穿透性地球化学在干旱戈壁荒漠覆盖区的应用 ——甘肃花牛山铅锌矿试验实例

干旱戈壁荒漠区地处我国西北部地区,天山、北山、祁连山三大多金属成矿带横贯其中,成矿条件优越,找矿尤其是找隐伏矿的潜力巨大,但受风成砂土的影响,很难获知覆盖层下方的矿化信息.穿透性地球化学已被证实是有效寻找隐伏矿的方法,其被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方法技术.笔者在花牛山铅锌矿开展土壤微细粒全量测量、金属活动态测量(水溶态测量、黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量)和地电化学测量多种穿透性地球化学勘查方法实测工作,结果表明,5种测量方法分析数据主成矿元素(铅、锌)异常衬度高,变异系数大,富集成矿可能性大,地球化学异常与深部隐伏矿体位置吻合,相比较而言,土壤微细粒全量测量效果最好,黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量和地电化学测量效果较好,水溶态测量效果稍差;所选方法技术针对干旱戈壁荒漠区寻找隐伏铅锌矿是有效的.气固介质中内生条件下的纳米金属微粒的发现为利用土壤作为采样介质的穿透性地球化学方法技术(土壤微细粒测量、金属活动态测量)提供了理论基础.电提取泡塑载体中大量的微米级的黏土矿物颗粒发现,以及微量元素异常与铁、铝等常量元素异常高度一致,初步推断地电化学测量提取过程是对黏土矿物颗粒选择性吸附过程.     

元素活动态测量技术的发展及其意义

本文系统地阐述了偏提取技术的发展，元素活动态要领的提出背影及元素活动态的存在形成与提取方法，并从理论上初步讨论了元素活动态的形成机制，以及元素活动态测量方法的意义。     

金矿化探(三)——金的颗粒分布与取子样误差关系的研究

当前金矿化探遇到了一个特殊的难题,即地球化学样品中颗粒金的存在造成的取子样代表性问题。这一问题不仅影响到金分析的重视性,而且还影响到对金异常的解释与评价。因此对这一问题的研究和解决不仅具有重要的理论意义,而且还具有重大的实践意义。这篇文章就是作者为了探索解决这一问题长期努力的一部分。本文从理论上和实验上研究了金颗粒分布与取子样误差的关系。发现金分析误差(主要由取子样引起的误差)在低含量和高含量的样品中小,而在中等含量的作品中分析误差大。这是由于(１)低含量(＜10ppb)的样品中金的颗粒非常小,都是显微和越显微金,分布就均匀,故取子样误差小,分析的重现性好。(2)中等含量的作品,不仅有小颗粒的金,而且还有大颗粒金的存在,但由于金的含量不是很高,所以大颗粒金数目并不多,分布也就极不均匀,取子样代表性就差,分析误差也就大。(3)高含量的作品,由于金含量高,大颗粒金相对数目也较多,金颗粒在样品中分布就必较均匀,取子样误差小。通过几个实例的研究证明尽管单个样品金分析的重现性可能很差,但异常的整体可比性还是很好的。     

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。     

滇黔桂卡林型金矿区水系沉积物和岩石金含量与时空分布

为研究滇黔桂卡林型金矿区水系沉积物和岩石中金的地球化学时空分布及其与金矿规模的对应关系,系统收集了该区1:20万区域化探全国扫面计划水系沉积物和全国地球化学基准计划岩石金的地球化学数据,绘制了水系沉积物和岩石金的地球化学分布图。滇黔桂卡林型金矿区以水系沉积物金地球化学异常面积大于1000 km^2为准,共圈定5处金的地球化学省,这些金的地球化学省同时也是矿床大规模产出的部位。区内右江盆地水系沉积物金背景值(1.94×10^–9)高于扬子克拉通(1.68×10^9),其内以泥岩、页岩、砂岩、灰岩为代表的容矿岩石金背景值(0.51×10^–9)也高于扬子克拉通(0.39×10^–9)。研究区不同构造单元及沉积相中水系沉积物金背景值受岩石金背景值的制约。金的地球化学省是地壳演化过程中不均匀分布的高金背景岩石、金矿化作用及金矿床次生风化作用相互叠加的结果。该研究有助于有效判断异常成因、识别成矿作用存在,对研究金的区域成矿规律和聚焦找矿靶区具有重要意义。     

荒漠戈壁区地表疏松层中元素的分布规律

通过对荒漠戈壁区不同矿区地表疏松层中元素的分布规律研究发现:主要成矿元素和指示元素均在近地表疏松层中富集,同时,在粒级分布上又倾向于细粒级(-160目)富集,可见,在对荒漠戈壁区进行区域地球化学调查中,采集弱胶结层(10~40 cm)细粒级样品(-160目)为最佳采样介质,这样能有效地捕捉深部含矿信息。     

地球化学块体与大型矿集区的关系——以东天山为例

通过在东天山15万km2的战略性深穿透地球化学调查共圈出大于1000km2以上的地球化学块体18处,其中铜-铅-锌-银地球化学块体5处,铜地球化学块体3处,铜-镍地球化学块体1处,金的地球化学块体4处,铀的地球化学块体3处,铂-钯地球化学块体1处,钨地球化学块体1处。有6处地球化学块体与已知矿集区相对应,新圈定的地球化学块体12处,其中有3处发现了新的矿床。根据这些块体与矿集区的对比得出如下结论:所有的已知矿集区都位于地球化学块体的范围之内,地球化学块体为矿集区的形成提供了丰富的物质基础;有矿集区的存在一定有地球化学块体的存在,但反过来有地球化学块体的存在不一定有矿集区的存在,地球化学块体是客观存在的,而矿集区是已经发现了一系列矿床并勘探到一定程度才能称作矿集区,因此,地球化学块体内可能会存在潜在的矿集区,这为利用地球化学块体预测新的矿集区提供了依据。     

地壳全元素探测——构建“化学地球”

地壳物质探测是地壳探测工程的重要组成部分。化学元素是地球物质组成的最基本单位,被称为地球的基因。矿产资源是由化学元素组成的,环境是受化学元素行为制约的,因此,对地壳中所有元素精确含量和分布的探测,对解决人类所面临的资源和环境问题具有重大意义。地壳全元素探测项目拟发展4种地球化学探测技术,包括地壳中所有天然元素的精确分析技术,中下地壳物质成分识别技术,穿透性地球化学探测技术,海量地球化学数据和图形显示技术。建立1个覆盖全国的地球化学基准网,系统采集代表性岩石样品10000件,疏松物样品6000件,按标准化的方法分析其主量元素和微量元素含量(包含78种元素),建立中国大陆地球化学基准值,为研究化学元素的分布、演化和成矿物质背景提供基准参考数据。进行总长度3300km的3条地球化学走廊带的实验与示范,采集各类代表性岩石样品5000件,进行元素和同位素测定,构建走廊带地壳地球化学模型、跨越不同大地构造单元的元素空间变化和大型矿集区成矿物质背景。为开展全国地壳探测工程奠定基础,并为最终建立"化学地球"进行技术准备和先导性实验。     

内蒙古大型银矿集区地球化学预测

如何利用地球化学填图数据预测潜在大型矿集区是寻找大型矿床亟待解决的问题。本文利用1:20万区域化探扫面数据和1:100万中蒙边界地球化学填图数据进行综合研究, 在全区共圈出面积大于1000 km2银的地球化学省40个, 其中具有良好Ag-Pb-Zn综合异常的有31处。内蒙已发现的4处大型银矿有3处位于地球化学省内, 已发现的11处中型银矿有10处位于地球化学省或区域异常内, 这说明大型银矿与地球化学省有高度的相关性。大型银矿区银异常强度(异常内银平均含量/背景含量)大于1.5。利用面金属量模型和地球化学块体模型对31处潜在的大型银矿区的潜在资源量进行了预测。     

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。