地球化學(xué)勘查工作方法及成果整理

1、地球化學(xué)勘查工作方法及成果整理2011年2月沿革、現(xiàn)狀與展望一、當(dāng)你的地質(zhì)找礦沒有頭緒時(shí)，當(dāng)你的眼睛看不清楚時(shí)，請用地球化學(xué)勘查！二、物探隊(duì)不僅僅以物探為立足點(diǎn)，化探歷史源遠(yuǎn)流長，為四川化探的鼻祖，為我隊(duì)樹立了標(biāo)桿性形象。三、我隊(duì)化探成果輝煌，完成全省1/3圖幅20萬區(qū)化、四川、廣東多目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)了甘孜金礦、錯(cuò)阿金礦等礦床；四、在西南西北晃的單位有：廊坊物探所、西藏地?zé)彡?duì)、四川化探隊(duì)、西安地調(diào)院、河南地調(diào)院、河北地調(diào)院、江西地調(diào)院以及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)隊(duì)（院）。五、現(xiàn)狀：前浪已經(jīng)死在沙灘上，后浪還未興起。六、展望：1、西藏、新疆區(qū)域化探還未完成； 2、四川已開展區(qū)域化探評估，部分圖幅需重做； 3、76元素

2、區(qū)域化探正在研究評估當(dāng)中； 4、礦產(chǎn)調(diào)查還有很多空白，需要配套化探； 5、礦山勘查需要化探配合。 地球化學(xué)勘查：調(diào)查研究自然界各種物質(zhì)中的元素及其他地球化學(xué)特征的變化規(guī)律。地球化學(xué)找（探）礦：系統(tǒng)測量天然物質(zhì)中化學(xué)元素的含量及其他特征，研究其分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)異常，從而進(jìn)行找礦的工作。地球化學(xué)勘查手段分類按工作性質(zhì)分：A區(qū)域地球化學(xué)勘查B遠(yuǎn)景區(qū)地球化學(xué)勘查C礦區(qū)地區(qū)化學(xué)勘查D多目標(biāo)地球化學(xué)勘查地球化學(xué)勘查手段分類按研究介質(zhì)分：水系沉積物測量土壤測量a面積性測量、b剖面測量其他：A巖石測量a面積性測量、b剖面測量 B水、大氣、動植物地球化學(xué)測量 C油氣地球化學(xué)測量 D海洋地球化學(xué)測量 E航空航天地球

3、化學(xué)勘查等。使用規(guī)范區(qū)域水系沉積物測量：區(qū)域地球化學(xué)勘查規(guī)范DZ/T0167-2006適宜1:20、25、50萬工作比例尺。礦調(diào)、礦區(qū)水系沉積物測量：地球化學(xué)普查DZ/T0011-1991適宜1:2.5、5萬工作比例尺。在資料整理、GPS等高新技術(shù)應(yīng)用方面參照DZ/T0167-2006。成礦遠(yuǎn)景區(qū)、礦區(qū)土壤地球化學(xué)測量：土壤地球化學(xué)測量規(guī)范DZ/T0145-1994 適宜1:15萬工作比例尺。樣品分析：地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室才測試質(zhì)量管理規(guī)范DZ/T0130-2006 適宜所有地球化學(xué)勘查。遠(yuǎn)景區(qū)地球化學(xué)勘查 面積性工作比例尺一般采用1:5萬。適宜絕大多數(shù)有色金屬、貴金屬、稀有稀土金屬礦種，除鐵以外的

4、黑色金屬。 面積性工作手段有：A水系沉積物測量，多數(shù)高寒山區(qū)、部分高寒湖沼區(qū)適用。B土壤測量，在巖溶地區(qū)、淺丘地區(qū)適用。C巖屑測量，在干旱荒漠地區(qū)適用。D巖石測量，不經(jīng)常用，多數(shù)在研究領(lǐng)域上使用。礦區(qū)地球化學(xué)勘查 地球化學(xué)勘查屬預(yù)查工作范疇，面積性工作比例尺一般采用1:11:2.5萬。適宜微量、痕量元素的找礦。工作手段有：A水系沉積物測量，多數(shù)高寒山區(qū)、部分高寒湖沼區(qū)適用，比例尺1:2.5萬，礦區(qū)面積較大、施工困難可選用1:5萬。B土壤測量，除戈壁沙漠地區(qū)外均適用。比例尺1:50002.5萬，多數(shù)選擇1:1萬工作比例尺，礦區(qū)面積較大、施工困難可選用1:2.5萬。C巖石測量，不經(jīng)常用，在剖面上使

5、用。 1:5萬水系沉積物測量野外工作方法一、樣點(diǎn)布局要強(qiáng)調(diào)控制性。即匯水域控制比例一般要在80%以上，但單點(diǎn)控制面積要在一定范圍內(nèi)。0.125-0.25km2樣點(diǎn)布設(shè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)要逐個(gè)審查。二、樣點(diǎn)布局要強(qiáng)調(diào)均勻性。除已知的含礦地層構(gòu)造加密外，一般不對某未知地質(zhì)體放稀或加密。二 、采樣物質(zhì)要強(qiáng)調(diào)代表性。即多點(diǎn)采樣及采樣物質(zhì)問題。建議采集現(xiàn)代沉積的粗細(xì)混雜物質(zhì)。一般不采取淤泥等單一介質(zhì)。三、采用GPS定位，坐標(biāo)值可采用校正后的GPS讀數(shù)。野外工作手圖、實(shí)際材料圖可采用電子文件制作打印。四、加工粒度：內(nèi)陸遠(yuǎn)景勘查一般要求取-60目，高寒湖沼區(qū)、荒漠區(qū)一般+10-60目。樣品加工粒度是非常關(guān)鍵的問題，在

6、設(shè)計(jì)中要交代清楚。一般過篩后留正副樣各一份，樣重：120150g。不組合。五、利用航跡質(zhì)量管理、照像質(zhì)量管理。六、水系記錄卡一般采用新規(guī)范單頁記錄卡，不要求著墨。土壤測量野外工作方法一 測網(wǎng)選取二 測網(wǎng)布設(shè)1測線一般垂直于區(qū)內(nèi)的地質(zhì)體構(gòu)造線2點(diǎn)線號編號一般以左下角為起點(diǎn)，編偶數(shù)號。點(diǎn)號也可以以距離編號：如060(點(diǎn)號)/128（線號）三 采樣1.1/10點(diǎn)線距內(nèi)多點(diǎn)（3點(diǎn)及以上）采集、明顯遇礦化可加大偏移位置，采取礦化樣品。深度2050cm，不同地球化學(xué)景觀具體確定。2.在起止點(diǎn)、整十號點(diǎn)建立標(biāo)志。3.采用記錄卡形式記錄。4.定點(diǎn)、提交圖件同水系沉積物測量。5.樣品加工粒度-4060目，過篩后

7、樣重80100g。6.一般不布置重復(fù)樣，分析外檢工作量一般3%，樣品總數(shù)90%,礦區(qū)80%.2、精確度及精準(zhǔn)度：采用同類型的一、二級標(biāo)樣來檢驗(yàn)。礦區(qū)的化探不用考核。二級標(biāo)樣：GSS：水系沉積物，GRS：土壤樣3、密碼分析合格率：相對偏差RE%= 不大于20%為合格 4、虛擬地球化學(xué)圖控制：主要用于區(qū)域地球化學(xué)勘查。5、成圖效果，在測線方向或圖幅接邊處是否有臺階。6、檢查背景值是否與全國相同介質(zhì)含量差異太大， 如某實(shí)驗(yàn)室分析成果Ag土壤中背景值為0.21ug/g,與全國土壤背景值0.08ug/g相差4倍，成果要謹(jǐn)謓使用。第四步：計(jì)算地球化學(xué)參數(shù)克拉克值K濃度克拉克值K0：本區(qū)背景值/地球中克拉克

8、值平均值X：算術(shù)平均值及幾何平均值，也分剔特前后平均值。背景值Co ：一般用剔除特高值以后的幾何平均值。眾值M：設(shè)定置信度區(qū)間內(nèi) 樣本的平均值。富集系數(shù)q：為q=各地質(zhì)單元的 /全區(qū)的 ,反映各地質(zhì)單元中元素的富集程度標(biāo)準(zhǔn)離差S，反映元素含量同算術(shù)平均值之間的偏離與起伏。分剔除特高值前后。變異系數(shù)Cv: Cv=S/ X，反映元素的起伏變化、分散集中程度；疊加強(qiáng)度D: D=( S )/( S1)反映元素在地質(zhì)、地球化學(xué)作用過程中的分散集中程度。異常襯度Ac：異常內(nèi)元素平均含量與背景值之比；面金屬量NAP：在異常范圍內(nèi)，各異常點(diǎn)的元素剩余含量平均值與異常面積的乘積。線金屬量：在異常的一個(gè)剖面上，各

9、異常點(diǎn)的剩余含量與該點(diǎn)控制的距離的乘積之和，單位為米百分比m.%。分帶系數(shù)：前緣暈元素的規(guī)格化線金屬量累加/尾暈元素的規(guī)格化線金屬量累加。地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析1、剔特高分析：對數(shù)據(jù)反復(fù)剔除X+3s以外的高值2、正態(tài)分布檢驗(yàn)：A目視檢驗(yàn)，B、F檢驗(yàn)。結(jié)果有正態(tài)、非正態(tài)、3、聚類分析：對元素進(jìn)行分組，Q型：夾角余弦，R型：相關(guān)系數(shù)4、趨勢分析：較早叫大小窗口移動平均分析。5、回歸分析：剔除后期疊加，取得初始含量。需單點(diǎn)計(jì)算6、因子分析：在眾多的元素中，提取出較少的向量7、疊加分析：將元素含量值標(biāo)準(zhǔn)化后，累加（乘），可以引入權(quán)重8、其他：馬爾科夫概型分析、對應(yīng)分析、微分分析第五步：編制元素等值線圖在礦區(qū)

10、勘查中軟件環(huán)境：MapGIS、 GeoIPAS 、 Geoexpl、 RgMap數(shù)字調(diào)查系統(tǒng) Surfer 等，統(tǒng)計(jì)軟件：SPASS。其他：四川地調(diào)院信息中心批處理軟件、成都理工學(xué)院數(shù)字實(shí)驗(yàn)室利用微分方法處理異常及元素自動組合。1、多數(shù)采用0.05、0.1對數(shù)間距。變差小的可用累頻法。2、以七色區(qū)為基礎(chǔ)。色區(qū)配置采用目視法。礦山勘查中化探為了突出異常，可以增加一級褐紅色色區(qū)。淺黃：38.3%，藍(lán)色系列30.85%：深藍(lán)：0.62%？,藍(lán)：6.06%，淺藍(lán)：24.17%紅色系列 30.85%：褐紅色： 0.62%,深藍(lán)：0.62%？,藍(lán)：6.06%，淺藍(lán)：23.55% 等值線圖上直方圖不要求作，

11、色區(qū)應(yīng)標(biāo)注。 等值線圖應(yīng)去掉等高線、地質(zhì)線，保留水系、地名 。 第六步：編制單元素異常圖等值線提取法、微子區(qū)法。一、異常下限的確定：算術(shù)方法：T=X+1.52S（剔除特高后的）幾何方法：在直方圖上求得。遠(yuǎn)景區(qū)化探要求采用。 T=Mo+2第六步：編制單元素異常圖二、編制異常圖1、異常圖僅保留正異常部分2、異常分帶：錯(cuò)誤提法：、級異常分帶正確的分為外帶1T2T 、中帶2T4T、內(nèi)帶4T。內(nèi)帶進(jìn)一步分為級內(nèi)帶4T8T 、 級內(nèi)帶8T16T。3極值標(biāo)注：礦區(qū)化探異常圖件應(yīng)全部標(biāo)注具找礦意義的含量值。第七步：填寫異常登記卡異常的五參數(shù)：1、面積2、平均值3、襯度4、濃集分帶數(shù)5、異常點(diǎn)數(shù)加上極大值、標(biāo)準(zhǔn)

12、離差為7參數(shù)。第八步：編制組合異常圖主要按元素性質(zhì)（扎瓦里茨基)分類，結(jié)合聚類分析。常見元素典型分類有八類，1、造巖元素：K、Na、Ca、Mg、Al、Si 、Li、Be、Rb及分散元素Sr、Ba2、鐵族元素：Fe、Ni、Co、V、Ti、Cr3、硫化物成礦元素：Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Cd Mn4、鎢錫鉬5、重礦化劑元素As、Sb、Hg6、稀有Y、Zr、Nb、Ta稀土La及放射性Th、U7、半金屬及揮發(fā)份： P、B、F8、貴金屬：Au、Pt、Pa各地質(zhì)體的元素組合特征酸性火成巖特征元素組合： K、Na、Li、Be、Rb、 Y、Zr、Nb、Ta、La、Th、U、W、Sn、Mo、 F基性火成巖

13、特征元素組合：Mg、 Fe、Ni、Co、V、Ti、Cr、斷裂帶元素組合： As、Sb、Bi、Hg、B黑色巖系元素組合：Al、 U、 Fe、Ni、Co、V、Ti、Cr碳酸鹽巖系元素組合： Ca、Sr、Mg砂巖巖系元素組合： K、Na 、Si近海指示性元素：P、B深海指示性元素：Ba、 Zr習(xí)慣性元素組合用色 第九步：編制綜合異常圖1、以主成礦元素范圍圈定綜合異常范圍。2、由高到底順序標(biāo)注面金屬量3、注記異常編號及分類：甲類異常：為已知礦異常及工作和檢查中的見礦異常：甲1-2類異常：推測可能為大型礦床的異常，甲2-2類異常：推測可能為中型礦床的異常，甲3-1類異常：已知小型礦床的異常，乙類異常：推

14、斷的礦致異常，乙1類：未見礦化，但推斷可能發(fā)現(xiàn)大型礦床的異常，乙2類：未見礦化，但推斷可能發(fā)現(xiàn)中型礦床的異常，乙3類：未見礦化，但推斷可能發(fā)現(xiàn)小型礦床的異常，丙類異常：性質(zhì)和前景不明的異常。丁類異常：無找礦意義的異常。異常的篩選查證比例：重要異常查證80%，一個(gè)圖幅45處。同時(shí)要挑選備用查證異常。篩選方法：1、結(jié)合區(qū)內(nèi)已知礦產(chǎn)，當(dāng)前急需礦種。 2、經(jīng)驗(yàn)法：含模型類比法，直觀判斷高大全的異常為首批查證異常。 ZDZ=（面金屬總量NAP+總元素分帶 LF）異常元素N 3、計(jì)算圖解法：通過五參數(shù)排序，選取靠前的異常。20022008年流行。 4、改良的五參數(shù)排序，在西藏遜格亞郎馬爾幅區(qū)域化探中總結(jié)出

15、的：基于主成礦元素（1）、次成礦元素（0.8）、指示性元素(0.5)賦予不同權(quán)重值的排序方法。 5、專家打分法。篩選異常的新思路 (1) 要把局部異常的篩選置于區(qū)域上來考慮：研究區(qū)域中是否在地球化學(xué)省、亞省區(qū)域性異?；虻厍蚧瘜W(xué)區(qū)帶局部異常具有套合模式的異常比單獨(dú)出現(xiàn)的異常找礦前景，出現(xiàn)在成礦省、礦化集中區(qū)和成礦帶中的異常，更有找礦潛力（2)要依據(jù)表生地球化學(xué)環(huán)境，分景觀區(qū)優(yōu)選異常。（3)建立不同礦種、不同類型、不同產(chǎn)出條件下的地球化學(xué)找礦模式。(4)區(qū)域化探異常優(yōu)選。綜合多種信息篩選異常，綜合地質(zhì)、物探、遙感等多種地學(xué)信息的基礎(chǔ)上。(5) 。充分利用其空間分析手段和多信息迭加功能；是又一重要途

16、徑和方法技術(shù)，將會提高對不夠顯著的中弱異常的篩選能力，有利于隱伏、半隱伏礦的尋找。傳說中的異常峰值與找礦關(guān)系元素峰值可能有礦希望較大肯定有礦Au20/4060/150100/500水系/土壤ng/gAg0.2/0.50.5/12/5ug/gCu80/120150/200250/500ug/gPbZn120/250250/400400/800ug/gWMo10/2020/4080/150ug/gSn12/2525/50100/200ug/g地球化學(xué)成礦模式一、與（超）基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床1、巖體分布區(qū)有Fe、Mg、Ni、Cr、Co、V、Ti等鐵族元素異常；異常具同心環(huán)構(gòu)造。2、Cu、Ni異

17、常是近礦的指示標(biāo)志；3、在異常附近出現(xiàn)As、Cd、Au、F、Sb、Mo、Ba、Ag、Hg可能是隱伏礦床的指示。4、在攀西裂谷帶有很多礦床產(chǎn)出。成礦模式二、與中酸性侵入巖有關(guān)的銅多金屬礦床含矽卡巖型、構(gòu)造帶型、斑巖型1、高Fe、Mn、低Si的成礦地球化學(xué)環(huán)境2、主成礦元素復(fù)雜：Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Mo，也有W、Sn；外帶：礦（化）帶范圍，中帶：礦田范圍，內(nèi)帶：賦礦地帶，元素分帶明顯。3、伴生元素也復(fù)雜：Ag、Cd、Au、Bi、As、Sb、Hg、W、Sn、Mo。4、Hg異常呈環(huán)狀產(chǎn)出。5、在義敦島弧帶有很多類似礦床產(chǎn)出斑巖型礦床模式區(qū)域異常元素水平分帶順序?yàn)椋褐行模篊u、Pb、Zn、Cd

18、、Mn、La、Y中帶：Sn、Bi、Ag外帶：F、Hg、Co。斑巖型礦床模式礦區(qū)異常元素水平分帶順序?yàn)椋褐行模篧、Mo環(huán)形外帶：Cu、Pb、Ag。Cu矽卡巖型地球化學(xué)概念模型地球化學(xué)成礦模式三、與火山巖有關(guān)的銅多金屬礦床1、高Fe、Mn、低Si、K、Na的成礦地球化學(xué)環(huán)境2、主成礦元素簡單：Cu、Pb、Zn、3、伴生元素也較少：Ag、Au、Mo、Cd、Bi、4、無明顯組分分帶。5、四川的呷拉、呷依窮、還有夏囊溝也高Ba，是（淺）海相火山巖特征。成礦模式四、層控型礦床1、碳酸鹽建造：高Fe、Mn、Mg、Ca低Si、Na的成礦地球化學(xué)環(huán)境2、砂巖建造：高Si、Mn、Mg、Ca、Na低Fe、Al的成礦

19、地球化學(xué)環(huán)境3、主成礦元素簡單：Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Hg、4、具分帶及濃集中心，疊合好。地球化學(xué)成礦模式五、微細(xì)侵染型金礦床1、低Fe、Si、Na的成礦地球化學(xué)環(huán)境2、主要指示性元素：As、Sb、Hg、3、次要指示性元素：W、Pb、Cu、Bi、4、典型礦床：馬腦殼、東北寨。地球化學(xué)成礦模式六、基性火山巖帶中的金礦床基性火山巖提供物質(zhì)來源，中低變質(zhì)萃取，斷裂富集成礦。1、高Fe、Cr、Ni、Co、V、Ti、Mn、Cui的成礦地球化學(xué)環(huán)境2、主要指示性元素：As、Bi、Sb、Hg，異常高大全，套合好，3、次要指示性元素：Mo、Pb、Cu、Zn、W異常零星4、典型礦床：甘孜金礦、錯(cuò)阿金礦、

20、木里金礦。 異常查證階段手段A以原工作手段加密方式，驗(yàn)證異常是否存在，進(jìn)一步圈定異常中心；砂金等認(rèn)為污染礦區(qū)可用水化學(xué)測量。B以剖面控制，配套土壤、巖石剖面測量，了解異常細(xì)節(jié)。C配套快速分析，山地工程，以地質(zhì)方法發(fā)現(xiàn)異常源。異常檢查與查證階段劃分1、三級查證：即踏勘檢查2、二級查證：即詳細(xì)檢查3、一級查證：即工程驗(yàn)證第十一步：編寫文字報(bào)告異常典型描述1.概況位置、行政區(qū)劃、交通、地形、地貌、海拔。查證工作量2.地質(zhì)背景地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用，礦化情況。3.區(qū)域異常特征 異常處于Al2O3、MgO、Mn、Co、Ni、V、Ti等高背景，CaO、K2O、Na2O、SiO2低背景的成礦地球化學(xué)環(huán)

21、境中，顯示了主要成礦元素的親鐵性質(zhì)。異常元素主要有：Zn、Pb、Ag、Sn、Cu、Cd、Mn、La、Y、Co、Bi、Be、F、Hg等，主成礦元素為Pb、Zn、Ag，次成礦元素為Cu、Sn等，Cd、Mn為近礦指示元素，Be、La、Y、F、Hg為探途元素。異常典型描述Pb、Zn、Cd異常大致為南北向條帶狀，形態(tài)基本一致，異常面積較大，在8895km2之間。異常點(diǎn)數(shù)多，分別為16、17、22個(gè)，最大值分別為: 905、1965、9.39g/g，Pb、Zn均具有一個(gè)級濃集內(nèi)帶，內(nèi)帶面積分別為：1.21、0.80km2，Cd異常具有兩個(gè)級濃集內(nèi)帶，內(nèi)帶面積分別為：2.90、0.10km2。Ag異常為圓形

22、，位置與Pb、Zn異常內(nèi)帶重合，異常點(diǎn)數(shù)有8個(gè)，最大值為:0.42g/g，具異常中帶。Sn、Mn異常位置分別與Pb、Zn異常中、內(nèi)帶重合，范圍略小，異常點(diǎn)數(shù)分別為6、4個(gè)點(diǎn)，最大值分別為19.5、6279g/g，均具異常中帶。 Cu、La、Y、Hg、Be、Bi、Co等元素僅為低緩異常，規(guī)模不大。異常位置具有水平分帶特性，元素水平分帶順序?yàn)椋褐行模篊u、Pb、Zn、Cd、Mn、La、Y中帶：Sn、Bi、Ag外帶：F、Hg、Co。見異常剖析圖5-7，各異常參數(shù)見表5-5。異常典型描述區(qū)域異常剖析圖，成礦環(huán)境元素剖析圖異常典型描述元素CdZnPbAgSnMnLaYCu平均值1.31243142.450.218.452269.8372.4546.1328.77最高值9.89352905