桂林理工大学 勘查地球化学复习资料Word文件下载.docx

1、地球化学指标:是指能够用来找矿或解决某些地质问题地球化学标志它包括四个方面：单元素指示指标；元素组合；比值；环境指标。单元素指示指标:就是那些在周期表中可用于指示找矿的各种元素。环境指标：是指一些反映成矿环境的指标，如Eh、pH、气液包裹体、成矿温度等。岩石地球化学找矿:是应用岩石地球化学测量了解岩石中元素的分布，总结元素分散与集中的规律，研究其与成岩、成矿作用的联系，并通过发现异常与解释评价异常来进行找矿的。土壤地球化学找矿:是通过分析土壤中元素的分布，总结元素的分散与集中的规律，研究其与基岩中矿体的联系，通过发现土壤中的异常与解释评价异常来进行找矿的。水系沉积物地球化学找矿：是应用水系沉积

2、物地球化学测量，了解水系沉积物中元素的分布，总结其分散、集中的规律，研究其与附近基岩中地质体的联系，通过发现异常与解释评价异常来进行找矿的。（找矿工作比例尺一般为1:2000001:25000。）气体测量的原理：是通过检测、辨别、追踪和评价那些与矿床在成因及空间有联系的气态元素或化合物的地球化学异常信息，研究它们分布、分配和变化规律而进行找矿，以及解决其它一些问题。实际材料图：是一种客观地反映地球化学找矿中采样点的位置、编号及样品分析成果等实际材料的图件。属于这类图件的有采样位置图、原始数据图。地球化学平面剖面图及剖面图和塔状图等，也基本属于这种图件。次要元素在文献中单独出现时时与微量元素同义

3、;当两者同时出现时,一般指含量为15的化学元素稀有元素：在低壳中分布量较低，但易于在自然界高度富集形成较常见的矿物和独立工业矿床的的化学元素。如REE、Nb、Ta、Be、Li、（W）等。分散元素：在地壳中元素丰度低，并且其离子半径和电荷等化学性质与地壳中的高丰度元素（硅、铝、钙、铁、钾、钠等）相似的一类微量元素。因上述性质，它们在自然界中大多以*类质同像置换形式分散存在于高丰度元素的矿物中,从而很少形成自己的独立矿物和单独富集成为矿床。典型分散元素为锗、镓、钪、锶、镉、铷、铯等。附属元素：地球化学性质与造岩元素有较大的差别，主要在火成岩中呈副矿物及其类质同像形式存在的化学元素。如Y、REE、Z

4、r、Hf、Nb、Ta、U、Th等。1.指示元素的分类1）按对矿床所起的指示作用分为：通用指示元素，即能够指示多种矿床的元素，如Hg；直接指示元素，即直接指示某种矿床存在的元素；如Cu、Pb、Zn；间接指示元素，即间接指示某种矿床存在的元素，如找金时的As、Sb。2）按照指示元素在矿体周围迁移远近可分为：远程指示元素、中程指示元素、近程指示元素。2.勘查地球化学研究的对象、原理、技术支撑 对象：各种天然物质中的地球化学异常。原理：查明与矿有关的各类地球化学元素信息而达到找矿目的。技术支撑：元素的微观性，需要运用各类分析测试技术。如光谱分析、比色分析、荧光分析、极谱分析、中子活化分析、离子选择性电

5、极等。在数据处理中，还要应用各类统计分析和计算机技术，如方差分析、概率检验分析、趋势分析、回归分析、聚类分析、因子分析、地理信息系统处理技术等。3.地球化学异常的分类 1）根据异常值相对于背景值的高低分为：正异常，负异常。2）根据异常规模大小分为：a地球化学省，范围几千几万k；b区域异常，从数k到几百k；c局部异常，分布在矿体或矿床周围，几米到几百米。 3）根据异常与矿的关系分为：a矿异常，细分为矿体（矿床）异常，矿化异常； b非矿异常，就是与矿体或矿化无关的异常，如成岩作用或人为活动引起的异常。4）根据异常成因和赋存介质分为：a.原生异常，包括：原生晕，原生气晕；b次生异常，包括：土壤地球化

6、学异常，水系沉积物地球化学异常，水文地球化学异常，生物地球化学异常，后生气体地球化学异常。4.元素在土壤中的分布 在岩石风化成为土壤的过程中，元素发生了再次分配，根据其富集情况总体上可分为三类：（1）风化成壤过程中明显集中的元素。大多是一些在地表能形成稳定矿物的元素，如Sn、Li、Be、Cr、Mo。 （2）风化成壤过程中明显分散的元素。大多是一些浓度克拉克值小于0.8的元素。如Na、Mg、Cu、Ni、Zn等，主要为碱金属元素和亲铜元素。 （3）风化成壤过程中富集分散不明显的元素，大多是一些浓度克拉克值为1.0左右的元素。如Pb、Mn、Si、Ba等。 元素在岩石、土壤中的含量是变化波动的，总体上

7、具有正态分布特征，即其含量频率分布曲线具有单峰对称分布特点，顶峰处对应的含量值为众数值，也就是平均值。5.元素的分布特点在各类地质体中,无论是岩石还是土壤,普遍具有常量元素呈正态分布,微量元素呈对数正态分布特点。 1矿物岩石中的常量大多服从正态分布，微量元素大多服从正态分布，微量元素大多服从对数正态分布。 2当元素近似均匀地分散在各种矿物中时，元素在岩石中呈正态分布，当元素集中在某种矿物中时，元素在岩石中则呈对数正态分布。 3.在单一地球化学作用下，或者虽然经历了多次地球化学作用，但属于均匀作用时，各类元素仍然服从正态分布或对数正态分布，这是一个需要认真理解的重要地球化学规律。【对指导找矿极有

8、帮助。因为，在成矿系统中，成矿热液进入控矿空间就位成矿时，必然对周围围岩产生不均匀的叠加，造成岩石中的元素含量不再服从正态分布。那么通过检验元素含量的频率分布形式，就可知道某一区域是否存在成矿热液活动。】6.地球化学指标 从勘查地球化学而论，地球化学指标是指能够用来找矿或解决某些地质问题地球化学标志，它包括下述四个方面： 单元素指示指标； 元素组合； 比值； 环境指标。1）单元素指示指标：需要注意的是，不同矿种，甚至是同一矿种不同矿床类型之间，指示元素是有差别的，如表1-6、1-7指出了国内外部分矿床的指示元素。2）元素组合：其一，单一元素信息较薄弱；其二，单项指标使用较多时，所反映的信息容易

9、混乱； 其三，一定的矿床类型往往有特定的元素组合相对应。因此，常常使用一些元素组合指标作找矿标志。如Au、Ag、As、Sb、Hg是大多数热液成因金矿床的特征元素组合。不同矿床的特征元素组合可以通过聚类分析或因子分析确定。3）比值：由于各类元素地球化学活动能力差异，它们在矿体周围常常具有一定的分带性，有些离矿体近，有些则较远。即存在前面提到的远程指示元素、中程指示元素、近程指示元素之分。4）环境指标：*7.地球化学异常评价 地化异常的评价是多方面的；综合性的工作。它必须充分利用已知的地质，物探及已知矿床的化探资料与新区地化异常特点对比分类，对所发现的异常进行综合性的评价。*1、异常评价的地质依据

10、 矿床和地化异常有着紧密的空间、时间及成因的联系。一般情况，矿异常的分布与矿床的分布所受的地质控制因素有许多方面是一致的（它包括地层岩性、构造、岩浆岩、水文、第四纪地貌等因素）。因此工作地区的地质因素是异常评价的先决条件，可以作为异常评价的地质依据。1）地层岩性：许多矿床的形成与一定时代的地质和与一定的岩性有关，例如，我国寒武系底部碳质页岩中的V、Ni、Mo、U矿床，泥盆系和寒武系不整合面上底砾岩中的重晶石脉黄铜矿床，长江中下游的矽卡岩型铜铁、铜钼矿床；南方数省含铜砂岩等等均与一定时代的地层岩性有关。2）构造：异常所处的构造类型及部位，是异常评价的重要方面之一。以目前的资料看，许多矿床特别是内

11、生矿床的分布受一定的构造及部位控制。褶皱、断层、层理、裂隙不仅控制矿体的分布而且对矿床地化异常的发育程度影响甚大。成矿空间物质成分的研究，对于评价异常，提高地球化学找矿效果具有重要的实际意义。3）岩浆岩：找矿实践证明，许多内生及表生地化异常的分布与岩浆岩有密切关系。 研究岩浆岩的岩石化学特点、结晶分异程度、时代、形态规模、内部构造、侵入深度及剥蚀深度等等，对于确定找矿指示元素，预测矿床的可能赋存部位将有很大的参考价值。4）地貌和第四纪特点：地貌特点及第四纪的堆积类型（结构）对次生地化异常的发育和异常的迁移影响很大，化学元素的次生富集或贫化与地貌特点有一定的关系。因此，研究异常地区的地貌特点对于

12、评价次生地化异常，寻伐覆盖层下的矿床有着重要的意义。5）水文地质：在应用水化学找矿时，要研究工作地区的水文地质条件，即研究地下水的补给情况，移动方向及迁移的道路上可能与矿体相遇的情况，潜水面随气候季节的变化情况，裂隙水和井泉的分布等等情况。根据地下水的酸碱度（pH值）和化学成分的组合变化规律，评价水化学异常的矿化作用性质，迎着水流方向寻找矿体。 除上述的地质依据外，在异常区往往可以发现有：矿床的原生露头、旧矿遗迹和见到种种围岩蚀变类型或铁帽等等矿化标志。这些事实都是异常评价的重要依据。*2、地球化学依据 异常区指示元素的组合关系（包括分带性）、异常强度、异常点的集中程度、异常形态和规模大小等特

13、点是化探对比分类的依据。一般来说，多种元素组合并且组合有一异常强度高、异常点密集、规模较大，形态规则的最有远景的异常，应首先选择布置详查或验证工作。这种情况有时也有例外现象。因此，必须紧密配合地质、物探进行综评。*8.勘查地球化学应用范围 1、岩石地球化学找矿法：（1）解决地质问题，如地表和深部的地球化学填图。（2）岩体含矿性评价、构造含矿性评价矽卡岩含矿性评价。（3）研究矿床原生地化异常的组合和分带特点，确定找矿指标。（4）评价次生地化异常以解决深部盲矿的找矿问题。2、残坡积层地化找矿法：从大面积普查到小范围找矿评价都广泛使用。3、水系沉积物地化找矿法：在大面积普查或初步勘探工作应用，主要用

14、于确定找矿靶区。4、气体地球化学找矿：用于苔原覆盖层、森林地区的航空气体找矿和进行矿区构造填图，划定有利矿化富集的断裂交错点，寻找深部盲矿体和圈出已知矿化带的延伸地段。国外这种方法的使用已有些成果，我国也正在试验。 5、稳定同位素地球化学找矿法：目前处于初步实验阶段,用于圈定铅锌矿区的矿化范围指出找矿方向。6、水化学找矿法：主要应用于地形切割水系发育的地区,寻找多金属硫化矿床和某些稀有金属矿床等。7、生物地球化学找矿法：研究程度和找矿效果较其它方法为差，应用还不普遍。*9.热液矿床原生晕的形成 （的基本特征）成矿溶液在就位成矿的过程中对矿体围岩产生影响： 一方面是改变围岩的矿物组成和结构构造，

15、产生近矿围岩蚀变现象；另一方面是使成矿有关组分带入和围岩某些组分释出，改变围岩的元素分布，特别是改变围岩中微量元素的分布，形成原生晕。10.勘查地球化学特点 :1）勘查地球化学是以研究与成矿有关的物质成分做为找矿的基础，它所观测的不单是一些地质现象，或者是地质体的若干物性参数。 其观测的是化学元素和其它地化参数，有些指示元素本身就是成矿元素或者为伴生元素。 因此，可以说化探是一种直观的找矿方法。2）勘查地球化学可以通过揭露原（同）生地化异常和次生地化异常，达到寻找岩石中埋藏不太深的盲矿和寻找第四纪复盖层下面的隐伏矿体。目前发展的航空气测方法对于森林地带和草原复盖地区的普查找矿具有十分广泛的前景

16、。3）勘查地球化学工作的野外设备较为简单轻便，采样速度快，随着样品分析方法的改进（如直读光谱、中子活化和原子吸收光谱和现场分析的X射线萤光分析仪等）和数据处理采用电子计算机，化探为一种多、快、好、省的找矿方法。11.成晕元素的迁移方式 目前一般认为微量元素除少数情况下呈气相迁移外，主要呈液相迁移，在围岩中微量元素的液相迁移主要有渗透和扩散两种方式： 1）渗透迁移：是由于压力差而造成的。当围岩中存在着压力差时，作为溶质的成矿有关的组分与溶液一起沿着岩石的裂隙和孔隙流动而产生迁移。地壳不同深度的压力差是促使含矿溶液沿构造通道向上部岩层迁移的主要原因，而构造活动时岩层破裂产生的局部压力差，则能引导含

17、矿溶液离开主要通道向围岩裂隙中压力低的各个方向迁移。 2）扩散迁移：是由于浓度差引起成矿有关组分的迁移。当含矿溶液与围岩粒间溶液接触时，因为两者的浓度不同，成矿有关的组分由原来浓度高的成矿溶液，向浓度低的围岩粒间溶液方向迁移，直到浓度达到平衡为止。渗透性迁移成晕规模较大。由于岩石中裂隙和孔隙分布不均匀，成晕元素的含量呈跳跃式的变化。扩散迁移成晕规模小.元素含量沿扩散方向下降很快,自中心高浓度处（或矿体）向四周呈几何级数下降. 在原生晕的形成过程中，经常是这两种方式同在，但因地质条件的不同而有所侧重。一般是沿构造线方向以渗透迁移为主，在矿体两侧致密岩石中以扩散迁移为主，初期含矿溶液上升以渗透为主

18、，后期含矿溶液流动停滞，则以扩散为主。12.元素的沉淀 成矿有关元素在含矿溶液中的络合物，在溶液的物理化学条件变化时发生分解，通过各种方式形成难溶化合物而沉淀。 1含矿溶液进入开扩断裂带，外部压力降低，挥发物质气化逸出，造成有关物质沉淀；2热液随远离岩浆而冷却；3热液与围岩相互作用，改变了溶液的成分或pH及Eh；4在近地表处氧化使络合物分解；5与下渗的地下水相遇而起化学反应。*13.影响元素迁移的因素 （在岩石中迁移的主要因素）1）含矿溶液的性质 :1、含矿溶液中元素的原始浓度越大,则与围岩的浓度差越大,因而元素的扩散迁移作用越强，元素的渗透迁移相对减弱。2、温度增高，元素的扩散速度加大。3、

19、压力差越大,越有利于元素的渗透迁移。2）构造:特别是断裂构造影响重大。裂断的影响首先表现在它为含矿溶液活动提供了通道，使含矿溶液能藉以上升，并在围岩中进行渗透、扩散。其次由于构造的活动，还能改变局部地段的物理化学条件，促使含矿溶液中的成矿元素沉淀。因而，热液矿床的原生晕一般都出现在构造裂比较发育的地带构造地球化学。 3）围岩性质:主要表现为岩石的化学性质及物理性质对元素迁移的影响。一般情况下岩石的化学性质活泼，有利元素富集而形成富矿，从而限制了元素迁移，不利于形成规模较大的矿床原生晕。【例如碳酸盐围岩，因为易于和含矿溶液发生化学反应，并且由于CaCO3的颗粒表面的吸附物质，逐渐使孔隙阻塞，影响

20、扩散迁移，因此石灰岩中原生晕一般规模不大。*14.岩石地球化学测量的应用 （主要应用领域）岩石地球化学测量所适用的矿产类型比较广泛，有铜、铅、锌、钼、锡、钨、汞、锑、铀、金、银、镍、铂、铬、钒、铌、钽等。 岩石地球化学测量目前主要应用于矿产的普查评价阶段。对有矿化、蚀变或物探、化探异常的找矿远景地段，进行岩石地球化学找矿工作，可寻找盲矿体，并对矿化蚀变带或物化探异常区的找矿远景作出评价。在普查找矿阶段，岩石地球化学找矿可用以评价地质体（岩体、地层、断裂带、蚀变岩等）的含矿性。15.评价矿化带寻找盲矿体 主要通过研究原生晕空间分布特征、评价指标、分带性，预测矿石类型和矿化规模。1）研究成矿成晕过

21、程，建立评价指标，指导盲矿寻找。如：青城子铅锌矿。 2）研究晕的分带性，确定剥蚀程度，指导找盲矿。通过对原生晕的分带性进行研究，确定原生晕的前缘与尾晕的地球化学标志 。并根据前缘与尾晕特征及其比值关系判断矿化剥蚀程度，预测深部盲矿的存在性。 3）研究矿石及原生晕组份特征，预测矿石类型。原生晕的组份与矿床的矿石类型有密切的关系，矿石类型不同，其原生晕的指示元素组合及含量特征也不一样。通过原生晕的指示元素组合和含量特征研究，可以预测深部盲矿体的矿石类型。 4）研究原生晕的形成机理，预测深部矿化规模。如在陕西马鞍桥金矿，烃类组分含量与金矿化规模之间具有正比例关系。16.研究成矿地质条件和评价（地质体

22、的含矿性） 研究区域成矿地质条件，评价各种地质体的含矿性，是区域地质调查的重要任务，也是岩石地球化学找矿的一项重要任务。岩石地球化学测量在区域地质调查中，可用于评价地层、侵入体、断裂构造及蚀变岩石等的含矿性。 1）评价地层的含矿性：在区域地质调查工作中，结合地层剖面测量，沿剖面系统采集岩石地球化学样品，可以查明地层中元素分布特征。其成果不仅能作为地层划分对比和沉积环境分析的一种标志，而且也是评价区域地层含矿性的重要依据。 2）评价侵入体的含矿性：岩浆中成矿有关元素的原始含量及岩浆演化过程中是否趋向集中，对内生矿床的形成有重要的影响，一般认为侵入岩中成矿有关元素的同生含量偏高是有利于成矿的重要标

23、志。3）评价断裂构造的含矿性：含矿溶液沿着断裂运移，在断裂本身及其近旁围岩中所形成的地球化学异常，是评价断裂构造含矿性的重要标志。4）评价蚀变岩石的含矿性。17.用于区域地质研究 1）地层的划分与对比：在无化石的地层中，微量元素是地层划分对比的重要依据之一。2）沉积环境的分析：成岩环境对岩层中微量元素的含量和分布有显著影响，可以利用岩层中微量元素的含量和分布特征，分析岩相和沉积条件。3）侵入体的划分，对比和成因分析：不同时代的侵入体在微量元素分布特征上常有差别，例如：华南花岗岩类所含微量元素是随着时代的不同，而呈现有规律的变化：花岗岩体由老至新，铁族元素V、Cr，Co、Ni的含量逐渐降低，稀有

24、元素含量逐渐增高，亲硫元素的Cu、Zn总的趋向是随时代变新而降低，而Pb的含量变化不明显。4）变质岩原岩类别的判断:深变质的岩石由于物成分和结构构造的强烈改造,而难于判断它的原岩类别18.岩石地球化学测量采样方法1）传统方法：按一定网度采样2）现在常用的方法：按不同意义地质体采样3）特殊情况：随机采样。19.土壤根据其成熟程度通常可分为三层：淋滤层（A）、淀积层（B）、母质层（C）20.成矿元素的次生分散 【20.矿床次生晕的形成 （矿床次生晕的特点？）】 地下深部形成的矿体、矿化及原生晕，和围岩一样在表生带经受各种风化作用。成矿有关元素的次生分散可分为机械分散和水成分散。 1）机械分散：在表

25、生作用下，矿石中成矿元素呈固相（原生矿物，难溶的次生矿物）迁移而形成的分散称为机械分散。 矿石和岩石一样，在表生带由于温度的变化（热胀冷缩、水的冻结和融化，盐类的结晶和溶解），植物根系作用等等，使矿体破碎，由大块变为小块，由矿石碎块分解为单一矿物的碎块 。 2）水成分散：在表生作用下矿石中成矿元素呈液相（溶液）迁移而形成的分散称为水成分散。成矿物质水成分散的过程，包括矿石的氧化、溶解，迁移及析出。这种作用和过程对硫化矿石来说最为典型。硫化物氧化变为硫酸盐。由于各种金属硫酸盐基本上在水中都有较大的溶解度，其结果是成固态的金属硫化物变化成为液相硫酸盐溶液。21.土壤地球化学找矿工作比例尺为 1：2

26、00，0001：5，000，一般与地质测量工作比例尺相同，但有时较地质测量比例尺略大，即地质测量比例尺为1：50，000时，土壤地球化学测量比例尺为1：25，000。在普查评价阶段，土壤地球化学测量一般和地质测量工作同时进行，其比例尺也往往相同，一般均为1：10，0001：5，000，在矿体小时可为1：2，000。*22.控制成矿元素次生分散的因素 矿石物质由于表生带风化作用而产生的次生分散（机械分散和水成分散），受多种因素所控制，如元素本身的性质、物理化学环境、气候及地形条件、生物的作用等。1）矿物性质：矿石中元素的次生分散是矿石矿物风化的结果，所以矿物耐风化能力必然要影响元素的次生分散。一

27、般说来，内生条件下形成的矿石矿物，其结晶条件越接近表生条件，其耐风化能力越强。硫化物最不稳定，最容易氧化、溶解。（二）物理化学环境：物理化学环境对元素次生分散的影响，主要反映在氢离子浓度、氧化还原电位等对元素在水溶液中溶解度和迁移能力的控制。 大多数金属元素只在酸性溶液中呈阳离子溶解、迁移，并随着溶液pH值增高，则趋于呈氢氧化物或碱式盐而沉淀。（三）生物的作用：生物对成矿物质的次生分散也有深刻影响。特别是植物生长的影响更为显著。微生物的作用和动物的活动也一定程度地影响这种分散。（四）气候条件和地形条件：气候决定着水分、植被及土壤类型，因而控制着元素的迁移和分散。在干旱地区，水及植被少，机械分散

28、起着主导作用。地下水面也较深，能形成可溶性阴离子络合物的金属元素，只可能被深根系植物带上来。在半干旱的情况下，由于土壤及水的pH值较高，含石灰质的钙质土多，对可溶性元素的水成分散不利。在潮湿的热带及温带，水成分散条件十分有利。在寒冷地区，生物活动减弱，化学反应变慢，机械分散作用增加，甚至在永冻区几乎仅有机械分散。*23. 土壤测量的野外工作方法1）测网布设原则：1、根据工作性质确定线点距；2、根据矿种类型确定线点距；3、根据重点区、控制区、背景区确定线点距；4、根据矿体产状确定线点距。2）采样：1、层位：残坡积层采样一般取自土壤B层,通常不在A层取样;外来覆盖区,应穿过外来物采样;在气候炎热多

29、雨、化学风化强烈、元素在地表发生强烈淋溶时应考虑加大取样深度;穿过耕作层在残坡积层取样。2、样品取样量根据分析目的决定.3、取样记录的主要内容：最好是使用采样记录卡内容包括工区、日期、天气、点线号、坐标、布袋号、采样位置与标志、样品性质、采样深度、潜在污染、取样点景观、植被、样源、土壤性质、土壤湿度、样品颜色、采样人、记录人等。3）样品晾晒、加工、包装与运输：1、晾晒方法以阴干最佳有些样品绝对不能用火烤；2、加工方法木棒敲打；3、包装牛皮纸、玻璃纸袋；4、运输纸箱、木箱，无污染。24. 水系沉积物测量的工作方法1）水系的勾绘：通常以1：50000的地形图为工作地图，勾绘研究区内的水系分布图。2）布点: 主要布于34级水系上。1:20万12点/Km2，1:10万24点/Km2；5万46点/Km2，1:2.5万610点/Km2。3）编号：年份+图幅号（或批号）+公里坐标（X或Y）+点序号 【 注意:每100件要留三个标样号】4）采样： 1、富集粒度试验；2、河流内湾沉积物，尽量取细粒沉积物；3、可在野外取样时，先过20或40目筛