化探在矿产勘查中的应用和探讨.docx
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化探在矿产勘查中的应用和探讨
化探在矿产勘查中的应用和探讨
摘要：
本文简述了化探方法在金矿勘查工作中的一些应用。
从选区、化探方法选择，化探异常的评价、化探异常找矿模型几方面进行了探讨。
关键词：
金矿：
选区：
化探方法；模型：
应用
前言
应用地球化学始于找矿，成长于找矿，真正的地球化学找矿应以利用分杆技术、追踪元素迁移的分布来找矿，可以起到事半功倍的效果。
目前，化探方法在地质找矿（尤其是找金矿）中的效果更加明显，已经成为快速、经济、有效的寻找矿产资源主要手段。
以金矿为例，在区域普查中．通过查明区域地球化学异常．可迅速选定金的成矿远景区；在洋查及勘探阶段，通过岩石球化学异常的研究，可直接发现金矿床或金矿体，更好发挥化探在找矿工作中的作用。
本文就找金为例说明化探在地质矿产勘查的应用并进行简要探讨。
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1选区
化探方法找金，首先要正确选择工作靶区，靶区确定是决定化探找矿效果好坏的关键。
一般选取那些下地壳铁镁重熔上侵的地区，这些地区通过下地壳物质上侵，能够带来金等成矿物质成分，如岩浆活动发育区、古老岩系分布区、构造发育区（特别是深大断裂发育区）以及金的一高背景岩系分布区。
它们可提供较丰富的物质来源和有利的地质地球化学条件。
2化探方法选择
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化探方法通常可分为区域、普查、详查3个阶段，各阶段采用的方法和解决的问题也不同，本次只对影查和详查两个阶段的化探方法进行探讨。
2．1普查阶段
该阶段的工作目的是．通过对区域化探阶段圈出的各类地球化学异常区和远景区进行检查工作，缩小异常范围，圈定找矿靶区。
其主要工作方法是中比例尺（l:
5万和1:
2.5万）的水系沉积物测量，水系不发育地区可采用土壤（岩石）测量或岩屑测量。
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2．2详查阶段
该阶段采用大比例尺化探方法，其目的是通过对区域和普查阶段选定的异常进行详细评价，查明异常来源，区分异常性质，确定异常和地质体、矿（化）体的关系，为下一步地质工作提供依据。
经过现场勘察和对异常的初步分析、研究，进行异常分类，对主要异常提出平价意见。
其工作方法主要采用l：
l万或更大比例尺的岩石（土壤）测量等，同时适当配合物探方法以及工程验证。
2．3指示元素的选择
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对于化探找金．最直接的指示元素就是金元索，其次就是一些伴生元素；铜、铅、锌、银、砷、锑、铋、锡、钼等。
元素的选择应该根据不同的成矿类型，通过实验或资料收集确定指示元素，具体工作中不一定对所有元素进行分析，但对直接指示元素和主要伴生元素必须分析。
3化探异常的评价
化探异常评价是个复杂系统体系，不仅要从异常本身考虑，而且还要从其所处的地质背景、地球物理地球化学环境等方面来考虑。
对于化探异常本身的评价应注重以下几个方面：
异常下限的确定：
异常面积、强度、规模的评价；组分特征、元素的分带性：
兀素间的比值等。
异常评价时，首先进行现场踏勘，同时做一些地化综合剖面，了解异常组分的组合特征（特别注意金异常特征）和异常产出的地质特征（地层、构造、岩浆岩、矿化、蚀变等）。
其次是对异常对比研究、分析，进行异常分类。
对于地层、构造、岩浆岩以及成矿作用等基础地质，主要是全面收集和研究以往的地质、地球物理方面的资料成果和认识，将地质资料和地球化学资料进行对比研究，找出规律性的认识，并作出预测。
区域化探异常应有选择地进行评价，普查性化探异常一般都进行评价。
异常评价通常按以下原则进行：
甲类异常为见矿异常。
它包括甲1类异常，发现矿或扩大了己知矿储量的异常：
甲2类异常，反映已知矿床。
在矿床发现和评价中未起显著作用的异常。
乙类异常，对找矿有意义的异常。
它包括：
乙l类异常，反映已知矿化、矿点、矿床，但从异常面积、强度等特征看，还可能有新发现的异常；乙2类异常，反映可能含矿、控矿或对找矿有指示作用的地质体、构造，但还未能发现直接证据的异常；乙3类异常．推断的矿异常或推断的反映含矿、控矿或对找矿有指示意义的地质体、构造的异常。
丙类异常，性质不明显的异常或进行了较多的工作仍不能判定其性质的异常。
丁类异常，根据目前认识无找矿意义的异常。
按以上原则根据已有的资料对异常进行系统评价，筛选出找金有望的异常，结台异常区地质特征，合理部署工作计划，为下一步实地勘查工作打下基础。
4化探异常找矿模型
4．1基本概念
化探异常找矿模型就是通过对已知矿体（矿床）的解剖．总结出该矿区或此类型矿所具有的化探异常特征，包括异常元素组合、水平、垂直分带特征、异常强度与地质成矿的时间、空间和成因等方面的定性、定量关系。
从而格找出此种类型矿的有意义的异常评价指标。
4．2研究方法
首先，通过垂直于已知矿体主要含矿构造走向或矿体走向做化探异常剖面图、平面图，了解矿体原生异常发育特征及水平、垂直分带特征，总结矿体（矿床）异常发育特征模型，同时对于地表的次生异常，要通过矿体上方土壤各层位的取样分析，作出疏松层次生异常发育形态图，了解次生异常和原生异常之间的贫化富集情况。
在化探普查阶段．要通过对已知矿（化）点样品的分析及地表次生样品的分析，来确定此种矿化类型的找矿指示元素，再利用这些资料确定异常性质：
通过已知矿点特征指示元素的了解和背景变化情况，结合区域地球化学场的特征．对普查区发现的异常作出判断；通过已知含矿构造异常特征的了解，对构造的含矿性做出评价；通过区内各种地层、岩浆岩主要金属元素丰度值的了解，做出对矿源层的预测。
一个矿体从矿体到围岩、由矿体头部到矿体尾部，由于多期的岩浆、构造活动，以及各种蚀变变质作用，金与其他微量元素的含量会形成有一定规律的正负相关关系．这些元素会产生局部贫化、局部富集。
通过研究、分析微量元素分散、富集的迁移规律，根据同一矿区或相同地质条件下的矿床的地球化学特征，总结归纳，建立这种类型矿床系列的地球化学模型。
4．3金矿原生异常组分分带
4．3．1分带序列
根据地球化学普查规范，主要类型金矿床中元素的垂直分带序列见表1。
表1主要类型金矿床元素垂直分带序列
矿床类型
垂直分带
高温热液金矿床
（Sb,As,Ag,Pb）,Zn,Cu,Mo,Bi,（Co,Ni,As,Au,W,Be）
中温热液金矿床
（Sb,Ag）,Pb,Zn,Au,Cu,（Mo,So）,Bi,（Be,W,Co）
低温热液金矿床
Hg,Ba,（Sb,As）,Ag,Au,Pb,（Zn,Cu）,Mo,（Sn,Bi,W）
注：
从左到右，垂直分带为从上到下，括号内的元素没有明确确定在序列中的位置
有些元素（如As，cu，sn等）在序列中可能占有两个位置，这是由于元素存在形式和载体不同或富集矿物的分带造成的。
如铜既可出现于前沿晕，也可为尾晕；当铜呈黝铜矿出现时，即为前沿晕，若为黄铜矿时，则为尾晕。
因为黝铜矿一般分布在矿体上部，而黄铜矿分布于矿带下部。
元素的分带性是由于在成矿溶液中元素以络合物形式迁移时随环境条件改变稳定性发生改变而造成的。
水平分带性可用来确定矿体的矿石成分，组成矿石的主要元素组分，一般为序列中的前几个元素。
垂直分带序列可用来确定矿体的侵蚀截面水平。
一般情况下．选择分带序列中相距最远的元素组，作为前沿晕和尾晕的元素组合。
因为相距最远的元素的含量比值随深度变化得更明显，实际运用会更可靠。
4．3．2确定分带性的方法
在同一剖面的不同标高上，指示元素的分带指数是确定垂直分带序列的最常用方法。
分带指数是某一剖面上，某种元素的平均含量与所研究矿化类型的所有指示元素平均含量总和之比值。
在进行计算时要将平均含量标准化，在一个被研究的剖面上，首先选择平均含量是一个数量级的元素为基准值，确定其标准化系数为1，然后求出每一个元素的标准化系数，把每个元素的平均含量都标准在同一数量级水平上。
现以某金矿的资料整理（表2）说明如下：
表2元素平均含量一览表
中段编号
Au
Cu
Ag
Pb
Zn
As
Ba
Co
Ni
Mn
Mo
Sb
1
1.22
78.6
0.086
59.30
27.93
120
4573
18.79
40.95
1922
1.32
25.00
2
2.08
51.97
0.054
29.94
31.52
120
6653
17.78
60.38
2036
1.57
25.00
3
2.41
170.3
0.072
61.06
44.47
120
2972
26.49
49.18
2952
1.35
27.24
4
1.04
25.73
0.052
39.65
18.28
120
6663
30.00
64.13
3390
2.62
25.00
注：
Au,Ag单位为10-9，其他为10-6
首先。
算出每条剖面每种元素的平均含量，然后找出每种元素的平均含量代表值，其中Au、Mo为一个数量级，以Au、Mo为1作为标准化系数，其余元素的标准化系数等于把它的最大值增大或缩小到与Au、Mo同数量级的倍数，如As缩小100倍，Ag增大10倍，依次求出各元素的标准值，形成表3。
据表3，算出各中段元素的分带指数（用各元素标准值除以各中段所有元素含量标准值之和，即总金属量）得表4。
表3元素平均含量标准值
中段编号
Au
Cu
Ag
Pb
Zn
As
Ba
Co
Ni
Mn
Mo
Sb
总金属量
1
1.22
0.79
0.086
5.93
2.80
1.20
0.46
1.88
4.10
1.92
1.32
2.50
24.98
2
2.08
0.52
0.054
3.00
3.15
1.20
0.67
1.78
6.04
2.04
1.57
2.50
25.09
3
2.41
1.70
0.072
6.11
4.45
1.20
0.30
2.65
4.92
2.95
1.35
2.72
31.43
4
1.04
0.26
0.052
3.97
1.82
1.20
0.67
3.00
6.41
3.39
2.62
2.50
27.43
注：
Au,Ag单位为10-9，其他为10-6
表4元素分带指数一览表
中段编号
Au
Cu
Ag
Pb
Zn
As
Ba
Co
Ni
Mn
Mo
Sb
1
0.0048
0.0316
0.034
0.2374
0.1121
0.0480
0.0184
0.0753
0.1641
0.0769
0.0528
0.1001
2
0.0829
0.0207
0.0215
0.1196
0.125
0.0478
0.0267
0.0709
0.2407
0.0813
0.0626
0.0996
3
0.0767
0.0541
0.0229
0.1944
0.1400
0.0382
0.0095
0.0843
0.1565
0.0939
0.043
0.0865
4
0.0379
0.0095
0.0190
0.1447
0.0656
0.0437
0.0244
0.1094
0.2355
0.1236
0.0955
0.0911
依据表4，找出各元素的最大分带指数，由此可看出，Ag—Pb—As一Sb4个元素在1中段显示出高值．Au—Ba—Ni元素在2中段显示高值，Cu—Zn在3中段显示高值,Co—Mn—Mo元素在4中段显示出高值。
这样，根据分带指数可以自上而下建立如下序列（AgPbAsSb）一（AuBaNi）一（CuZn）一（CoMnMo）。
为了准确确定相近元素在分带序列中的位置，可用下式计算确定：
G=
Dmax/Di
式中：
G―变化指数；
Dmax―该元素的分带指数最大值；
Di―元素在I中段的分带指数值；
N―中段数。
对于上部地段（AgPbAsSb）：
GAg=0.0344/0.0215+0.0344/0.0229+0.0344/0.019=4.68
Gas=0.048/0.0478+0.048/0.0382+0.048/0.0437=3.36
GPb=0.2374/0.1196+0.2347/0.1944+0.2347/0.1447=4.84
GSb=0.1001/0.0996+0.1001/0.0865+0.1001/0.0911=3.26
计算结果．在分带序列中将数值大的放在前面。
如果元素分带指数的最大值位于最下一个中段时，与前相反。
位于中部中段的情况下,可以用G1一G2的梯度差（G1为向上方的梯度，G2为向下的梯度），这些元素在分带序列中的位置由上述梯度差来确定，差值越大，在分带序列中的位置越靠下，反之越靠上。
以第3段Cu—Zn为例说明（表4）：
对于Cu：
G1=0.0541/0.0316+0.0541/0.0207=4.32G2=0.0541/0.0095=6.69G1-G2=-2.37
对于Zn：
G1=0.1400/0.1255+0.1400/0.1121=2.37G2=0.1400/0.0656=2.13G1-G2=0.24
Zn梯段度差比Cu大，所以把Zn放在Cu的后面，依次可以算出其他中段的元素梯度值，由此得出分带序列为：
Pb-Ag-As-Sb-Ba-Au—Ni-Cu—Zn—Co—Mn—Mo。
在实际工作中，用分带序列来定性及定量判断矿床埋深、矿体剥蚀深度、矿体成因类型等有关找矿评价方法，均是以原生晕的分带规律为基础，所以研究原生晕的组分分带，是化探异常模型研究的重要内容。
5结束语
寻找金矿首先要正确选择靶区，通过区域、普查、详查3个阶段，采用不同的方法对圈定的异常和远景区进行检查工作，区分异常性质，确定异常与地质体、矿（化）体的关系，并确定找矿指示元素，为下一步勘查工作提供依据。
通过对已知矿化探异常的评价、分析、研究，建立该类型矿的化探异常找矿模型。
参考文献
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[期刊论文]-物探与化探2003,27（6）
3.庞绪贵.万国普.肖霏岳.韩玉珍.物化探方法在招远地区金矿普查中的作用及找矿方向探讨[会议论文]-2002
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