论地球化学方法找矿方法及应用Word格式文档下载.docx

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在矿体形成的同时，成矿元素和伴生元素的晕已在围岩中形成，在适当的温度、压力环境下，这些成矿元素及伴生元素的晕以气体或液体形式沿裂隙或构造带向上运移而形成矿体次生晕。

成矿元素及伴生元素所形成的无论是原生晕或是次生晕，一般所分布的范围会远大于矿体，所以利用成矿元素及伴生元素形成的晕，可达到寻找矿体的目的。

一般由于成矿元素及伴生元素所处的介质条件不同，其成矿元素及伴生元素所形成的晕迁移距离有时很远，有的甚至可达到数千米，利用这种方法可以用来发现寻找埋藏很深的隐伏矿体。

1.2地球化学测量勘查主要是通过系统的样品采集来捕捉找矿信息，但要注意的是由于采样的矿样介质不同，所形成的元素晕也不同，所以在测量勘查过程中一般以岩石为采样对象，可形成原生晕；

而以土壤为采样对象，则可形成次生晕；

如果以河流底部沉积物为测量勘查的采样对象，会形成分散流；

如果以气体为测量采样对象，一般会形成气晕；

以植物为采样对象，会形成生物化学晕等。

需要注意的是采样对象的确定，一般取决于矿产勘查的目的任务、工作区的地质条件、工作区的地形地貌气候等自然景观条件。

1.3地球化学测量勘查所研究的成矿元素及伴生元素，都基本上属微量元素，在矿样中含量一般较低，甚至只达到克拉克值，因此，在测试过程中要求分析测试方法应应具有较高的灵敏度及精确度。

在测量过程中为达到地球化学测量的有效性，必须要保证样品的采集及加工，必须严格按着规范进行，确保样品的代表性及可靠性。

1.4地球化学测量勘查是通过发现成矿元素及伴生元素的分散晕，然后通过元素的异常分布特点进行找矿的。

需要注意的是发现地球化学元素异常并不等于找到矿了，也可能引起异常的原因和因素可以是矿体，也可以是某种地质体。

因此建立正确合理的找矿异常模式，从而对异常能够进行正确的解释评价，这才是最终达到找矿目的的关键。

2地球化学找矿方法实施的理论基础

地球化学找矿方法的基本原理，就是通过地壳中地质体元素成分的种类、元素含量变化来进行找矿的。

地球的形成至今已有40多亿年的时间，在这漫长的地质演化过程中，地壳中元素的分布极不均匀，每个元素的含量具明显的差异，如何掌握元素含量变化规律，运用地球化学找矿方法，就必须了解地球化学背景。

2.1地壳中地质体的构造原理

地质体主要指地壳中经地质作用下形成的物质堆体。

它包括有岩浆岩、沉积岩、变质岩以及矿体和构造运动下的堆积物等，地质体的物质成分，最基本的单位就是元素，而地质中的元素种类、元素的含量又在成矿过程中起到非常重要的作用。

地质体中元素的种类、元素的含量、元素的组合主要取决于两个方面：

一是元素自身特性，二是环境条件。

地球化学找矿方法就是对照这些参数，发现偏离参数现象，寻找异常现象和异常地段，达到找矿目的。

2.2地球化学原理

成矿元素及伴生元素在形成构造活动和地球化学作用过程中，都会伴有物质成分重新分配和组合。

在变形过程中，控制和影响成矿元素及伴生元素矿物成分变化的机制主要是应力作用下的固溶体分离、应力作用下矿物分解和转化、以及压溶作用等因素。

一般应力作用下的固溶体分离，主要是指在成矿过程中在某些外界条件的作用下，使原来呈单一结晶的均匀固溶体分离成两种或两种以上不同成分的结晶相的现象。

在成矿过程中在应力作用下矿物晶体发生溶解、剥蚀，并把溶解、剥蚀的元素向应力分布不到的矿物体的侧方挤移，它涉及到物质扩散和流动、矿物反应、溶解与沉淀等一系列作用。

所以说地质动力学、化学反应动力学和有序演化是控制地球物质运动的基本因素。

2.3元素迁移过程的动力学

地球化学找矿方法主要依据元素迁移的动力学，元素的地球化学迁移主要包括元素物理化学状态的转变和空间运动以及元素能量的传递。

物质和能量的迁移会造成体系的不平衡状态，从而导致一系列地球化学反应的出现。

但研究元素的迁移必须要与地质构造的动力学环境联系起来。

在构造应力作用下的热液活动和循环过程中，元素迁移主要通过渗滤作用和扩散作用两种方式进行。

渗滤作用主要指溶液沿岩石孔隙均匀流动而发生的物质和能量的传输作用。

它的基本特点是溶剂和溶质同时运动，它所具备的流动驱动力是由压力梯度引起的。

渗滤作用可以造成元素的空间分带和渗滤交代分带。

2.4构造控矿的若干规律

不同的结构构造、物理性质和化学组分的岩块和岩石直接接触，可以形成物理化学上的突变界面。

构造变形具有分带性，尤其是断裂控矿常具有明显的分带性。

一般情况下相应断层中的物质由糜棱岩系列—碎裂岩系列—未胶结的断层泥和角砾组成，通过不同的结构构造形成韧剪切带不同的变形层次、不同阶段的控矿模式。

通常情况下水平分带常表现为构造变形强度、动力变质程度、构造岩类型、化学元素组合及含量呈对称分布。

矿床（点）在地壳中往往是成区成带相对集中分布的，形成巨大的聚矿构造带和矿集区。

多旋回性的构造运动，会产生多期次强烈的构造变形，从而形成高渗透性的贯通性构造，在这一过程中由于驱动深部物质和流体向前不运移，提供了成岩成矿作用能源，从而带来巨量的金属元素堆积，造成构造变形场、能量场和渗流场的多场耦合作用，形成不同成因类型的矿化叠加和多因复成矿床。

3当前较为常用的主要化探方法

3.1水系沉积物地球化学测量

目前在日常使用的化探方法中一般常用的都是水系沉积物地球化学测量。

这种方法与地表水系的水化学测量并称为水系地球化学测量。

当前这一方法除了已经使用的网格化、随机化、组合样、低密度和超低密度等采样方式外，在运用这一方法过程中，为减少采样误差、分析样品数量以及克服水系金测量“金块”效应，有地质从业者曾经试验了一种大样法（Bleg）采样技术，在实验中他将一个水系沉积物或土壤大样（样重2～5kg）全部浸在冷稀氰化钠溶液中，几天后再去送样分析。

它所设计的冻结采样器是由一个坚硬的、涂有环氧树脂的铜质直管构成，由软钢内管和细小喷管向铜质直管注入液态CO2后，并使其骤然气化，从而导致柱状样品的快速冻结，得以采集到对整个活动河床沉积层有代表性的样品。

3.2土壤地球化学测量

这种方法主要是依据系统地测量土壤中的微迹元素含量或其它地球化学特征，通过测量发现与矿化有关的各类次生异常以寻找矿床的方法。

这种积层土壤测量方法是化探方法中最成熟、最有效的方法之一。

在运用中要注意的是积层土壤测量的有效性要视测区条件而定。

特别要注意的是在运用该方法时，要对有关的地貌、景观、气候、土壤成因及元素迁移机理等方面都进行有效的探讨与研究。

3.3岩石地球化学测量

这种方法是科学、系统地测量岩石中微迹元素含量或其它地球化学特征，从而发现与矿化有关的各类原生异常寻找矿床的方法。

该方法已经在几十年的地质找矿实践中被广泛推广与应用。

3.4地球化学样品分析

80年代初所实施的区域化探全国扫面计划不仅建立了以X荧光光谱仪为主体的多元素分析系统，而且开启了我国地球化学标准物质的研制工作。

目前一般来讲较实用的化探找矿方法的改进和发展都与化探样品测试技术的进步息息相关。

近年来在许多技术人员的不懈努力下，许多高灵敏度、高精密度和高准确度的测试技术方法被改进，并进入勘查地球化学分析测试领域。

3.5地球化学标准物质的研制

关于化学标准物质的研究对测试方法的评定、仪器的校正以及质量的监控具有非常大的帮助，它不仅可以直接地有益于金属矿产与区域地球化学勘查应用，也可以广泛地为地质、环境、医学、农业和林业等部门所使用。

为适应化探异常查证的需求，野外快速分析方法在溶矿、富集与显色方面都取得较大进展。

3.6地球化学数据分析

目前在地球化学异常评价和综合解释方面，找矿方法以概率论和统计学为基础的数学模型，以信息学、数据库、三维模型、数学计算模拟和地理信息系统（GIS）为代表的新兴学科领域或技术已经在多元素异常筛选和评价方面进行着卓有成效的多源信息处理与研究。

与地球化学找矿相关的理论研究和地球化学找矿模式研究取得重要进展。

3.7深穿透法

根据找寻深埋矿的需求，在80年代前苏联就诞生了地电化学方法和有机质结合形式法（MPF），到90年代又出现了酶提取法（ENZYMELEACH），近代中国的金属活动态测量（MOMEO）也随着而生，再到澳大利亚的活动态金属离子法，这些找矿方法都反映出了中外勘查地球化学家对大深度探测方法的不懈追求。

3.8气体地球化学法

气体地球化学法产生于30～50年代，该方法主要研究和测定以气体形式存在和迁移的Hg，Rn，CO2，O2，SO2，CH2，H2S，COS和重烃等指标。

由于其用的气体具有较强的穿透能力，目前已被人们看成是最有竞争力的方法之一。

然而在使用过程中由于气候、景观、土壤特征及微生物等因素的影响，会致使观测结果很难对比，所以说目前气体地球化学方法，至今尚未步入常规化探方法之列，还有许多的问题需要地质专家进行更多的研究或改进工作。

3.9生物地球化学法

该方法产生于70年代以前，该方法主要具有反映深部矿化信息，可应用于特殊地区的区域战略侦察和局部异常查证等特征，所以虽然该方法还不够成熟，但勘查地球化学家从未放弃对其研究与改进。

我国的专业人士唐士荣等人认为，该方法借助于在数量上达到或超过某一临界值的超累积植物，去寻找盲矿体较传统的植物具有更为明显优势。

然而在运用中，但由于植物种属器官的采样试验庞杂、指示植物的有效性以及采样、分析和异常解释方面的困难，所以生物地球化学法的应用至今尚未作为常规方法予以应用。

当前在森林覆盖区和其它运积物覆盖区等特殊条件下，该方法仍是地质勘查中一种寻找隐伏矿的主要辅助方法。

3.10地电地球化学方法

该方法是指采取部分提取金属法作为地电地球化学方法。

但由于该方法对元素成晕机理性研究还比较薄，而且在分析灵敏度上还存在一些局限性，提取技术仍有待进一步改进。

该方法与其它化探方法相比，还有着许多不足之处，例如设备相对笨重，采样费时费力。

目前该方法一般用于详查阶段对矿体进行定位。

4当前勘查地球化学迫切需要解决的问题

4.1区域化探信息资料的二次开发利用

我国区域采用化探扫面已覆盖全国的600多万平方公里，目前已经取得了数以万计的地球化学数据信息。

这些大量的数据中蕴含着丰富的信息，但在实际运用中只有一少部分信息被利用。

大部分信息还未被重视和利用，目前如何开发利用这些信息数据，并从中挖掘出有价值的找矿信息和解决地质问题资料，对的找矿工作具有非常重要的意义，而且这将是今后一段时间化探工作的重要任务。

4.2全国元素地球化学图集的编制问题

科学的