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.     

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。     

沙泉子隐伏铜镍矿地球化学勘查方法试验

在沙泉子铜镍矿上方,开展土壤微细粒全量测量、金属活动态(粘土吸附态)测量及地电化学测量的试验工作。试验结果显示,三种方法圈定的成矿元素地球化学异常分布范围与深部隐伏矿体较为吻合,表明土壤微细粒全量测量、粘土吸附态测量和地电化学测量可以有效地指示隐伏铜镍矿体,可作为该区寻找隐伏铜镍矿的有效手段。     

内蒙古半干旱草原区隐伏矿地球化学勘查方法试验

在内蒙古半干旱草原区准苏吉花隐伏铜钼矿上方开展了土壤细粒级全量测量和金属活动态测量两种地球化学勘查方法的试验工作,结果显示,两种方法圈定的成矿元素主体异常分布范围与深部隐伏矿体的分布较为一致,表明土壤细粒级全量测量和金属活动态测量可以有效地指示隐伏铜钼矿体,可作为该景观区寻找隐伏铜钼矿的有效手段。     

地电化学异常形成机理初探

一直以来,人们都倾向认为地电化学方法取得的异常是由其吸附的金属离子引起,文中通过多个矿区地电化学试验发现,电提取微量元素异常往往与Fe、Al等常量元素异常高度一致,而Fe、Al等常量元素是组成粘土矿物的主要成分。进一步对地电化学泡塑样品开展扫描电镜观测,发现电提取后泡塑载体样品中存在大量的大小从数微米至数十微米的粘土矿物颗粒。由此初步推断,当前所使用的地电化学方法取得的异常很大程度上是由土壤中存在的具有电活动性的极细粒粘土矿物颗粒引起,地电化学提取过程对这些粘土矿物颗粒具有选择性吸附。     

元素有效相态提取与活动态组分探测技术应用研究

成矿元素有效相态分量对研究地质体含矿性,化探异常和勘查靶区找矿观测具有重要意义。运用相态分析确定矿床元素有效相态存在形式,提取分析方法和矿与非矿评价标志,是取得找矿成功的有效途径。元素活动态组与深部矿体有一定联系,应用化学、物理和物理化学方法对元素活动态组分进行提取分析,可以确定异常性质,并为寻找深部矿体提供信息。简要介绍了部分试验研究结果,对某些方法技术进行了改进。     

深穿透地球化学方法对比研究——以内蒙古花敖包特铅锌矿为例

在内蒙古花敖包特铅锌矿区,应用深穿透地球化学找矿方法进行地球化学调查,探索深穿透地球化学找矿新方法。分别进行了金属活动态测量、地球气测量、地电化学测量、土壤全量测量。在埋深70m的隐伏金矿体上方发现了较为明显的地球气、水提取与地电化学异常,与已知矿体位置吻合的程度较高,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。     

河北蔡家营铅锌多金属矿地电化学提取有效性及提取条件试验

通过干旱-半干旱风成砂覆盖区蔡家营铅锌多金属矿315勘探线上地电化学有效性及条件性试验发现：在该景观区及矿床条件下,地电化学测量较常规土壤测量异常显示效果更佳,具有更大的勘查适用性。在测量条件方面：①随电提取时间的增加,Pb、Zn等主成矿元素异常显示效果有变好的趋势,埋藏更深的矿体上方逐步出现较明显的地电化学元素异常,但Cd、Cu等元素在不同的提取时间条件下均可取得较为一致的提取效果;②使用人工外电场和在提取极土壤中添加井水等提取液可保证地电化学测量获得较好的异常显示效果,是电提取过程的必要条件。     

地电化学提取有效性及提取条件试验——以半干旱草原风成砂浅覆盖景观区为例

地电化学方法作为覆盖区矿产资源勘查的一种有效手段,其原理是在人工外加电场作用下,将近地表介质中呈电活动态的物质选择性地提取,通过研究电提取元素组合、含量分布及异常特征,进而提供找矿信息的一种勘查方法。笔者通过在内蒙古洛恪顿矿区开展地电化学勘查研究,验证了地电化学法在内蒙古东乌旗风成砂覆盖区勘查的有效性,并通过对不同提取时间、不同密度的载体物质等提取条件的对比研究,确定在该区进行地电化学勘查的提取时间为24 h,载体物质选用高密度泡塑。     

金属活动态测量在东戈壁钼矿找矿效果研究

戈壁覆盖区常常出现较厚的覆盖层和坚硬钙积层,采用常规地球化学测量方法找矿效果不理想,金属活动态测量法对该区域不同类型隐伏矿体有良好的指示效果,但对隐伏型钼矿床指示效果研究较少。以新疆东戈壁钼矿为例,对比研究弱胶结层土壤中Mo,W和Cu元素全量和金属活动态含量对矿体的指示效果,探讨元素在土壤中主要存在形式。研究发现,在剥蚀戈壁区采集-4~+20目粗粒级土壤样品,可有效指示隐伏矿体,在堆积戈壁区采集-160目细粒级土壤样品,并测试成矿元素金属活动态含量,可有效指示深部隐伏矿体。钼矿体上方弱胶结层细粒级土壤中存在活动态的二次叠加含量,其中活动态Mo,W元素主要赋存于水提取态中,活动态Cu元素主要赋存于铁锰氧化物态中。     

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。     

利用多元信息寻找隐伏锑矿 ———以云南木利锑矿为例

本文通过地球电化学、次生晕、电吸附、土壤离子电导率、土壤吸附相态汞多种新方法在已知矿体上方异常特征,再结合地质分析矿体上方的异常,最终提取有用的多元信息为电提取、土壤离子电导率和土壤吸附相态汞异常,且它们异常必须共生。在土壤离子电导率异常和土壤吸附相态汞范围内或旁侧(与电导率异常局部重叠吻合),出现明显的As、Sb、Ag等地电提取的峰值明显的离子异常,唯这些离子异常比电导率异常和土壤吸附相态汞异常幅度窄一些。     

运积物覆盖区地球化学找矿方法——土壤热磁组分测量

针对运积物覆盖区找矿面临的技术难题,引入土壤热磁组分测量方法,以冀北蔡家营热液型铅锌银矿、东天山沙泉子岩浆型铜镍硫化物矿以及野马泉地区矽卡岩型铁铜多金属矿为例,选择运积物覆盖地段开展剖面及面积性方法试验研究。蔡家营与沙泉子研究区实验结果表明,与常规土壤测量方法获得的弱小异常相比,热磁组分测量地表异常显著,能够很好地反映出深部矿体空间位置及展布形态,具有强化弱异常、发现新异常的优势;野马泉地区试验结果表明,在运积物覆盖达百米以上的已知矿区或勘查区,热磁组分测量均有异常显示,异常元素空间套合较好,并为已知区外围覆盖区找矿勘查提供了新的找矿靶区。经实验证实,土壤热磁组分测量技术为解决运积物覆盖区找矿难题提供了一种行之有效的方法。     

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...     

隐伏矿床区域勘查新方法在前苏联的应用

本文简要地评述了前苏联文献中关于隐伏矿床勘查新方法的更详细报道，以便引起人们对新方法的注意。新方法以基岩和土壤中金活动形式存在的痕量元素的选择性提取为基础，即：（1）基于元素有机存在形式（MPF）的区域勘查；（2）使用次生铁和锰氧化物吸附的元素（TMGM）；（3）元素的地电化学（部分）提取（CHIM）。在前苏联几个地区应用这些方法均取得了良好结果。结果表明，在不同景观和气候环境中使用这些方法可探测到深度为500m或更深的隐伏矿体。MPF和TMGM方法在区域勘查中用于确定靶区，而CHIM方法用于详查。     

地电化学在隐伏铜镍矿勘查中的应用及异常形成机理探讨

本文从元素迁移角度探讨地电化学异常形成机理。在野外工作的基础上,结合前人成果,通过在金川二矿区采集的地电化学数据结果,以及该地区的相关资料进行综合研究分析,有如下推测:(1)该类地区地电采集的成矿元素的迁移受多个营力多阶段作用,主要由电化学迁移、地气迁移与水动力迁移所主导;(2)电化学迁移的模式会对最终地电数据曲线的形态有所影响,影响的根本因素主要在于矿体形成的电场回路的形态;(3)地电提取的物质是矿体析出并迁移至地表周围所赋存的元素,这些元素在地表呈活动态离子、络合物或超微细颗粒被粘土矿物所吸附。     

穿透性地球化学勘查技术综述与展望

穿透性地球化学勘查技术通过获取覆盖层不同介质中的穿透性信息,以此达到指示隐伏矿体的目的。系统总结了活动态金属离子测量、酶提取测量、金属元素活动态测量、地电化学技术、植物地球化学技术、地气测量等几种穿透性地球化学勘查方法的理论基础和实际应用效果。指出今后应该加强元素迁移机理、元素卸载机制及元素卸载后在地表表现出的异常模式等异常形成机理研究,并进一步总结和研究穿透性地球化学勘查技术的矿种和景观适用性问题,从经济适用性角度出发,各种勘查技术要向着简化采样、分析流程和提高方法技术的稳定性努力,以便更加高效经济地开展覆盖区找矿工作。     

地电化学离子晕的形成过程中外加电场的作用

在地电提取实验研究过程中,通过对外加电压、提取液实验研究对比,泡塑电极在有无外加电压的条件下进行的实验对比,对土壤样品中不同赋存形式的金属元素进行通电对比实验研究,结果表明在地电提取成晕过程中,外加电场一方面激活了土壤溶液中离子的赋存状态,使之成为电活动态,将不可溶相态转化为可溶相态;另一方面,外加电场可加速离子的迁移速度和阴阳离子的两极分化,使阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移。外加电压不可能在通电时将深部矿体或来自深部的离子直接提取到提取电极上。     

中性盐溶液提取土壤中金属活动态及其对隐伏矿的指示: 以甲基卡稀有金属矿区为例

以甲基卡稀有金属矿区X03 号超大型稀有金属矿体以及804 号脉等两个典型隐伏矿体作为研究对象,采用硫酸钾 （K2SO4） 中性盐溶液作为金属活动态提取剂,进行了土壤中Li 元素活动态的提取试验。结果表明,Li 元素活动态的地球化 学异常很好地对应了隐伏矿体的位置,能够有效地指示隐伏矿体的存在。在甲基卡土壤中目标元素内生组分/外生组分比值 很高的稀有金属矿区,采用中性盐溶液这类弱提取剂,才能最大程度地排除土壤内生组分的干扰,有效识别隐伏矿体。通 过提取条件优化实验,在甲基卡地区采用硫酸钾（K2SO4） 溶液提取土壤中Li 元素活动态的最佳技术参数为：提取剂浓度 0.2 mol/L,粒级200 目,pH为6.82,固液比为1:5,提取时间为48 h。     

土壤微细粒全量测量在甘肃花牛山矿区的应用

在甘肃柳园花牛山矿区开展土壤微细粒全量测量的试验工作,试验结果显示:主成矿元素Pb、Zn异常衬度高、富集系数大,在该区域发生强烈富集,且与Ag、Sb、As、Au、Hg、Cu正相关性高;土壤微细粒全量测量地球化学勘查方法圈定的成矿元素地球化学异常具有Pb-Zn-Ag-Au-Sb-As-Cu-Hg多元素异常组合特征,且异常分布范围与深部矿体较为一致,表明该方法可以有效地指示深部铅锌矿体,可作为戈壁荒漠区寻找铅锌矿的有效方法。