地質(zhì)探礦問題的研究

1、地質(zhì)探礦問題的研究 一、地化探礦幾個(gè)問題的分析 1.礦床區(qū)分和礦化異常，是多年來地球化學(xué)探礦工作的首要問題，使用當(dāng)前世界上各種先進(jìn)的地球化學(xué)測(cè)量辦法可將金屬礦床劃歸為一種地球化學(xué)異常。而尋找金屬礦床問題，也就可以歸結(jié)為尋找這種地球化學(xué)異常。用各種地球化學(xué)測(cè)量方法，可以查明各種地球化學(xué)異常。但所發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)卻要超過工業(yè)礦床數(shù)的許多倍，并且由于礦床產(chǎn)出的地質(zhì)條件和景觀地球化學(xué)條件的不同，往往會(huì)出現(xiàn)小礦異常大或大礦異常小的情況。在個(gè)別情況下，那種小(弱)異常還可能被天然的和技術(shù)上的干擾所掩蓋。這就要求查明由一定規(guī)模和產(chǎn)出條件的礦床，在地球化學(xué)場(chǎng)中所產(chǎn)生的異常，并從發(fā)現(xiàn)的大量異常中，劃分出那些與工業(yè)礦

2、床有關(guān)的少量異常來。這就是地球化學(xué)異常評(píng)價(jià)問題。 地球化學(xué)異常評(píng)價(jià)的內(nèi)容是:(1)定性，即確定異常性質(zhì)，鑒別礦體異常與非礦異常。非礦異常中，主要是礦化異常，也就是達(dá)不到工業(yè)要求的礦化所引起的異常。(2)定位，即判斷異常與礦體在空間上的關(guān)系。(3)定量，即估計(jì)礦體的埋深、規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)、礦石組分、成因類型等。這三條中，第一條是異常評(píng)價(jià)的根本問題，對(duì)它有兩種認(rèn)識(shí):一種觀點(diǎn)是，認(rèn)為化探能夠區(qū)分礦體與礦化異常。理由是，元素集中到一定程度才成為礦體，元素組合和含量的變化與礦化應(yīng)有本質(zhì)的差異。據(jù)稱，蘇聯(lián)就解決了異常評(píng)價(jià)中的這一關(guān)鍵問題。其準(zhǔn)則是:a.礦化暈中組分比礦體簡(jiǎn)單，且異常孤立零散，沒有中心，分帶

3、不明顯。b.組合(累加或累乘)暈指數(shù)值的變化曲線在橫交礦化走向方向上，不能形成明顯的最大值。c.在相似地質(zhì)條件下，礦化異常規(guī)模小。此外，結(jié)合構(gòu)造、巖性、蝕變情況和其他方法，可以有效地鑒別礦體與礦化異常。地球化學(xué)障的研究，也可能有助于這種鑒別工作。另一種觀點(diǎn)是，元素集中到什么程度就算是礦體，是根據(jù)當(dāng)前采、選、冶的技術(shù)水平由人們確定的，今天屬于礦化的，將來也可能算做礦體，即認(rèn)為礦化與礦體沒有本質(zhì)差異，兩者的異常不能區(qū)分。例如，斑巖銅礦床，平均Cu含量達(dá)0.2的礦化斑巖體，與含銅礦床的斑巖體0.4，根據(jù)地球化學(xué)資料基本上無法區(qū)別開來。如在理論上區(qū)分礦體與礦化異常是不可能的，而我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中卻硬要區(qū)

4、分，那是徒勞。但如能區(qū)分，而人們不想法區(qū)分，那便是保守，因此這是個(gè)非常值得探討的問題。 2.地球化學(xué)異常模型與實(shí)際運(yùn)用 探尋地球化學(xué)異常通過模型設(shè)定并在實(shí)際中加以運(yùn)用，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效方法。近年來，國(guó)內(nèi)外通過編寫例案，建立了一系列礦床地球化學(xué)異常模型，這種模型是礦床成因模型的重要組成部分，是成礦的客觀表現(xiàn)。它是從大量實(shí)際資料中抽取出來的元素地球化學(xué)異常共同特點(diǎn)，概括地表達(dá)了元素或化合物在不同地區(qū)、不同類型金屬礦床上，在周圍空間上和時(shí)間上的變化規(guī)律性。它表達(dá)了:(1)地球化學(xué)異常的幾何形態(tài)(異常的幾何形態(tài)，大體上與礦體或礦化帶的形態(tài)相一致)，直觀地反映了形成礦體或礦化帶或暈的控制因素。(2)

5、組分及其分帶性，即對(duì)于各種類型礦床原生暈，暈中組分與礦石組分完全一致，并具有明顯的垂直和水平的分帶性，客觀地反映了礦石的成分及礦物的空間分布規(guī)律。(3)元素濃度分帶特征，即暈中元素濃度隨著遠(yuǎn)離礦體、礦床、礦田乃至礦帶，一般呈現(xiàn)逐漸降低的規(guī)律，它反映了元素含量梯度的變化，可用來判斷礦化中心，以及鑒別富礦化與分散礦化。 建立地球化學(xué)異常模型，對(duì)于地球化學(xué)資料的綜合分析和總結(jié)，都是一種較理想的表達(dá)方式。它簡(jiǎn)單、直觀、易于理解又便于利用。由于資料的限制，新建立的模型可能會(huì)有不少欠缺，這就有待于今后有了更新的資料時(shí)，對(duì)原來的結(jié)論進(jìn)行修改，這也是科學(xué)推理的正常過程。又由于地質(zhì)情況的復(fù)雜性.不同地區(qū)，不同類

6、型礦床.地球化學(xué)異常并非完全與模型符合不同地區(qū)，相同類型礦床，地球化學(xué)異常也往往不符合(重現(xiàn))。因此.在實(shí)際運(yùn)用中，在未知區(qū)所獲得的異常.只要某些方面與模型符合、復(fù)合，就可大膽提出驗(yàn)證意見。因?yàn)橥耆?、?fù)合，在目前是不可能的。 3.試驗(yàn)測(cè)量工作的重要性 何為實(shí)驗(yàn)測(cè)量就是指在一個(gè)地區(qū)著手進(jìn)行生產(chǎn)之前，選定最佳采樣方法和分析方案是十分必要的。它是通過選擇與所要尋找的礦床類型，地質(zhì)及地球化學(xué)景觀條件盡量相似的已知礦床進(jìn)行試驗(yàn)確定的。這就是試驗(yàn)測(cè)量。 對(duì)不同的地球化學(xué)測(cè)量方法，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的內(nèi)容也不同。歸結(jié)起來，其內(nèi)容大體是了解覆蓋物的性質(zhì)、巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)，選擇取樣介質(zhì)，確定取樣密度、樣品粒級(jí)、

7、取樣層位:確定樣品處理方案:選擇指示元素:測(cè)定未受礦化影響或影響很小的巖層中的金屬含量，確定地球化學(xué)區(qū)域背景值、局部背景值和異常值;研究地球化學(xué)異常特點(diǎn)，各種影響因素，提出找礦標(biāo)志，確定解釋評(píng)價(jià)地球化學(xué)異常資料的準(zhǔn)則，等等。 試驗(yàn)測(cè)量是在以往的資料基礎(chǔ)上.借鑒實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，有重點(diǎn)地進(jìn)行。對(duì)樣品類型、取樣介質(zhì)、指示元素等有效性檢驗(yàn)，是實(shí)驗(yàn)測(cè)量的一個(gè)重要部分。 4.化探及應(yīng)用程序基礎(chǔ)工作 通過近二十年的地球化探礦工作的總結(jié)，我認(rèn)為地球化探工作的工作程序是:取樣一加工一分析一整理資料一檢查異常一驗(yàn)證異常。從中可以看出，“驗(yàn)證異常”之前的工作，都是基礎(chǔ)工作:筆者認(rèn)為，化探基礎(chǔ)工作中，最需加強(qiáng)的應(yīng)為以下幾方

8、面。 (1)地球化學(xué)理論工作。研究各種地球化學(xué)異常的形成機(jī)理和影響因素，是最基本的基礎(chǔ)工作，它是制定相應(yīng)地球化學(xué)普查方法的依據(jù)、這一工作，一方面是積累和總結(jié)實(shí)際資料，另方面是實(shí)驗(yàn)，如進(jìn)行成礦、成暈的地質(zhì)和地球化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)及數(shù)學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)。主要研究在各種地質(zhì)和地球化學(xué)作用過程中，元素的遷移方式，集中的環(huán)境、條件及存在形式。第三方面是進(jìn)行溫壓地球化學(xué)研究這些基礎(chǔ)工作.能為制定地球化學(xué)普查方法、正確確定取樣介質(zhì)、選擇合理的分析方法提供理論依據(jù)。 (2)地質(zhì)基礎(chǔ)工作。主要包括對(duì)構(gòu)造、巖層、蝕變、礦化現(xiàn)象的觀察了解，對(duì)礦化及成因類型的認(rèn)識(shí)，并加強(qiáng)對(duì)巖石學(xué)及礦物學(xué)的研究。 (3)實(shí)現(xiàn)編錄工作的標(biāo)準(zhǔn)化。 (4

9、)分析基礎(chǔ)工作。擴(kuò)大分析元素的范圍，今后應(yīng)爭(zhēng)取達(dá)到80種增加分析手段，努力研究出高靈敏度、高精確度、高準(zhǔn)確度的相態(tài)和價(jià)態(tài)分析以及微區(qū)超微量分析方法一建立分析中心，實(shí)現(xiàn)基本分析的儀表化和自動(dòng)化，提高質(zhì)量。 (5)制定嚴(yán)密的取樣、加工、分析、資料整理等一整套的質(zhì)量監(jiān)控方案。 (6)實(shí)現(xiàn)資料整理的標(biāo)準(zhǔn)化，建立基礎(chǔ)資料。其中應(yīng)包括:我國(guó)各種巖石的區(qū)域地球化學(xué)背景值，各種介質(zhì)如水、空氣、植物、土壤中元素的平均含量:各種巖漿巖的平均化學(xué)成分，各種類型礦床礦物的包裹體溫度、成分、鹽度、同位素測(cè)定數(shù)據(jù):主要指示元素的存在形式;成礦、成暈的熱力學(xué)數(shù)據(jù):各種地球化學(xué)測(cè)量的原始數(shù)據(jù)圖、元素地球化學(xué)圖、地球化學(xué)成礦預(yù)

10、測(cè)圖、景觀地球化學(xué)圖等基本圖件;報(bào)告書:各種地球化學(xué)異常模型和數(shù)學(xué)模型:典型研究例案及找礦例案等。 建立相應(yīng)的系統(tǒng)。例如組織管理系統(tǒng)，元素的中心測(cè)試系統(tǒng)，巖石學(xué)和礦物學(xué)中心測(cè)試系統(tǒng)，地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等，是實(shí)現(xiàn)、加強(qiáng)基礎(chǔ)工作的組織保證。 二、對(duì)地球化學(xué)探礦工作中幾個(gè)技術(shù)補(bǔ)充說明 1.層控礦床在地層剖面上的巖性特點(diǎn)是:下部通常是一套碎屑巖，上部是碳酸鹽巖石，工業(yè)礦體一般存在碳酸巖石的中下部。下部碎屑巖(特別是細(xì)碎屑巖)具隔水性，上部碳酸巖石是含水巖層，兩套含水性不同的接觸帶有利于地下水活動(dòng)，為成礦作用提供水源。 2.層控礦床成礦物質(zhì)來自礦源層，礦源層中可能初步富集了某種成礦元素，但更主要的是分

11、散于礦源層中的物質(zhì)能否被“解放”出來轉(zhuǎn)入溶液。正如“兩次成礦說”所指出的:“物質(zhì)的玻璃狀態(tài)(火山玻璃)成混合物狀態(tài)(如碎屑沉積)，各組份之間沒有化學(xué)平衡關(guān)系。這些巖石在扭應(yīng)力和熱力驅(qū)動(dòng)下，容易晶化，在結(jié)晶過程中，不易進(jìn)入晶格的某些金屬元素則轉(zhuǎn)入溶液形成礦液，所以在許多情況下，碎屑巖和火山巖通常是層控礦床的礦源層，為成礦作用的來源。 3.層控礦床工業(yè)礦體的形成是異地改造富集的控礦層位可分為礦源層和儲(chǔ)礦層兩部分。其中:礦源層層位稍低，在許多情況下由碎庸巖和火山巖組成;儲(chǔ)礦層稍高，常由破酸鹽巖石組成。 4.產(chǎn)于厚層狀灰?guī)r和厚層狀白云巖中的礦體，大都呈不規(guī)則脈狀，線狀，串珠狀產(chǎn)出，形態(tài)復(fù)雜，不易勘探;產(chǎn)于薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r和薄層狀灰?guī)r接觸帶(或兩種巖性突變帶)的礦床，一般順層發(fā)育，形態(tài)比較規(guī)則，多呈似層狀和層間透鏡體產(chǎn)出，容易勘探。這種現(xiàn)象可解釋為:厚層狀灰?guī)r和厚層狀白云巖層理不發(fā)育，巖性單一，在扭應(yīng)力牽引下，多產(chǎn)生節(jié)理裂隙，不易形成層間剝離，礦液只能沿節(jié)理裂隙活動(dòng)，難于集中，礦體形態(tài)復(fù)雜，分散