从第十六届国际化探大会看当前金矿化探现状及未来发展趋势

1993年9月1日至6日在北京召开的第16届国际化探大会上,在所有的八个分会上共宣读论文94篇,其中金矿化探文章21篇,占22写左右,位居首位。另外在金矿化探专题讨论会上还有15篇特邀文章,在论文展示上也有近四分之一是有关金矿化探的题目。从文章所占的比例和数量上看金矿化探在整个化探学科中仍然占有重要位置。这从一个侧面也反映了化探在找金中起着重要的作用。这些文章内容襄括了世界各地、各种不同景观条件的金矿化探工作,也包括了金的室内外分析的最新方法技术。可以说,这些金矿化探文章比较全面地反映了目前世界各地金矿化探的水平和发展趋势。     

深穿透地球化学方法在山东大尹格庄金矿区试验研究

山东大尹格庄金矿埋深距地表距离大于200 m,属典型的隐伏矿床。选择大尹格庄金矿开展金属活动态测量、地球气测量、地电化学测量、土壤全量测量的方法,以检验深穿透地球化学方法勘查隐伏矿的有效性。试验结果显示:在埋深达300 m的隐伏金矿体上方发现了较明显的地球气、水提取与地电化学Au异常,异常与已知金矿体位置吻合程度较高,而土壤全量测量只在蚀变带头部有所反映,显示了深穿透地球化学方法在隐伏矿勘查中的良好应用前景。     

巨型矿床与大型矿集区勘查地球化学

巨型矿床和大型矿集区有着巨量的成矿物质供应与聚集,表现为地壳上存在某些成矿元素含量高度聚集的地球化学块体．地球化学块体中只有一部分呈活动态易被各种流体携带的金属才能逐步浓集成矿,并在大矿、巨矿和矿集区周围留下一系列套合的地球化学模式谱系。文中阐述了发现和识别大矿、巨矿和矿集区四周套合地球化学模式的采样系统,研制了能觉察地下深部发出极微弱直接找矿信息的深穿透地球化学方法－－金属活动太测量与地球气纳微     

土壤微细粒测量地球化学模式的再现性与可对比性

不同采样密度、不同采样时间是否可以获得稳定的和可追索的地球化学模式是检验地球化学方法技术可靠与否的重要依据。笔者选择干旱戈壁荒漠区——甘肃柳园花牛山矿区开展不同采样密度、不同采样时间的土壤微细粒测量工作,对比了所获得的地球化学数据和地球化学分布模式。结论如下:土壤微细粒地球化学调查获得的元素含量中位值和背景值非常接近,地球化学分布模式在形态和变化趋势上非常相似,浓集中心位置重合,表明可获得稳定的、可追索的地球化学分布模式;采样密度越大数据离散程度越高,表明元素分布的局部不均一性,正是这种局部的不均一性才能通过加密采样刻画出地球化学模式的细节变化,为逐步追踪矿化体奠定基础。     

矿产勘查的纳米地球化学理论与方法

纳米地球化学为人类从微观探索和认识地壳发生的地质地球化学过程提供新的理论与方法,开展该领域研究将对资源、环境等领域的研究和应用产生重大影响.纳米地球化学在矿产勘查领域已取得了重要进展.通过总结、归纳前人研究并结合团队最新成果,从自然界纳米金属微粒形成过程、迁移方式、在表生介质中的赋存状态及纳米金属微粒的捕获等几个方面开展了梳理总结,并进一步阐述了纳米金属微粒对隐伏矿勘查的理论与实际应用意义.纳米微粒的迁移机制可总结为:成矿过程中成矿元素可形成纳米金属颗粒,在矿石风化过程中部分纳米金属微粒发生解离而具备活动性,活动性纳米金属颗粒因其巨大的表面能,可吸附于气体分子表面,并通过地气流的垂向运动,穿透矿体上方覆盖层而到达地表;另外,纳米物质所具备的易分散性质可以使纳米金属微粒自身发生垂向迁移而到达地表.到达地表后部分纳米金属微粒仍然滞留在壤中气,部分被土壤中粘土矿物或氧化物膜吸附,此外也可被地表生物所捕获.该迁移机制已通过表生气固介质中大量纳米金属微粒原位观测结果获得证实.在矿产勘查中,通过分离土壤中的纳米金属微粒可实现指示土壤覆盖层和深部矿体的目的,目前已取得一些成功案例.      

老挝表层沉积物69种元素地球化学背景值

老挝地质条件优越,资源潜力巨大. 为响应国家“一带一路”倡议,在老挝全境开展1∶100万国家尺度地球化学填图工作. 采集了大量地球化学数据,为研究区元素分散富集、矿产开发、环境保护、农业生产提供了高质量的基础地球化学数据.共采集地球化学样品2 079件,采用高精度分析技术及严格的质量控制,分析了69种元素. 采用X±3S一次性剔除异点后数据集的中位值作为估值,首次给出了老挝全国69种元素地球化学背景值,填补了老挝国家尺度地球化学填图工作的空白. 初步讨论了老挝全境、7个三级大地构造单元,6个三级成矿带69种元素的背景值特征. 研究表明不同构造单元中受地质背景、构造及岩浆活动的影响,元素分布具有各自特征,同时不同成矿带受成矿作用及构造岩浆活动的影响,元素在各个成矿带分布特征不同,元素的富集对矿床有很好的指示意义. 这些背景值的获得为下一步深入研究老挝地球化学填图数据提供了基础对比数据.      

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。     

中国钴地球化学基准值特征及影响因素

随着新能源产业的快速崛起, 钴的战略价值不断提升, 同时钴的潜在生态风险也逐渐受到重视。 中国地球化学基准计划(CGB)建立了钴的地球化学基准, 为资源评价和环境基准建立提供了定量参照标尺。中国岩石钴的基准值为6.44×10–6, 背景值为9.26×10–6, 与中国出露地壳丰度接近。中国汇水域沉积物/土壤表层、深层钴的基准值分别是11.0×10–6和10.6×10–6, 略高于其他大陆(国家)钴基准值, 略低于中国区域化探水系沉积物钴中位值。岩石和汇水域沉积物或土壤中钴的基准主要受地质背景控制, 但在化学风化作用强烈和碳酸盐岩发育的区域, 汇水域沉积物/土壤中钴的基准值发生富集作用     

金属活动态提取技术在十红滩铀矿的应用

通过十红滩铀矿上方土壤中铀的存在形式研究发现,能指示深部隐伏矿信息的铀酰络阳离子富集在地表覆盖物弱胶结层细粒级粘土中,可占全铀比例的17%～40%。提取土壤中吸附与可交换相的铀可以有效指示矿体,在铀矿体上方,存在明显的铀、钼活动态异常。从而证明金属活动态技术可用于寻找隐伏金属矿床。     

纳米地球化学:穿透覆盖层的地球化学勘查

盖层下方隐伏矿成矿及伴生元素如何穿透覆盖层到达地表,是深穿透地球化学迁移机理研究的热点。笔者以隐伏铜镍矿和金矿为例,同时采集地气、土壤、矿石样品,使用透射电子显微镜(TEM),对样品中微粒物质的粒径、形貌、成分、结构进行了观测,发现微粒具有下列特点:(1)广泛观测到的微粒成分是铜及铜合金,金只在金矿上方土壤孔隙气体中能被观测到;(2)单个金属微粒粒径主体为几十nm,也有个别小到几个nm,大到上百个nm,微粒大多呈团聚体;(3)微粒晶形完整,内部原子呈有序晶体排列;(4)迁移柱实验表明纳米微粒具有快速迁移能力。在地气、土壤和矿石中同时观测到纳米级金属微粒,粒径大小、微粒形态、元素组合都非常相同或相近,表明两者具有来源一致性并具有序晶体结构,表明形成于内生作用。这是首次同时观测到矿石、土壤、气体介质中具有继承性关系的纳米金属微粒。矿石中纳米级金属微粒通过与微气泡表面相结合,以地气流为载体,或纳米微粒本身具有类气体性质,可以克服重力影响,穿透厚覆盖层迁移至地表,到达地表后一部分纳米颗粒仍然滞留在气体里,另一部分被土壤地球化学障(粘土、胶体、氧化物等)所捕获。这为深穿透地球化学从描述性或推测性模型走向实证性科学迈出了重要一步,为利用土壤作为采样介质、精确分离含矿信息用于寻找外来盖层下的隐伏矿提供了纳米地球化学技术。