勘查地球化学找矿方法

勘查地球化学

关于“勘查地球化学找矿方法”的理论研究随着地质工作程度的提高，地表依靠宏观标志直接找矿的难度越来越大，勘查球化学方法是一种利用“显微标志”进行矿产勘查的方法，扩大了找矿标志，特别是在寻找盲矿、隐伏矿、隐矿物矿（如微细浸染型金矿）和覆盖区和一些找矿新区，是其它找矿方法所不可比拟的。因此，勘查球化学方法在未来的矿产勘查中是一种不可缺少的重要方法。

我国尚处于经济起步腾飞前奏，对矿产的需求不可能主要依靠进口来解决，发展自己的矿业仍然是任重而道远。当然，我们也要汲取世界其他各国发展中的教训，真正发挥多目标地球化学勘查的作用和意义，重视矿产开发中的环境保护，科学、均衡的利用资源。从而达到人类的可持续发展。

经过一个学期的学习，我对勘查地球化学这门学科有了初步的了解，掌握了一些基本的理论和实际工作方法。现将自己的理解结合作业做一个简单的总结。

勘查地球化学找矿方法的特点和意义

勘查地球化学是以研究与成矿有关的物质成分作为找矿的基础，它所观测的不单是一些地质现象，或者是地质体（包括矿体）的物性。它观测的直接是化学元素和其他地化参数，有些指示元素本身就是成矿元素或者为伴生元素。因此，勘查地球化学是一种直观的找矿方法。

勘查地球化学可以通过揭露原生地化异常，达到寻找岩石埋藏中不太深的盲矿和寻找第四纪覆盖层下面的隐伏矿体。

勘查地球化学工作的野外设备较为简便，采样速度快，随着样品分析方法的改进和计算机数据处理的采用，化探已成为一种多、快、好、生的找矿方法。尤其是在地质工作薄弱的地方，可以利用化探的方法迅速查明资源远景。从而达到“迅速掌握全局，逐步缩小靶区”的目的。

当然，地球化学也有一定的局限性，主要体现在：它的应用一方面受到自然条件的影响较大，并不是任何地区都能顺利的受到效果，应用勘查地球化技术的最好环境是位于温带气候其地形平缓的地区。另一方面受到分析技术的灵敏度和精确度的限制，不是任何矿种都能够发现，这一点可以随着分析测试技术的进一步发展而提高。

此外，化探并不能解决空间几何属性的问题，如矿体的形状、产状、埋深、倾向、倾角、厚度、延伸等。所以我们一定要根据具体情况，在详细分析基础地质资料的基础上和其他方法技术手段紧密的结合起来，发挥各种方法的特长，避免各种方法的短处，互相配合，才

能增大发现矿体的概率。

现代勘查地球化学分类及原理

地球化学找矿是通过发现异常、解释评价异常的过程来进行的。异常可以存在于各种于不同的介质中，根据进行地球化学调查介质的不同，地球化学找矿可以分为以下几个方面：

1.岩石地球化学找矿

2.土壤地球化学找矿

3.水系沉积物地球化学找矿

4.水地球化学找矿

5.气体地球化学找矿

6.生物地球化学找矿

目前，以岩石地球化学找矿，土壤地球化学找矿，水系沉积物地球化学找矿技术比较成熟，尤其是后二者在实际生产中得到广泛的应用，上世纪全国开展的1：20万化探扫面为我国寻找到了许多大中型矿床。

岩石地球化学找矿

岩石地球化学找矿是在查明岩石中元素分布的基础上，总结出元素分散集中的规律，研究其与成岩成矿作用的联系。通过发现异常和解释评价异常来进行找矿。岩石地球化学找矿的研究对象主要是岩石中的原生异常。

岩石地球化学异常形成原理：

在热液矿床成矿过程中，成晕元素主要呈液相迁移。元素在液相

条件下迁移的方式，主要有两种：渗透迁移、扩散迁移。

一、渗透迁移（压力差）

渗透迁移是指元素及其化合物随溶液运动而迁移。它是成晕过程中元素的主要迁移方式，这种迁移是主要由压力差造成的。这种压力差可使由地下深处上升来的含矿溶液，沿构造通道向压力减小的方向运动，而使元素在上部岩层中以渗透方式继续迁移。元素渗透迁移的主要通道是构造裂隙带，包括断裂带、片理化带、岩体与围岩的接触带、地层内的不整合面，也包括多含空隙的岩石等。

二、扩散迁移

扩散迁移是指元素在静止的溶液中，由浓度高处向浓度地处迁移。它主要是由浓度差所造成的。当含矿溶液与围岩接触时，由于含矿溶液与危岩中的空隙溶液（粒间溶液）内成矿成晕元素的浓度不同，成矿成晕元素由浓度高的含矿溶液向浓度低的空隙溶液迁移，并在空隙溶液中进一步向浓度低处继续迁移，直到有关元素的浓度达到平衡为止。

应用岩石地球化学找矿可以寻找多种矿床，应用的自然条件，最基本是有基岩出露，有覆盖层的地段，在有工程揭露基岩的情况下，也可以开展工作。

土壤地球化学找矿：

土壤地球化学找矿：应用土壤地球化学测量了解土壤中元素的分

布，总结元素的分散与浓积规律，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。

土壤地球化学异常形成原理：

土壤地球化学异常来自于两中途径：一、残坡积层中同生异常；

二、后生异常。

一、残坡积层中同生异常

残坡积层中同生异常的形成作用可以看成是单纯物理风化的产物，即机械分散晕。在重力及其他各种机械力的作用下，固体颗粒在地表有三种可能的运动方式：崩塌、潜动及碎屑扩散。从而形成异常二、后生异常

后生异常可以发育在任何介质中。形成异常的物质通常已经在活动相（水溶液、气体、植物体及大气搬运的质点）中迁移了或远或近的距离，而在异常地点沉积下来。在所有迁移的动力中，水溶液是最主要的。在任何介质中，所有元素都有一个同生含量，它是介质形成时所固有的，而后生异常总是叠加上去的。因此，

某一取样点上的实际含量可以看成由两部分组成：

C总=C同+C后

后生异常的解释比较困难，因为它与异常源的关系更疏远了。在同生部分起伏的背景上，微弱后生异常就更难识别。

土壤地球化学找矿是一种成熟、有效的常规地球化学找矿方法，它既可用于区域化探阶段（1∶20万—1∶5万地球化学调查），也

可在普查阶段、详查阶段使用。特别是在疏松层广泛覆盖区，它是一种有效的找矿方法。其主要应用于：

1．区域找矿普查中确定成矿带

2.检查区域水系沉积物地球化学异常

3.覆盖区化探找矿

水系沉积物地球化学找矿

水系沉积物地球化学找矿是通过对河流沟谷中的沉积物（包括湖泊近岸沉积物）的系统采样分析，研究元素在水系沉积物中的分布，发现地球化学异常，圈定找矿远景区和成矿有利地段，为进一步详细地球化学勘查和地质测量提供依据。

水系沉积物地球化学形成原理：

沟谷水系中的沉积物主要是地表水冲刷作用将地面斜坡上的疏松物带入沟谷，并沿沟谷继续搬运迁移，其中形成异常的物质沿着搬运方向呈拉长形式展布。因此，化探人员俗称为分散流。此类异常的物源追索，要逆着沉积物的搬运方向进行，异常源可能位于异常样点上游几百甚至几千米，矿与异常的空间关系疏远。但是由于这类异常物质搬运距离远，形成的异常易于发现，可以用稀疏的样品发现它，因此特别适用于概略普查阶段使用

前提与一般工作程序。

由于矿化及其原生晕经风化形成土壤，再进一步分散流入沟系，经历了两次分散，不仅异常面积大，而且介质中元素分布更加均匀，样品代表性强，可以用较少的样品控制较大的范围，不易遗漏异常。对于所发现的异常，具有明确的方向性和地形标志，易于追索和进一步检查。此外，顺沟谷采样，不用翻山越岭，通行条件较好，劳动强度小，样品易采、易加工，工作效率高。因此，特别适用于大面积概略初查阶段，以便迅速查明找矿远景区，为战略决策提供依据。多年来的实践证明，它是区域化探和化探普查阶段首选的找矿方法。

这种方法适用于地形切割较好，水系发育的中低山区和丘陵低山区。它用于铜、铅、锌等贱金属矿床，也适用于钨、锡、钼、铌、钽、铍、铀等稀有金属和放射性铀钍矿床，特别是金银贵金属这类“隐矿物”矿床。

水地球化学找矿：

由于地下水可带来潜水面附近的矿化信息，因此是找深部盲矿的有前景的方法。特别是不受覆盖物的限制，成为覆盖区找隐伏矿的重要方法。一个水样，汇集了汇水区的综合信息，与水系沉积物异常形成机理相似，故而有人又称水分散流，成为区域找矿的重要方法之一。

水地球化学异常形成主要来自三个方面的作用，包括：矿物的溶解作用、电化学溶解作用、微生物的作用。

1.矿物的溶解作用：

不是所有类型的矿床都有利于水化学异常的形成，而主要是那些成矿物质本身在天然水中有较大溶解度的矿床，以及那些虽然成矿物质本身在天然水中的溶解度并不大，但在表生条件下由于氧化作用，易于转化为易溶产物的矿床。如各种盐类矿床、石油、天然气矿床、金属硫化物矿床及放射性铀矿床等

2.电化学溶解：

具有不同导电性的和不同电极电位的矿物相互接触，就构成一对天然“原电池”。低电极电位的矿物相当于阴极，高电极电位的矿物相当于阳极上述化学过程表明，处于阴极的低电极电位矿物溶解了

3.微生物的作用：

微生物活动通过分泌有机酸和生物触媒，加速矿物分解。并且在长期的地质历史发展过程中，微生物具有在不同环境下生存的能力。

气体地球化学找矿

气体地球化学找矿是通过系统测量大气或壤中气的气体成分特征，发现异常进行找矿。

由于气体穿透力强、扩散迅速，反映深度大，人们一直寄希望于用它来找深部盲矿和隐伏矿。特别是在厚层覆盖区，其它方法受到限制时，气体地球化学方法就更被重视。气体地球化学找矿中研究应用较多的是烃类气体找石油天然气，He、Rn用于找铀矿，汞气、SO2、H2S、COS(羰基硫,别名硫化碳酰)和其它含硫气体，以及CO2、O2气异常用于找金属硫化物矿床、金银贵金属矿床。其中，应用较成功

的是烃类气体直接找油气田，汞气异常找硫化物矿床以及He、Rn 找铀矿。含硫气体、CO2等气体作为辅助性指标，在气体地球化学找矿中也有较广泛的应用。根据测量对象和采样方法的不同，气体地球化学找矿通常有三种方法：

1．土壤气体测量，亦称壤中气测量。

2．近地面气体测量，在地面行进中，抽吸气体测量。

3．航空气体测量：用装有高灵敏度仪器的飞机低空飞行，进行气体采样分析。

气体异常的形成原理

深成气是深部地质作用，主要是由岩浆脱气作用和放射性衰变作用产生的气体。前者主要以CO2、CO、CH4、H2S、CS2、H2等还原气体为主，后者主要是惰性气体。

表成气体则是在水、阳光、游离氧、生物作用下形成的，当然也包括有放射性衰变形成气体。由于地质条件不同，表成气体种类差异很大，碳酸盐岩地区，重碳酸盐分解形成以CO2为主的气体；有机质丰富的地层及疏松沉积物，细菌活动强烈，产生大量有机气体，缺氧条件形成CH4及其它碳氧化合物，富氧条件则形成CO2为主的气体。金属硫化物氧化，则形成各种含硫气体。归纳起来气体异常的来源，主要有以下三种：1．原生成矿作用的内生气体，2．矿石氧化的表生气体，3．放射性衰变形成的射气异常。

而其中应用比较成功的例子为汞蒸汽测量。

汞是典型的亲硫元素，在内生热液作用中与Cu、Pb、Zn、Ag、

Au、Cd、In、T1以及As、Sb、Bi、Se、Te等密切伴生，主要以类质同象赋存于许多金属硫化物中，低温阶段还能形成自己的独立矿物。一切含汞量高的地质体，都可能成为汞气异常的来源。主要是硫化物矿床、氧化物矿床、富汞岩石、地热田、油气田，人工污染源。

影响因素：气候、降水、土壤发育程度、地质构造（断裂发育）、捕汞设备，测试设备，汞气测量在金属矿床、石油、地热、地震、火山活动等很多方面都有成功的例子。是一种很有前景的测试方法。汞气可在多种情形下由固态向原子汞方向发展，并具有较强的挥发性和穿透性是它应用广泛的基础和前提。

生物地球化学找矿

生物与其生存环境是一个统一体。当土壤、岩石、水体及大气中存在地球化学异常时，必然会对生长在其中的生物发生影响：这种影响可以从两方面表现出来，一是引起生物体内化学成分的变化，其中最敏锐的要算微量元素含量及其组分的改变；二是生物的个体或群体的生态特征发生变异，甚至出现特殊的种属以至植物区系。相应地在勘查地球化学中把前者叫做生物地球化学异常，后者叫做地植物学异常

目前这种方法技术不是很成熟，在实际工作中应用较少。