成矿理论与勘查技术方法现状与发展趋势

近20年来,许多地球科学的新概念、新理论、新方法和高新技术应用于矿产资源评价与勘查中,大大地提高了成矿理论和找矿预测的研究水平。成矿学的研究在经历了矿床模式、板块构     

新世纪地球科学视野中的新技术和新方法

评价和区分大型矿床 ,一直是近年矿产勘查活动的焦点。最新研究表明 ,大型、巨型矿床与一般矿床的主要并可以量化的区别 ,在于大型、巨型矿床有着巨量的成矿元素供应与聚集。这种巨量的成矿元素供应 ,不是传统意义上元素的全量 ,而是能被成矿过程所利用的活动态分量。文中提出了基于元素立体分散模式和成矿可利用金属分量评价和区分矿床规模的一种定量地球化学模型和方法。     

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。     

地气的研究现状与未来

本文对地气概念的提出与演化作了系统的回顾与阐述，有国内外地气方法的现状与存在的问题作了总结与剖析，并对今后的发展前景和研究方向作了预测。     

中国钴地球化学异常特征、成因及找矿远景区预测

近年来钴资源的战略地位急剧提升,钴资源勘查也日益受到重视.但钴的成矿作用特殊,极低密度地球化学填图能否为钴资源勘查提供可靠依据有待研究.对全国基准计划获得的深层汇水域沉积物钴地化异常开展研究,建立矿床与异常空间位置指数,定量评价矿床与异常相对位置关系.发现钴异常的形成主要受（超）基性岩控制,少数与矿化作用有关,个别钴异常与泥质岩和次生富集等因素有关.中国与欧洲（FOREGS计划）结果均表明,风化型、热液型、岩浆型钴矿床与钴异常空间对应关系依次减弱.在此基础上,结合中国钴成矿地质背景,在华南钴成矿带、华北克拉通北缘东段等圈定了若干钴成矿远景区.     

中国东部大陆尺度地球化学走廊带碳酸盐岩稀土元素分布特征与影响因素

碳酸盐岩是地球表层岩石圈的重要组成部分,其化学组成可提供沉积环境与海洋水体演化等信息,然而,前人对碳酸盐岩中稀土等元素的分布与变化特征关注不足。本文选择穿越中国东部6个一级大地构造单元的3条地球化学走廊带,系统采集了582件碳酸盐岩地层样品,并准确分析了包括稀土元素(REE)在内的81项指标的含量。结果表明,中国东部地球化学走廊带碳酸盐岩稀土元素(REE＋Y)总量为(0.59～183)×10-6,均值为24.0×10-6,纯净碳酸盐岩(CMC含量≥99％)均值为4.80×10-6。PAAS标准化后其显示具有轻稀土相对于中稀土和重稀土略亏损、δEu轻微正异常、δCe中度负异常等特征。白云岩中稀土含量、LREE/HREE值一般低于石灰岩;砂泥质含量相近时,前中生代各时代碳酸盐岩稀土分布模式相差不大,各构造单元稀土分布特征基本相似;与其他时代相比,中生代及中新元古代碳酸盐岩具有相对较平坦的稀土分布模式。研究表明,碳酸盐岩中稀土分布受碎屑物质影响明显,表现为稀土元素含量与碳酸根负相关,与碎屑物质相关元素(Si、Ti、Rb、Cs、Th、Zr等)、黏土相关元素(Al、Fe、K等)等正相关。成岩过程及白云化过程对较纯净碳酸盐岩中稀土分布特征影响不明显。我国古生代纯净碳酸盐岩分布模式受控于海相环境,其分布模式与现今海水相近;中生代纯净石灰岩受到陆相或海陆交互相的影响,具有较平坦的稀土分布模式。氧化还原条件对δCe的影响较δEu更为明显,δCe值受海相环境控制,极端正异常值(δCe＞1.3)受到还原环境或/和热液影响。若假定海水中REE自中元古代至今无太大变化,各时代稀土元素分配系数均值介于103.55～102.39,分配系数差异是造成碳酸盐岩中轻稀土亏损、Ce负异常及Y正异常的主要原因。微生物(席)可富集稀土等金属元素并改变沉积环境,这可能是造成中新元古界碳酸盐岩较平坦的稀土分布模式的主要原因。     

森林沼泽区富含有机质样品中金的存在形式及对分析的影响

为探讨中国东北森林沼泽地区富含有机质样品中金偏低的原因,采用了王水溶矿法和四酸溶矿法的AAS分析来测定样品中的Au.用四酸溶矿法驱除硅胶,明显地提高金的测定值,特别是对含量大于10-9的样品,2种分析方法的差别更大.通过以上研究发现,在森林沼泽区的富含有机质样品中,金除以有机质结合形式存在于介质中,还可能以胶体或纳米形式存在于样品中,并被SiO2胶体所包裹,在高浓度有机酸的保护下,金能在水溶液中呈活动形式做长距离迁移;但用王水溶矿法不能测定出这种被SiO2 胶体包裹形式的金.     

国际地球化学填图新进展

欧洲和中国在国际地球化学填图中起着积极而重要的作用,而且进展也是最显著的。欧洲地球化学基准值填图计划于1996年被欧洲26个国家地质调查局长论坛(FOREGS)正式批准。经过近10年的工作,于2005年出版了电子版欧洲地球化学图集。中国不仅自己开展了多层次地球化学填图计划,而且还与发展中国家合作开展了全球尺度和成矿带尺度地球化学填图合作。欧洲和中国无论是在全球尺度,还是在区域尺度地球化学填图做法上都存在较大的差异。在采样介质上中国使用统一的采样介质,在分析技术上中国使用几种大型设备作为骨干配合使用多方法分析系统;欧洲恰恰相反,欧洲在采样介质上趋向于多介质,而分析技术上只使用少数几种大型设备。欧洲的做法尽管使用多介质采样获得了元素在更多天然介质中的分布信息,但使用单一分析技术,使得很多关键元素没有分析出来,如贵金属元素Ag,Au,Ir,Os,Pd,Pt,Rh,Ru;卤族元素F,Cl,Br,I;分散元素Ge,In,Se,Te;与生命密切相关的元素N,S,B等。尽管欧洲强调以环境为目的,但很多与环境密切相关的元素都没有分析,所以欧洲的全球尺度地球化学填图的信息量大打折扣。这些不统一的做法,特别是在全球尺度地球化学填图不统一的做法,会影响到以后全球地球化学图的编制。     

华南陆块铜的地球化学块体与成矿省的关系

在区域化探全国扫面计划1∶20万水系沉积物样品Cu含量的基础上,描述了华南陆块铜地球化学块体的空间分布特征,并分析了它们与地质体、已知的铜成矿省(矿集区)在空间上的对应关系。发现华南陆块的铜地球化学块体主要分布于扬子地块西南缘,长江中下游、西秦岭、三江地区和湘粤桂交界区。其中扬子地块西南缘铜地球化学块体主要与峨眉山玄武岩的铜高背景值有关,其他异常与海西期镁铁质超镁铁质岩有关的铜矿和层控型铜矿有关;长江中下游地球化学块体与长江中下游成矿带吻合;西秦岭铜地球化学块体与岩体、铜矿和以铜为伴生元素的矿床有关;三江、湘粤桂交界区的铜地球化学块体也有与之对应的铜矿床或铜为伴生元素的矿床。通过这些地球化学块体与已知的地质体、成矿省(矿集区)的对比得出如下结论,铜地球化学块体的形成可能与岩石的高背景值、铜成矿省(矿集区)或铜为伴生元素的矿床有关。巨量的成矿物质的供应只是形成大型、超大型矿床的必要条件,如长江中下游铜地球化学块体为铜成矿省提供物质来源;但每个地球化学块体并不一定都有与之对应的矿集区,如峨眉山玄武岩铜地球化学块体与玄武岩高背景值有关,并没有形成大型的铜矿床。     

元素活动态提取条件和分析方法的应用研究

元素活动态分析作为深穿透地球化学的新方法,得到了广泛的应用。实验对水提取态、黏土吸附态、有机结合态和铁锰氧化物结合态四种元素活动态的提取条件进行了系统研究,分别考察了提取时间、液固比、离心转速、提取液放置时间对提取效果的影响,确定了元素活动态的最佳提取条件:提取时间为24h,液固比为10:1,离心转速4000rpm;提取液采用新型的高分辨率等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定,该仪器具有强大的动态线性范围(10^-12～10¹²)和高灵敏度,使可同时测定的元素拓展至50余种,可以大大提高工作效率。对HR-ICPMS的主要工作条件:辅助气流量、样品气流量和采样深度等利用响应面法进行了优化。本法将传统的过滤法改为离心法,避免了滤纸或穿滤引入的误差;将新型的高分辨率等离子体质谱法(HR-ICP-MS)应用到提取液的测定,提升了多元素同时分析能力,大大提高工作效率,同时也降低了该方法的检出限,改善了测定结果的精密度。依据实验结果,建立了HR-ICP-MS对四种元素活动态的分析方法,分别得到了四种活动态中各元素的方法检出限和方法精密度,水提取态、黏土...