深穿透地球化学方法全解

深穿透地球化学方法在矿产勘查中的应用

摘要常规的化探方法（如原生晕法、次生晕法、水化学法、分散流法等）在寻找近地表埋藏深度浅的矿体具有良好的效果，但是对于深部探矿存在一定的局限性。为了突破厚层覆盖物，获得深部隐伏矿的信息，各国学者逐步建立发展了深穿透地球化学方法。深穿透地球化学方法探测深度大，可达数百米；所测量的主要内容是直接来自深部矿体的直接信息；这种信息极为微弱，但这种微弱信息反而更可靠，因为常规化探中起干扰作用的物质发不出这种信息。本文主要介绍深穿透地球化学方法的研究状况、原理、在矿产勘查中应用及其存在的问题。

1前言

地球化学勘查简称化探，是一种找矿技术方法。它是系统地在不同尺度和规模上研究大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈、生物圈中的化学元素、同位素及其化学特征的空间分布变化规律，并探讨它们在宏观、微观尺度内的分配与迁移机制。常规的化探技术方法如原生晕法、次生晕法、水化学法、分散流法等，在矿产勘探中取得了良好的效果[1]。

随着勘查程度的提高，在出露区找到新矿床的可能性越来越小，因此寻找大型矿床的最大机遇出现在隐伏区[2]。为适应在隐伏区寻找新的大型矿床的需要，突破覆盖层、获得深部矿化信息就成为当务之急，深穿透地球化学方法应运而生。

深穿透地球化学是探测深部隐伏矿或地质体发出的直接信息的勘查地球化学理论与方法，通过研究隐伏矿成矿元素或伴生元素向地表的迁移机理和分散模式，含矿信息在地表的存在形式和富集规律，发展含矿信息采集、提取、分析和成果解释技术，以达到在覆盖区寻找隐伏矿的目的[3]。

2国内外研究状况

多年来地球化学方法主要用于圈定出露及亚出露矿化四周的地表次生分散晕和分散流找矿或圈定盲矿上方地表的原生晕找矿，取得极大效果，但对被厚层沉积物或厚层成矿后沉积岩或火山岩埋藏的矿体，由于地表次生异常与原生晕皆被掩蔽而显得无能为力[4]。

为适应在隐伏区寻找新的大型矿床的需要，突破覆盖层，获得深部矿化信息，国际上自50年代开始就致力于能探测更大深度的地球化学新方法研究。瑞典人

Kristiansson与Malmqvist首先提出的地气（geogas）方法；美国Clarke等人提出酶提取方法；在90年代初苏联提出引起广泛国际关注的电地球化学方法（CHIM）、元素有机态法（MPF）；澳大利亚Mann等人提出活动金属离子法（MMI）[4]。在形成机理的研究方面提出了地气流迁移理论模型、还原烟筒柱模型等。

我国地质工作者于上世纪六、七十年代开始，经多年研究于1990年代进一步发展了适合隐伏区矿产勘查的深穿透地球化学理论与方法[5]。如谢学锦、王学求等人提出的金属活动态法（MOMEO）。

深穿透地球化学勘查技术包括以下几个系列。（1）物理分离提取技术：细粒级测量、磁性分离氧化物测量；（2）电化学测量技术：大电流供电提取技术，小电流独立供电提取技术；（3）选择性化学提取技术：偏提取法、元素有机质形式结合法，活动金属离子法，酶提取法，金属活动态提取法；（4）气体和地气测量技术：地气测量，纳米物质测量，气溶胶测量，地球气纳微金属测量，气体测量（包括常规气体和烃类气体）；（5）水化学测量技术：元素测量、离子（硫酸根、氯离子、钙离子等）测量；（6）生物测量技术：植物、细菌测量。

3原理

各类矿床本身及其围岩中的成矿元素或伴生元素，以活动态的形式，在某种或几种营力作用下被迁移至地表[5]。常见的活动态包括各种离子、络合物、原子团、胶体、超微细的亚微米金属颗粒、铁族元素氧化物吸附和包裹金属、碳酸盐包裹金属、矿物颗粒间的成矿元素独立金属矿物（自然金属、金属互化物、硫化物等）。

一般认为元素被运移至地表的几种途径是：（1）风化过程中元素的物理和化学释放；（2）地下水循环将元素溶解带到地表；（3）离子扩散作用；（4）氧化还原作用（5）蒸发作用；（6）植物根系吸收；（7）气体扩散或被气体搬运。用适当的方法捕获或提取这些元素叠加在地表介质中的含量，可以达到寻找隐伏矿的目的[3]。不同的学者提出了不同的迁移模型，如离子扩散迁移模型（图1）、地下水溶解迁移模型（图2）、电化学迁移模型（图3）、地气流迁移模型（图4）、多营力迁移模型等[6]。

图1 离子扩散模型图2 水成异常模型

图3 电化学迁移模型图4 地气流迁移模型

深穿透地球化学理论与方法具有下列特点：（1）可以用于大面积隐伏区的战略性勘查；（2）方法具有广谱性，可以适应于不同景观条件的隐伏区；（3）可以提取活动态金属，这部分金属都是可以被成矿流体所利用的，这就使得我们有可能从微观精细的尺度认识成矿过程和控制矿床形成规模的“基因”，架起成矿学与找矿学的桥梁[7]。

4金属活动态法

上面提到了多种深穿透地球化学方法，鉴于篇幅限制，现在主要介绍金属活动态法（MOMEO）。

4.1理论基础

金属元素活动态测量方法提出的基本思想是在金属矿床及其围岩中，与矿有关的超微细金属或金属离子或化合物会相应增多，并会在某种营力作用下，如地下水、电场、地气流、蒸发作用、浓度梯度、毛细管作用等，向地表迁移，到达地表后被上覆土壤或其它疏松物的地球化学障所捕获，在原介质含量的基础上形

成活动态叠加含量，用适当的提取剂将这些元素叠加含量提取出来，从而达到寻找隐伏矿的目的。

金属元素在地表的活动态形式主要有以下几种：（1）离子状态；（2）各种可溶性化合物和络合物形式；（3）可溶性盐类；（4）胶体形式吸附在土壤颗粒表面；（5）呈离子或超微细颗粒吸附在粘土矿物表面，或呈可交换的离子态存在于粘土矿物之中；（6）不溶有机质结合形式；（7）呈离子或超微细颗粒吸附在矿物颗粒的氧化膜上。

4.2方法技术

对金属活动态的提取，不仅要破坏载体使金属释放出来，而且还要将释放出来的金属能够溶解于溶液中。金属活动态提取是针对金属活动态本身的，而不只是对载体的提取，故称之为金属活动态提取(MOMEO)。针对金属活动态的提取，提出了金属活动态2阶段提取方案：第一阶段是使用顺序提取的方法将载体由弱到强依次溶解，并使金属释放出来；第二阶段是对提取液的处理过程，将第一阶段释放出来的金属溶解于溶液中。

设计的金属活动态提取形式主要包括：（1）水提取态金属（包括金属离子、可溶性化合物、可溶性胶体和可溶性盐类中的金属元素）；（2）吸附和可交换金属；（3）有机质结合金属；（4）氧化物膜吸附或包裹金属。

分析方法以等离子质谱为主，并配合石墨炉原子吸收、预富集化学光谱和原子荧光光谱的分析测试系统，可分析30余种元素。可根据需要选择分析其中的一种或几种元素。一般来说，对金矿而言主要分析Au、Ag、As、Sb、Hg等元素，对于多金属矿主要分析Cu、Pb、Zn、Ag、Au等，对于铜镍硫化物矿床主要分析Cu、Cr、Ni、Co、Pb、Zn、Fe、Mn，对于铂族矿床主要分析Pt、Pd、Ir、Cu、Ni、Au等。

4.3实际应用

勘查地球化学的特点就是它借助于分析技术，可以有效识别肉眼无法识别的矿床类型或矿种，过去在发现难识别矿种或难识别类型上取得了巨大成功。但现在依然有些新的难识别矿种或难识别类型矿床，有待于深入研究和找矿技术的突破，如砂岩型铀矿、黑色岩系中铂族元素矿床、稀有分散元素矿床和油田中伴生的金属矿床等。 4.3.1砂岩型铀矿

过去对铀矿的勘查主要是利用放射性方法。放射性方法在铀矿找矿历史中发挥了巨大作用，但放射性方法只适用于寻找出露矿或近地表矿，即使只有几英尺土壤盖层或岩石盖层，该方法就无能为力[8]。现在世界各国都将找矿方向转向盆地中砂岩型铀矿。而盆地中砂岩型铀矿都为隐伏矿，产于地表以下几十米至几百米深处。因此，发展能用于盆地砂岩铀矿评价的地球化学方法是勘查地球化学面临的重要挑战。中国正在这方面取得重要进展，王学求等利用深穿透地球化学方法的元素活动态提取测量可以有效发现300m盖层以下的铀矿体，铀钼组合异常是砂岩型铀矿的最显著标志（图5）。

图5 深穿透地球化学活动态U、Mo测量可清晰发现砂岩型铀矿

4.3.2黑色岩系中铂族元素矿床

俄罗斯干谷PGE-Au矿床，德国-波兰交界地带Cu-Au-PGE矿床，加拿大育空Nick盆地Ni-Zn-Mo-PGE矿床的共同特征是都产于黑色岩系中。我国西南地区有大片黑色岩系分布，并且已经发现巨大的铂族元素、铜、镍等地球化学异常。但由于黑色岩系中含有大量有机碳和金属呈超微细分散状态，因此难以识别。这类矿床的地球化学勘查受到很多地球学家的关注。

4.3.3稀有分散元素矿床

过去勘查地球化学对稀有分散元素矿床的找矿方法和大面积地球化学填图所做的工作很少，勘查地球化学发挥的作用有限。但随着现代工业对这些元素的

大量需求以及环境问题对这些元素的研究兴趣，引起了勘查地球化学研究人员的注意。如中国的区域化探扫面计划所分析的39种元素，包括了极少几个元素，国际地球化学填图计划和全球地球化学填图计划在开始酝酿时，也只包括了少量这类元素，但后来增加到76种元素，新增加的元素大部分是这类元素。这76种元素的全国地球化学编图的进行和完成，将会为稀有分散元素矿床的发现提供重要的找矿线索。

4.3.4油田中伴生的金属矿床

过去由于受到认识的局限，对石油和金属矿的寻找是风马牛不相及的两件事，但现在越来越多的证据显示石油与某些金属矿有着密不可分的关系。在世界很多油田中都发现含有大量金。如胜利油田原油中金的浓度可达0.106-0.132g/t，据称是我国油田中石油含金量最高的。据胜利油田测井资料，在某钻孔中2400m处，有1g/t的金含量。像这样与石油相伴生的金属，由于面积巨大，尽管含量相对较低，只要开采技术过关，完全可以加以利用。

5存在的问题

（1）异常形成的时间、合理的采样深度是影响深部隐伏矿异常探测的两个关键要素。总的来说，没有任何一种技术能使用于所有地区和所有矿种。每种提取技术的应用，都在相当程度上受土壤物理化学性质（如组分、组构、pH、Eh、粒度等）的影响，指示元素的地表地球化学行为和样品加工分析过程中的思路、操作、控制技术都会左右测定和解释的结果。因此，采样深度与介质、“目标矿物”的选择、次生矿物中内外生组分的比例、提取剂的浓度、提取时的pH、胶体形成等问题，都是技术方法研究者和应用者必须面对的关键课题[5]。

（2）区分矿致异常与非矿异常。随着找矿难度的增加和众多复杂因素的干扰，勘查过程中往往能发现大量性质不明的化探异常，而仅从异常的规模、形态、元素含量以及从元素总量派生出的各种地球化学参数很难准确地判定异常的性质。因此，如何从为数众多的化探异常中快速筛选出最有找矿前景的靶区，并对矿体进行定位预测，成为目前化探勘查中的关键技术难题之一。

（3）与方法有关的基础性问题的研究，如活动性元素的存在形式、迁移机制等。由于元素从深部向地表迁移的机理难以直接观测，而且可能还有其他一些新的地质现象或作用营力未被发现和注意，因此这些基础性问题一直存在着争

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区域地球化学勘查数据处理方法研究冯慨

发布时间：2021-08-18T07:25:16.280Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：冯慨

[导读] 在区域地球化学勘查过程当中，会获得海量的地球化学数据，这些数据是十分宝贵的，在区域地球化学勘查过程当中，为了获得更多有价值的区域成矿信息和能够更加直观有效表达区域地球化学特征的信息，就要提高原始数据的获取能力。

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摘要：在区域地球化学勘查过程当中，会获得海量的地球化学数据，这些数据是十分宝贵的，在区域地球化学勘查过程当中，为了获得更多有价值的区域成矿信息和能够更加直观有效表达区域地球化学特征的信息，就要提高原始数据的获取能力。伴随着科学技术的发

展，区域地球化学勘查技术越来越多样化，本文围绕区域地球化学勘察数据处理的相关方法展开了分析探讨。

关键词：区域地球；化学勘察；数据处理方法

1、前言

区域地球化学勘查技术是一种科学找矿技术，如今被广泛的应用于找矿实践工作当中，并且也收获了很多的成功案例。这是因为如此区域地球化学勘查技术在众多的找矿方法当中有着不可替代的重要地位，也受到了社会的广泛关注，得到了快速的发展。近些年来，在特

殊景观区的地球化学找矿勘查技术研究方面取得了重大的突破，伴随着找矿难度越来越大，在地表全部发现矿的可能性降低，一些隐蔽地

区成为了区域地球化学勘查技术关注的重点对象，为了更加高效的寻找大型的隐伏矿，相关的地质工作者坚持不懈，展开了一系列的研

究，也引发出了很多区域地球化学勘查新技术，研究其数据处理方法，有利于技术进一步更新发展，为区域地球化学勘察技术提供更加科

学的发展思路。

2、特殊景观区区域地球化学勘察技术与深穿透地球化学勘察技术

2.1特殊景观地区的地球化学勘察技术

包括沼泽、森林等特殊景观在内的地区的地球化学勘察近年来受到广泛关注。在沼泽森林地区，常常容易产生影响区域地球化学勘查数据收集的各种因素，其中最突出的是大量有机质对元素的吸附作用，这种吸附作用很容易使元素集中在地表，对于不同地区而言，其有

矿产勘查中深穿透化探常见方法的应用

刘俊斌

【摘要】深穿透化探方法是一种可以用来寻找隐伏矿的方法,此种方法可以针对一些隐藏较深的隐伏矿进行勘探,并有效的提高第七测量和勘测地质金属含量的准确性.本文概述了深穿透化常见的4种方法,对深穿透化方法的应用现状以及实际应用的效能进行评,提高地质勘探人员的工作效率.

【期刊名称】《世界有色金属》

【年(卷),期】2017(000)006

【总页数】2页(P145,147)

【关键词】深穿透化探方法;矿产勘查;应用;研究

【作者】刘俊斌

【作者单位】吉林省勘查地球物理研究院,吉林长春130012

【正文语种】中文

【中图分类】P632

我国幅员辽阔，地大物博，矿产资源丰富，矿产业给在我国的经济发展中起到了一定的作用，并且为我国工业的发展奠定了一定的基础。现阶段矿业的发展仅局限于近地表的开采，位置较深，相对比较隐匿的矿产由于技术水平的限制，发现比较困难。针对一些隐伏矿需要通过借助先进的设备和技术才能被发现，现阶段我国常用的方法为深穿透化探方法，其技术含量高，为隐伏矿的发现提供了有效的方法，促进了勘探工作的开展。深穿透勘查地球化学方法是一种能够探测出深部隐伏矿体信息的勘查地球化学理论和技术方法。其方法主要包括两方面，第一：相对于其他方法探测的深度较大，一般情况下可超过百米；第二：能够直接的查找到矿产的信息。根据其定义范畴，深穿透勘查地球化学方法还包括以下几种方法：（1）地气法、气溶胶测量、纳米物质测量方法，此种方法主要应用于测量地气中金属含量。（2）有机质结合形式法、酶提取法、金属活动态测量法、活动肽金属离子法，以上方法主要应用于对矿体上方土壤中金属活动态的测量。其中地球化学方法、植物测量方法也可以纳入深穿透勘查地球化学方法中，都可以作为其理论依据。

地气测量法：深穿透化探中的地气测量法与常规的地气测量法存在一定的差异，尤其是在寻找矿体的过程中体现较为明显。针对于位置较深，应用常规方法无法勘测到的矿体，可采用地气测量法进行勘测。深部的矿体中存在着很多微量元素，一些微量元素可以跟随气泡上升到地表，在我们寻找氡这种物质时，同时会发现上升的气泡，气泡中携带了地下矿体的一些信息，我们在通过地表测量法，就可以发现地下隐伏的矿体。在隐伏矿上浮的气泡中携带金属信息的原理虽然尚不明确，但是这些情况不能对我们应用地气法造成影响，甚至在发现隐伏矿体断裂的检测上起到了一定的作用，成为勘查隐伏矿体的一种重要手段。

地质勘查中地球化学分析技术

在地质勘查领域，地球化学分析技术是一项至关重要的手段，它犹如一把神奇的钥匙，能够帮助我们揭开地球内部的神秘面纱，探寻隐藏在地下的矿产资源和地质奥秘。

地球化学分析技术的应用范围十分广泛。从寻找金属矿床，如金、铜、铅、锌等，到探测能源资源，如石油、天然气，再到研究地质环境和地质灾害，它都发挥着不可或缺的作用。在金属矿床勘查中，通过对土壤、岩石、水系沉积物等样品中的元素含量和分布特征进行分析，可以圈定出异常区域，为进一步的勘查工作提供重要的线索。而在能源勘查方面，地球化学分析有助于了解油气的生成、运移和聚集过程，提高勘探的成功率。

地球化学分析技术所依赖的原理，是基于不同地质体中元素的分布和迁移规律。各种地质作用会导致元素在不同的环境中发生富集或分散，从而形成特定的地球化学模式。例如，在热液成矿过程中，成矿元素会随着热液的流动在特定的部位沉淀富集。地球化学分析就是通过检测这些元素的异常分布，来推断地质过程和矿产的存在。

常见的地球化学分析方法多种多样。其中，原子吸收光谱法（AAS）是一种经典的技术，它能够准确测定样品中多种金属元素的含量。这种方法具有较高的灵敏度和准确性，但一次只能测定一种元素，分析效率相对较低。相比之下，电感耦合等离子体发射光谱法（ICPOES）和电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）则具有多元素同时分析的能力，大大提高了工作效率。ICPOES 可以同时测定数十种元素，而 ICPMS

则能够检测到更低浓度的元素，具有更高的灵敏度。

另外，X 射线荧光光谱法（XRF）也是一种常用的地球化学分析手段。它通过测量样品受 X 射线激发后产生的荧光光谱，来确定元素的种类和含量。这种方法无需对样品进行复杂的前处理，分析速度快，适用于大规模的样品分析。

在地质勘查中，样品的采集和处理是地球化学分析的重要环节。采样点的选择必须具有代表性，要综合考虑地质背景、地形地貌、土壤类型等因素。对于不同类型的样品，如岩石、土壤、水系沉积物等，采集方法和要求也有所不同。采集后的样品需要经过干燥、粉碎、研磨等处理过程，以保证样品的均匀性和代表性。在处理过程中，要严格避免样品的污染，确保分析结果的准确性。

地壳全元素探测——构建“化学地球”

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地壳全元素探测是“地壳探测工程”的重要组成部分(董树文和李廷栋，2009)，是为“地壳物质成分探测”做前期技术准备，培养地壳物质成分探测国际领先水平的研究团队，为下一步开展中国地壳物质成分探测奠定基础，并为最终建立“化学地球”和了解全球资源和环境变化提高坚实的技术保障和引领作用。

迄今为止人类已经发现了元素周期表上110种元素中的90种元素在自然界存在，正是这90种元素构成了地球上的一切生命与非生命，包括动物、植物和矿物。因此，对地壳中所有元素精确含量和分布的探测，对于了解地球演化、生命起源、解决人类所面临的资源和环境问题具有重大意义。

要实现对地壳物质成分的探测，首先需要解决探测技术问题:高精度地壳化学成分分析技术地壳深部物质成分的地球化学示踪技术盆地穿透性地球化学探测技术海量地球化学数据库管理与图形显示技术。其次，对地壳化学元素的精确探测，需要一套基准参考数据作为探测数据可靠性的标尺，这就要求我们必须---------------本文为网络收集精选范文、公文、论文、和其他应用文档，如需本文，请下载--------------

---------------本文为网络收集精选范文、公文、论文、和其他应用文档，如需本文，请下载-------------- 建立一个覆盖全国的地球化学基准网，按照地球化学基准网格，建立中国各主要大地构造单元不同时代地层、侵入岩和疏松物的76种元素基准值，制作元素含量基准地球化学图，为全面地壳物质成分精确探测提供基准参考数据和图件。在上述技术研制和基准参考值建立基础上，通过选择穿越不同大地构造单元和重要成矿区带的3个走廊带的试验与示范，精确探测走廊带内地壳的元素含量和时空变化，构建走廊带上不同大地构造单元的地壳地球化学模型，揭示不同大地构造单元物质成分演化历史和大型矿集区的成矿物质背景。最终成果表达需要一套搜索和检索软件，能对地球上化学成分信息(海量数据、图像、空间坐标等)在全球不同尺度的分布进行快速检索和图形化显示。类似于GoogleEarth软件。我们暂且称其为“化学地球”(GeochemicalEarth)。

论地质勘查与深部地质钻探寻矿技巧

325 科学管理2024年第4期

中国作为能源大国，地大物博，蕴含着丰富

的资源，而矿产资源作为能源体系中的主要资源

类型，对我国社会经济的发展具有重要的推进作

用。在地质勘查中，我们将自然界内经过长时间

形成的能够被人类利用的天然矿物资源称为矿产

资源，通常情况下，矿产资源主要分布在地表或

者地下，地理环境与地质条件较为复杂，因此，

想要获取大量的矿产资源，首先需要对其进行地

质勘探。尤其是近年来，地表资源被过度开发，

导致矿产资源的开发不得不向地下更深处进行，

地质勘查面临着前所未有的挑战，为此，为了满

足我国矿产资源日益增加的需求，相关科研人员

不断地对深部找矿技术进行改良与创新，极大的

推动了地质勘查领域的发展与进步，并取得了不

错的研究成果。就现阶段而言，关于走向深处，

向深处要资源的研究，我国创建了“三位一体”

的勘查区找矿理论，并依托该理论，对地质勘查

与深部地质的钻探寻矿技术进行了深入的研究，

比如“深穿透”地球化学法、金属矿地震技术、

地球化学测量法以及重磁法等[1]。基于此，本文在

文章中将结合具体矿产资源开发项目，对深部地

质的矿产开发技术进行分析研究。

随着时代的发展，人们生产生活质量水平

的显著提升，使得矿产资源的需求量快速增加，

进而导致向地质深部进行矿产资源的开发是必然

的。根据相关数据调查，目前我国矿产开采情况

在开采深度与数量上均存在严重的不足，与国外

相比，我国矿产开采平均深度不足500m，并且开

采深度超过1000m的矿山数量不足20，但是这些仅

有矿产区域去在地下较深的地方探寻到了大量的

矿产资源，展现出了巨大的深部找矿的潜力[2]。根

据国家矿产资源调查数据，现阶段我国全国固体

矿产勘查具体情况如下表所示。表1 全国固体矿产勘查情况一览表

开采深度/m钻孔数量/个占比/备注<200大约49000054.4%200-500大约28000031.1%500-1000大约11000012.2%1000-2000大约140001.56%2000-3000大约170其中煤田勘查14个，金属矿产34个，非金属117个，综合5个>30002孔深分别大约为4006m与3266m合计大约900000总之，就目前矿产资源开发现状而言，我国

浅谈常见的几种深穿透深部找矿技术

摘要深穿透勘查地球化学可以定义为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技术方法。深穿透地球化学通过研究成矿元素或伴生元素从隐伏矿向地表的迁移机理和分散模式、含矿信息在地表的存在形式和富集规律，发展含矿信息采集、提取与分析、成果解释技术，以达到寻找隐伏矿的目的。本文主要对在矿产勘查中应用到的深穿透化探方法进行详细的解析。

关键词深穿透化探；找矿；方法

1深穿透地球化学勘探的几种方法

目前，常见的深穿透勘查地球化学方法它包括了地气测量方法、活动态金属离子法、金属元素活动态测量法、电地球化学法等方法。

1.1地气测量方法

地气测量方法是检测气体中的固相微粒和指示元素含量；吴传璧、施俊法将这种以非常细小的固相微粒随地气流向上迁移的机制称为物质的“类气相”垂向迁移机制。这种迁移机制的要点包括：1）在覆盖层和近地表大气中，存在着能够反映地下深部隐伏矿体信息的固相微粒流。2）地幔脱气作用、大气与深部气体的交换和循环、覆盖层中的物质经细菌或氧化作用等产生的气体（CH4、CO2、SO2等）形成的地气流极可能是这些固相微粒的动力源。3）在隐伏矿之上几十米或几百米厚的覆盖层范围内，地气流垂向上升迁移可能是主导方向。此外，根据元素的结合能可以初步揭示金属元素的赋存状态，理论上认为，地气流中除了含有金属单质以外，还可能含有金属化合物。

但是，我们在这里所述的地气测量方法不同传统的Rn，CO2，Ar及Hg的气体地球化学方法，而是Malmqvist和Kristiansson。提出的以Geogas著称的地气法。在寻找铀矿的过程中，是通过对地表氡（ Rn）的测量，认为地下深部的气体呈微气泡形式上升，通过矿体时将成矿元素附着于气泡表面带到地表。20世纪90年代初地气法引入我国后，王学求进行了首次气体动态采样试验，发现矿体上方气体中异常金的存在，其后将该技术命名为地球气中纳微金属测量NAMEG（Nanoscale Metals in Earth—Gas），简称地球气测量，伍宗华等称之为气溶胶体测量。虽然隐伏矿产向上迁移并携带纳微金属溶胶等微粒的原理尚不清楚，但这并不妨碍人们捕集这些元素微粒并进行检测而应用于地质找矿。地气异常检测是揭示深部隐伏断裂的有效手段之一，常出现在隐伏断裂的正上方，异常的宽度基本反映隐伏断裂破碎带的宽度。地气土壤测量取样时，其异常所反映的往往是深部矿化。

深穿透地球化学

应用于覆盖区地球化学填图和矿产勘查的深穿透地球化学方法。

深穿透地球化学的概念：

研究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。

战略性与战术性深穿透地球化学方法:

特点:

* 适用于在调查程度较低或没有调查的大面积覆盖区的地球化学填图和迅速圈定有利于大矿巨矿或矿集区的战略靶区及矿体的战术定位，。

* 适用于各种覆盖区景观，包括冲积平原、戈壁沙漠、高寒草原、热带砖红土、森林沼泽等。

* 探测深度可达几百米，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，异常不受地表覆盖物影响。

* 对下列矿种特别有效： Au、Ag、Cu、Ni 和 PGE.

试验与应用效果:

上述两种深穿透地球化学方法，通过国家攀登项目、国家科技攻关项目和地矿部定向科研项目的实施，已经在国内外已知的巨型矿床，包括沙漠覆盖区的穆龙套金矿、热带深风化壳和后来沉积岩覆盖的奥林匹克坝Cu-U-Au-Ag矿和胶东金矿田的试验取得成功，并在中国的不同景观覆盖区进行了广泛的试验与应用检验，包括冲积平原的山东和安徽、干旱戈壁沙漠覆盖区的新疆、高寒草原覆盖区的川西北及热带砖红土覆盖区的桂西喀斯特地区等，总测量面积已达70万km2，采集各种样品10000余件，获得近10万个分析数据，圈出11个有利于大矿巨矿的战略靶区，其中有两处经检查已发现大规模的工业矿化。机制探讨：

1、成矿元素的溶解

地壳中各种物质之间都充满了极其复杂的物理与化学作用，地下水对矿体作用所引起的成矿元素溶解是这种作用的主要表现形式之一。溶解由多种因素造成，一般可概括为：(1)相邻矿物间的电极电位差造成的微电池溶解作用。在矿床中具有较高导电性矿物和具有不同电极电位的矿物混在一起，并有地下水流经矿体附近时，则可连续发生电化学溶解；(2) 宏观原电池溶解作用。这种作用主要发生在同一矿体处在两个不同的氧化还原环境和矿体中的矿物分带形成明显宏观电极电位差的情况下；(3) 酸碱度对溶解的影响。如pH<4.5的酸性水易溶解铀的氧化物，pH>8的碳酸型水可溶解所有铀矿物，而碱性水仅溶解铀的硅酸盐矿物；(4)化学成分对溶解的影响。如在各种离子中，Na-和Fe3+对铀的溶解影响最大，Ca2+和Mg2+次之。特别是地下水中富含CO2 和O2(更加速铀的溶解；(5)细菌对溶解的影响。细菌对元素溶解有很大影响，这种影响主要通过氧化与还原作用进行。例如自然界中存在的铁杆菌及硫杆菌可使Fe3+ 、Mn2+ 和S2+以及有机碳等氧化成高价态，成为U4+的氧化剂，从而使铀氧化易于溶解；（6）放射性元素衰变和硫化物反应释放出的热可促进元素溶解；（7）放射线照射引起元素溶解。这种溶解作用是根据室内模拟实验结果得出的。浸泡岩石的蒸馏水中的元素含量随钴源照射剂量和照射时间的增加而增大，其原因可能很复杂，但为研究元素溶解揭示出一条新思路。

深穿透地球化学方法

深穿透地球化学方法在矿产勘查中的应用

1前言

2国内外研究状况

深穿透地球化学勘查技术在金矿勘查中的应用

王振

【期刊名称】《《世界有色金属》》

【年(卷),期】2019(000)012

【总页数】2页(P107-108)

【关键词】深穿透地球化学勘查技术; 金矿床; 找矿应用

【作者】王振

【作者单位】甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院甘肃酒泉 735000

【正文语种】中文

【中图分类】P632.1

深穿透地球化学勘查技术是“就矿找矿、探边摸底”和“寻找盲矿体”的主要技术手段之一，是借助成矿作用过程中不同元素的迁移能力而导致在不同空间部位的富集规律来判断深部矿体空间位置的方法[1]。因此，深穿透地球化学勘查技术在深部找矿勘查中的应用越来越广泛，尤其是在金矿资源勘查中应用更是广泛，如构造原生晕找矿方法等。本文以某金矿为研究对象，分析深穿透地球化学勘查技术中的构造原生晕找矿方法在该金矿勘查中的应用。

1 样品的选取与制备

为了系统的采集与分析研究矿区样品中不同元素含量变化，对研究区已有地下工程（平硐、钻探）等进行系统采样，按照不同的中段分块采集，采用刻槽法取样。在采样过程中对节理密集区域、破碎带以及岩性分界点等部位进行加密取样。样品采集完成后进排样→干燥→破碎→缩分→研磨等程序送至实验室进行再处理及测试。样品采用ME-MS61四酸消解法电感耦合等离子体制谱测定超痕量元素含量，误差满足基本需求。

2 指示元素的确定

指示元素指的是与成矿作用关系密切或者能够反映成矿现象的一组元素组合，指示元素含量的变化是进一步加强矿床成因研究以及成矿作用过程的基础的、重要的依据，也是开展深部盲矿体体找矿预测的基础[2,3]。因此，必需确定研究区矿床的指示元素。一般来说，指示元素含量的变化与矿化存在密切联系，因此常作为找矿线索。前人通过对已知矿体的原生晕分析得出，金矿床的原生晕分带性特别明显，并认为一般由As-Sb-Ag-Hg构成前缘晕，Cu（Bi）-Pb-Zn组成中部晕，W-Mo-Co-Ni-Be-Sn组成尾部晕。

深穿透地球化学找矿方法在金属矿床深部找矿中的应用

赵青虎

【摘要】向地球深部进军是当前国家提出的重要战略之一,已知矿体外围及深部找矿勘查工作是延长矿山服务年限,扩大资源储量的重要手段.为了寻找深部隐伏矿体,提出了深穿透地球化学找矿方法.本文以酶提取测量方法、电地球化学方法和传统的找矿方法做对比,总结了酶提取测量方法和电地球化学方法在金矿深部勘查中的应用,认为深穿透地球化学找矿方法可以凸显元素异常变化特征,能够较为精确的反映深部隐伏的矿体,具有极为广阔的应用前景.

【期刊名称】《世界有色金属》

【年(卷),期】2018(000)016

【总页数】2页(P84-85)

【关键词】深穿透地球化学找矿方法;金属矿床;深部勘查

【作者】赵青虎

【作者单位】甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院,甘肃酒泉 735000

【正文语种】中文

【中图分类】P618.2

深穿透地球化学找矿方法是在探索深部找矿勘查实践中得出的一种找矿手段，被广泛的应用于深部盲矿体的找矿勘查中。自1997年深穿透地球化学概念提出以来，长达20多年的不断实践过程中，更加丰富了该方法[1]。本文在讲述深穿透地球化学找矿方法的基础上，通过某矿区的实践，对该方法在寻找隐伏矿体的应用进行验证。

1 常见的深穿透地球化学找矿方法

1.1 金属活动态测量方法

该方法的提出与成矿元素的运移有关，认为在金属矿床或其围岩中，与金属矿产有关的金属元素或其化合物含量相应增多，这些金属成矿元素在某种营力的作用下向地表运移，到达一定的地球化学障界面时沉淀下来，并逐渐累积，在现今技术条件下可以开发利用[1，2]。

1.2 酶提取测量方法

该方法认为借助葡萄糖氧化酶提取矿物表面附着的铁锰氧化物膜可以推断出隐伏矿体的空间位置[2]。成矿元素随着地下水运移或者热液向上运移时，被矿物颗粒表面吸附或植物根系吸附而堆积在地表，虽然说铁锰氧化物膜的含量较少，但对金属元素的捕获起着重要的作用，可间接的指示盲矿体的赋存位置。

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