是通过固态和液态两种方式叠加到土壤中的。污灌是影响最大也是最具代表性的以液态形式叠加方式之一，因为污水中被证实含有大量重金属物质，不过以这种方式叠加到土壤中的重金属异常组分主要局限在污灌区，由此形成的土壤重金属元素异常根据异常的产出地点容易识别。作者在试验中选择的异常类型均不属于此类。由此分析不难看出，表层累积型重金属元素异常的异常组分主要是通过固态形式叠加的(少数与深部矿化或构造有关的表层累积型异常除外)。这一认识是否成立对表层累积型异常的成因研究和生态效应评价意义重大，进一步的研究结果证实了这一点。
表层累积型异常多出现在城镇及其周边，是平原区土壤中最普遍的一种异常类型。区域生态地球化学调查结果表明，在城镇及其周边土壤中，几乎都存在着Hg的地球化学异常。在绝大多数Hg异常中，异常组分仅在表层土壤中累积，对人类生存环境的影响可能更加直接，因而受到管理者和科研人员的极大关注，并相继开展了大量研究工作，研究工作主要集中在异常成因探讨及其生态地球化学效应评价等方面，试图为Hg异常的环境质量评价以及Hg异常对农作物食用安全和人类健康等的影响提供地球化学依据。
然而由于土壤地球化学环境的复杂性，迄今为止针对Hg异常的成因仍未取得明确的认识，部分试验结果与理论分析结果差异很大。目前，大多数研究者将城镇区土壤Hg异常的广泛存在归结为人类活动的影响，并依此为基础开展了Hg的环境质量评价，预测了可能存在的生态危害，但是所得到的结论仍显得证据不足，而且缺乏一致的规律性。为此，作者研究中以城镇及其周边的Hg异常为研究对象，对表层累积型异常的形成机理进行了深入系统的探讨。结果发现，城镇及其周边土壤中的Hg异常与表生条件下形成的辰砂有关，同时还发现其他重金属元素异常主要与由矿质燃料燃烧产生的“微球粒”有关，这些发现给土壤中Hg等重金属元素异常的形成机理研究提供了直接的证据。即表层累积型Hg异常的形成，实质上就是表生条件下土壤中的Hg从Hg0转变为HgS，进而形成辰砂的过程;其他表层累积型重金属元素异常的形成，主要受“微球粒”的产生过程、迁移途径、扩散以及沉降方式等控制。
辰砂及“微球粒”的发现、形成过程及由此形成土壤重金属元素异常的机理详见第五章。
Ⅳ 表层累积型土壤重金属元素异常成因机理探讨
综合本章前述各项研究成果可以发现，即便同为表层累积型重金属元素异常，其成因也存在本质性差异。这种成因差异主要表现在Hg与其他异常组分，例如Cd、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Co、Ni(当然也包括部分Hg)之间。成因类型不同，异常的形成机理自然也就不同。有一点是可以肯定的，即在这类异常形成过程中，起主导作用的并非土壤中有机质或黏土矿物的吸附－解析作用，因为至少有相当一部分异常组分是以固体颗粒物的形式存在或叠加到土壤中的。
在城镇及其周边土壤Hg异常区内发现Hg的硫化物矿物———辰砂，对探讨土壤Hg异常成因机理具有重大和直接意义。试验研究结果已经表明，土壤Hg异常区内出现的辰砂是在表生条件下形成的，那么毫无疑问辰砂的形成过程、形成条件及其形成机理就是土壤Hg异常的成因机理。换句话说，针对土壤Hg异常成因机理的探讨，必须围绕土壤中辰砂矿物的形成来进行。
土壤中异常组分Hg的来源多种多样，除自然地质作用以外，人类活动释放的Hg对形成土壤Hg异常更为直接。这一认识可以从城镇及其周边Hg异常的分布规律中得到解释，因为城镇及其周边土壤Hg异常基本上围绕城镇或人类活动密集区分布，充分说明Hg的来源与人类活动有关。其中燃煤过程释放的Hg是最主要的Hg的来源，关于这一点已经有大量文献资料证实。但是，由人类活动释放的Hg，并非只在异常源附近的土壤中沉降进而形成相应的Hg异常，其中一部分Hg还要参与到大气循环过程中去，并在适宜的环境条件下沉降到土壤中，由此形成的土壤Hg异常表现出区域性分布特点。
无论是在城镇及其周边，还是在区域尺度上，沉降到土壤中的呈气态形式存在的Hg(Hg0)，将发生氧化作用生成Hg2+，这是形成辰砂的物质基础。一旦土壤中生成Hg2+，就会与S2－结合生成HgS，这一过程及其反应机理已经在前面进行了详细介绍。环境条件通过影响S2－的生成而间接地影响HgS的生成，进而决定了区域上表层土壤中Hg含量的分布分配特征，并由此形成区域性Hg异常(例如南方和北方地区表层土壤中Hg含量的区域性差异)。
到此为止，关于土壤Hg异常区辰砂以及土壤Hg异常的成因机理基本上已经明确了，尚存在一个疑问就是在表生条件下，化合态的HgS是如何转化成结晶态辰砂矿物的。土壤中HgS的形成机理毋庸置疑，而且间接的研究成果也表明土壤中的HgS可以转变为矿物态的辰砂，但是直接的由HgS转变为辰砂的试验研究还有待探讨。
表层累积型Cd、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Co、Ni(当然也包括部分Hg)等重金属元素异常与土壤中“微球粒”物质和黄铁矿、磁铁矿等矿物具有密切的空间联系。“微球粒”的形成与煤燃烧过程有关，并随烟尘一同扩散沉降。黄铁矿、磁铁矿等既可以产生于金属矿矿石的选冶过程，也可以产生于煤的燃烧过程。由于这些矿物中重金属元素含量普遍很高，它们的加入是形成土壤重金属元素异常的又一个重要因素，是追踪和确认异常组分来源的又一个直接证据。
土壤重金属元素异常区内“微球粒”及黄铁矿、磁铁矿等矿物的发现，使得Cd、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Co、Ni、(Hg)等重金属元素异常的成因机理变得简单和明了，因为至少有相当一部分重金属异常组分是由“微球粒”及黄铁矿、磁铁矿等矿物携带并叠加到土壤中的，因此决定土壤中这些元素含量及其分布特征的直接因素是“微球粒”及黄铁矿、磁铁矿等矿物的多少，以及其中重金属元素的种类和含量。即“微球粒”和黄铁矿、磁铁矿等矿物的产生、扩散、沉降及固定过程，就是形成土壤中Cd、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Co、Ni、(Hg)等重金属元素异常的主要成因机理。
这里需要说明一点，在土壤重矿物中鉴别出的“微球粒”、黄铁矿、磁铁矿以及所有磁性、非磁性矿物，仅是由粉煤灰沉降形成的降尘组分的一部分，这些矿物质在一同沉降的粉煤灰中所占的含量比例目前还没有准确数据。因此，对土壤重金属元素异常而言，“微球粒”、黄铁矿、磁铁矿等物质除了是一部分异常组分的直接载体之外，其意义还在于它们可以指示土壤环境是否受到了人为活动的影响。关于这一点，“微球粒”由于容易辨认其指示意义更加明确。
Ⅳ 地质队究竟是干什么的
主要是利用地质方法，物理方法，化学方法以及地质遥感卫星等技术，分析当地的地层，构造，岩浆岩，元素富集异常性等，在一定的地层中找到具有一定工业价值的金属矿、非金属矿、能源矿等。
对矿产普查中发明有工业意义的矿床，为查明矿产地质和量，以及开采利用的技术条件，供给矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料。
(5)地质中的金属异常是怎么回事扩展阅读
第一步：当然是区域地质调查，对伟大祖国960万平方公里的热土进行地质普查，这是一项十分艰巨的基础工作。有了基础的地质资料和前人总结、积累下来的经验、成果，地质队就能够根据地质成矿条件，从理论上大体判明：什么区域可能会生成什么矿藏。
比如，从地质成矿理论的基础常识上讲，成都平原这块沉积砂石的地下，就基本上不会有什么珍稀的矿物。而如果想要探寻贵重的有色金属矿，就得前往横断山、攀西这些大的地质断裂带上去下功夫。
第二步：逐步收拢范围的专业详查。大概知道了什么地质区域可能会蕴藏什么矿以后，地质专家就会要求或建议派上特殊的专业地质队伍。
如物理探矿队、化学探矿队、水文地质队等。由这些专业的队伍用磁、电、重力、放射性或是化学分析地理、化方法，一步一步地去发现和诊断探寻出来的物、化“异常”。
而地质异常，恰恰是矿藏所反映出来的物、化特征。经过逐步地聚焦地质“异常”，专家们就可以把矿藏的蕴藏区域缩小，最后圈定在某个较小的范围内。
第三步：勘探取样直观解读。如果圈定了矿藏存在的较小具体范围，地质工程师们就会继续建议要求，再上钻探、坑探、槽探等地质队伍，用钻井、打洞、挖地沟槽的方法，取出实际的矿物标本，再用光谱、化学分析等物理、化学手段，进行一系列的岩矿分析鉴定，了解其样品的成分、品位。
同时，在直接提取矿物样品的勘探过程中，专家们也能较为准确地掌握矿带的方位、走向、厚度，以及埋藏深度等宝贵的第一手真实数据。
第四步：提交地质探矿成果报告。经过前面大体三个步骤艰苦细致的探矿工作，地质专家们就可以根据所掌控的各种科学数据，撰写最终的“地质报告”。
这份用国家投入的资金、物资，用各岗位上无数地质工人、专业技术人员，用汗水、鲜血，甚至是生命换来的“地质成果报告”，最终会基本准确地报告祖国——某个区域是否有某种矿藏。
有储量是多少，品位、含量是如何。或者报告：某种矿产找矿成功或失败（完全无功而返的概率不大，最一般的情况是多少都有点，只是价值不大）。
Ⅵ 与中酸性岩浆岩有关的铜多金属矿田区域地质地球化学异常评价标志
4.1.1.1成矿区域地质环境
几组构造或多组构造的密集区或复合部位，出露有碎屑岩、凝灰岩和碳酸盐岩地层，有中酸性岩浆岩（小岩体）侵入，岩性以花岗闪长岩、石英闪长岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩为主。夕卡岩型铜矿赋矿地层以碳酸盐岩和碎屑岩为主，斑岩和热液型铜矿的赋矿地层则以碎屑岩和凝灰岩为主。中酸性岩浆岩体和围岩岩性是预测这类矿床的基本地质条件。
4.1.1.2成矿的区域地球化学异常结构特征
（1）在上述有利的地质环境下，包围已知矿和成矿岩体在成矿有利地层（或赋矿地层）上出现大面积的成矿元素和伴生元素（如Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cd、（Mo））的多元素正异常，即矿田异常。它们明显受成矿机制（包括控矿构造、地层和岩体）的控制。
（2）间接指示元素（如As、Sb、Hg、W、Bi、（Mo）、Sn）的多元素正异常出现在矿田上，包围已知矿（有异常水平分带者除外），与矿田异常套合或重叠，与矿田异常分布趋势相同或相近。
（3）反映成矿环境的铁族元素和碱性元素异常出现在矿田异常内，一般面积较小，与上述异常呈套合结构。
（4）有时在矿田异常周围还出现直接指示元素或间接指示元素的负异常。
（5）中等剥蚀程度矿田的各组指示元素正异常可能出现异常的近似水平分带现象（如德兴和新桥-凤凰山矿田），从中心（成矿岩体）向外由高温元素异常（W、Bi、（Mo）、Sn）→中低温元素异常（Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cd）→低温元素异常（As、Sb、Hg）。
（6）反映成矿环境的元素如铁族和碱性元素异常的分布由于成矿作用和成矿地质背景的差异，使得它们在斑岩、夕卡岩和热液型矿之间有所差异。
① 在斑岩型矿田上有一组铁族元素的多元素正异常和一组碱性元素的多元素负异常同时出现在矿田异常内，一般与矿田异常呈套合结构，显示富铁贫碱的成矿地球化学环境。
② 在夕卡岩和热液型矿田上，铁族元素和碱性元素均以多元素正异常出现在矿田异常内，多数与矿田异常套合。显示富铁富碱的成矿过程。
（7）上述各组多元素异常，以直接指示元素异常为中心，呈套合或重叠形式，总体上构成有规律的空间分布结构。
Ⅶ 引起重力异常的主要地质因素
重力异常是对地下地质构造和矿产赋存情况进行解释的基本依据。它的产生是由地表 到地下深处密度不均匀体引起的。综合起来，决定重力异常的主要地质因素有：(1)地壳厚 度变化及上地幔内部密度不均匀性；(2)结晶基岩内部构造和基底起伏；(3)沉积盆地内部构 造及成分变化；(4)金属矿的赋存以及地表附近密度不均匀等。因此，为了更好地进行地质 解释，必须首先了解各类地质因素引起重力异常的特征。
（一）地壳厚度变化及上地幔内部密度不均匀性
引起重力异常的深部地质因素主要是地壳厚度的变化，此外，上地幔物质密度的变化在一定程度上也影响重力异常的分布。据测定，上地壳平均密度为2.6～2.7g/cm3，下地 壳为2.9g/cm3，上地幔为3.31g/cm3。可见康氏界面、莫霍界面都是明显的密度分界面。它们的起伏对重力场基本背景起着决定性的影响。地壳增厚，显示重力低；反之，显示重 力高。地壳厚度可由海洋区最薄的5km变到高山区最厚的70km，相应的布格异常也从 ＋4000g.u.变到-5000g.u.左右。图2-7是横穿青藏高原南北剖面布格异常、地形与地 壳厚度对比图。从图中看出，青藏高原的地壳厚度，从南到北由35km增大到70km左 右，喜马拉雅山正处在重力异常的梯度带上。
图2-7 横穿青藏高原南北剖面布格异常、地形与地壳厚度对比（示意）图
除地壳厚度变化外，上地幔物质密度的不均匀性也会引起重力异常。图2-8是日本东北部已消除了地壳厚度变化影响后的布格重力异常，它反映出有一高密度俯冲带（密度 差ρ＝0.07g/cm3）已插到约200km深处的上地幔中。
图2-8 日本东北部上地幔与剩余布格异常的关系
以上介绍的深部地质因素引起的异常范围达上千平方千米，幅度达几千重力单位。
（二）结晶基岩内部成分变化及基底起伏
在一些地台区，沉积岩下面是片麻岩、大理岩及各种结晶片岩组成的前寒武系结晶基 岩。结晶基岩内部又有酸性、基性等侵入体。同时还因构造运动而形成的褶皱和断裂。这 些因素都使结晶基岩内部物质密度发生变化，引起重力异常。图2-9是波罗的海地区重 力异常与结晶基岩密度变化曲线对比图。此外由于结晶基岩与上覆沉积岩间存在一个大约 0.1～0.3g/cm3的密度分界面，所以在基岩内部密度比较均匀的情况下，重力异常可以很 好地反映结晶基底的起伏。在与油气藏密切相关的沉积盆地内，重力异常的变化主要反映 盆地结晶基底的起伏，如图2-10所示。图中坳陷地区及其周围就是油气分布的有利 地段。
图2-9 波罗的海地区重力异常与结晶基岩密度变化曲线对比图（据萧敬涌，1965）
（三）沉积岩的成分变化与内部构造
沉积岩内部不同岩性及不同时代的岩石往往存在着密度差异。因此在沉积岩系内部可 能存在不止一个密度分界面，并且它们往往与地质界面相吻合。例如我国华北平原奥陶系灰岩的侵蚀面与上覆石炭系、二叠系的煤系地层就是一个明显的密度分界面。地质界面与 密度界面的一致，是用重力方法直接寻找沉积岩构造的主要依据。这类异常一般在 100g.u.以内，有时甚至只有几个重力单位。分布范围在几平方千米至数百平方千米之 间。但是，沉积岩的岩性与岩相变化、砾石及砾石的局部堆积等，也可能引起重力异常，与构造引起的重力异常相混淆，给资料解释带来一定的困难。
图2-10 布格重力异常与盆地基底起伏
（四）固体矿产的赋存
大多数金属矿，特别是致密状矿体，一般都与围岩有1～3g/cm3的密度差。但因矿体不大，所以引起的异常较微弱，多数只有几个重力单位，个别达十几到几十个重力单 位，分布范围也很小。而某些非金属矿（如岩盐、煤炭等）或侵入体及局部构造（如溶 洞、含水破碎带等）其密度一般比围岩要小。因此，当这些矿体或局部构造具有一定的规 模且埋藏深度又不大时，就能在地表观测到比围岩形成的背景场低的局部重力异常。
Ⅷ 金属矿山环境地质问题
西南地区金属矿山企业有3003个，占矿山总数14.2%。其中云南1076个，四川1210个，贵州506个，西藏89个，重庆122个。主要分布在滇中、滇东南、川西南、川北、黔中、黔东等地区。重要的矿山企业有攀枝花钒钛磁铁矿、个旧锡矿、遵义锰矿、罗布莎铬铁矿、合川锶矿、泸沽铁矿、东川铜矿、务川汞矿、拉拉铜矿、里伍铜矿、天宝山铅锌矿、大梁子铅锌矿、牦牛坪稀土矿、腾冲锡矿、会泽铅锌矿、兰坪铅锌矿、大红山铁矿、斗南锰矿、鹤庆锰矿、铜仁汞矿、万山汞矿、丹寨汞矿、赫章铁矿、大塘锰矿、清镇铝土矿、玉龙铜矿、藏南金矿等。小型矿山遍布各地。金属矿山主要环境地质问题是重金属元素污染和滑坡、泥石流等地质灾害严重。
（一）金属矿山环境污染
西南地区金属矿山普遍存在重金属污染问题，尤以有色金属汞和铊污染最为严重，特别是贵州省万山汞矿、滥木厂汞矿、丹寨汞矿等矿山，汞元素、铊元素已进入食物链，危及人体健康，成为无形的杀手。
矿山开采过程中大量矿渣以及选冶过程中的尾矿、炉渣，是经过破碎、磨矿和不同方法处理后被弃置的矿石成分。同时许多矿山尾矿，尤其是浮选尾矿，其中残留的选矿药剂有氯化物、氰化物、硫化物、松油、有机絮凝剂、表面活性剂等。这些物质在堆放过程中，受到阳光、雨水、空气的作用以及它们的相互作用，会产生有害气体、液体或酸性水，加剧了重金属的流失，污染了地下水和土壤，使周围及下游土壤中生长的作物受污染，有的农作物因此而使其中重金属含量成倍或几十倍地增加，从而进入人类的食物链中，破坏了生态平衡，产生了一系列环境地质问题。资料表明，肺癌的高发与大气中As，Cd，Ni，Mn，Tl，Be等微小颗粒有明显关系。Pb，Hg，As可导致人急性中毒死亡，Cd，Mn，Ni等还诱发心血管疾病。可以看出，不论是大气、水体还是土壤中，这些重金属物质，都可以通过各种渠道进入人体，成为人类可怕的杀手。
1.贵州万山汞矿山汞污染
贵州万山汞矿原属中央大型矿山企业，开采时间始于明洪武元年，至今已有600余年的历史。目前，该矿资源已枯竭，矿山关闭，但数百年采冶造成汞金属对环境的污染，破坏了该地区生物链的良性循环，由于矿山空气污染、土壤污染、水体污染、农田污染、农作物污染，对矿区及周围居民的身体健康和生存环境造成了严重损害。造成了严重的经济社会问题。万山镇普通居民尿汞平均超标3.5倍，炼汞工人尿汞超标一个数量级。汞中毒患病率占冶炼工人的40%，乡镇企业炼汞人员超过50%。全区338km2的流域总面积中，有180km2不同程度受到了汞污染的危害。矿毒性稻田达433.29hm2，占水稻总面积的27%。玉米、水稻含汞量分别超标10.25倍和33.1倍，含汞量最高的小白菜超标达98.1倍。矿区采矿巷道总长达970km，形成大片采空区，造成地表水大量渗漏，地下水位大幅度下降且多被污染，致使许多地区人畜饮水困难。当地特区政府不惜高价从17km以外的湖南省新冕县境内引水解决矿区饮水困难问题，但目前仍有3.5万人还在饮用被汞金属污染的水。由此可见，水资源和土壤一旦被污染，要恢复生态环境，治理难度很大，使当地人民的身体健康受到严重威胁，形成了矿山及其周围地区经济社会问题。贵州是汞矿大省，类似的情况在其他矿山亦复存在，问题相当严峻。
2.贵州滥木厂汞矿山铊污染
铊（Tl）在地壳中的赋存状态是以同价类质同象、异价类质同象、胶体吸附和独立矿物存在，在内生作用下主要以类质同象存在，在外生作用下以吸附状态存在。
在贵州黔西南、黔东北少数汞、锑、硫铁矿床及其附近的土壤里都含有铊组分，铊主要赋存于相关的矿床中，特别与汞矿床关系密切。贵州客寨含铊硒汞矿床、贵州戈塘含铊锑金矿床、贵州滥木厂汞铊共生矿床就含有铊的组分。尤以滥木厂汞铊矿床中铊的含量最高。
铊污染属于局部污染，但其毒性不亚于As，S，Hg等。在贵州兴仁滥木厂的汞铊矿区已形成铊污染区，区内的土壤、泉水、蔬菜及动物体内含量超标。滥木厂开采汞铊矿导致铊中毒在世界上是首例（张天付等，2005），中毒症状是头痛、肚子痛、浑身痛、失明、脱发、致死。人体只要摄入T12SO41g就会致死。滥木厂附近的村民仅在1960年1年中就有87例具有上述中毒症状，1961年至1962年间就有200多人有上述症状，严重的致死。直至1986年至1987年的研究才知道上述患者可能是铊中毒。滥木厂村民铊中毒主要是饮用了受铊污染的水和吃了含高铊粮食和蔬菜所致。
贵州滥木厂汞铊矿的开采始于明末清初。1957年至1960年，经地勘队伍勘明为大型汞矿，因为贫矿又是隐伏矿体，进一步探采较困难，就将其搁置。1958年以来，当地村民采矿炼汞，将堆积如山的矿石、矿渣堆置于山野。由于原生矿石、矿渣暴露地表，长期受风化淋滤，铊改变了赋存状态，从铊的硫化物、砷酸盐中进入土壤、水体、农作物和人体，由于铊的表生地球化学循环，污染了土壤、水体、粮食、蔬菜等，人们饮用铊污染水，食用了铊污染的粮食和蔬菜导致铊中毒。但当时还不知道是铊中毒，是1995年6月中央电视台和中国青年报道了清华大学21岁的女生朱令患急性铊中毒病状与滥木厂村民病状极其相似，才肯定了滥木厂村民病状为铊中毒。
3.贵州丹寨汞矿山环境污染
贵州丹寨汞矿，每年形成炼汞渣、尾矿、采矿废石等固体废弃物约21000t，其中含Hg0.001%～0.06%；选冶尾矿水、洗汞水、冲渣水、炉气凝结水等废水中，汞浓度为0.008～0.07mg/L；每年排放废气约达3500×104dm3，其汞浓度为50mg/dm3（林齐维等，1998）。由于“三废”排放，矿山周围土壤中汞含量为5.91～327.5mg/kg，而通过水体、大气携带的汞，其污染范围达数百平方千米。
4.云南省锡、铅矿山环境污染
云南都龙锡矿共有选厂11家，其中仅铜街、兴发、曼家寨、共和集团等约6家建有尾矿库，其余5家未建尾矿库。另外还有约10余家个体非法作坊式的小洗选厂，更是随意乱排废水尾矿。据统计，都龙锡矿每年直接排入河流的选洗矿污水达120×104m3，其中含有尾矿渣约27.8×104t。据云南省地质环境监测总站监测，污水中硫酸根离子含量高达1160mg/L，悬浮物＞200mg/L，Zn为5.30mg/L，有8项指标超过GB8978—96《污水综合排放标准》。云南个旧锡矿火谷都尾矿库1965年溃坝淹埋，污染的土地到2003年尚有8hm2“矿毒田”不能耕种。
云南会泽铅锌矿冶炼废水日排放总量7587m3，其中约1163m3的含酸废水仅加石灰处理就排入石咀落水洞及水库中。含酸废水酸含量为30180mg/L，锌4380mg/L，氟200.0mg/L，氮200.0mg/L，含大量有毒有害物质的废水直接排入石咀落水洞中，从牛栏江黑鱼洞排出，从而使深层地下水受到污染。另外，不含酸的冶炼废水以882m3/d注入牛栏江中，不仅造成河水污染，还使河流两岸砂砾层潜水受到污染。
（二）金属矿山地质灾害
西南地区金属矿山环境地质灾害比较突出，尤以云南省最为严重。
1.金属矿山滑坡地质灾害
滑坡常发生于采空区，因塌陷引起地表陡坡失稳而致。大致有两种类型：一是采空区位于山体下部，地下采空区面积过大，在重力、雨水或地震作用下产生冒顶，加之采空区地表山体坡度较陡，山体下部形成临空面，山体上部拉裂，在雨水渗入作用下山体产生崩塌滑坡；二是采空区位于山体上部，采空区地表塌陷形成滑坡。
滑坡是常见的矿山地质灾害，以云南元阳老金山金矿曾发生过规模较大的滑坡。该矿具有600多年的采矿历史，1992年群采活动剧烈，高峰期采矿人员达7000余人。矿区岩体结构破碎，风化强烈，山坡陡峻，雨量丰富，滑坡灾害发育。据云南地质环境监测总站调查，在方圆27.6km2的范围内就发育有体积大于500m3的滑坡、崩塌36个。其中以1996年发生的老金山“5.31”和“6.3”滑坡危害最严重，数天之内接连两次滑坡共造成372人死亡或失踪，直接经济损失1.4亿余元。滑坡发生于老金山矿区金子河南西岸老金山的北东坡群采区大木岗—柒合金矿段，3天内2次滑动，其崩滑过程和堆积体分布于老金山北东坡，直达金子河河道，全长1614.5m，宽120～300m，总面积26×104m2，堆积物厚0.5～7m不等，滑坡周界清晰，滑坡后壁呈东西走向的波状陡立面，坡度70°～88°，长120m，高16～48m，标高1400～1210m；西侧壁长180m，高7～10m，坡度55°，东侧壁长120m，高10～15m，坡度55°，剪出口呈北西-南东向弧形展布，前缘为陡临空面，宽200m（图3-5，图3-6），滑坡主滑方向20°～23°，前后2次滑动总体积约43×104m3。该滑坡启动快，滑距短，崩解迅速，滑体离开剪出口解体后，具明显的碎屑流运动特征，滑面为中志留统硅质白云岩中、强风化带。目前滑坡后壁仍不稳定，在雨季常发生小规模的塌滑。
图3-5 云南元阳老金山滑坡平面图
（据武军等，2003）
1—滑体周界；2—滑坡-碎屑流边界；3—剪出口；4—冲壁陡坎；5—滑坡分区界线；6—次生滑坡；7—次生堆积扇；8—裸露基岩；9—滑动方向；10—泉；11—危岩体边界；12—采矿活动强烈区；13—滑坡分区代号；14—剖面及编号；15—断层；16—地质界线；17—假整合地质界线；18—泥盆系中统老阱寨组灰岩；19—泥盆系中统宋家寨组页岩夹灰岩；20—泥盆系中统马鹿硐组灰岩；21—志留系中统白云岩；22—闪长岩；23—辉长辉绿岩；24—河流
图3-6 云南元阳老金山滑坡纵剖面图（Ⅰ-Ⅰ′剖面）
（据武军等，2003）
1—白云岩；2—灰岩；3—泥页岩夹灰岩；4—闪长岩；5—滑坡巨块石堆积物；6—滑坡碎石、粘土堆积物；7—中泥盆统宋家寨组；8—中泥盆统马鹿硐组；9—中志留志统；10—闪长岩；11—泉；12—断层；13—地层界线；14—岩层产状；15—滑源区原地形线；16—滑坡分区代号：Ⅰ—滑源区线，Ⅱ—滑体崩解分离区，Ⅲ—平台阻容消能块石堆积区，Ⅳ—剥蚀沟槽垅岗堆积区，Ⅴ—表皮铲舌碎屑流堆积区，Ⅵ—金子河河道碎屑流扇堆积区
2.金属矿山泥石流地质灾害
西南地区金属矿山的泥石流以小型为主，中、大型较少，类型主要有暴雨型泥石流（四川泸沽铁矿山泥石流）和尾矿库溃坝型泥石流（云南富民钛矿和个旧火谷都泥石流）。其中暴雨型泥石流按物源又可分为以滑坡、崩塌、水土流失等松散堆积物为主和以采矿弃石土为主的两种类型。因采矿弃石土堆放不当引起的泥石流较常见，约占总数的90%以上；以滑坡、崩塌等松散堆积物为主引发的泥石流所占比例较少，约占总数的5%左右；尾矿库溃坝型泥石流约占总数的4%左右。
（1）采矿弃土弃石堆放不当引起的泥石流
以四川省冕宁县泸沽铁矿山泥石流地质灾害为例，泸沽铁矿山位于四川凉山州冕宁县泸沽镇，属中山区。该矿为20世纪60年代建设、70年代投产的中型国有矿山。由于建矿以来，大量的废渣堆积于铁矿山矿区和大顶山矿区之间的盐井沟内，致使1970～1984年间沟内暴发多次泥石流，直接经济损失达1000万元。其中1970年5月26日的泥石流就有104人死亡（刘希林等，2004），同时由于大量泥沙向下游输送，使成昆铁路、泸（沽）—越（西）公路中断运行，经济损失巨大。
四川省政府对此非常重视，于1982年投资30万元进行了应急治理，1986年开始进行全面治理，1990年5月治理工程完成。具体工程有：①修建3号拦渣坝一座（照片3-7）；②修建5号拦渣坝一座；③修建排导堤一段；④盐井沟两侧山坡进行植树造林；⑤盐井沟铁路大桥加“鱼咀”工程；工程费用约500多万元。工程投入运行后，又修建了2号拦渣坝、大顶山支沟坝等工程。该治理工程效果显著，经过多年暴雨考验，特别是1987年7月10 日92.9mm降雨及1989年1月8日110.4mm暴雨，虽然沟内发生泥石流，但各大坝成功拦截，工程运行正常，坝体安然无恙，起到了防灾减灾作用，达到了“固床稳坡、拦排兼施”的目的。具体成效为：①铁矿山排土场坡脚趋于稳定；②沟床固体松散物质下运受到控制；3 号、5 号坝、大顶山支沟坝等拦蓄上游物质，回淤线大大上移，流失物减少，块石搬动能力降低；③沟床纵坡得到新的调整，坡度降低，流速减弱；④沟床中下游两侧的扩宽逐步减弱（姜建军等，2000）。
照片3-7 四川冕宁县泸沽铁矿盐井沟泥石流治理工程之一
尽管如此，但由于当地老乡在铁矿排土场挖矿、选矿，破坏了排土场的稳定，加上各拦渣坝内沙石已快堆满，拦渣坝即将失去作用，新的泥石流隐患又在形成中。
（2）溃坝型泥石流地质灾害
溃坝型泥石流主要发生在一些民营矿山，由于尾矿库未经正规设计、尾矿盲目堆放和管理不力所造成。如滇中地区的富民县、武定县近年来就发生两起尾矿库溃坝事件。一些国有矿山由于尾矿坝设计不合理，也曾发生过溃坝型泥石流事件，如滇南的个旧锡矿火都谷尾矿库等。
云南富民县单单箐罗仕德钛矿厂溃坝型泥石流：单单箐位于富民县北东部，为一“U”形冲沟，汇水面积2.8km2，纵坡降8.5%。罗仕德钛矿厂为民营企业，其尾矿库位于单单箐上游，尾矿库长150m，平均宽约70m。汇水面积0.2km2，坝体为机械碾压土坝，坝高19m，顶宽12m，背水坡坡比1∶1。由于坝体未经设计，尾矿堆放不合理（坝前为清水区，无干滩）导致坝体浸润线位置较高，加之库容小，坝体增高过快，导致压实度达不到要求而出现管涌，1999年7月坝体出现直径约2m的管涌后造成溃坝。溃坝后库中蓄积的尾矿和废水借助坝顶与坝底落差及较陡的沟谷纵坡，瞬间形成冲击力巨大的泥石流，约4×104m3的泥沙尾矿和废水急速下泄，冲入下游150m处的另一个民营企业的尾矿库中，在坝上冲出一缺口后继续下泄，最后冲出谷口，汇入散旦河，沿途扫荡沟中民房和农田。此次灾害共8人死亡、4户民房和下游两个村庄的饮水工程被冲毁，沟谷两岸长约3km的大片农田被淤埋，距坝体1km、库容约12000m3的农灌水库被淤满决堤，局部沟床被抬高1～2m，直接经济损失上百万元。
云南个旧锡矿火谷都尾矿库溃坝型泥石流：1965年个旧锡矿火谷都尾矿坝发生坝前滑坡，造成溃坝，库内约370×104m3尾矿泥浆形成泥石流，冲毁下游乍甸农场及12个村庄的房屋575间、耕地35.53hm2，因灾死亡171人，伤92人，损失粮食67×104kg，伤耕牛37头，冲坏公路、桥梁和水利、输电设施多处，迫使云锡公司及地方厂矿停产10天，经济损失上千万元。
3.金属矿山地面塌陷地质灾害
西南地区金属矿山地面塌陷一般以小型规模为主，类型主要有岩溶地面塌陷和采空区地面塌陷两类。岩溶地面塌陷主要发生于滇东和贵州碳酸盐岩半裸露区的矿山企业，其成因主要是矿山利用岩溶漏斗或岩溶洼地堆放尾矿，在尾矿压力及尾水侵蚀作用下，库底产生岩溶塌陷。岩溶塌陷具有突发性，往往造成人员伤亡、财产损失和地下水污染。云南个旧锡矿、玉溪上厂铁矿和贵州遵义、松桃锰矿等都发生过地面塌陷。
（1）矿山岩溶地面塌陷地质灾害
个旧锡矿岩溶地面塌陷：个旧锡矿先后使用过31个尾矿库，设计总库容达19550.7×104m3，尾矿库大多位于岩溶漏斗或岩溶洼地中，其中有27个尾矿库先后发生过规模不一的岩溶塌陷，火都谷、牛坝荒、老厂等尾矿库岩溶塌陷危害较大。
玉溪上厂铁矿岩溶地面塌陷：玉溪上厂铁矿选择用选厂附近的岩溶洼地作尾矿库，岩溶洼地处于背斜轴部、地表分水岭地带，洼地西侧发育一落水洞，地下岩溶管道发育。尾矿库建成后，多次发生岩溶塌陷，其中危害最大的1次发生在1980年12月，这次塌陷使近10×104m3的矿泥和水沿落水洞灌入地下岩溶管道中，堵塞了地下暗河，使下游供应近万亩农田灌溉和3个自然村人畜饮水的大龙潭泉水断流，直接经济损失140万元。
（2）采空区地面塌陷地质灾害
易门铜矿塌陷：矿山开采的4个矿段均发生塌陷，塌陷面积达530hm2，其中狮子山矿段塌陷面积达400hm2，塌陷影响和破坏山林21hm2、耕地16.7hm2，威胁3个村庄安全，部分生产生活设施搬迁，14人死亡。
东川铜矿塌陷：塌陷面积达111.5hm2，严重威胁矿区生产生活安全。
都龙锡矿塌陷：有花石头等6个采空区地表发生塌陷，总面积大于50hm2，塌陷坑最大深度40m，有4人死亡，42户民房损坏，28hm2耕地被毁。
个旧矿区塌陷：地面塌陷总面积约19.5×104m2，破坏建筑物面积为4000m2，破坏森林、农田、耕地共约10hm2，仅老厂塌陷40余栋8000余m2房屋破坏，财产损失约2000万元。现在仍有居民1000余人和财产4000万元受到威胁。
4.金属矿山矿坑突水地质灾害
西南地区金属矿山矿坑突水地质灾害相对于能源矿山要少，一般形成于断裂破碎带或不规范、无设计开采的坑道。如云南省大理市鹤庆北衙金矿主斜井及通风井E211与E212接触带1789～1819m标高段发生的突水，其涌水量为80～120m3/h，瞬时最大突水量为150m3/h，造成1734m（1760m）中段车场及北沿脉和1774m（1800m）中段车场被淹，采场进水，部分坑段垮塌的严重后果，为处理事故停产达40天。该矿坑涌水的原因，主要是主斜井邻近东山河，在掘进过程中遇断裂破碎带，由于支护不及时，导致顶板隔水层变形、冒落而引起河流漏水而造成。
5.金属矿山地裂缝地质灾害
地裂缝一般与采空区有关，常常是采空区塌陷造成地面开裂。地面开裂将损坏民房，破坏耕地，威胁矿区生产安全。如云南省易门铜矿狮子山东南坡、凤山西北坡、东坡、起步郎山顶等伴随采空区塌陷，山体均发生开裂，裂缝长10～600m不等，宽0.5m至数米，最大的深不见底，裂缝发展主要在雨季，导致地表山体失稳，发生崩塌和滑坡。云南都龙锡矿曼家寨采区主要是民采区，有曼家寨和大地村两个相邻的村寨，共110户517 人，两村附近有采矿坑道83个，由于采矿形成大面积的采空区，使地表发生不均匀沉降造成地面开裂，曼家寨和大地村共有42户民房发生开裂变形，其中有16户房屋墙体开裂、倾斜严重，曼家寨村后山坡开裂，形成一条长200m，宽20～30m的裂缝，使两村寨村民生命安全受到严重威胁，目前村民已逐步搬迁。
西藏罗布莎铬铁矿区和朗县铬铁矿都有地裂缝，前者有10条（照片3-8），后者有5条，长3～20m，宽0.1～0.5m，深0.4～1.0m（李震等，2005），形态上宽下窄，呈“V”字形，或漏斗形。其成因与采空区塌陷拉张应力有关。
（三）金属矿山对资源的破坏
西南地区金属矿山占用和破坏土地资源面积较能源矿山和非金属矿山为少。根据四川省统计的资料，四川矿山占用土地面积为91720.72hm2，其中能源矿山占用土地面积最大，达68251hm2，非金属矿山占用土地面积次之，为19386.2hm2，金属矿山占用土地面积最少，为4119.52hm2。金属矿山一般是采场、固体废弃物及尾矿库占用土地面积较大。如四川攀钢集团矿业公司攀枝花铁矿为全国有名的大型铁矿山，采场和固体废弃物堆放占压土地面积1039hm2。
西藏自治区矿业开发比较滞后，矿山企业较少，共有253个，但由于露采矿山较多，特别是砂金矿的开采，仍占压和破坏了大量土地。西藏自治区矿业开发共占压、破坏土地9940.46hm2，其中50%以上为砂金矿山所占压，对矿区草场破坏造成了严重后果（照片3-9至3-12）。
照片3-8 西藏罗布莎铬铁矿区地裂缝
照片3-9 西藏达查砂金矿选矿场
照片3-10 西藏马攸木砂金矿采矿场
照片3-11 西藏崩纳藏布砂金矿选矿场
照片3-12 西藏崩纳藏布砂金矿采矿场
Ⅸ 甘肃白银厂铜多金属矿田区域地质地球化学异常结构模式
3.1.3.1矿田区域地质环境
白银厂矿田位于祁连加里东褶皱系的南山褶皱带，石青洞－白银厂褶皱带内，为一复式背斜构造。
区域上出露的地层主要有
本区岩浆侵入作用发育，加里东期岩浆活动强烈，主要是花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、斜长花岗岩、石英闪长岩，但矿田内出露岩体较小，其中花岗闪长岩和花岗斑岩与成矿关系密切。
图3-1-10甘肃白银厂多金属矿田区域地质矿产简图（据甘肃1∶20万靖远幅地质矿产图缩编）
1—第四系；2—中细粒砂岩、粘土、砾岩、粘土岩、黑色页岩；3—砂岩、砾岩、泥岩；4—砂岩夹千枚岩、硅质岩；5—燧石岩、硅质千枚岩、绢云千枚岩、变质流纹英安凝灰岩、流纹英安岩、安山凝灰岩；6—角闪石英片岩、石英片岩、石英角斑凝灰岩、千枚岩、凝灰砂岩；7—花岗岩；8—花岗闪长岩；9—斜长花岗岩；10—石英闪长岩；11—花岗斑岩；12—断裂；13—地质界线；14—矿床（1.折腰山，2.火焰山，3.四个圈，4.小铁山，5.铜厂沟）
有NW向区域性构造通过本区，矿田位于一个大型环形构造中，其次级的NE、NW向断裂构造发育。矿床分布在次级NE、NW向断裂交汇部位。火焰山、折腰山为火山通道（据靖远幅1∶20万化探扫面报告）。
岩石均遭受到区域变质，具有明显的片理与豆荚状构造，受断裂作用影响，沿构造带发育角砾岩带，变质作用形成的以绢云母、绿泥石、方解石为主组成的低级变质带，组成各种矿物组合的千枚岩。矿田各矿床围岩蚀变剧烈，主要热液蚀变是硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、白云石化、重晶石化及绿帘石化。次生蚀变有高岭石化、明矾石化与黄钾铁矾化。
本矿田由5个不同规模铜多金属矿床组成：折腰山（大型）与火焰山（中型）Cu-S矿床，小铁山（大型）和四个圈（小型）Pb-Zn-S矿床，铜厂沟（小型）Cu-S-Pb-Zn矿床。
该区景观为半干旱荒漠向黄土覆盖区过渡。
各矿床剥蚀程度：折腰山、火焰山为中等剥蚀，小铁山、铜厂沟为浅剥蚀—半隐伏。成因类型属海相火山岩型。
3.1.3.2矿田区域地球化学异常分布特征
与本矿田成矿作用有关的多元素异常组合划分如下：
（1）成矿元素异常组合，Cu-Pb-Zn。
（2）指示元素异常组合：①直接指示元素异常组合，Cu-Pb-Zn-Ag-Cd；②间接指示元素异常组合，Hg-Bi-Sb-Au、W-Sn。
（3）成矿环境元素异常组合，Mg-V-Ti-Cr、Si-Be、As-P-Mo。
1）成矿元素异常分布特征
由于本矿田内有5个已知矿床，它们的成矿元素不完全一致，而且异常又不能分割，故我们以Cu、Pb、Zn作为本矿田的成矿元素。矿田上出现有Cu-Pb-Zn多元素正异常，呈近南北走向，分布于赋矿地层O1-2和T3yn上，包围了折腰山、火焰山、小铁山和四个圈矿床，但浓集中心分布在O1-2中。异常面积约120km2。在强度和面积上均是本区最好的异常（图3-1-11）。外围有其负异常分布，是成矿作用的直接反映。
2）指示元素异常分布特征
（1）直接指示元素异常分布特征
本矿田成矿元素及伴生元素为Cu、Pb、Zn、Ag、Cd。其多元素正异常呈南北走向发育于已知矿田之上，包围4个已知矿床，分布在T3yn和赋矿地层上方及γπ岩体边部。有明显浓集中心，范围较大。与成矿元素异常分布趋势一致，并且在其正异常外围有负异常出现，可作为矿田异常直接指示多金属矿化活动（图3-1-11）。
（2）间接指示元素异常分布特征
① Hg-Bi-Sb-Au
多元素正异常呈“弧形”分布在矿田上方，包围已知矿床，与矿田异常分布趋势一致，空间套合很好。异常主体在赋矿地层中，面积较大，有明显浓集中心。负异常发育，分布在其正异常两侧赋矿地层中，并与Cu-Pb-Zn-Ag-Cd负异常空间位置重合（图3-1-11）。
图3-1-11白银厂铜多金属矿田多元素异常图
② W-Sn
在矿田异常内出现W-Sn正异常，走向NNW，包含有已知矿床，面积较小。与矿田异常空间重合较好。负异常不发育。
间接指示元素正、负异常与矿田异常重合，且分布趋势一致说明它们与成矿作用密切相关，可作为指示元素异常指示矿化作用（图3-1-11）。
3）成矿环境元素异常分布特征
（1）Mg-V-Ti-Cr
这是一组Fe族元素，在区域上它们的正异常主要分布在偏基性的岩石中（如An
（2）Si-Be
Si、Be我们笼统称为碱性元素。在矿田上方赋矿地层中出现了Si-Be负异常，并包围有已知矿。范围较矿田异常小，被包在矿田异常内，与Mg-V-Ti-Cr的正异常空间位置叠合度高。但是，在矿田异常外围之同一套地层（O1-2）中却不出现Si-Be负异常。说明它们的形成可能与成矿作用有关（图3-1-12）。
由Mg-V-Ti-Cr/Si-Be的比值异常图（图3-1-12）上也可清楚地看出，在赋矿地层O1-2中只有矿田上出现了正异常，外围局部还有负异常。这说明了一种富铁贫碱的成矿地球化学环境。
（3）As-P-Mo
这三个元素均是与构造热液活动密切相关的元素。它们的异常在赋矿地层上的分布很特别。正异常呈NNW走向出现在矿田异常两侧，与指示元素负异常空间位置重合，而在矿田异常上无As-P-Mo异常出现。在区域上As-P-Mo异常的分布无明显规律（图3-1-12）。在阿舍勒和紫金山矿田上也有类似现象出现，只是由于本研究区范围所限，As-P-Mo异常围绕矿田异常呈“环状”分布现象不很明显。
3.1.3.3白银厂矿田区域地质地球化学异常结构模式
1）矿田地质特征结构模式
NW向区域性断裂的次级NE、NW向断裂密集区，地层为O1-2的海相火山碎屑岩系，岩性为燧石岩、硅质千枚岩、绢云千枚岩、变质流纹英安凝灰岩、流纹英安岩、安山凝灰岩。有火山机构构造。
2）矿田区域地球化学异常结构模式
在上述地质环境中，在O1-2的海相火山碎屑岩地层中γπ岩体边部，出现范围较大的Cu-Pb-Zn-Ag-Cd多元素正异常，在其异常范围内出现Hg-Bi-Sb-Au和W-Sn之多元素正异常。同时有上述各组元素的负异常分布在其正异常周围，且各组元素异常之间空间叠合度高。另外，在Cu-Pb-Zn-Ag-Cd多元素正异常范围出现空间位置重合的一组铁族元素（如Mg-V-Ti-Cr）的正异常和一组碱性元素（如Si-Be）的多元素负异常。As-P-Mo多元素异常围绕Cu-Pb-Zn-Ag-Cd多元素正异常周围分布，而在其正异常范围内不出现。总之，上述各组元素异常分布于赋矿地层上及岩体边部，并受断裂构造和火山机构构造控制。其中以直接指示元素异常范围为最大，其他组元素异常范围较小，分布于已知矿田上，总体上构成了轮廓清晰的多元素异常空间“有序”分布结构（如图3-1-13）。
图3-1-12白银厂铜多金属矿田多元素异常图
图3-1-13甘肃白银厂铜多金属矿田区域地质地球化学异常结构模式
Ⅹ 异常圈定及地质解译
1. Ⅰ-Ⅰ'主剖面电性特征与地质解释
从可控源频率-视电阻率断面图(图4-5(a))和深度-电阻率断面图(图4-5(b))可以看出，Ⅰ-Ⅰ'主剖面视电阻率变化范围相当大，从几十到几万Ω·m。
1000～1100号点视电阻率值小于2500Ω·m，并在1100号点存在一较明显的视电阻率等值线梯度陡变带。1150～1750号点视电阻率横向基本上没有变化，形成一个宽缓平台状高阻异常带，且视电阻率值随深度的增加而增加，是华力西期石英闪长岩电性特征的反映。
1750～2300号点出现一明显的低阻带，视电阻率值介于800～2500Ω·m，为花牛山深大断裂带部位。地表对应地质体为砂岩、含炭绢云千枚岩和碳酸盐岩，碳酸盐岩与含炭绢云千枚岩接触带部位见似层状铅锌矿化，砂岩与石英闪长岩接触部位形成含金黄铁矿角岩带。该范围内发育3个视电阻率梯度陡变带:①1750～1850号点间视电阻率值梯度陡变带，视电阻率值2500～4000Ω·m，与石英闪长岩北接触带黄铁矿化角岩带(含金)相对应;②2100～2150号点间视电阻率横向梯度变化大，纵向变化剧烈，视电阻率值800～2500Ω·m，既是花牛山深大断裂主断裂面部位，又是三矿区铅锌矿和蚀变超基性岩产出部位;③2200～2300号点间视电阻率梯度陡变带视电阻率值1000～5000Ω·m，是花牛山三矿区赋铅锌矿硅化绢云母千枚岩夹碳酸盐岩与玄武岩、玄武安山岩接触带的反映。
2300～3800号点之间为一高阻带，纵、横视电阻率均变化不大，视电阻率值5000～20000Ω·m，是地表出露的玄武安山岩、印支期花岗岩和绿泥绢云母千枚岩等岩性电性特征的反映。但在3250～3600号点，浅部出现一个相对低阻电性扭曲带，视电阻率值2000～5000Ω·m，而深部高阻电性层平缓稳定，视电阻率值大于15000Ω·m。考虑到该相对低阻电性扭曲带位于花黑滩钼矿矿体走向的西北延伸方向，视电阻率值与花黑滩钼矿区矿化长英质角岩相近(4000Ω·m)，推测地表第四系覆盖层之下有隐伏钼矿化体产出。3850～4150号点为一明显的低阻带，纵、横向视电阻率变化剧烈，视电阻率值变化于100～2500Ω·m，兼具炭质千枚岩与花牛山矿区硫化物矿石的电性特点。
3800～6200号点为低、高视电阻率值交替变化带，视电阻率值100～10000Ω·m，是花牛山铅锌矿一矿区四、三、二矿带的主要产出部位。①3850号点-4150号点为一明显的低阻带，纵、横向视电阻率变化剧烈，视电阻率值变化于100～2500Ω·m，兼具炭质千枚岩与花牛山矿区硫化物矿石的电性特点。探槽揭露，该低阻地段地表岩性为炭质千枚岩和炭质板岩，其中见有薄层状及细脉状铅锌矿化体。前人在Ⅰ-Ⅰ'剖面东侧施工的1个深达400m的钻孔中，均为含炭千枚状板岩，其中见有星点-稀疏浸染状黄铁矿。该低阻带北侧4150～4350号点宽度不大的中、高阻带与地表发育的黄铁矿化花岗斑岩脉相对应，视电阻率值为1500～10000Ω·m，与矿区印支期钾长花岗岩电性特征吻合。②4350～4750号点是明显的低阻区，且横向变化剧烈，视电阻率值500～3500Ω·m，岩性为灰色薄层大理岩化结晶灰岩、黄铁矿化粉砂质千枚岩、铅锌矿体和少量花岗细脉。岩性复杂，是花牛山层状铅锌矿赋矿层位。因此，该带低阻带是一矿区四矿带含矿岩系与铅锌矿层电性特征的综合反映。
4800～6100号点，为一纵、横向阻值相对稳定的中、高阻带，视电阻率值为4000～20000Ω·m，主体为条带状大理岩化灰岩和千枚岩化粉砂泥质板岩的电性特征反映。但在4850～5100号点和5550～5750号点浅部出现两个相对低阻电性扭曲带，视电阻率值为800～5000Ω·m，分别与花牛山铅锌矿一矿区三、二矿带相对应。该电性特征同样是地表出露的薄层大理岩化结晶灰岩、黄铁矿化粉砂质千枚岩和铅锌矿层等含矿岩系电性特征的综合反映。而深部高阻电性层平缓稳定，视电阻率值大于10000Ω·m。
6100～8000号点，主体为中、低阻背景场，视电阻率值100～5000Ω·m。该带地表大部分被第四系覆盖。经探槽揭露:①6100～6250号点间的视电阻率值梯度变化带是薄层大理岩化结晶灰岩与炭质千枚岩接触带的反映，视电阻率值为400～2000Ω·m。地表探槽中见有2m宽的铁锰帽带，电性特征及地表揭露的铁帽均表明该梯度带是有利的成矿部位。②6250～7000号为一低阻带，视电阻率值为100～800Ω·m，阻值变化不大，地表探槽中岩性主要为炭质千枚岩。由测定的电性参数分析，炭质千枚岩不足以引起如此低的视电阻率异常。考虑到该低阻带正处于五井河断裂带上，低阻异常中心位于中深部，且向深部延伸稳定，因此推测该低阻带是炭质千枚岩和含水断裂破碎带电性特征的综合反映。当然，不排除深部有隐伏的块状硫化物铅锌多金属矿体。③7000～8000号点间电性纵、横向变化较大，视电阻率值为800～2500Ω·m，处于长黑山华力西早期花岗闪长岩南缘外接触带。地表出露岩性主要为砂岩、粉砂岩，其中穿插有数条规模不大的花岗岩脉。因此，上述中、低阻电性特征应是砂岩和深部隐伏岩体顶部外接触带黄铁矿化角岩带电性特征的综合反映。
2.Ⅰ-Ⅰ'主剖面异常圈定
通过以上电性特征分析，结合花牛山矿田内喷流沉积型金银铅锌矿床产出受浅变质细碎屑岩与碳酸盐岩(或中基性火山岩)接触带控制，与花岗岩有关的金银钨钼矿床受花岗岩接触带控制的成矿特点，在Ⅰ-Ⅰ'主剖面可圈定出7个可能的矿致异常(带)。
(1) 1号异常
异常位于1750～1900号点间，电性特征为一视电阻率值梯度陡变带，视电阻率值2500～4000Ω·m。地质上处于华力西中期石英闪长岩与蓟县纪砂岩、砂板岩接触带黄铁矿化角岩带(含金)上。激电测深显示(图5-1(b))，该梯度带上对应有比两侧围岩高的中等视极化率异常(ηS=5%～6.5%)，并伴有形态相似的低阻异常(图5-1(a))。槽探揭露，岩体接触带砂板岩硅化和角岩化强烈，其中含有稀疏浸染状黄铁矿，局部形成黄铁矿化次生石英岩。黄铁矿化角岩及次生石英岩拣块样分析，蚀变岩石普遍含金、银。故该异常是寻找与石英闪长岩接触带有关的蚀变岩型金银矿床的成矿有利地段。
(2) 2号异常
异常位于2100～2300号点间，电性特征为一低阻异常带，视电阻率值800～5000Ω·m。地质上处于蓟县系炭质千枚岩与大理岩、千枚岩或玄武安山岩、玄武岩接触带部位，是花牛山喷气-沉积型金银铅锌矿床矿体赋存的主要部位。空间上又与花牛山深断裂相耦合，沿断裂带超基性岩和华力西中期石英闪长岩出露。鉴于该部位激电测深剖面上有低阻而无强极化率异常显示(图5-1(b))，故认为该异常部位银铅锌矿床找矿潜力不大。考虑到该部位发育有以Ag、Pb、Zn、As、Sb、Mn、Sn等元素为主的AR3岩屑测量化探异常，又处于深大断裂带上，竖井探矿有浅隐伏的石英闪长岩体及含金黄铁矿化次生石英岩蚀变岩，因此，在该异常区内应加强蚀变岩型金银矿床的寻找。
(3) 3号异常
异常位于3250～3600号点间，电性特征表现为浅部具相对低阻(ρS=2000～5000Ω·m)，而深部为平稳高阻异常体(ρS＞10000Ω·m)。该低阻异常位于花黑滩钼矿矿体走向的西北延伸方向，视电阻率值与花黑滩钼矿区矿化长英质角岩相近(4000Ω·m)，推测由隐伏钼矿化体引起。
(4) 4号异常
异常位于3850～4150号点间，电性特征表现为一明显的低阻带。纵、横向视电阻率变化剧烈，视电阻率值100～2500Ω·m。探槽揭露，该低阻地段地表岩性为炭质千枚岩和炭质板岩，其中见有薄层状大理岩化灰岩透镜体及细脉状铅锌矿化体。激电测深结果反映，3950～4150号点存在一个低阻异常前图5-2(b)，ρS＜80Ω·m;地表以下50～350m深度与其对应有一个明显的椭圆状高极化率异常体前图5-2(c)，ηS＞50%，极大值达65%以上。鉴于该异常位于花牛山铅锌矿一矿区四矿带南侧，层位相同(Jxp3c)，推测该异常为隐伏块状硫化矿体引起。
(5) 5号异常
异常位于4350～4750号点间，电性特征表现为一明显的低阻异常带，纵、横向视电阻率变化较大，视电阻率值800～5000Ω·m。地质上为花牛山铅锌矿田一矿区四矿带出露部位，异常与已知铅锌矿体和绢云千枚岩与大理岩化结晶灰岩接触带赋矿有利部位吻合好，是花牛山喷气-沉积型金银铅锌矿床矿体赋存的主要部位。瞬变电磁和激电测深低阻异常重现性好(图5-2(a)，5-2(b))，但异常中心向北偏移至4650～4850号点间，与矿体向北倾斜相吻合。激电测深揭示，低阻带地表100m以下伴有3个高极化率异常体，ηS为35%～50%，推测为块状硫化矿体引起。
图 5-8 花牛山金矿区248线激电测深反演断面图