寻找和识别隐伏大型特大型矿床的勘查地球化学理论方法与应用

为了在广大覆盖区寻找隐伏大型特大型矿床的需要,我们探索研制了能在短期内以较少的费用迅速覆盖广大覆盖区的能觉察地下深部发出的极微弱直接找矿信息的战略性勘查地球化学新方法—金属活动态测量和地球气微量金属测量。这两种方法在各种景观覆盖区被广泛地加以试验与应用。其结果表明:(1)隐伏大型特大型矿床四周巨大的地球化学模式可以被各种营力搬运至地表,地气对超微量金属的搬运是厚覆盖区隐伏矿床在地表形成叠加含量地球化学异常的主要原因。(2)在覆盖厚度从几米至三、四百米都可以发现清晰的异常显示,因此为厚覆盖区找矿提供了强有利的工具;(3)地气与元素活动态不仅存在局部异常,而且在大型特大型矿床四周存在区域异常和地球化学省,用很稀的采样网就可以捕捉到这种大规模异常,因此这两种方法可以应用于大面积覆盖区的战略评价中;(4)地气和元素活动态所反应的指标和适用性在不同的景观、不同的矿床类型上是不同的,应根据不同的条件选择应用最佳的方法指标。地气与元素活动态配合使用所获得的深部矿化信息更稳定更可靠。(5)利用元素活动态可以近似定量估计或预测可被成矿利用的金属供应量,据此推测某一地区潜在的资源储量。     

申家窑金矿床地气测量异常特征

河南申家窑金矿床属典型的蚀变破碎带型金矿,矿区大部分被第四系沉积物所覆盖。文章通过偏光显微镜与扫描电子显微镜观察、电子探针微区分析、矿石成分化学分析等方法,认为申家窑金矿床的主要金矿物为自然金和银金矿,主要载体矿物为石英、黄铁矿和方铅矿。作者在总结矿床矿物学特征的基础上,实验研究了地气测量在该隐伏矿床上方黄土覆盖层的勘查效果。地气测量使用泡塑为捕集介质,利用surfer软件绘制元素空间分布图。元素空间分布图表明Au具有明显的地球化学异常,同时Cu、Pb、Zn等成矿伴生元素也存在异常。综合矿床矿物学的研究结果和元素空间分布特征,认为地气测量异常为矿致异常,地气异常结果能够指示深部隐伏矿体的产状。地气测量方法作为深穿透地球化学找矿方法之一,在研究区能够反映深部矿化,可以应用于黄土覆盖区寻找隐伏矿床。     

地气测量在戈壁覆盖区210金矿的试验

在新疆哈密和甘肃安西县交界地带的金窝子210隐伏金矿上方,运用泡塑捕集器和液态捕集液进行大比例尺地气测量,深入研究地气测量方法在野外的应用。试验结果显示,隐伏金矿体上方出现了较为明显的Au地球化学异常,并伴随Cu、Pb、Fe等成矿伴生元素的地球化学异常,异常与覆盖层厚度、矿体产状、构造等因素相关。地气法捕集的微量物质的稀土配分模式与210金矿矿石样品的稀土配分模式相似,证明了捕集的微量物质来源于深层隐伏矿体,体现了地球化学深穿透方法在戈壁地区隐伏矿产勘查中具有良好的应用前景。     

哈密天宇铜镍矿地气测量地球化学特征及指示意义

天宇铜镍矿位于干旱戈壁荒漠区。通过对研究区2 km^2范围内1∶1万地气测量,统计分析了地气中Ni、Co、Fe、Mg、Cu等的地球化学特征,研究了各元素对矿化体及物化探异常的指示效果,划分出了5处地气综合异常,得出Ni、Co、Cu、Fe、V地气指标能有效指示矿体位置,对天宇铜镍矿具有较好的找矿效果。该结论为在干旱戈壁荒漠区矿产勘查工作提供了新思路。     

某些景观区隐伏金属矿地气法试验结果

自采用液体捕集剂以来,经过试剂提纯、使用超净环境和捕集装置的改进,地气观测精度得到很大提高,不仅证实了隐伏矿上方地气金属元素异常存在,而且在实际找矿中获得了很好的找矿效果。通过介绍黄土覆盖和冲积平原区隐伏金属矿矿床上方地气元素分布特征,说明地气测量能够用于该类条件下隐伏矿勘查,可望为类似景观区矿产勘查提供有效地球化学手段。     

半干旱荒漠草原覆盖区地气测量方法研究—以内蒙古维拉斯托锌铜多金属矿床为例

半干旱荒漠草原是我国重要的地貌景观类型,由于长期受风成沙的干扰,常规化探方法在该区找矿效果不理想。本文以位于内蒙古半干旱荒漠草原覆盖区的维拉斯托锌铜多金属矿为研究对象,进行了地气测量实验。同时,为筛选地气组分中的有效指示元素,对矿石矿物进行了采样分析。结果表明该矿区矿石矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂,成矿元素主要为Cu、Zn、Ag、As、Fe,部分矿石中Pb、Bi、Cd、Mn、Ni含量较高。地气组分中异常元素种类与矿石成矿及伴生元素一致,且异常位置与隐伏矿体基本吻合。地气与矿石、围岩的稀土元素（REE）球粒陨石标准化配分图解显示,异常区地气REE配分特征与矿石接近,说明地气成分继承了隐伏矿体的地球化学信息。以上研究证明地气测量可作为半干旱荒漠草原覆盖区寻找隐伏锌铜多金属矿的有效手段。     

川西北巴西金矿田流体成矿地球化学界面及核技术识别研究

流体成矿地球化学界面是成矿环境条件变化、流体性质演化、流体一环境作用的突变部位,这些部位往往是流体成矿定位的重要场所。在巴西金矿田,应用Ｘ射线荧光测量方法可以探测流体成矿过程中元素浅地表的地球化学异常及蚀变分带,识别汉体成矿定位地球化学界面在浅地表的位置及分布特征,地气测量方法可以查明深部的地球异常和断裂破碎带的位置及特征,确定深部地球化学界面的分布。     

黄土覆盖区地气测量有效性评价——以甘肃省通渭县陈贾村地区为例

甘肃省通渭县地区区域上成矿地质条件较好,而境内第四系黄土普遍覆盖,传统地球化学方法找矿效果不理想。为探讨地气测量在黄土覆盖区的有效性,选择在陈贾村地区开展地气测量有效性试验。研究发现,工作区发现多处地气异常,异常规律明显,元素相关性较好。对数据处理分析,结合物探数据资料,并实地检查验证发现,地气异常与区内断裂、矿化体及物探异常位置完全吻合,能够清楚反映黄土覆盖区的基本地质概况,表明地气测量在黄土覆盖区有效。该成果为黄土覆盖区找矿提供了新思路。     

干旱荒漠区隐伏金矿覆盖层中金的分布与迁移：以新疆金窝子金矿田210金矿带为例

以新疆金窝子金矿田210金矿带为例,实验研究了该区地气和土壤活动态测量等深穿透地球化学方法的效果。实验表明地气测量和土壤活动态测量可以有效地反映覆盖层下隐伏矿体。揭露矿体覆盖层的钻孔研究表明,金活动态形式具有“C”型分布特征。采集矿体上方地表异常位置土壤孔隙中地气、土壤样品,使用透射电子显微镜(TEM)实测样品中微粒物质的粒径、形貌和成分,在地气和土壤中观测到了Au-Cu、Au-Bi成矿元素纳米微粒,此微粒是形成地表深穿透地球化学异常的物质,来源于覆盖层下隐伏矿体。微粒到达地表,可以形成地气和土壤活动态异常。纳米微粒具有可从土壤颗粒表面分离的性质,在其向上迁移过程中,可以从吸附固定状态解吸,此性质可以用于解释活动态异常在钻孔垂直剖面上的“C”型分布。     

应用地气测量技术探测甲基卡稀有金属矿区中的隐伏矿体

以甲基卡稀有金属矿区X03号矿体和烧炭沟矿体2个隐伏矿体作为研究对象,采用主动吸气法,以5%稀硝酸溶液作为捕集剂进行地气测量试验研究。结果表明,地气捕集液中Li、Be、Rb、Cs、Na、B等元素在矿体上方出现多点连续的组合异常,可以指示地表以下30～100 m的隐伏矿体。X03号矿体35号勘探线上,地气中成矿元素异常与土壤中元素含量之间没有相关性,表明地气异常并不是土壤元素含量所形成的,而是来源于隐伏矿体,是隐伏矿体的直接信息反映。地气异常表现为顶部异常特征,隐伏矿体位于异常的下部。甲基卡稀有金属矿区采用地气测量技术寻找隐伏矿体时,在成矿地质条件研究的基础上,结合电法等地球物理资料,可在地气异常的上方布置钻探工程进行钻探验证。     

河北平原农田土壤重金属元素Pb、Hg地球化学行为的影响因素

土壤重金属元素地球化学行为是目前国内外研究的热点。研究显示重金属元素地球化学行为与土壤理化性质有密切关系。本文选择河北平原农田为研究区,采集了325个根系土样品,测定了Pb、Hg有效态含量,并探讨了影响其地球化学行为的主要因素。研究表明:(1)Pb、Hg水溶态和离子交换态与土壤p H值呈显著负相关关系,土壤酸化使Pb、Hg有效性增加,直接导致农作物中Pb、Hg含量增加,保持土壤p H值在弱酸性至弱碱性范围,防止土壤酸化,可以降低重金属危害。(2)土壤中有机质含量与Pb、Hg全量呈显著的正相关性,但与水溶态和离子交换态呈负相关。所以土壤中有机质的增加可以降低Pb、Hg元素水溶态和离子交换态含量。(3)随着土壤黏粒的增加,Pb、Hg水溶态和离子交换态含量降低,说明黏粒可以吸附一定量的重金属离子,与重金属元素Pb、Hg地球化学行为存在一定关系。土壤p H值、有机质、黏粒是控制重金属元素Pb、Hg地球化学行为的重要因素。     

滇东北永胜得铜矿床地气微粒特征

为了研究地气微粒特征在探测隐伏矿体中的指示意义,采用地气静态测量法采集滇东北永胜得铜矿区隐伏矿体上方地气纳米微粒,通过高分辨的透射电子显微镜和能谱,对所采集的样品微粒进行形貌分析和元素种类、含量测定后,发现微粒中元素组合特征随着矿体或矿化蚀变带的存在与否出现相应的变化。用地气测量法原理可以较好地解释这一现象,即由脱气作用形成的地气流在从地球深部垂直向上迁移过程中,穿过地质体,吸附具有特征性的微粒并携带至地表,引起相应的元素种类差异和含量异常。这意味着结合这些微粒元素组合特征和地质背景,可以较直接地判断隐伏矿体的有关特点,为找矿工作提供帮助。     

甘肃柳园花牛山矿区金属活动态勘查方法试验

<正>随着矿产勘查程度的日益提高,浅表矿特别是出露矿已发现殆尽,地质找矿的主体对象逐步转向覆盖区及深部。近年来深穿透地球化学已被证明是有效寻找隐伏矿的方法,其被定义为研究能探测深部隐伏矿体发出的直接信息的勘查地球化学理论与方法技术[1]。例如瑞典Kristiansson等[2]提出的地气(Geogas)方法,美国Clarke等[3]提出的酶提取方法,前苏联的电地球化学方法(CHIM)、元素有机态法(MRF)[4],     

地气法—找深部金矿的新方法

介绍一种八十年代发展起来的找深部金矿的新方法—地气法。文中讨论了地气法的找矿机理 ,认为是地壳中上升气流将成矿元素微粒携带至地表而造成多元素异常。对工作方法着重讨论了地气采样与测试的系统 ,以及比较了积累式取样的效果。最后列出山东招远地区大尹格庄金矿 80号勘探线的地气测量多元素异常图     

中国金的地球化学省及其成因的微观解释

利用全国1:20万区域化探扫面600×104km2和东天山、中蒙边界1:100万地球化学填图86×104km2的金分析数据,在全国圈定了15处金的地球化学省集中区,并发现与金矿成矿带或大型矿集区有关的地球化学省都具有多层套合结构特征。这种具有多层套合特征的地球化学省的形成是由高背景岩石、成矿作用和矿床风化产生的次生分散相互叠加的结果。高背景岩石提供了成矿元素的初始物源,成矿过程使得元素的进一步活化和富集,矿床风化产生元素的点源分散进一步形成叠加异常浓集中心,最后形成了具有多层套合的地球化学异常。通过使用微米和纳米观测手段发现地球化学样品中存在大量微米至纳米级金微粒,这种金微粒具有极强的活动性,能被各种营力作长距离搬运,形成了大规模具有多层套合特征的金地球化学省。     

地下水中微量组份H2SiO3富集的地质地球化学环境

通过对全国325处富含偏硅酸地下水点的化学测试数据、所处的地球化学环境、地质背景的分析,阐述了微量组份H2SiO3的富集特征与含水介质岩性的关系,以及富含H2SiO3地下水的地球化学特征。认为富含H2SiO3地下水的形成与不同含水介质岩性和SiO2平均丰度等地球化学环境密切相关。地下水中H2SiO3富集的最有利地质环境是中酸性侵入岩地层,其次是区域变质岩、喷出岩、碎屑岩。研究表明,地下水中的H2SiO3含量与水化学类型和pH值相关,推断出HCO3-Ca、HC03-CaNa型水和碱性、酸性水都有利于H2Si03的富集。     

地应变固体潮对微渗漏作用的动力贡献研究

目前国内外对构造应力作用下地球内部流体运动的规律与特征的研究已经很多 ,但面向地应变固体潮对地壳微裂缝系统的微渗漏作用影响的研究尚属空白。地球在太阳、月球的引力作用下 ,一方面在其表面的海洋、湖泊形成直观的潮汐现象 ;另一方面固体地球自身还形成肉眼无法看到的粘弹性形变 ,称为固体潮。固体潮不仅能引起重力变化、地面倾斜和地面伸缩等地球物理现象 ,而且还为地壳内微裂缝系统提供了永恒的、周期性的伸缩开合变化的动力 ,大大提高了流体在微裂缝系统中微渗漏的规模和距离 ,造成流体中物质元素的迁移和变化的地球化学现象。文中主要阐明了地壳裂缝系统和流体微渗漏作用的客观存在 ,探讨并总结了地应变固体潮对微裂缝系统的应力作用特点以及为流体微渗漏作用所作出的重要动力贡献 ,并将固体潮与地球化学有机联系在一起 ,从理论上说明流体携带包含深部矿藏 (体 )信息的特征元素或物质完全有可能通过微渗漏作用迁移至地表并形成该元素或物质的地球化学异常 ,为当前的地表土壤法、地气法、电提取法、电吸附、吸附丝等多种地球化学找矿方法提供可信的理论依据。     

地气法－找深部金矿的新方法

介绍一种八十年代发展起来的找深部金矿的新方法一地气法。文中讨论了地气法的找矿机理，认为是地壳中上升气流将成矿元素微粒携带至地表而造成多元素异常。对工作方法着重讨论了地气采样与测试的系统，以及比较了积累式取样的效果。最后列出山东招远地区大尹格庄金矿８０号勘探线的地气测量多元素异常图。     

隐伏矿地气地球化学勘查方法的影响因素及其作用方式

在介绍隐伏金属矿床地气勘查方法的基础上,探讨了上覆岩石、地层、土壤、地下水和近地表大气等地质体及采样方法对揭示隐伏金属矿床的地球化学异常特征的影响,认为地气异常是多成因的,主要来自隐伏矿床所行成的纳米级物质,同时受到隐伏矿床上覆岩石、地层、土壤、地下水和近地表大气等地质要素影响。其作用方式是幔源气对隐伏矿床上覆岩体与地层造岩及微量元素的迁移,土壤固相组分对气体中矿致异常纳米物质吸附与固定及土壤反应脱有机气体,土壤对大气或污染大气对土壤的物质扩散,而地气采集装置和方法对元素含量改变也有影响。     

地气的宏观效应与微观效应

根据地球内部气体 (地气 )的释放特征及对生态环境产生的影响 ,文中提出了地气的宏观效应及地气的微观效应的概念。地气的宏观效应主要是由地球内部大量气体的突然释放所引起 ,它具有突发性、宏观性及难于研究的特点。地气宏观效应有多种表现形式 ,如火山爆发、地震前后排气及一些大的自然灾害及自然现象等。地气的微观效应则是由地球内部气体持续微观释放所引起 ,它具有普遍性、微观性及可研究的特点。地气的微观排放及地气作用下物质的远距离迁移是地气微观效应的主要表现形式。研究地气的微观排放对于研究温室气体及气候变化有重要意义 ,而研究地气作用下物质的远距离迁移现象对于石油、金属矿的勘探以及在环境研究中都有重要的意义。本文阐述了地气宏观效应及地气微观效应的定义、特点、表现形式及其研究意义。