智能动态地气采样装置研制

为了自动控制动态地气采样中的抽气流量,监测采样点的环境参数,以便对采集的地气样品的质量进行有效控制和科学评估,设计开发了一种以32位STM32F103RBT6微控制器为平台的智能动态地气采样装置.这种装置在野外工作现场可以按照所设定的流量和时间来抽取地气,能检测采样现场环境的温湿度参数,绘制动态流量曲线并显示,可以将动态流量曲线及温湿度参数存储到SD卡内.     

黄土覆盖区金属矿床地气元素特征及示踪研究

为了探讨地气成矿元素分布特征及微量元素、稀土元素示踪方法在地气物质来源研究中的应用效果,本文对黄土覆盖区蛟龙掌矿区不同介质的成矿元素、微量元素和稀土元素分布特征进行了研究。结果表明,矿体上方地气异常元素与矿石富集元素一致;背景区地气样品微量元素和稀土元素分布特征明显不同于异常区和其他固体介质,可能受到多种因素(地质体、分析环境和空白)的影响。异常区地气样品微量元素分布特征与矿石相似,受到了矿体的影响;异常区地气样品个别稀土元素分布与固体介质差异很大,可能与分析精度不够和捕集效率太低有关,只要不断改进稀土元素分析方法和捕集效率,稀土元素示踪方法可提供地气物质来源信息。     

滇东北永胜得铜矿床地气微粒特征

为了研究地气微粒特征在探测隐伏矿体中的指示意义,采用地气静态测量法采集滇东北永胜得铜矿区隐伏矿体上方地气纳米微粒,通过高分辨的透射电子显微镜和能谱,对所采集的样品微粒进行形貌分析和元素种类、含量测定后,发现微粒中元素组合特征随着矿体或矿化蚀变带的存在与否出现相应的变化。用地气测量法原理可以较好地解释这一现象,即由脱气作用形成的地气流在从地球深部垂直向上迁移过程中,穿过地质体,吸附具有特征性的微粒并携带至地表,引起相应的元素种类差异和含量异常。这意味着结合这些微粒元素组合特征和地质背景,可以较直接地判断隐伏矿体的有关特点,为找矿工作提供帮助。     

北山戈壁荒漠景观1:5万地球化学测量方法研究

通过在西北北山地区进行剖面和面积性方法试验,研制出了一套适合于西北荒漠戈壁景观条件的地球化学测量方法,即包括样品布局、采样密度、样品介质、样品粒级以及不同类型的地球化学测量方法技术.试验结果证实,每平方千米采集>20目的沟谷粗碎屑介质样品,能够圈定出清晰的矿化异常,而且异常元素组合齐全,指示意义明确,较准确地反映了矿体或矿化体的形态和延伸方向.同时辅助采集植物--红莎样品和<80目细粒级样品(提供热释汞分析),可以提取掩埋矿化体的信息.     

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。     

地气测量在戈壁覆盖区210金矿的试验

在新疆哈密和甘肃安西县交界地带的金窝子210隐伏金矿上方,运用泡塑捕集器和液态捕集液进行大比例尺地气测量,深入研究地气测量方法在野外的应用。试验结果显示,隐伏金矿体上方出现了较为明显的Au地球化学异常,并伴随Cu、Pb、Fe等成矿伴生元素的地球化学异常,异常与覆盖层厚度、矿体产状、构造等因素相关。地气法捕集的微量物质的稀土配分模式与210金矿矿石样品的稀土配分模式相似,证明了捕集的微量物质来源于深层隐伏矿体,体现了地球化学深穿透方法在戈壁地区隐伏矿产勘查中具有良好的应用前景。     

应用地气测量技术探测甲基卡稀有金属矿区中的隐伏矿体

以甲基卡稀有金属矿区X03号矿体和烧炭沟矿体2个隐伏矿体作为研究对象,采用主动吸气法,以5%稀硝酸溶液作为捕集剂进行地气测量试验研究。结果表明,地气捕集液中Li、Be、Rb、Cs、Na、B等元素在矿体上方出现多点连续的组合异常,可以指示地表以下30～100 m的隐伏矿体。X03号矿体35号勘探线上,地气中成矿元素异常与土壤中元素含量之间没有相关性,表明地气异常并不是土壤元素含量所形成的,而是来源于隐伏矿体,是隐伏矿体的直接信息反映。地气异常表现为顶部异常特征,隐伏矿体位于异常的下部。甲基卡稀有金属矿区采用地气测量技术寻找隐伏矿体时,在成矿地质条件研究的基础上,结合电法等地球物理资料,可在地气异常的上方布置钻探工程进行钻探验证。     

地气测量在粤北某铀矿区的试验研究

在粤北某花岗岩铀矿勘查区开展了地气测量探测隐伏铀矿的试验研究.通过对勘查区4号和19号勘探线的快速地气取样,获取了U、Cu、Pb、Zn、Mn、Sr和稀土等38种元素信息.利用聚类分析、Pearson相关性分析以及稀土配分、Eu异常判断等方法对矿体的地气异常进行了研究,结果表明,U、Mn、Sr、Zn等地气异常在矿体上方或矿体边缘位置有不同程度的显示;U异常与Mn、Sr、Eu、Cu、Pb、Zn、Ho有较好的相关性;矿体上方地气异常区具有相似的稀土配分模式和负Eu异常.这些特征可以作为判定隐伏铀矿矿致地气异常的依据.     

地气测量在隐伏铀矿找矿中的应用与现状

从地气测量原理及其在隐伏铀矿找矿领域的应用研究等方面分析国内外学者在地气测量领域的研究成果,总结出目前研究存在的主要问题和不足,为下一步研究工作提供意见和建议。地气测量是20世纪80年代逐渐发展起来的一种新型隐伏矿产勘探方法,目前地气测量在隐伏铀矿找矿中还属于起步探索阶段。地气垂直上升过程中能够将矿体相关金属元素纳米颗粒携带至地表,从而在矿体垂直投影地表处形成元素异常晕,结合这些异常元素即能够反映出深部隐伏铀矿体(或其他金属矿产)相关信息。地气测量能探测覆盖层下深达千米尺度的隐伏矿体,可用于小比例尺勘查、大比例尺普查和详查阶段及矿体定位。现阶段,地气测量研究主要存在以下3个方面的不足:(1)对于迁移过程中穿透介质(覆盖层)特性的影响研究不够深入,没有建立完善的数学理论模型;(2)目前国内几乎没有较为准确、实用的地气测量模型,很难进行可控性、重复性和对比性的实验及理论研究,有必要建立一套较完善的实体模型,为地气测量机理研究提供实验平台和技术支持;(3)国内地气铀含量分析均采用实验室分析,分析成本高,为了推广地气测量在铀矿找矿领域中的实际应用,需要对捕集溶液以及取样、测量方案进行深入研究,制定出适合不同铀矿地质构造区的野外地气现场快速测量方法,实现野外地气现场快速、准确测量。     

北山戈壁荒漠景观1∶5万地球化学测量方法研究

通过在西北北山地区进行剖面和面积性方法试验,研制出了一套适合于西北荒漠戈壁景观条件的地球化学测量方法,即包括样品布局、采样密度、样品介质、样品粒级以及不同类型的地球化学测量方法技术。试验结果证实,每平方千米采集>20目的沟谷粗碎屑介质样品,能够圈定出清晰的矿化异常,而且异常元素组合齐全,指示意义明确,较准确地反映了矿体或矿化体的形态和延伸方向。同时辅助采集植物———红莎样品和<80目细粒级样品(提供热释汞分析),可以提取掩埋矿化体的信息。     

Application and Current Status of Geogas Prospecting in Concealed Uranium Deposits Exploration

The research achievements of geogas prospecting through the mechanisms of geogas prospecting and its applied research in the area of concealed uranium deposits prospecting were analyzed. Geogas prospecting is a new means of deeply concealed deposits exploration that started to develop gradually from the 1980s and is at an initial stage of research in concealed uranium deposits exploration. Furthermore, comments and suggestions were provided for following research work by summarizing the shortcomings and problems of current studies in this paper. A general upward micro-flow of geogas could carry the metal nanoparticles associated with ore body underground to the surface of earth to come into being anomaly halos of elements contents above the ore body, and with these anomaly halos, the relevant information of deeply concealed uranium deposits (or other classes of metal ore bodies) would be reflected. The depth that geogas measurement could achieve for prospecting concealed deposits under the covering layers is up to a thousand meter. Geogas prospecting can be used for investigating in small scales, surveying generally and in detail in big scales and locating the ore bodies. At the present stage, there are three primary under-mentioned problems in the studies of geogas prospecting: ①On the one hand, the researches of how mediums (covering layer) would affect the migration process of geogas are far from enough. On the other hand, appropriate mathematical theory models have not been set up yet. ②In China, there are currently few accurate and practical physical models for geogas prospecting to carry out controllable and repetitive series experiments as well as theoretical studies. It is essential that an appropriate physical model should be established timely in order to provide an experimental platform and a kind of technical assistance for the mechanism study of geogas prospecting. ③To achieve the aim of popularizing the geogas prospecting in the uranium exploration area, the research of trapping solution and sampling and measuring methods should be further developed and the methods of rapid geogas in-site measuring which are suitable for various geologic structures of uranium deposits should be made reasonably to cater to the need of rapid and accurate field measurement.     

地气测量在内蒙老羊壕金矿区的某些试验成果

以内蒙老羊壕金矿区为试验基地,引进抽气法地气测量,探讨了地气测量在内蒙干旱荒漠区寻找浅覆盖区隐伏金矿床的有效性。并以试验资料为依据,初步探讨了抽气法地气测量中的若干问题,指出了抽气法地气测量中存在微尘颗粒干扰。对寻找隐伏金矿床的多元素地气测量,采用经0.22μm微孔滤膜过滤泡沫塑料吸附为好。已有资料显示可能有超微粒(接近纳米级)物质自深部矿体迁移上来。     

鄂东南某铀矿勘查区地气与X荧光异常特征及找矿意义

采用地气与土壤X荧光（地球化学） 测量法,对鄂东南某铀矿勘查区开展隐伏铀矿找矿工作,结果表明铀矿赋存在 工作区主断裂和次级断裂中,在含矿断裂上方及断裂延伸方向的相邻区域形成含U的地气与土壤地球化学异常区。异常区 内Pb,Zn,Cu,Au的地气异常明显且具有一定的差异,同时伴有幅度较低的W,Bi,Y,Mo,Mn,As等元素组合异常。 根据勘查区获得的地气与土壤X荧光资料综合分析,在测区西北的次级断裂F7北部捕获的地气与土壤异常具有已知矿异常 的全部特征。依据地气异常位置与断裂的关系,推断铀矿可能埋深在200~350 m左右,矿体在走向上可能有220 m的延续。目 前,在该异常区布设的钻孔已在200 m深度见到铀矿体,进一步的探矿工程还在进行中。     

某些景观区隐伏金属矿地气法试验结果

自采用液体捕集剂以来,经过试剂提纯、使用超净环境和捕集装置的改进,地气观测精度得到很大提高,不仅证实了隐伏矿上方地气金属元素异常存在,而且在实际找矿中获得了很好的找矿效果。通过介绍黄土覆盖和冲积平原区隐伏金属矿矿床上方地气元素分布特征,说明地气测量能够用于该类条件下隐伏矿勘查,可望为类似景观区矿产勘查提供有效地球化学手段。     

地气模型中元素迁移规律

利用地气模型研究了上升气流作用下,铅锌矿及围岩中元素迁出规律.用电感耦合等离子体质谱分析技术检测了模拟矿(岩)层中元素迁出的量,简单估算了多种元素的迁出率.实验结果表明:在上升气流作用下,迁出的元素会在矿(岩)层上方的捕集器中不断积累;不同元素的迁出率相差很大,在0.006～4000 ng/d范围.矿体中成矿元素赋存量大,其迁出率也大,必然在矿体上方形成异常,这为利用地气异常找隐伏矿的提供了理论依据.     

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.     

近十年化探新方法新技术研究进展

本文简要介绍1987年以来地矿部物化探研究所在矿产勘查地球化学领域为寻找隐伏矿和提高其找矿效果而研究、开发的一些新方法、新技术。这里包括1:20万区域化探异常筛选与查证的方法技术,地气测量方法、金属活动态测量方法、价态金提取与测量方法、电提取方法及植物地球化学测量方法的新探索等。     

可地浸砂岩型铀矿床航放弱铀异常研究及其找矿意义

认真研究新疆伊犁盆地南缘511、512两个已知可地浸砂岩型铀矿床的航放数据,发现矿体上方均存在微弱的航放铀偏高显示,由此提出了可地浸砂岩型铀矿床“弱铀异常”的新概念。基于地气运移机制和氡的接力迁移理论,探讨了“弱铀异常”的形成机理,介绍了航放弱铀异常的提取方法,指出高精度航放方法完全能探测到“弱铀异常”。弱铀异常可以作为一种直接标志信息运用于前期成矿预测。