油气田上地气物质迁移机制研究

将地气测量技术应用于油气田勘查及评价工作中,地气测量反映出４０００多ｍ的深部构造形成的弱异常,地气异常间接批示了该地区的含气性。地气物质迁移机理研究结果表明,采样器上沉积的物质是以纳米级微粒及其集合体形式存在的。这些纳米级微粒由于具有一系列物理和化学特性,使得它可以与地壳中上升气流的气体相吸咐,随着垂向迁移的气体而上升。不断产生的纳米级微粒被上升气流带到地表,从而在地表形成地气异常。     

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。     

地气测量技术在江西省萍乐坳陷带西段找煤工作中适用性的探讨

在深入研究地气测量技术和江西省萍乐坳陷西段地质特征基础上,通过对已知煤层隐伏区—丰城煤矿区进行野外地质调查,在隐伏煤层区与无煤区采集土壤样品,运用酸解烃法测量土壤中甲烷等烃类气体含量。其成果显示,隐伏煤层区在地表土壤中呈现明显的甲烷正异常。对未知含煤区—洪塘普查区进行地气测量工作,预测隐伏煤层区,并进行钻探验证,其成果与预测一致。     

地气测量技术及在隐伏矿找矿中的应用研究

通过铅锌矿地气模型模拟研究了地气流作用下,成矿元素及围岩中多种元素的迁移现象及规律。实验结果表明:铅锌矿的成矿元素Pb、Zn因迁出率大,伴生元素Cu、Mo、Au因迁出比大,可以在矿体上方形成易识别的地气异常,适合作为指矿元素。围岩对矿体中元素迁移存在复杂影响,但不会掩盖指矿元素形成的地气异常。在粤北隐伏花岗岩铀矿、桂北隐伏锌铜矿、湘南坪宝地区先后开展了地气测量探测隐伏金属矿研究及应用。根据室内实验及多个矿区、不同矿种上开展地气探测工作的成果,对地气法探测隐伏金属矿的有效性、地气场所包含的找矿与地质信息、地气测量的有效探测深度及地气异常与矿体的空间关联性、地表影响等问题进行了分析讨论。获取的资料表明:隐伏金属矿正上方均有成矿主元素及一批共(伴)生元素形成的地气异常;这种异常随矿体埋深增大,其幅度不是降低而是增大;地气法探测隐伏金属矿的有效深度可以达到千米尺度;地表污染不会对地气测量产生影响。     

贵州关岭丙坝铜矿床地气微粒特征

为了查明地气微粒特征与隐伏矿体的关系,对贵州关岭丙坝铜矿床进行地气微粒采样,并用透射电子显微镜进行分析。研究结果表明:地气微粒存在形式有微粒聚合体和单个微粒,以微粒聚合体为主。单个微粒形态各异,有球状、板状、立方状、椭球状、条状、不规则状等,粒度一般在几纳米到300nm之间;微粒聚合体多呈链状、浑圆状、不规则状。微粒的元素组成与地下隐伏矿体具有较好的相关性,且发现较多微粒中含有高浓度的Fe、Mn、Pb、Zn等元素,这无疑对该矿区今后的地质找矿具有指导意义。此外,通过对比不同矿床的地气微粒特征,发现矿床类型不同,微粒的种类、成分、形态等特征有差异,但相同类型的矿床却具有较大相似性。矿床地气微粒特征与地下隐伏矿床具有较好相关性,在相似地质环境下形成的矿床微粒元素组成、大小大体上具有相似性,但其间的微粒组合、形态等仍会存在一定的差异性。因此,可以通过对隐伏金属矿床地气微粒特征的研究,建立不同矿床类型地气微粒特征模型。     

地气测量的原理及其在地质勘查中的应用

本文介绍了金属气体和金属微粒的形成、地气流的垂向搬运以及内生金属矿床周围地气分散晕的广泛存在,同时还介绍了地气测量在找隐伏矿和勘查运积物覆盖下的岩石类型的应用前景。     

地气测量研究现状及其影响因素

地气测量是寻找深部隐伏矿床的一种化探新方法，目前这一方法已在许多国家和地区应用并迅速发展，作者着重综述了地气测量的研究历史、现状及存在的问题，指出了季节的变化、土壤中氢氧化铁及温度与pH值对纳米微料的吸附作用等问题，是地气测量效果的显著影响因素。     

地壳内上升气流对物质的迁移及地气测量原理

对地气采样片上地气物质状态观测，上升气流模拟模型以及扩散模型实验初步证明，地气物质是以纳米级微粒形式迁移；上升气流对物质的过移作用比物质扩散作用要强得多。结合对８个地区已知金矿地气测量成果，讨论了地气测量原理，认为是地壳内上升气流携带纳米级成矿物质至地表，在矿化体垂向投影的地表位置形成矿致地气异常。     

冲积平原区隐伏金属矿地气法试验研究

文章通过冲积平原区(山东王家庄铜矿区)的地气试验研究及其与常规土壤测量结果的对比,总结了冲积平原区隐伏金属矿矿床上方地气元素的分布特征.研究结果认为:①在不同覆盖条件、常规土壤测量无效的情况下,地气测量均可发现清晰的金属元素异常,异常强度高,且与矿体空间位置相吻合;显示出地气法在厚覆盖条件下对隐伏金属矿的独特作用;②液...     

地气测量研究及在东季金矿的试验

用中子活化分析技术及新研制的地气采集装置,在山东省东季金矿上进行了地气探测及异常研究。文中讨论了对于找隐伏金矿,INAA优于PIXE技术。在构造含矿带上方有明显的La、K、Na、Fe、Sc、Au、As、Cr、Sb及Zn等元素的地气异常。在隐伏矿上方有Au、As、Cr、Sb及Zn等元素异常存在。认为地气中这些金属元素的异常是一种良好的地下金矿化的地表直接指示。     

隐伏矿床上方纳米铜颗粒存在形式与成因

在铜镍矿床覆盖层土壤颗粒中和其下伏原生矿石中同时采集到金属纳米颗粒,颗粒在其粒径大小、形貌、连接和簇聚形式、微粒元素组合等性质上相似,表明两者为同成因物质,是内生成矿作用元素存在形式,土壤颗粒中金属纳米颗粒来自深部矿体。在金矿上方土壤颗粒中采集的纳米金属颗粒,与在铜镍矿床覆盖层土壤颗粒中采集观测到的微粒,在微粒性质可以对比,表明元素的纳米微粒是稳定形式,在其源区形成后可借助多种营力,穿越后期地质作用覆盖层,在近地表被土壤地球化学障捕获滞留,是深部矿化的有效传递物质。深穿透地球化学技术可从土壤中分离富集采集到此纳米微粒,并通过其微粒性质,追踪其源区性质。此研究结果在实用意义上,可为以土壤作为采样介质的深穿透地球化学勘查探测覆盖区隐伏矿方法提供理论依据。     

地气动态提取技术的研制及在寻找隐伏矿上的初步试验

地气探测技术是８０年代中期发展起来的寻找隐伏矿的化探新方法。这种方法有可能为当前和今后解决寻找厚层运积物覆盖区的隐伏矿所面临的难题提供一种强有力的手段。但由于其效率低、成本高、操作不方便限制了它的使用。为此，我们开发研制了一种快速动态提取地气技术。通过在某一隐伏矿上的试验，取得了令人满意的效果，并从理论上探讨了地气的迁移机制。为今后开展利用这一技术寻找厚层运积物覆盖区隐伏矿的工作创造了良好的开端。     

地气动态提取技术的研制及在寻找隐伏矿上的初步试验

地气探测技术是80年代中期发展起来的寻找隐伏矿的化探新方法.这种方法有可能为当前和今后解决寻找厚层运积物覆盖区的隐伏矿所面临的难题提供一种强有力的手段.但由于其效率低、成本高、操作不方便限制了它的使用.为此,我们开发研制了一种快速动态提取地气技术.通过在某一隐伏矿上的试验,取得了令人满意的效果,并从理论上探讨了地气的迁移机制.为今后开展利用这一技术寻找厚层运积物覆盖区隐伏矿的工作创造了良好的开端.     

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。     

大深度隐伏多金属矿地气探测试验

以广西大厂矿区内埋深超过800 m的95号锌铜矿体为研究对象,采用快速地气采样装置和ICP-MS分析技术对大深度隐伏多金属矿进行地气测量试验.结果表明,矿体上方Zn、Cu地气异常超过背景值3倍以上,Pb、As、Cd、Bi、Co、Cs、Mo、Rb等也呈现显著异常,证实采用地气测量探测埋深超过800 m的大深度隐伏矿体是完全可行的.     

纳米金属微粒发现——深穿透地球化学的微观证据

在400m深度隐伏铜镍矿上方气体和固体介质中同时发现纳米级铜等金属微粒。透射电镜下显像直观、质感,图像清晰。单个金属微粒呈球形或椭球形,多个微粒大多构成团聚体。单个金属微粒粒径主体在几十纳米,最小到10nm,大到上百个nm。微粒具有有序晶体结构。原位测量微粒成分为:①单一成分纳米自然铜微粒;②金属复合成分纳米微粒Cu-Fe,Cu-Ag,Cu-Cr,Cu-Ni,Cu-Fe-Mn;③含有Si、Al、Ca、O、P复杂成分的纳米Cu微粒。在地气和土壤中微粒大小、形貌特点和成分基本相似,同时微粒具有有序晶体结构。以上事实说明二者之间具有成因联系,即都来自于矿体。在实验室建立的模拟迁移柱,证实纳米金属微粒具有极强的穿透能力和快速迁移能力。这不仅为深穿透地球化学提供了直接的微观证据,而且为利用土壤作为采样介质的微粒分离深穿透地球化学技术寻找隐伏矿具有重要的应用价值。     

盆地金属矿穿透性地球化学勘查模型与案例

近20年来,越来越多的大型金属矿床在盆地内部及其边缘被发现。传统的勘查地球化学方法对盆地及盆山边缘覆盖区无能为力,深穿透地球化学探测技术为解决盆地及其边缘覆盖区找矿难题提供了一种行之有效的手段。文章通过对沉积砂岩盆地铀矿、火山岩盆地银多金属矿、变质岩盖层铜镍矿和沉积盖层金矿开展探测试验,得出:(1)砂岩型铀矿中活动性铀主要以铀酰络阳离子的形式存在,铀酰络阳离子很容易受地下水运动及蒸发蒸腾作用而发生迁移,迁移通道包括砂岩的孔隙、构造裂隙等,到达地表后,铀酰络阳离子易与土壤中带负电的黏土矿物结合而赋存其中,使用微细粒分离和活动态提取两种方法均能圈定矿致异常;(2)火山岩盆地中,与火山岩近乎同期形成的矿床,矿床形成过程中含矿流体携带成矿元素银、金、铜等沿构造裂隙运移,迁移到地表后被土壤中的黏土矿物所吸附,使用土壤活动态测量和微细粒分离测量均能有效圈定已知矿体,异常直接位于矿体上方;(3)变质岩盆地超基性岩体在侵位过程中,岩体与变质岩接触带将产生大量的构造裂隙,因此当流体通过岩体与围岩接触带时,将携带矿体中铜、镍向上迁移至地表,形成环状异常;(4)洛宁盆地金矿成矿过程中,成矿元素金、银等以络合物、纳米级单质或合金等形式通过流体携带顺着构造破碎带向上迁移,地表岩石风化发生成矿元素解离,后期被黄土覆盖,矿体或岩石解离的化合物或纳米颗粒可以穿过黄土孔隙向上迁移至地表,并赋存于表层黄土的细粒级黏土中,因此采用土壤微细粒分离测量可圈出矿致异常。本文根据深穿透地球化学方法应用效果,异常的形态,并结合盖层的特点,成矿元素的存在形式、迁移方式以及在地表的赋存状态,初步建立了盆地金属矿深穿透地球化学勘查模型,为盆地盖层区地球化学勘查提供了理论与技术支撑。