應(yīng)用地球化學：1化探概念及發(fā)展史

勘查地球化學1、概念2、發(fā)展史及研究現(xiàn)狀3、中國區(qū)域化探4、ＧＩＳ在化探中應(yīng)用5、地氣測量方法研究6、礦床環(huán)境地球化學調(diào)查7、地球化學（表生）報告編寫8、同學交流報告（２次）勘查地球化學發(fā)展史和現(xiàn)狀概念勘查地球化學(explorationgeochemistryorgeochemicalexploration)早期稱地球化學探礦(geochemicalprospecting)，簡稱化探。概念

雖然近年來化探在理論上、方法上、技術(shù)上及效果上的迅速進展，它己具有獨立的理論基礎(chǔ)、專有的術(shù)語和工作方法，己經(jīng)從一種單純的直接找礦方法發(fā)展成為一間新興的獨立應(yīng)用學科…勘查地球化學。由于地球化學找礦（化探）這一術(shù)語已深深扎根于專業(yè)文獻及口語之中，所以，目前仍在延用。概念國內(nèi)外的一些學者對地球化學找礦下過各種定義，其中比較有代表性的西方國家的定義是:“地球化學找礦是基于系統(tǒng)地測定天然物質(zhì)的一種或數(shù)種化學性質(zhì)的任何礦產(chǎn)勘查方法。”(H·E·Hawkes等，1962)。蘇聯(lián)學者認為，地球化學找礦是根據(jù)基巖及覆蓋層中、地下水及地表水流中、植物中和壤中、氣中的含礦物質(zhì)不明顯的微觀分散暈以發(fā)現(xiàn)礦床的一種找礦方法(B·q·克拉斯尼科夫，1955)。概念我們認為，地球化學找礦是一種以地球化學異常作為主要研究對象，以礦產(chǎn)普查為主要目的，并兼顧其它基礎(chǔ)地質(zhì)研究的系統(tǒng)的地球化學調(diào)查，她實際上是一門工程學。

目前，全球以礦產(chǎn)勘查為主要目的的傳統(tǒng)化探正在漸漸減弱，而以環(huán)境和農(nóng)業(yè)等多目標地球化學調(diào)查日益活躍。表明學科與社會需求已較好地結(jié)合。概念主要研究內(nèi)容：異常的觀察技術(shù)異常發(fā)育特征異常形成機制異常評價方法概念勘查地球化學礦床學地質(zhì)學地球化學土壤學數(shù)學地理學礦床學方法分類一、按采樣介質(zhì)分巖石（原生暈）地球化學勘查土壤（次生暈）地球化學勘查水系沉積物（分散流）地球化學勘查水地球化學勘查生物地球化學勘查氣體地球化學勘查等。方法分類一、按應(yīng)用領(lǐng)域分礦產(chǎn)（金屬）地球化學勘查農(nóng)業(yè)地球化學勘查環(huán)境地球化學勘查油氣地球化學勘查地熱地球化學勘查構(gòu)造地球化學勘查等。方法分類一、按應(yīng)用范圍和目的區(qū)域地球化學勘查礦區(qū)地球化學勘查地球化學普查地球化學詳查關(guān)鍵名詞介紹一、地球化學指標

地球化學指標是一切能提供找礦信息或一般地質(zhì)信息的、能直接或間接測定的地球化學變量。地球化學指標包括參數(shù)性與非參數(shù)性兩大類，前者測量結(jié)果可用數(shù)字表示，而后者只能定性地用有無、大小、強弱、深淺等描述。關(guān)鍵名詞介紹一、地球化學指標指標種類：化學元素的含量特征存在形式各種組合關(guān)系同位素特征

物理化學參數(shù)關(guān)鍵名詞介紹二、地球化學異常

地球化學異常，則是地質(zhì)體中地球化學指標與周圍背景有顯著不同的現(xiàn)象。需要了解異常是相對正?；虮尘氨容^而言。有關(guān)地球化學異常概念的形成，有一個發(fā)展過程。1936年，H·M·薩弗羅諾夫首先提出了礦床分散暈的概念。所謂礦床分散暈是指礦體周圍或附近所存在的與成礦有關(guān)的特征元素的高含量帶。這只是當時的認識，我們知道異常不僅僅只有正異常同時還有負異常。礦產(chǎn)勘查地球化學特點（一）應(yīng)用服務(wù)廣

地球化學找礦不僅適用于良好的露頭條件，而且?guī)缀踉诟鞣N覆蓋條件下，只要應(yīng)用適當，都可以達到找礦效果。因此，它比傳統(tǒng)的地質(zhì)礦物學方法在礦產(chǎn)勘查中有更廣的適用性。礦產(chǎn)勘查地球化學特點（二）快速、經(jīng)濟

在廣大的發(fā)展中國家及邊遠工作程度低的地區(qū)，利用化探方法，可以迅速查明資源遠景，提供礦產(chǎn)勘查的后備基地。如我國的青海、黑龍江等省的人煙稀少地區(qū)，就有快速發(fā)現(xiàn)大型礦床的例子。在地質(zhì)研究程度較高的地區(qū)，則可以用來開展深部找礦預(yù)測，如鄂東地區(qū)，已知礦床密集，地質(zhì)勘探工作程度很高，也有用化探方法找到深部礦體的例子。在一些發(fā)達的資本主義國家，地球化學找礦工作與環(huán)境地球化學調(diào)查相結(jié)合，成為常規(guī)國家基礎(chǔ)制圖內(nèi)容之一。礦產(chǎn)勘查地球化學特點（三）指標直接

與物探方法相比，地球化學找礦更直接。因為物探方法是根據(jù)礦體與圍巖的物理性質(zhì)的差異來找礦的，所以它是一種間接的方法?；街苯臃治龀傻V或伴生元素。礦產(chǎn)勘查地球化學特點（三）化探方法的局限性

它的應(yīng)用一方面受景觀條件的影響很大，因此，不分景觀盲目應(yīng)用往往會產(chǎn)生誤導(dǎo)，目前的化探仍停留在經(jīng)驗階段，而且主要適用于出露區(qū)。另外，化探在解決目標體空間幾何性質(zhì)方面，如礦體的形狀、產(chǎn)狀、埋深、傾向、傾角、厚技、延深等等，還缺乏有效的手段?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述國外已知最早有關(guān)地球化學找礦記述的古典文獻，出現(xiàn)于中世紀。1546午在巳塞爾出版的一部叫做“論金屬”(DeReMetallia)的著作中，就有對水化學找礦的詳細描述，并分出了六類水質(zhì):鹽質(zhì)，堿質(zhì)，硫質(zhì)，硫酸質(zhì)，鋁質(zhì)，瀝青質(zhì)(A·A·萊文森)?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述但是現(xiàn)代地球化學找礦的真正開始，是以快速、靈敏的微跡元素分析技術(shù)的應(yīng)用為標志的。目前公認地球化學找礦創(chuàng)立于蘇聯(lián)。在1932年左右，有一批蘇聯(lián)的物探人員，為了解決物探異常的礦與非礦問題，在地質(zhì)地球化學原理的指導(dǎo)下，系統(tǒng)采集地表的土壤樣品，用光譜分析測定其中的成礦金屬，最初是Sn，后來擴大到Cu、Pb、Zn、Ni、W等，他們把這一方法叫做金屬量測量。不久，北歐諸國，特別是瑞典也開展了類似工作，但重點是在生物地球化學方面。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述三十年代出版的地球化學找礦方面的開創(chuàng)性著作，是由蘇聯(lián)學者H·M·薩弗朗諾夫，E·A·謝爾蓋也夫完成的。A·n·索洛沃夫，C·丑·米列爾等人總結(jié)了在干旱地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用金屬量測量的經(jīng)驗，編制了蘇聯(lián)的化探規(guī)范?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述一批蘇聯(lián)的地球化學家，如B·維爾納茨基及其學生A·E·費爾斯曼，A·維諾格拉多夫等對地球化學找礦的理論基礎(chǔ)的奠定作出了突出的貢獻。挪威的著名地球化學家V·M·戈爾德施密特(Goldschmidt)在三十年代不但用光譜分析方法系統(tǒng)地研究了微量元素的分布，而且還提出了控制這些元素分布的基本規(guī)律。這些基本規(guī)律對找礦工作有著重要的指導(dǎo)意義?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述此外，澳大利亞的L·H.阿倫斯，前蘇聯(lián)的A·K·魯沙諾夫，系統(tǒng)地總結(jié)了地質(zhì)樣品的光譜分析方法；美國的E·B·山德爾(Sandell)山發(fā)表了微跡元素比色分析的專著。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述在六十年代中期采用原子吸收法分析樣品以后，全球在應(yīng)用和進一步發(fā)展地球化學普查方法方面也取得了突出成績。發(fā)展地球化學和地球化學普查方法方面的成就反映在戰(zhàn)后歷屆國際地質(zhì)大會的議程中?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述在墨西哥第二十屆大會上(1956年)，對這些問題給予了很大的注意。在哥本哈根召開的二十一屆大會上(1960年)，加拿大地球化學專家作了很有意義的報告:A·德列伊馬尼斯作了關(guān)于冰川沉積物發(fā)育區(qū)金屬礦床地球化學普查的報告，G.J.S.戈維特作了關(guān)于贊比亞銅礦地球化學普查的報告?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——概述在1968年于布拉格召開的第二十三屆國際地質(zhì)大會的資料中，刊登了“地球化學”分組會的42個報告的提要，其中有16個報告是關(guān)于地球化學普查方法的。后來，又定期召開了勘探地球化學家協(xié)會(AEG)會議以及國際地球化學和宇宙化學協(xié)會應(yīng)用地球化學方法例會，大大促進了這一領(lǐng)域的國際交流。1983年，在赫爾辛基舉行了兩個協(xié)會的聯(lián)席會議。從1972年起，勘探地球化學家協(xié)會在阿姆斯特開始出版發(fā)行了《地球化學勘探雜志》?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——加拿大加拿大的化探工作，最早由英屬哥倫比亞大學的H·V·華倫從生物地球化學找礦開始。雖然在已知礦體上證實了有異常存在，但大多數(shù)人對這一方法不感興趣。從1950年開始，加拿大地質(zhì)調(diào)查所開始了對地球化學找礦的系統(tǒng)研究。早期的工作是用雙硫棕比色測定賤金屬，他們制定的冷提取方法，在訓練有素的人手里是得力的工具，可以在現(xiàn)場快速分析?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——加拿大加拿大的化探工作，由于特別注意研究他們特有的自然條件，如冰川、永凍土、湖泊等，發(fā)揮了技術(shù)裝備的優(yōu)勢，如直升飛機取樣等，取得了顯著的效果，他們在冰磧物覆蓋區(qū)的勘查地球化學作出了創(chuàng)造性的貢獻。加拿大的化探主要在地調(diào)所和私人探礦公司中進行，化探占他們的總投資12一13%左右，大學也是重要的研究力量（按人展開：Flether,Nicol,Levvisson）?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——美國美國的化探開始于1947年，最初是由H·E·霍克斯發(fā)起的。他在戰(zhàn)后從地質(zhì)調(diào)查所中請到一筆費用，就邀集了植物營養(yǎng)學家哈夫(Huff)等人從制定快速比色法人手，研究了在各種自然條件下巖石、土壤、植物中的異常特征。1950年起，一些大的探礦公司也相繼應(yīng)用了化探方法。后來發(fā)展到全國性的掃面（U普查）?，F(xiàn)在美國的化探主要集中在礦業(yè)公司應(yīng)用，美國國家地調(diào)局研究重心轉(zhuǎn)向環(huán)境地學方面。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——英國英國的經(jīng)濟地質(zhì)學家J·S·韋伯(Wdbb)到美國、加拿大考察了化探的應(yīng)用，回國后于1954年在倫敦大學帝國理工學院籌建了一個應(yīng)用地球化學研究組，從事人材培養(yǎng)及方法研究?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——澳大利亞澳大利亞的地球化學勘查工作雖然起步比上述國家晚，但由于該國是礦業(yè)大國，發(fā)展速度快，其規(guī)模及效果舉世注目。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展歷史——前蘇聯(lián)蘇聯(lián)是現(xiàn)代化探的發(fā)源地，在蘇聯(lián)解體前其在應(yīng)用規(guī)模、找礦效果及基礎(chǔ)研究方面，處于領(lǐng)先地位。最初的化探工作在物探隊中進行，1955年起，蘇聯(lián)地質(zhì)保礦部規(guī)定，所有的地質(zhì)調(diào)查機構(gòu)都必須進行化探工作。據(jù)報導(dǎo)，蘇聯(lián)在1953一1977年間，用化探方法找到了100個工業(yè)礦床、100個工業(yè)礦體、800多個遠景礦點。一些本來從事基礎(chǔ)地球化學研究的機構(gòu)和個人，也都轉(zhuǎn)向研究化探原理和方法的方向上來。他們在基巖地球化學找礦（原生暈）及氣體地球化學找礦方面進行了創(chuàng)造性的研究。1989年后，由于蘇聯(lián)解體，化探工作基本處于停頓狀態(tài)?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展現(xiàn)狀近年來，勘查地球化學重點轉(zhuǎn)向環(huán)境和覆蓋區(qū)化探方法技術(shù)研究上。在礦產(chǎn)勘查方面，由于分析技術(shù)的進步（ICP－MS），一些新方法、新技術(shù)如偏提取（含酶提?。┑确椒ǔ蔀檠芯繜狳c，而常規(guī)化探方面突破不大。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展現(xiàn)狀雖然現(xiàn)代勘查地球化學經(jīng)幾十年的發(fā)展，在野外方法和分析手段方面已相當完善，已徹底擺脫發(fā)展初期與其它方法（物探等）競爭求生存的局面。但自九十年代以來，由于全球性礦業(yè)不景氣和環(huán)保方面的雙重壓力下，西方國家的勘查地球化學面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀一、國外（一）發(fā)展現(xiàn)狀近年來，歷任勘查地球化學家協(xié)會主席均把求生存、應(yīng)對挑戰(zhàn)作為主要任務(wù)?；绞袌鲈谥鹉晡s，人才大量流失，從72年創(chuàng)辦的《地球化學勘探雜志》去年因費用等問題而與荷蘭出版社發(fā)生矛盾而與協(xié)會脫鉤，協(xié)會新辦的雜志Geochemistry:Exploration,Analytical,Environment。一個辦了近30年權(quán)威期刊（SCI檢索因子0.9）就這樣與協(xié)會拜拜了，對出版社和協(xié)會都是巨大損失。西方國家的勘查地球化學家為生存多轉(zhuǎn)向環(huán)境領(lǐng)域?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（一）發(fā)展史我國的化探工作，開始于五十年代初。當時建國伊始，百廢待興，礦產(chǎn)資源的勘探也是當務(wù)之急。1951年謝學錦、徐邦楔等在安慶月山進行了早期化探實驗，用簡易的化學方法研究了土壤、水系沉積物中的銅異常。并在這次實驗中，發(fā)現(xiàn)了銅礦指示植物海州香儒(俗稱銅草)。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（一）發(fā)展史

1953年初，在剛成立的地質(zhì)部地礦司內(nèi)設(shè)立了化探室。同年，在蘇聯(lián)專家的指導(dǎo)下及蘇聯(lián)光譜儀的引進，在地質(zhì)部所屬的物探隊首先開展了金屬量測量。我國于1954年起開展了

1:20萬金屬量測量，是世界上最早幾個進行全國性區(qū)域化探工作的國家之一。其規(guī)模僅次于蘇聯(lián)。當時由于缺乏經(jīng)驗及方法技術(shù)上的不足，并且是作為地質(zhì)測量的一種附屬方法加以應(yīng)用，因此工作的效果遠沒有充分顯示出來?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（一）發(fā)展史1956年冶金工業(yè)部成立了冶金地球物理總隊的化探組，也進行了一系列的地球化學找礦工作。1957年，地質(zhì)部成立了物探研究所，其中設(shè)置了化探研究室。1962年冶金工業(yè)部在北京礦山研究院地質(zhì)研究所中成立了歐陽宗圻領(lǐng)導(dǎo)的化探研究室。1960年，在原北京地質(zhì)學院設(shè)立地球化學專業(yè)和自已故曹添教授領(lǐng)導(dǎo)的地球化學及地球化學探礦教研室，開始系統(tǒng)培養(yǎng)這方面的專門人才?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（一）發(fā)展史我國于五十年代后期，謝學錦、邵躍等對原生暈的三度空間兒何模式和組分分帶特征的研究，迄今已在近百個不同類型礦床，包括鉛鋅多金屬礦、矽卡巖銅礦、斑巖銅礦、銅鎳礦、汞礦、金礦、鐵礦等進行了這種研究，大大提高了地球化學異常的解釋推斷水平?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀

二、中國（一）發(fā)展史七十年代以來，通過二十多年的經(jīng)驗和人才積累，在大量找礦成功實例的證明下，在國際地球化學找礦大發(fā)展的形勢影響下，我國的地球化學找礦事業(yè)進入了一個蓬勃發(fā)展的時期?，F(xiàn)在，我國地質(zhì)礦產(chǎn)部、冶金工業(yè)部、核工業(yè)部所屬的幾乎所有地質(zhì)機構(gòu)，從區(qū)域調(diào)查到生產(chǎn)礦山，都開展了各種類型的地球化學找礦工作，發(fā)現(xiàn)了大量遠景地區(qū)、礦床及礦體?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（一）發(fā)展史1978年提出了“區(qū)域化探全國掃面”計劃，并著手對區(qū)城化探的野外工作方法、分析方法、質(zhì)量監(jiān)控、電子計算機技術(shù)的應(yīng)用、地球化學數(shù)據(jù)成圖及解釋推斷方面，進行全面革新與研究?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（一）發(fā)展史1980年，我國勘查地球化學家的代表首次參加了國際勘查地球化學學術(shù)討論會(在聯(lián)邦德國漢諾威舉行的第八屈國際勘查地球化學學術(shù)討論會)，引起了國外學者對中國化探的重視。隨著全國掃面計劃的實施，中國化探成就舉世矚目。1993，國際勘查地球化學家協(xié)會第16屆勘查地球化學會議首次在中國召開，標志中國勘查地球化學全面走向世界，全國區(qū)域化探掃面成果世界領(lǐng)先?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（二）取得的主要成果1、研制了內(nèi)地及沿海低山丘陵區(qū)、高寒山區(qū)、干旱荒漠區(qū)、半干旱荒漠草原區(qū)、森林沼澤區(qū)的區(qū)域化探掃面方法技術(shù)，保證了全國掃面工作的順利進行。截止目前，全國已完成掃面工作600多萬平方公里?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（二）取得的主要成果

3、研制了一系列地球化學標準物質(zhì)，計有巖石、土壤、水系沉積物、植物、金礦、鉑礦、土壤有效態(tài)成分等九個系列81個標準物質(zhì)，其中77個被批準為國家一級標準物質(zhì)，為地球化學分析質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的建立提供了保證。已在國內(nèi)各部門于余個單位和美國、英國、德國、加拿大等31個國家百余家公司使用，享有較高的信譽。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（二）取得的主要成果4、發(fā)展了化探資料的計算機處理技術(shù)，研制了區(qū)域化探異常篩選評價系統(tǒng)，開發(fā)了化探數(shù)據(jù)處理資料解釋成圖工作站，省級區(qū)域化探數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在冀東、西南三江、北祁連、東昆侖等地區(qū)推廣應(yīng)用效果良好勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（二）取得的主要成果

5、開發(fā)研究了具有較大探測深度的尋找隱伏礦的化探新方法新技術(shù)：氣體測量、金屬活動態(tài)測量、地電化學方法、價態(tài)金測量等。6、研制了野外現(xiàn)場或駐地分析儀器及設(shè)備。勘查地球化學發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二、中國（二）取得的主要成果

7、編制了全國39種元素（或氧化物）小比例尺（１:500萬和1:1200萬）地球化學圖。該套圖件清晰美觀、信息豐富、可讀性強，集中地反映了我國區(qū)域化探掃面成果，填補了全國小比例尺地學系列配套圖件中地球化學圖的空白。8、拓寬了地球化學勘查應(yīng)用領(lǐng)域，開展了環(huán)境與農(nóng)業(yè)地球化學調(diào)查，制作了５１種元素全國超低密度彩色地球化學圖?？辈榈厍蚧瘜W發(fā)展史及研究現(xiàn)狀二