区域化探异常的地球化学勘查评价方法技术进展综述

区域地球化学异常筛选与评价之地球化学勘查方法技术一直是矿产勘查技术领域的一个热点问题。章回顾了近十几年来区域地球化学异常筛选的方法与思路以及评价异常的勘查地球化学方法的一些进展，并根据不同的覆盖条件和勘查地球化学技术应用条件，把它们分为厚覆盖区勘查地球化学方法技术、基岩区勘查地球化学技术和生物地球化学勘查技术加以评述，最后提出多种地学信息综合集成，尤其是信息科学技术，如地理信息系统、卫星定位系统和遥感技术等互相协作较准确的筛选异常，多学科结合的立体勘查地球化学方法是区域地球化学异常评价以预测隐伏矿床的主要趋势。     

勘查地球化学数据挖掘与弱异常识别

我国积累的大量高质量、多元素、多尺度的地球化学数据,为矿产勘查与环境评价提供了有效的数据支撑。如何对这些数据进行二次开发和再利用,提取有价值的地球化学异常信息并带动找矿突破,是缓解当前矿产资源短缺的重要途径之一。在覆盖区和深部的找矿实践中,由于矿体埋深和覆盖层的影响,往往在表生介质中形成弱小的地球化学异常,识别和评价弱小地球化学异常是当前勘查地球化学数据处理的重要方向之一。本文围绕地球化学异常信息的提取和评价,主要从以下几个方面讨论了相关的国内外研究进展和发展趋势:勘查地球化学数据处理与异常识别方法和模型,勘查地球化学数据闭合效应的影响及其解决方案,基于大数据和机器学习的勘查地球化学数据处理以及弱小地球化学异常的识别和评价。研究发现,在地质环境的约束下,基于大数据思维和机器学习相结合的方法,注重地球化学空间分布模式与已发现矿床的相关关系,同时使用所有地球化学变量能有效刻画具有非线性特征的地球化学空间分布模式,可识别出传统方法无法识别的异常,为开展地球化学空间模式识别与异常提取提供了新的途径。     

勘查地球化学主要新进展与今后的重要发展领域

对国内外勘查地球化学一些最新进展进行了综述,认为矿体-成矿系列地球化学异常模式、矿区化探和隐伏矿体定位预测依然是今后的重要领域.同时提出急需建立新的生态环境地球化学理论体系,认为固体矿山受损生态系统的地球化学恢复前景广阔,值得重视的地方病生态环境地球化学预防-预警体系仍需加强.需要开拓研究的新领域有：污染土壤和水体植物地球化学修复理论和新技术、特殊地质环境与综合生态农林业开发的应用地球化学;国外特殊景观地球化学勘查新方法试验和应用研究.     

祁连山木里地区天然气水合物地球化学勘查

目前,陆域永久冻土带天然气水合物勘查没有形成一种有效的勘测技术,成为冻土带水合物勘探的瓶颈。笔者在祁连山木里天然气水合物发现区进行地球化学勘查方法技术试验,试验结果表明:水合物发现区浅表土壤酸解烃、顶空气等地球化学指标具有明显异常,地球化学异常与水合物为同源成因,初步提出木里地区天然气水合物地球化学勘查模式。     

环境的地球化学勘查及其应用

地球化学勘查方法在解决环境问题时有其独到的特点.本文详细地介绍了利用地球化学勘查的方法解决环境问题的历史,对比了地球化学勘查方法与常规的环境监测方法的优缺点、总结了地球化学勘查方法在研究自然污染、人为污染、农业问题和人类健康等方面的应用情况.地球化学勘查的方法和理论可以扩展和深化环境问题的研究,同时也开拓了地球化学勘查的一个新领域——环境地球化学勘查.     

贵州省1∶500 000地球化学块体图编制及应用

地球化学块体制作方法主要是运用地球化学块体的理论与方法技术，利用GeoMDIS2000软件系统制作地球化学块体图及统计与块体相关的参数。并通过对贵州区域化探资料剖析，划分出不同级次的地球化学块体，进行资源潜力评价和矿床规模预测。为矿产资源勘查及新一轮异常查证提供了战略靶区。     

矿产勘查地球化学:过去的成就与未来的挑战

勘查地球化学经过 70年的发展 ,已从矿产勘查从属地位的一种战术手段上升到能左右整个矿产勘查全局的战略地位 ,并且从一门经验或技术 ,发展成为一门地学分支科学。这主要表现在 (1)系统地建立了各种类型的地球化学分散模式 ,并根据这些分散模式所形成的地球化学异常去追踪和发现矿床的理论 ;(2 )发展了各种尺度和各种不同介质的地球化学采样方法 ,多元素高灵敏分析方法和数据处理与图件表达方法 ;(3)发展了不同尺度 (局部、区域、国家和全球 )地球化学填图理论 ,一些国家开始陆续完成和出版了区域性或国家性地球化学图 ;(4 )在全世界发现了一大批新的矿产地 ,包括从 2 0世纪 30年代一直延续到 70年代在前苏联、北美和南美发现的许多斑岩铜矿 ,70年代在北美发现许多铀矿 ,80年代开始在中国发现数百个金矿。勘查地球化学尽管取得了从理论到实践的很大成功 ,但它也面临如下的挑战 :(1)全球各种介质中的地球化学基准与全球地球化学填图 ,(2 )隐伏区三维地球化学分散模式、深穿透地球化学与隐伏区矿产勘查 ,(3)巨量金属的聚集机理、地球化学块体与大型矿集区或巨型矿床的定量评价 ,(4 )难识别矿种或难识别类型的地球化学勘查与评价方法。     

大型铜多金属矿床地球化学异常评价指标的量化研究

集20多个铜、多金属矿床的区域、矿带(田)、矿床不同比例尺的地质、地球化学勘查资料,研制了定量评价大矿异常的地球化学方法。在系统研究不同规模多种勘查尺度地球化学异常特征的基础上,初步总结了评价大型矿床的地球化学量化评价预测指标。     

进入21世纪中国化探发展路线图

笔者回顾了近年来中国化探的一些理论与方法技术上的重大新进展,立足于地球化学填图基础上的矿集区、多元素异常集结区与地球化学块体理论,利用地球化学资料进行矿产资源潜力评价与稀有分散元素独立成矿的可能性评价,利用地球化学资料进行成矿岩体演化与中国西南大地幔柱的初步研究,这些探索性的研究均取得了令人鼓舞的成就。化探方法技术的应用成果显著,如地球化学填图与矿产勘查一体化,多元素分析与分析质量监控方法不断完善外来物覆盖浅钻取样,深穿透地球化学方法,全国生态、农业、环境地球化学调查,全球地球化学填图方法研究等。在回顾近年化探成果的基础上,提出中国化探在21世纪的发展,整体思路是立足于地球化学填图及地球化学填图与矿产勘查一体化。需要有将研究、填图、调查、勘查、工程一体化的大科学计划。提出了涉及地球化学填图、矿产勘查与综合利用、能源勘查、生态环境调查、全球变化研究等的12个重点发展方向。     

新疆东天山地区土屋、延东铜矿地球化学特征与异常查证方法

对土屋地区干旱荒漠景观地球化学条件和勘查地球化学方法进行了分析，对比研究了不同比例尺地球化学异常特征及对矿床的反映能力，指出了该区铜元素是预测铜矿的最重要的指示元素，论证了在区域铜高背景区和异常区开展1：5万化探是进一步定性、定位预测矿区、矿床的重要环节，提出了东天山地区经济、有效的地球化学勘查和异常查证方法技术组合。     

地质异常的奇异性度量与隐伏源致矿异常识别

以个旧锡多金属矿床为例,研究了致矿地质异常的非线性特征.从异常地质事件和成矿作用的奇异性出发,定量分析了地质异常的奇异性、不连续性、非平稳性、混沌性、自相似性、临界性等非线性特征.在此基础上,详细介绍了局部奇异性分析原理和方法,论述了奇异性指数对隐伏源异常的识别能力.结果表明,奇异性分析方法在个旧地区水系沉积物地球化学数据处理和隐伏源地球化学异常识别和圈定应用中是有效的.分析结果一定程度上消除了隐伏源深度的影响,所圈定的局部地球化学异常不仅在个旧东区较好地对应了已发现的大型锡矿床的分布,而且在其他低缓地球化学异常区也圈定了多处局部异常,为进一步开展锡矿勘查提供了重要靶区.奇异性理论和方法有望为深部矿产预测、隐伏矿预测、覆盖区矿产预测等特殊环境开展矿产预测提供了新的实用性理论和方法技术.      

覆盖区矿产综合预测思路与方法

围绕覆盖区矿产综合预测的基本思路和关键方法问题,讨论了非线性矿产预测理论和方法如何在覆盖区矿产综合预测中发挥作用,重点介绍了成矿奇异性理论与非线性矿产预测方法在覆盖区矿产预测“弱信息”提取、“复合叠加信息”分解、“缺失和不完整信息”融合等关键问题中的应用.结合正在实施的中国地质调查局“覆盖区矿产综合预测”计划项目,介绍了三方面的研究进展:(1)覆盖层中地球化学元素迁移机理与覆盖层对地表地球化学异常的屏蔽和衰减作用;(2)如何识别由于覆盖层影响而造成的“弱”且“复杂”的地球化学异常;(3)如何综合具有缺失或不完整的多元勘查信息以达到提高覆盖区矿产综合预测精度、降低预测不确定性的目的.以东天山戈壁沙漠覆盖区海相火山岩型铁矿、大兴安岭南部草原覆盖区铁多金属矿、武夷山层控矽卡岩型铁矿等矿床预测为例,介绍了综合预测方法的应用过程和应用效果.研究结果表明,奇异性理论和分析方法可以有效地用于提取水系沉积物地球化学和地球物理(重、磁)弱异常,合理分解复合叠加异常,在此基础上,采用地球化学和地球物理异常的数据融合技术,分别建立了推断铁镁质火山岩、中酸性侵入岩、矽卡岩和热液蚀变等成矿或控矿地质要素的综合信息模型,以及基于综合预测要素建立的覆盖区矿产预测后验概率证据权模型和模糊逻辑模型.应用结果显示,介绍的预测方法不仅可以在出露区圈定成矿远景区,而且在戈壁沙漠覆盖区及第三、第四系松散沉积物覆盖区等均可圈出具有重要资源潜力的远景区,这些远景区往往会被传统的预测方法所遗漏.      

金属活动态测量在冲积平原覆盖区隐伏矿的试验研究——以安徽无为龙潭头硫铁矿为例

随着出露区矿产资源的日益枯竭,覆盖区已逐渐成为矿产勘查的重点。传统化探方法难以在覆盖区发挥作用,而金属活动态测量法可以提取与深部隐伏矿体有关的矿化信息。该方法在冲积平原覆盖区还缺乏相关研究。以安徽无为龙潭头隐伏硫铁矿为例,开展土壤全量和金属活动态测量的试验研究。结果显示:土壤全量测量在隐伏矿体上方无异常显示。金属活动态测量中,Cu和S元素的水溶态,Fe元素的铁锰氧化物态和吸附态均呈现出高异常值,异常衬度达到2及以上。其中S元素的水溶态异常最明显,含量峰值达14.8×10^-9,背景值为4.81×10^-9,异常衬度3.08。其次,Cu元素的有机态和S元素的铁锰氧化物态呈现较高异常,异常衬度1.5以上。金属活动态测量提取的异常均位于隐伏矿体上方,且与赋矿主断裂空间关系密切。本次试验研究表明,金属活动态测量可以有效提取与龙潭头隐伏矿床有关的地球化学异常,该方法在冲积平原覆盖区应当有着较好的应用前景,但仍需要更进一步地研究,以建立相应的方法技术流程与标准。     

我国西部特殊景观区化探方法研究进展

西部特殊景观区的化探方法研究一直是中国化探界的一个研究热点和难点.在岩石出露、水系发育地区可以沿用传统的水系沉积物化探方法,但在覆盖景观区,常规化探方法效果并不理想.目前,谢学锦和王学求所提出的深穿透地球化学方法,经过一系列的实验研究,证明其能在覆盖区达到快速有效地圈定战略靶区的作用,具有广泛的应用前景.要做好西部特殊景观区的化探工作,化探科研人员必需采取新方法、新思路,继续系统地开展化探方法技术研究,通过不懈的努力最终找到一套适合中国西部特殊景观区特别是覆盖区的行之有效的化探方法.     

Geochemical and Geophysical Data Processing Aided by“Multifractal-Spectrum”Filters for GIS-Based Mineral Exploration

The commonesttask in m ineral exploration is to separateanomalies to reflect distinct geochemical processes (and geo-physical objects) such as m ineralization of various types.Thispaper introduces the recently- developed“multifractal- spec-trum”filters(MSF) for separating various types of geochemi-cal and geophysical anomalies from their the background basedon the distributions of their two- dimensional power spectra(Cheng et al.,1999) . The processing of lake- sediment geo-chemical data an…     

土壤地球化学测量在博茨瓦纳中部地区的应用

通过在博茨瓦纳中部区Tonota-Foley一带的找矿勘查,探讨土壤地球化学测量方法在博茨瓦纳热带干旱草原景观区的应用效果。利用该方法,在Tonota-Foley一带圈定出化探综合异常17处,通过对典型异常的查证工作,运用槽探工程,查明了异常源为方解石蛇纹岩体,说明土壤地球化学测量方法适用于博茨瓦纳中部地区的景观条件,圈定的异常准确、有效,该方法可在博茨瓦纳同类地区推广使用。     

土壤(土被)中后生异常与深穿透地球化学

本文论述了土壤定义、土壤中同生组分和后生组分,重点论述了后生异常,特别是上置后生异常。提出深穿透化探技术设计原理是提取土壤中来自深部与矿化有关的后生组分,而尽可能不破坏或少破坏土壤基体(同生组分)。用实例说明同生异常和后生异常特征,为什么常规化探(全量)难以在运积物覆盖区隐伏矿勘查中发挥作用的原因。从提取土壤后生异常角度,分析了各种深穿透技术历史、现状和存在问题。     

岩屑测量方法在干旱荒漠区的找矿效果——以贺兰山北段嘎拉斯台白钨矿的发现为例

贺兰山北段地区构造活运强裂,中酸性侵入岩发育,化探异常普遍存在,找矿标志信息丰富,是金、钨等矿产的富集区。该区属干旱低山丘陵荒漠地球化学景观区,前人在该区完成的1∶20万水系沉积物测量工作受采样介质、样品粒级、测试设备、分析方法等条件限制,获得的有用找矿信息不强。本次化探工作采用不规则网1∶5万岩屑测量、-4～+20目采样粒级及采样层位为C层的工作技术方法,共圈定30个综合异常,呈NE向带状分布。通过异常查证,新发现各类矿点、矿化点14处,圈定出3个找矿远景区,优选出9个找矿靶区,取得了较好的找矿成果。此外,本次工作首次在太古宇贺兰山岩群第二岩组硅化浅粒岩中发现了层控型白钨矿,其形成环境与国内已知的白钨矿矿床的形成环境完全不同,矿体产于太古宙中深变质岩系中,呈层状、似层状。此类矿床鲜有报道,因此,该钨矿的发现,对在前寒武纪中深变质岩中寻找层控型白钨矿具深远意义,也为该区在白钨矿找矿上提供了参考。     

智利HNX铜矿区物化探异常特征及其找矿意义

在智利第一大区HNX矿区通过物化探手段进行找矿,取得了良好效果,高精度磁法发现断裂34条,综合物探剖面解析了矿化蚀变与断裂构造关系,土壤地球化学测量圈定11处综合异常,通过异常查证发现5处矿化集中区,该区具有较大的找矿潜力,物化探异常在智利北部特殊景观区寻找金属矿的实践中具有重要的指导意义。