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文檔簡(jiǎn)介
1、化探復(fù)習(xí)1.勘查地球化學(xué)的概念;在地質(zhì)與地球化學(xué)的理論指導(dǎo)下,在各種介質(zhì)(包括巖石、土壤、水、水系沉積物、生物、氣體等)中系統(tǒng)地在不同比例尺與規(guī)模上采集地球化學(xué)樣品,經(jīng)測(cè)試分析和數(shù)據(jù)處理,發(fā)現(xiàn)地球化學(xué)異常與其它地球化學(xué)指標(biāo),據(jù)此作為找礦的線索和依據(jù),進(jìn)而尋找礦床;同時(shí)用以解決一些地質(zhì)等其它問(wèn)題。2. 勘查地球化學(xué)的分類;豐度(Abundance):泛指元素在一定的自然體系中的平均含量,也叫克拉克值。濃集系數(shù):它是某元素在礦體中的含量(通常以最低可采平均品位作標(biāo)準(zhǔn))與其地殼豐度的比值。 濃集系數(shù)反映了元素在地殼中局部集中(成礦)的能力。濃集系數(shù)較大的元素在礦體周圍呈現(xiàn)的地球化學(xué)異常強(qiáng)度較大。對(duì)于
2、某些伴生的微量元素,如果其濃集系數(shù)較主要成礦元素明顯地大,則這些伴生元素便是尋找該礦床的良好指示元素。Hg、Sb、Bi、As成為金礦床的指示元素便是這個(gè)原因。 濃度克拉克值:即地質(zhì)體中某元素的平均含量與其克拉克值的比值。濃度克拉克值1,說(shuō)明元素富集,反之則分散 ?;瘜W(xué)元素在不同成分巖漿巖中的豐度變化,反映了巖漿成因和物質(zhì)來(lái)源的差異,以及結(jié)晶分異和地球化學(xué)演化過(guò)程中元素的分配;同時(shí)也體現(xiàn)出造巖元素對(duì)微量元素含量變化的制約作用。 研究巖漿巖中化學(xué)元素的豐度變化具有重大找礦意義。 2、化學(xué)元素在各類沉積巖中的分布 (1)堿金屬元素(2)堿土金屬(3)親氧元素元素在地質(zhì)體內(nèi)的分布形態(tài)一般有五種情況:結(jié)
3、合在多種礦物中的元素一般服從正態(tài)分布;集中在一、二種礦物內(nèi)的元素呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布;多次地化作用迭加形成的含量呈正態(tài)分布;單一作用呈正態(tài)分布。擴(kuò)散作用形成的含量呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布;對(duì)流混勻作用呈正態(tài)分布。兩次不同地質(zhì)作用,可引起兩種類型相同而參數(shù)不同的分布形式。研究分布類型的目的是:正確選擇背景值、背景上限以及各種數(shù)據(jù)處理方法。通過(guò)對(duì)分布形式檢驗(yàn)直接得到某些地化信息。地殼中元素的存在形式和元素的遷移 地球化學(xué)環(huán)境是使元素所在的地球化學(xué)系統(tǒng)得以保持平衡的各種物理化學(xué)條件的總合原生環(huán)境,是指從天然降水循環(huán)面以下直到能夠形成正常巖石的最深水平的環(huán)境;次生環(huán)境,是地表天然水、大氣所能夠影響范圍的環(huán)境豐度研究的
4、意義 1判斷特殊地球化學(xué)過(guò)程 2衡量研究區(qū)化學(xué)元素富集或貧化的程度 3作為選擇分析方法靈敏度的依據(jù) 4作為礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)的依據(jù) 地球化學(xué)系統(tǒng)中元素的總量稱為地球化學(xué)儲(chǔ)量。 在地球化學(xué)儲(chǔ)量中,能被人類開(kāi)采利用的部分叫作資源,資源中被探明的部分叫作礦產(chǎn)儲(chǔ)量。 資源量占地球化學(xué)儲(chǔ)量的百分比叫作礦化度。 短噸 = 907.18474 公斤=0.91噸巖石的酸度,是指巖石中含有SiO2 的重量百分?jǐn)?shù)。巖石的堿度即指巖石中堿的飽和程度通常把Na2O+K2O的重量百分比之和,稱為全堿含量各巖類的標(biāo)型元素組合為: 1、超基性巖元素,典型代表是Cr、Ni、Co、Mg及Pt族。 2、基性巖元素,Cu、Fe、V、
5、Ti、P、Mn、Ca、Sc、Sb等。 3、親中性巖元素,Al、Ga、Zr、Sr等。 4、親酸性巖元素,種類最多,以Li、Be、Ta、U、Th、K、Rb、Cs、F、B為代表。 5、堿性巖以富含Nb、Ta、Be及REE(稀土元素)為特征。沉積巖可以分為碎屑巖、泥質(zhì)巖和化學(xué)沉積巖三個(gè)類型二、元素的賦存形式1、礦物形式:獨(dú)立礦物(主要造巖礦物)、副礦物、主礦物中的機(jī)械包裹體、固熔體分解物、液相包裹體中的子礦物; 2、非礦物形式:類質(zhì)同象混入物,元素呈離子、分子、膠體被礦物表面吸附,超顯微非結(jié)構(gòu)混入物,有機(jī)結(jié)合物。三、元素遷移元素遷移的方式1、化學(xué)及物理化學(xué)遷移2、機(jī)械遷移3、生物及生物地球化學(xué)遷移地球
6、化學(xué)異常:是指某些天然物質(zhì)(巖石、土壤、水系沉積物、生物等)中某一特征元素的含量偏離正常含量或某些化學(xué)性質(zhì)明顯的發(fā)生變化的現(xiàn)象。地球化學(xué)背景及背景區(qū):在化探中將無(wú)礦或未受礦化影響的天然物質(zhì)(巖石、土壤、水系沉積物、生物等)中某一特征元素的正常含量(一般含量)稱為背景。而將那些具有正常含量的地區(qū)稱為背景區(qū)或正常區(qū)。背景值:指未受礦化影響的某一區(qū)域或某一類地球物質(zhì)內(nèi)某一指示元素的平均含量。也即某元素背景區(qū)內(nèi)背景含量的平均值。背景上限(異常下限):背景區(qū)某一特征指示元素背景含量的最高限度。二、背景值及背景上限的確定應(yīng)注意下列原則:盡量選取遠(yuǎn)離已知礦化地區(qū)的樣品;按工區(qū)不同地質(zhì)單元統(tǒng)計(jì)(如不同時(shí)代、不
7、同巖性統(tǒng)計(jì));每個(gè)單元的樣品數(shù)在50100個(gè)或更多些;可將大于 的數(shù)據(jù)剔除,以免計(jì)算結(jié)果偏高。1、圖解法:長(zhǎng)剖面法 直方圖解法 概率格紙法 計(jì)算法 經(jīng)驗(yàn)法 多重分形法 85%累計(jì)頻率法地球化學(xué)指標(biāo):能夠用來(lái)找礦或解決某些地質(zhì)問(wèn)題的地球化學(xué)標(biāo)志地球化學(xué)指標(biāo)可分為參數(shù)性與非參數(shù)性兩大類。指示元素:在化探工作中能夠用來(lái)指示礦體的存在或能夠指出找礦方向的元素地球化學(xué)異常:天然物質(zhì)中地球化學(xué)指標(biāo)與周圍背景有顯著不同的現(xiàn)象。具有這種異?,F(xiàn)象的地段就叫異常地段。分散暈是指環(huán)繞在礦體或異常源周圍,賦存在天然物質(zhì)中的地化異?!皶灐笔翘刂冈诔梢蛏吓c礦體的形成和破壞有關(guān),在空間上圍繞礦體,并以礦體為中心,大致等量地
8、向四周由高濃度向低濃度,有幾何形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的含義,具有三度空間的概念。一切地球化學(xué)分散暈都屬異常之列,而所有異常不能盡稱為暈。引起異常的主要原因:與成礦有關(guān)的元素(包括成礦元素、伴生元素、常量元素、陽(yáng)離子、陰離子、絡(luò)離子、同位素等)在地質(zhì)地球化學(xué)作用過(guò)程中遷移,使地球物質(zhì)中局部含量明顯偏離該區(qū)的地化背景而形成的異常。由于高背景巖石源及其它地質(zhì)體作用引起的異常。由于人類活動(dòng)所導(dǎo)致的污染引起的異常。采樣、加工和分析等引起的假異常。只有第一種是與成礦有關(guān)的,后三種與礦無(wú)關(guān)。地球化學(xué)異常的分類1.根據(jù)異常形成作用的不同 分為:1)原生地球化學(xué)異常在成巖成礦作用下形成的異常。2)次生地球化學(xué)異常在巖石
9、、礦石的表生破壞作用下,有關(guān)元素遷移而形成的異常2.根據(jù)異常物質(zhì)與賦存它的介質(zhì)之間的相對(duì)時(shí)間關(guān)系,分為: (1)同生地球化學(xué)異常異常物質(zhì)與賦存介質(zhì)同時(shí)形成的地球化學(xué)異常。(2)后生地球化學(xué)異常介質(zhì)形成后,異常物質(zhì)進(jìn)入而形成的的球化學(xué)異常。 3.根據(jù)異常與成礦作用的關(guān)系,常把地球化學(xué)異常分為:(1)礦異常 礦體異常其形成與工業(yè)礦體有關(guān);(2)礦化異常其形成與非工業(yè)礦化有關(guān);(3)非礦異常其形成與礦無(wú)關(guān)。根據(jù)異常所賦存的介質(zhì)不同,分為:(1)巖石地球化學(xué)異常;(2)土壤地球化學(xué)異常;(3)水系沉積物地球化學(xué)異常;(4)水文地球化學(xué)異常;(5)氣體地球化學(xué)異常;(6)生物地球化學(xué)異常。.根據(jù)異常的規(guī)
10、模,可分為:(1)地球化學(xué)?。河苫瘜W(xué)元素在地殼中原始分布不均勻性造成的大范圍地球化學(xué)異常。是規(guī)模最大、含量水平最低的異常(2)區(qū)域地球化學(xué)異常:由一定的地層、構(gòu)造、巖漿巖、成礦帶或表生條件所決定的較大范圍的地球化學(xué)異常(3)局部異常:規(guī)模最小、強(qiáng)度最大的異常。四、背景與異常的關(guān)系和特點(diǎn)1.背景與異常的相對(duì)性“異?!笔窍鄬?duì)于“背景”而言。2.背景和異常的地域性背景和異常的界限(背景上限)往往是根據(jù)所欲尋找的目標(biāo)而變。地球化學(xué)省的異常往往處于最低含量水平上3.背景和異常范圍大小的懸殊性區(qū)域化探和礦區(qū)化探的不同觀察對(duì)象和工作方法的不同。第五節(jié) 勘查地球化學(xué)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍一、勘查地球化學(xué)特點(diǎn)二、勘查地
11、球化學(xué)應(yīng)用范圍 第二章 巖石地球化學(xué)測(cè)量 巖石地球化學(xué)測(cè)量的定義以巖石為采樣對(duì)象,通過(guò)研究巖石中化學(xué)元素分散、集中所形成的地球化學(xué)特征來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的一種地球化學(xué)方法巖石地球化學(xué)測(cè)量的意義各類礦床原生暈最全面地保留了成礦時(shí)的地化信息。這對(duì)于礦床和異常形成機(jī)理的研究和找礦實(shí)踐的應(yīng)用都有重要的意義。原生暈是各種類型地化異常物質(zhì)來(lái)源的組成部分,各類次生地化異常都是原生礦體及其原生暈的派生物,即原生暈的繼承和發(fā)展。原生暈的發(fā)育特征是次生異常評(píng)價(jià)和解釋的基礎(chǔ)。巖石地化找礦是深部盲礦體尋找必不可少的方法。礦體、蝕變帶和原生暈是統(tǒng)一的成礦作用的產(chǎn)物。熱液遷移、運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)因素,主要是滲濾作用和擴(kuò)散作用。A、
12、滲濾作用是熱液在壓力梯度的作用下,元素通過(guò)溶液沿巖石裂隙系統(tǒng)整體、自由地流動(dòng)遷移過(guò)程中,由于化學(xué)和物理化學(xué)的作用,溶液在所流經(jīng)的圍巖裂隙中留下礦液活動(dòng)的痕跡 礦體和原生暈。 滲濾是熱液遷移的主要方式。暈的規(guī)模較大,主要發(fā)育在裂隙構(gòu)造發(fā)育的地段。B、擴(kuò)散作用是在體系里存在濃度梯度的條件下發(fā)生的。它是指一個(gè)體系的不同部位內(nèi),如果某元素的濃度不同,則該元素的質(zhì)點(diǎn)將自動(dòng)從高濃度處向低濃度處遷移,直到各處濃度相等為止元素在溶液中的存在形式和活動(dòng)性金屬硫化物在水溶液中的溶解度一般很小,不是以簡(jiǎn)單的離子形式運(yùn)移成礦物質(zhì)呈膠體溶液運(yùn)移 ,金屬硫化物在膠體溶液中的含量比在真溶液中的溶解度大得多。 成礦物質(zhì)呈鹵化
13、物氣態(tài)溶液運(yùn)移 ,礦石中的金屬礦物在其形成以前是呈鹵化物形式在溶液中被搬運(yùn)的 研究表明,金屬元素多以絡(luò)合物形式存在元素的沉淀含礦溶液進(jìn)入開(kāi)闊斷裂帶,外部壓力降低,揮發(fā)分氣體逸出;熱液遠(yuǎn)離巖漿冷卻;熱液與圍巖相互作用,改變了溶液的成分或PH值及EH值;在近地表氧化是絡(luò)合物分解;與下滲的地下水或不同來(lái)源的熱液相遇而起化學(xué)反應(yīng);沸騰作用導(dǎo)致熱液礦物沉淀、析出 4影響元素遷移的因素(1)元素自身的地球化學(xué)性質(zhì) 熱液中金屬元素主要呈絡(luò)合物形式遷移,因此元素絡(luò)合物的穩(wěn)定性是前述多種地球化學(xué)性質(zhì)的綜合反映??捎媒j(luò)合物的電離平衡常數(shù)來(lái)衡量絡(luò)合物的穩(wěn)定性(2)含礦熱液本身的性質(zhì)(3)構(gòu)造裂隙 斷裂、破碎帶、接觸
14、帶、地層層理、巖石的節(jié)理、片理及氣孔構(gòu)造等構(gòu)造空間是熱液礦床原生暈發(fā)育的主要空間部位。(4)圍巖性質(zhì) 主要表現(xiàn)為巖石的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)對(duì)元素遷移、沉淀的影響。 一般情況下,化學(xué)性質(zhì)活動(dòng)的巖石,比較容易與礦液發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng),成暈物質(zhì)迅速沉淀,限制了原生暈的規(guī)模。 常見(jiàn)巖石化學(xué)活潑性的順序(由強(qiáng)到弱)大致為:石灰?guī)r白云巖炭質(zhì)頁(yè)巖超基性巖和基性巖粘土頁(yè)巖泥質(zhì)板巖片巖花崗巖砂巖石英巖 脆性有利于形成較大規(guī)模的暈, 塑性,常常構(gòu)成阻礙原生暈發(fā)育的隔擋層。 巖石的滲透性取決于巖石孔隙度和孔隙之間的連通情況二、熱液礦床原生暈的組分特征1指示元素概念 那些能夠形成清晰異常的,能夠比較直接指示礦體存在空間
15、位置的,能分辨礦石類型的,以及能反映異常形成機(jī)理的這樣一類元素稱為指示元素。 所謂指示元素就是天然物質(zhì)中能夠提供找礦線索和成因指示的化學(xué)元素。成礦元素 伴生元素 運(yùn)礦元素 控礦元素 貫通元素 探途元素2.指示元素存在形式及研究意義 主要的賦存形式: 獨(dú)立礦物 ;類質(zhì)同象混入物 ;被吸附離子、自由離子或中性分子形式 3原生暈組合特征礦 床 類 型礦 石 的 礦 物 組 合原生暈指示元素組合高溫石英脈型黑鎢礦黑鎢礦、錫石、黃銅礦、黃鐵礦、輝鉍 礦、毒砂、綠柱石W、Sn、Bi、Mo、Be、(Ag)、As、Li、F、B云英巖型鎢錫鈮鉭礦床黑鎢礦、錫石、鈮鉭 鐵礦、綠柱石Ta、Sn、Mo、Nb、W、Be
16、、Li、F錫石硫化物型礦床錫石、黃銅礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦Sn、Cu、Bi、 Mo Zn、Cd、In、Ag、Mn、Pb、As、矽卡巖型鐵銅礦床磁鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦Cu、Zn、Ag、As、Mn矽卡巖型銅礦黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、鏡鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦Cu、Mo、Ag、Au、W、Pb、Zn、Mn、As、Hg斑巖型銅礦黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、鏡 鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦Cu、Mo、Ag、Au、W、Pb、Zn、Mn、As、Hg黃鐵礦銅礦黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂、輝銅礦Cu、Pb、Zn、Ag、As、B、Ba、Mn、石英脈型銅礦(熱液型)黃銅礦、方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦Cu、Pb
17、、Zn、Ag、As、Bi、Mo、Sn、多金屬(銅、鉛、鋅)脈狀礦床黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Bi、Sb、As、Hg、含金石英脈型礦床黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦,閃鋅礦、自然金As、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、裂隙充填型汞銻礦床辰砂、輝銻礦、方鉛礦、雌黃、雄黃Hg、Sb、As、Pb、Cu、Ba、Ag結(jié)論: 黃鐵礦是熱液礦床中分布最廣的共生礦物。 在金礦石中,黃鐵礦富含金,銅礦石中的黃鐵礦富含銅,鉛鋅礦石中的黃鐵礦則貧銅富鉛鋅三、熱液礦床原生暈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)原生暈內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指異常范圍內(nèi)指示元素的含量及其在空間上的變化特點(diǎn)2原生暈的組分表征
18、參數(shù)(1)異常的連續(xù)性 (2)異常的均勻性 (3)異常漸變性 異常含量沿某一方向的變化程度 含量變化梯度小,漸變性好;梯度大,漸變性差。 (4)異常峰值(Cmax)異常中的最高含量值。 (5)平均異常強(qiáng)度 異常范圍內(nèi)元素含量的平均值。(6)異常襯度(K)異常清晰度的度量(7)線金屬量 線金屬量是根據(jù)一條測(cè)線來(lái)估算礦化強(qiáng)度的參數(shù) :(8)面金屬量 面金屬量是根據(jù)一個(gè)異常面積來(lái)估算礦化程度的參數(shù):測(cè)線上的點(diǎn)距, 背景值, x 異常范圍里某點(diǎn)的元素含量, 測(cè)網(wǎng)中點(diǎn)距和線距的乘積(9)元素含量的標(biāo)準(zhǔn)差(S)和變異系數(shù)(V)表示元素含量變化幅度的參數(shù)S,V越大,表明與背景的差距越大,異常強(qiáng)度大,異常越清
19、晰。3原生暈外部形態(tài)特征原生暈的外部形態(tài),主要是指異常在平面或剖面所反映出來(lái)的外部特征(1)線狀異常:原生暈寬度不大(幾米十幾米), 異常長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于異常寬度。剖面上為異常峰值明顯,上下盤(pán)異常不發(fā)育。通常在圍巖致密,構(gòu)造簡(jiǎn)單的條件下形成。由于構(gòu)造兩側(cè)圍巖裂隙和孔隙不發(fā)育,異常元素主要沿著斷裂隨熱液運(yùn)移。(2)帶狀異常 :若異常長(zhǎng)度略大于寬度的,呈透鏡狀。異常規(guī)模大,延長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百米,含量峰值不明顯。異常呈多峰狀,寬度與含礦層出露寬度基本一致。(3)等軸狀異常:異常在三維空間上發(fā)育相近,內(nèi)部連續(xù)性較好,異常峰值變化均勻,峰寬且明顯。內(nèi)部分帶清晰,產(chǎn)出條件多種。規(guī)模大的可能是含礦小侵入體的反映(斑巖型
20、礦床), (4) 不規(guī)則狀異常 :多數(shù)熱液礦床的原生暈具有復(fù)雜的不規(guī)則形狀。該類異常形態(tài)反映出異常形成時(shí),受多組不同方向、不同形態(tài)或不同性質(zhì)構(gòu)造的復(fù)合所控制。四、熱液礦床原生暈的分帶特征原生暈的分帶性是指原生暈的特征(如元素的空間分布,含量情況、面積大小等)在空間上的變化規(guī)律。原生暈分帶性包括濃度分帶和組分分帶兩方面: 濃度分帶:指同一組分的含量(濃度)自礦化中心或異常中心向外有規(guī)律變化的現(xiàn)象。這種變化規(guī)律在平面和剖面上都能顯示出來(lái)。衡量濃度變化的參數(shù)稱為濃度梯度( dc/dx),梯度越大,濃度變化越明顯,反之則差。有無(wú)濃度分帶也是評(píng)價(jià)異常的一個(gè)標(biāo)志。將地球化學(xué)異常分成內(nèi)帶、中帶、外帶三個(gè)濃度
21、帶。采用背景上限(異常下限)的a0、a1、a2倍(即 a0Ca、a1Ca、a2Ca)或anCa 來(lái)劃分。并視濃度變化的陡度,以異常下限值的1倍、2倍、4倍三個(gè)數(shù)值來(lái)劃分外、中、內(nèi)帶,稱三級(jí)濃度帶。 濃度分帶不僅指示了找礦方向,而且有無(wú)濃度分帶還是區(qū)別礦致異常與非礦異常的標(biāo)志。組分分帶是原生暈中不同指示元素在空間分布上有規(guī)律變化的現(xiàn)象。A空間分帶垂直分帶與水平分帶組 熱液礦床原生暈的垂直分帶性,表現(xiàn)為不同指示元素在不同標(biāo)高上發(fā)育的差異,及由此導(dǎo)致的一系列派生規(guī)律;在不同的高程上產(chǎn)生不同的元素組合;某些元素對(duì)的比值隨深度的增加而發(fā)生有規(guī)律的變化。 原生暈的水平分帶是指示元素在現(xiàn)代水平方向上,異常發(fā)
22、育的強(qiáng)度、范圍的規(guī)律性變化特征。礦體原生暈的水平分帶則是以水平方向上異常的寬窄來(lái)劃分的,B成因分帶原生暈的分帶性劃分成軸向分帶、橫向分帶、縱向分帶三種類型。 軸向分帶沿礦體軸向,即沿礦液運(yùn)移向上的元素分帶。主要是由滲濾作用造成的分帶。在礦體產(chǎn)狀為陡傾斜的情況下,軸向分帶則與垂直分帶相一致。 縱向分帶順礦體走向所反映的元素分帶。 橫向分帶垂直于礦體走向方向上的元素分帶,主要是由擴(kuò)散作用造成的分帶。在礦體產(chǎn)狀為陡傾斜的情況下,橫向分帶與水平分帶相一致。垂直剖面圖上可將其分為以下幾個(gè)部分:(1)前緣(或稱為“前緣異?!保┧侵冈鷷炛?,沿著含礦溶液運(yùn)動(dòng)方向上,位于礦體前方的異常地段。 (2)尾暈(或
23、稱為“尾部異?!保┧侵冈鷷炛?,沿著含礦溶液運(yùn)動(dòng)方向上,位于礦體尾部以下的異常地段。 (3)橫向暈(或稱為“毗鄰異?!保┧侵冈鷷炛校诘V體厚度方向上的異常地段。橫向暈根據(jù)其與礦體的相對(duì)位置還可分為上盤(pán)暈及下盤(pán)暈。 (4)縱向暈(或稱為“側(cè)向異常”)它是指原生暈中,沿礦體走向方向上,由礦體向外的異常地段。 3原生暈軸向分帶研究方法(1)直觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)比法 (2)分帶性襯度系數(shù)法(指同一元素在上截面與下截面原生暈的線金屬量比值)(反映了不同截面間該元素富集的方向和富集的程度)(3) 分帶指數(shù)法 (D= Ml i/ Ml )指數(shù)法中,當(dāng)兩個(gè)以上的元素分帶指數(shù)最大值同時(shí)位于剖面的某一中段時(shí):變異性指
24、數(shù)(G) Dmax某元素的分帶指數(shù)最大值; n 中段數(shù)(不包括分帶指數(shù)最大值所在中段)。Di 某元素在i中段的分帶指數(shù)值(不考慮分帶指數(shù)最大值所在的中段); (4)濃集中心法研究原生暈分帶性的意義研究成礦與成暈機(jī)理;尋找盲礦體和研究礦體剝蝕深度;指導(dǎo)勘探工程的布置。五、分散礦化原生暈與多建造暈1.分散礦化的原生暈特征 分散礦化,是指除了由礦體和各類地質(zhì)體所形成的地球化學(xué)異常外,還有一類多為具有熱液礦床原生暈?zāi)承┨攸c(diǎn)的,但經(jīng)過(guò)驗(yàn)證又不含工業(yè)礦體的地球化學(xué)異常。特點(diǎn):1)異常規(guī)模較小。 2)沒(méi)有明顯的元素濃集中心,濃度分帶不明顯。 3)元素組合相對(duì)比較簡(jiǎn)單。4)不具明顯的指示元素垂直分帶性。 2多
25、建造暈是由成分和形成條件不同的兩個(gè)以上的成礦建造,在空間上同時(shí)并存而形成的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的地球化學(xué)異常。多建造暈實(shí)際上是一種復(fù)合暈。 1)出現(xiàn)不同特征的指示元素組合。2)多建造暈的特點(diǎn)是指示元素含量具有獨(dú)特的相關(guān)關(guān)系。八、巖石地球化學(xué)找礦的應(yīng)用適用條件:基巖露頭好或工程暴露好的地區(qū) 1檢查、驗(yàn)證水系沉積物異常、圈定找礦目標(biāo) 2判斷剝蝕程度,尋找盲礦體 3指導(dǎo)勘探工程 4利用多建造暈或疊加暈預(yù)測(cè)深部礦體 第三章 土壤地球化學(xué)測(cè)量 定義:指的是系統(tǒng)采集土壤樣品,分析其中微量元素或其它地球化學(xué)指標(biāo),以發(fā)現(xiàn)與礦有關(guān)的土壤地球化學(xué)異常,進(jìn)而找尋礦床或解決其它地質(zhì)問(wèn)題第一節(jié) 風(fēng)化作用表生帶與原生帶的物理化學(xué)
26、條件表生帶溫度低變化快壓力低變化小富游離氧富水富二氧化碳有生物和有機(jī)質(zhì)的作用原生帶溫度高變化慢壓力高變化大缺游離氧貧水或含熱水貧二氧化碳無(wú)生物和有機(jī)質(zhì)的作用風(fēng)化作用 指地表或接近地表的堅(jiān)硬巖石、礦物與大氣、水及生物接觸過(guò)程中產(chǎn)生物理、化學(xué)變化而在原地形成松散堆積物的全過(guò)程 。根據(jù)營(yíng)力不同分為:(一)物理風(fēng)化(二)化學(xué)風(fēng)化1.水解作用(是指水的電離產(chǎn)生的H+、HO與礦物的離子間發(fā)生交換的反應(yīng)。)2.氧化還原作用(其實(shí)質(zhì)是電子的授受)氧化還原的結(jié)果:將不溶的硫化物氧化成可溶的硫酸鹽;將金屬元素從化合物中析離出來(lái),成為金屬離子轉(zhuǎn)入溶液或成為新的不溶化合物(促使較酸的溶液形成(三)生物風(fēng)化 三類風(fēng)化作
27、用不是孤立的,而是相互促進(jìn)、同時(shí)發(fā)生的。第二節(jié) 土壤“土壤”一詞是泛指基巖上覆的土層。土壤主要是殘坡積的地表疏松覆蓋物。(一)土壤的分層A層又稱淋濾層,位于土壤剖面的最上部。(A層厚01.2m,多數(shù)0.1 0.3m。)B層也稱淀積層,位于A層之下。(B層0m 3m)C層又稱母質(zhì)層,位于土壤剖面的下部。 ()D層,C層之下的基巖。 土壤的形成順序:首先形成C層和A層,然后逐漸演化出B層。A層通??梢苑譃閮蓚€(gè)亞層:上部為A1層,因富含腐殖質(zhì)而呈深色,稱暗色層;下部為A2層,受淋溶作用最強(qiáng)烈,因腐殖質(zhì)被分解淋失而呈淺稱淺色層(二)土壤類型土壤的形成受五大因數(shù)控制:母巖、地形、氣候、植被和時(shí)間。根據(jù)植
28、被的發(fā)育程度,從最發(fā)育到最不發(fā)育可分為:森林土壤、草原土壤、荒漠土壤及苔原土壤。(三)土壤中元素的分布元素在土壤中的平均含量是不均勻的,不同元素風(fēng)化的土壤中常量元素差異不大,但微量元素的富集特點(diǎn)明顯不同;土壤中元素在不同土壤層中的分布是不同的B層往往造成元素含量較高,因此,應(yīng)盡量在B層取樣。一般說(shuō)來(lái),長(zhǎng)江流域及長(zhǎng)江流域以南的中低山區(qū)為0.52m;黃河流域及北方各地(東北森林區(qū)除外)為0.20.8m。第三節(jié) 土壤次生暈異常的形成及其影響因素已生成的礦體(礦化)及原生暈,在表生帶與圍巖一同遭受風(fēng)化作用,隨著礦物的破碎和分解,其中的元素發(fā)生遷移,在一定的條件下一些與成礦有關(guān)的元素可以在礦體上方或附近
29、的土壤中聚集形成它們的含量增高的地段,即次生暈1機(jī)械分散 表生作用下成礦元素呈固相(穩(wěn)定的原生礦物碎屑或難溶的次生礦物顆粒)的遷移和分散,稱為機(jī)械分散機(jī)械分散又可以區(qū)分為機(jī)械擴(kuò)散和機(jī)械搬運(yùn)。主要形成碎屑異常。機(jī)械擴(kuò)散是指由于物理風(fēng)化的營(yíng)力而產(chǎn)生的礦石質(zhì)點(diǎn)與周圍介質(zhì)的易位。2水成分散表生作用下,礦石中的組分在水中(地下水、壤中水和地表水)呈液相遷移而分散,稱為水成分散。礦石組分分散的過(guò)程包括溶解、遷移和沉淀。 金屬礦物的可溶性是水成分散的重要前提。地球化學(xué)障:地殼上能使化學(xué)元素的遷移能力在短距離內(nèi)驟然降低,以致引起元素富集的地段。地球化學(xué)障可分為氧化障、硫化氫(硫化物)障、潛育障、堿性障、酸性障
30、、蒸發(fā)障和吸附障。 氧化障是在潛育水或硫化氫水與氧化環(huán)境相遇時(shí)形成的,F(xiàn)e、Mn、Co的富集為其主要特征。 硫化氫(硫化物)障形成于氧化水或潛育水在其流動(dòng)途中,遇到硫化氫環(huán)境或硫化物的地方潛育障形成于氧化環(huán)境向潛育環(huán)境轉(zhuǎn)變的地段,或者形成于弱潛育介質(zhì)與強(qiáng)潛育介質(zhì)的接觸面上。堿性障形成于酸性環(huán)境轉(zhuǎn)換為堿性環(huán)境或是pH值急劇增高的地段 酸性障形成干中性和堿性環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)槿跛嵝院退嵝原h(huán)境的地段。 蒸發(fā)障在荒漠、干旱草原和干旱熱帶草原景觀最為特征。 吸附障在各種自然境觀中有廣泛的分布,對(duì)地球化學(xué)異常的形成有重要影響。3. 生物分散 (1)在生物化學(xué)作用影響下礦石組分的解離和溶解;(2)生物的吸收。(3)
31、隨同生物機(jī)體殘落在土壤中產(chǎn)生的元素聚集;(4)由于有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)形成酸性環(huán)境,從而使金屬元素淋溶;(5)在B層發(fā)生的金屬有機(jī)化合物的淀積。礦床次生暈的形成,一般都是上述三種分散作用的共同結(jié)果二、影響土壤異常形成的因素1.原生礦物的性質(zhì)主要是原生礦物抗風(fēng)化能力的強(qiáng)弱。各類原生礦物的抗風(fēng)化能力順序?yàn)椋貉趸锕杷猁}碳酸鹽和硫化物2.礦體規(guī)模大小、品位高低3.介質(zhì)的物化條件4.膠體5.生物作用6.氣候和地形地形傾斜可使次生暈發(fā)生位移,還影響暈的寬窄。礦體位于地形凸起處,異常發(fā)育較寬;礦體位于凹處,異常較窄;陡峭地形容易發(fā)生坍方和滑坡,形成埋藏異?;蚍蛛x異常。三、次生暈的分類(1)產(chǎn)于殘坡積層(
32、原地風(fēng)化產(chǎn)物)中的次生暈 -殘留暈; 通常是機(jī)械分散,水成分散和生物分散的綜合產(chǎn)物,(2)產(chǎn)于運(yùn)積層(異地沉積物)中的次生暈-上置暈。 僅有水成分散和生物分散作用的影響。從暈與礦體的相對(duì)位置分析,殘留暈和上置暈都可以進(jìn)一步區(qū)分為礦上暈,側(cè)移暈和脫離暈。以發(fā)現(xiàn)的難易程度為標(biāo)志,還可以各自劃分為出露暈、隱伏暈和埋藏暈。第四節(jié) 殘-坡積層中次生暈的基本特征殘留暈:是礦體和原生暈的風(fēng)化產(chǎn)物,且與礦體和原生暈露頭之間有緊密的空間及成因聯(lián)系,在化學(xué)成分上明顯具有繼承性和發(fā)展性。具有易發(fā)現(xiàn)和易解釋的特點(diǎn),因而被地球化學(xué)找礦最早研究和利用。 一、殘留暈的組分 殘留暈與其賦存介質(zhì)殘-坡積層屬于同生的風(fēng)化產(chǎn)物。二
33、、指示元素的含量1.指示元素的含量2指示元素富集的層位和粒級(jí)(1)富集層位B層土壤就成為土壤地球化學(xué)找礦中采樣研究的合理層位。(2)富集粒級(jí) 5mm粒級(jí)主要是由原生礦物和巖石碎屑組成,0.01mm的粒級(jí)主要由粘土礦物組成。 三、殘留暈的形態(tài)和規(guī)模1.形態(tài):在比較平緩的地形條件下,殘留暈與原生暈在形態(tài)上呈現(xiàn)出較大相似性;地形有起伏,而殘-坡積層厚度不大時(shí),殘留暈與原生暈之間形態(tài)差別也不大。位于斜坡上的殘留暈的具體形態(tài),則與礦帶或礦體的走向有關(guān)。當(dāng)?shù)V帶或礦體走向與分水嶺大致平行時(shí),殘留暈形態(tài)是梯形或扇形。礦體走向與山坡傾斜方向一致時(shí),所形成的殘留暈的形態(tài)常常呈三角形。 2規(guī)模: 對(duì)于成礦主要組分來(lái)
34、說(shuō),由于經(jīng)過(guò)表生遷移和分散,殘留暈的規(guī)模一般大于原生暈。對(duì)于成礦次要組分來(lái)說(shuō),由于礦石和原生暈中原生的含量低,經(jīng)過(guò)表生遷移和貧化,殘留暈中的規(guī)模往往小于原生暈。殘留暈的規(guī)模大小還與采樣的層位、深度以及樣品的粒度有關(guān)。四、殘留暈與礦體的空間關(guān)系1.次生暈與礦體的空間關(guān)系越靠近地表的次生暈寬度越大,越往深處暈的范圍越小。在垂直方向上,不同深度元素含量不同。一般越往深處含量越高。在水平方向上,以暈為中心,往兩側(cè)元素含量逐漸降低。當(dāng)?shù)乇韮A斜時(shí),暈的對(duì)稱性遭到破壞,暈向下坡方向發(fā)生位移。越近地表位移越大。當(dāng)?shù)V體傾斜時(shí),暈中心的位置將不在礦體露頭的上方,而向礦體升起的一端移動(dòng)。離基巖越遠(yuǎn),位移距離越大。當(dāng)
35、礦體傾斜且地表不平時(shí),情況更復(fù)雜。當(dāng)?shù)V體與地形一致時(shí),則暈的位移小些;而當(dāng)?shù)V體傾斜與地形相反時(shí),則位移則大些。這兩種情況所形成暈的形狀都是比較復(fù)雜的。2.次生暈位移中心的計(jì)算(目的是指導(dǎo)首期探礦工程的布置)地面水平,礦體傾斜情況下次生暈中心計(jì)算地面傾斜,礦體垂直情況下次生暈中心計(jì)算五殘留暈的分帶性殘留暈中的地球化學(xué)分帶性,出現(xiàn)有如下三個(gè)方面的變化: (1)一些表生活動(dòng)性大的元素,由于表生遷移和貧化,從異常元素組合中消失,從而改變了組分分帶的元素組成。 (2)由于各種指示元素的表生遷移能力不同,在每個(gè)殘留暈的形成過(guò)程中,存在表生分異現(xiàn)象,這就產(chǎn)生了指示元素水平分帶的序次變化。 (3)受指示元素的
36、表生貧化-富集作用的影響,指示礦床剝蝕截面深度的元素對(duì)比值和分帶性指數(shù),在同一截面的巖石和土壤中存在差別。第五節(jié) 運(yùn)積層中的次生暈上置暈的主要特征運(yùn)積層包括塌積物、沖積物、冰積物、風(fēng)積物等。由于異常物質(zhì)較其所賦存的介質(zhì)晚進(jìn)入,故稱為后生次生異常一、上置暈形成條件指示元素從礦體和原生暈的風(fēng)化面向上遷移進(jìn)入運(yùn)積層,主要是毛細(xì)管作用,擴(kuò)散作用以及植物吸收作用的結(jié)果。近年來(lái)有人提出電化學(xué)作用造成的。1.毛細(xì)管作用毛細(xì)上升的高度與毛細(xì)管的直徑成反比,與溶液濃度成正比,所以一般來(lái)講細(xì)粒土壤毛細(xì)上升的高度較高當(dāng)金屬元素被地下水溶解并隨著遷移很遠(yuǎn)的距離,在某種沉淀障上析出,就形成側(cè)移的水成異常。2.電化學(xué)作用
37、 在電場(chǎng)作用下,陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),這是一個(gè)普通的電化學(xué)現(xiàn)象。 在自然界,正在氧化的硫化物礦體能產(chǎn)生自然電場(chǎng)。 電化學(xué)異常的特征是在礦體上方出現(xiàn)一個(gè)低含量帶,而在兩側(cè)出現(xiàn)高含量帶,形成雙峰異常(貓耳狀)。 (1)吸附障(發(fā)生在粘土礦物、鐵錳含水化合物和有機(jī)物的富集層); (2)氧化障(指示元素隨同鐵和錳的含水氧化物沉淀); (3)還原障(指示元素在富含硫化氫的介質(zhì)中形成硫化物); (4)酸-堿障(指示元素隨同鋁和硅的含水氧化物沉淀); (5)蒸發(fā)障(出現(xiàn)在氣候干旱地區(qū)); (6)生物障(造成指示元素在土壤腐植層富集)。二、上置暈的組分特征 上置暈組分局限于那些在礦床氧化帶可以形
38、成水溶性化合物的元素,主要是Cu、Ni、Pb、Zn、Mo、Hg等,其次是Mn、Co、As、I等。 上置暈中指示元素的存在形式主要是次生鹽類礦物(硫酸鹽和氯化物)、吸附離子和有機(jī)金屬化合物。 三、指示元素的含量 通常在0.nn ppm級(jí)次范圍四、上置暈的形態(tài)和規(guī)模 上置暈的形態(tài)和規(guī)模受運(yùn)積層的性質(zhì)及地下水滲流方向的影響。 在垂直剖面上,上置暈的寬度不大,而向垂上存較大的延伸。當(dāng)運(yùn)積層的性質(zhì)比較均一時(shí),上置暈呈柱狀分布;不均一時(shí),則隨著各分層中異常含量的升降而出現(xiàn)脹縮變化現(xiàn)象。研究次生暈的意義可以確定礦床的具體位置,追索并圈定隱伏礦體的分布范圍,可以預(yù)測(cè)隱伏礦體的礦石類型和礦化的大致規(guī)模。指導(dǎo)探礦
39、工程的布置,第六節(jié) 土壤地球化學(xué)測(cè)量的應(yīng)用土壤測(cè)量主要應(yīng)用于殘坡積層發(fā)育地區(qū)(即覆蓋半覆蓋地區(qū))。用于有色金屬、稀有金屬、貴金屬(Au、Ag礦)和放射性礦產(chǎn)的普查。地質(zhì)找礦方面的應(yīng)用有:一、研究次生暈的分帶性,尋找隱伏礦體,預(yù)測(cè)礦化類型二、研究次生暈中指示元素的組合、含量和元素比值,推測(cè)地表剝蝕程度三、區(qū)分物探異常和非礦異常四、評(píng)價(jià)被殘坡積層覆蓋的地層、斷裂構(gòu)造、巖體的含礦性五、鐵帽含礦性評(píng)價(jià)六、農(nóng)業(yè)地球化學(xué)調(diào)查1.鐵帽來(lái)源的判斷(真假鐵帽)鐵帽來(lái)源:硫化物礦床氧化超基性巖風(fēng)化菱鐵礦層氧化某些富鐵沉積巖淋濾形成古風(fēng)化殼2.推測(cè)原生礦石類型及品位3.推測(cè)下伏礦體的遠(yuǎn)景鐵帽是硫化物礦體在表生地化作
40、用下,由于原生硫化物分解而使礦體出露部分形成含水氧化鐵(針、褐鐵礦)的集合體第四章 水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量是應(yīng)用水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量,了解水系沉積物中元素的分布,總結(jié)其分散、集中的規(guī)律,研究其與附近基巖中地質(zhì)體的聯(lián)系,通過(guò)發(fā)現(xiàn)異常與解釋評(píng)價(jià)異常來(lái)進(jìn)行找礦。水系沉積物指的是河流、溪流、干溝中的淤泥、細(xì)砂等。 第一節(jié) 分散流的形成礦床分散流(以下簡(jiǎn)稱分散流):通常理解為由于礦體及其原生暈和次生暈的表生破壞,在礦床附近水系沉積物中形成的,成礦有關(guān)元素含量增高的地帶。分散流是沿河道呈線形延伸的異常。分散流是次生異常之一。一、水系分級(jí)在1:5萬(wàn)地形圖或類似比例尺的航片上可以辨認(rèn)出的最小水系為一級(jí)水系,
41、它們往往最接近分水嶺。兩條一級(jí)水系相交成為二級(jí),兩條二級(jí)水系匯合成三級(jí),余類推。二、分散流的形成1.分散流的物質(zhì)來(lái)源 主要是來(lái)自地表受剝蝕的礦體、原生暈和次生暈,也可來(lái)自埋藏的礦體。2.分散流的動(dòng)力主要是地表水和地下水的機(jī)械沖刷力和溶解力。其次也有冰川、風(fēng)力等的作用。地表水:主要是沖刷和搬運(yùn)作用,這是形成分散流的主要?jiǎng)恿?。地下水:?duì)氧化帶的金屬元素生成的鹽類進(jìn)行溶解和搬運(yùn)??梢?jiàn),水的有無(wú),量的大小以及地形的陡峭和降雨量對(duì)分散流形成的影響很大。3.物質(zhì)的搬運(yùn)形式主要以固相(呈礦物碎屑狀態(tài)被流水搬運(yùn),包括碎屑拖運(yùn)和粘土浮運(yùn)。)和液相搬運(yùn)(元素在水中以真溶液、膠體形式進(jìn)行搬運(yùn))4.分散流中元素存在形
42、式根據(jù)搬運(yùn)形式可分為:碎屑分散流和化學(xué)分散流形式。分水嶺附近,碎屑比例大,因?yàn)樗娜芙鈺r(shí)間短;而在平緩地區(qū),化學(xué)分散的重要性就增大了。水系沉積物測(cè)量所研究的是水系沉積物中細(xì)砂和淤泥中的元素含量及其特征。第二節(jié) 分散流的基本特征一、指示元素及其含量特征(一)指示元素及其組合分散流指示元素及其組合基本上相同于原生暈、和次生暈。硫化物錫石型礦床:As、Cu、Sn、B組合;高溫?zé)嵋盒偷V床:W、Sn、Bi等組合;中溫?zé)嵋盒偷V床:Cu、Pb、Zn等組合;低溫?zé)嵋盒偷V床:Sb、Hg、Pb等組合。(二) 指示元素的含量1.指示元素的含量及其變化幅度與前述各類異常元素含量相比,分散流中的含量通常要比原生暈或次生
43、暈中的含量低一至二個(gè)數(shù)量級(jí),且變化幅度也小。在河谷橫斷面上,指示元素含量的變化:對(duì)于“V”型河谷,河谷的最低部(河床)最高,向兩側(cè)降低 而對(duì)于“U”型河谷,分散流發(fā)育于沖積層中,接近礦源地段,河谷斷面中的含量呈“不對(duì)稱”分布,元素的高含量位于礦體及其分散暈所在的山麓的洪積層中。分散流劃分為兩部分:頭部和流帶部。 分散流的頭部系指毗鄰礦床或礦化帶斜坡的分散流部分;流帶部,在分散流頭部以下,即含礦地區(qū)與河谷交切的下游部位。2.分散流含量的衰減模式異常消失點(diǎn)離原生礦化(土壤異常)的距離叫分散流的延伸長(zhǎng)度。二、分散流的形態(tài)與規(guī)模1.形態(tài) : 礦床分散流呈現(xiàn)出向搬運(yùn)介質(zhì)延伸方向拉長(zhǎng)的形態(tài),是一個(gè)在平面圖
44、上重復(fù)河谷輪廓的條帶狀形態(tài)。2.規(guī)模 :分散流的總體長(zhǎng)度,理論上等于礦石組分從加入水系的地點(diǎn)到絕大部分從水系中沉積下來(lái)的地點(diǎn)之間的距離。 一般將由原生礦體至背景這一距離叫分散流的延伸長(zhǎng)度,作為分散流的長(zhǎng)度三、影響分散流含量和長(zhǎng)度的因素1.礦體所處空間位置及規(guī)模水系直接切割礦體,異常含量較高,變化幅度大,組分復(fù)雜,延伸長(zhǎng)度大。 水系不直接切割礦床,異常含量低,異常中心不明顯,水系中分散流存在只反映整個(gè)匯水盆地可能有礦存在。 礦床規(guī)模大小、品位、受風(fēng)化剝蝕面積的大小、匯水盆地的大小也影響分散流的強(qiáng)度和長(zhǎng)度。2.樣品的粒度指示元素的富集粒度與其所存在形式有密切關(guān)系。3.水溶液的pH值 4.氣候條件(
45、北方在秋季含量高,南方在旱季含量高。)四、分散流與礦體的空間關(guān)系及其分帶性1.分散流與礦體的空間關(guān)系不同于礦床次生暈,礦床分散流多數(shù)在空間上與原生礦作是隔離的。甚至與次生暈也不直接接觸。2.分散流的分帶性分散流的這種分帶性反映了區(qū)域礦化的分帶,具有一定找礦意義。第三節(jié) 水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量的應(yīng)用水系沉積物地球化學(xué)找礦廣泛適用于尋找有色金屬、稀有金屬、貴金屬、黑色金屬及某些非金屬礦床一、區(qū)域化探掃面 二、1:5萬(wàn)地區(qū)性化探掃面第五章 和第六章 其他類型地球化學(xué)找礦第一節(jié) 水文地球化學(xué)找礦水化學(xué)測(cè)量。這種方法是系統(tǒng)采集地表水和地下水樣品,分析其中微量元素及其它地化指標(biāo),以發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的水化學(xué)異
46、常,進(jìn)而找尋礦床或解決其他問(wèn)題。如進(jìn)行地震預(yù)報(bào)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等 樣品為河水、湖水、泉水、井水、鉆孔水、礦坑水等。水化學(xué)找礦應(yīng)用范圍:小比例尺的地質(zhì)調(diào)查,評(píng)價(jià)區(qū)域成礦特征、劃分成礦遠(yuǎn)景區(qū),也可以用于大比例尺詳查、勘探階段,用于礦化范圍的圈定和幫助物探異常的解釋等。一、 天然水的化學(xué)成分及水化學(xué)類型(一)天然水的一般成分與找礦關(guān)系最密切的地下水的成分陽(yáng)離子;陰離子;氣體;未離解的化合物;微量組分;有機(jī)質(zhì);微生物微量元素一般低于10mg/L。它們不決定水的化學(xué)類型,但對(duì)于水化學(xué)找礦有重要意義。二、水分散暈的形成水暈:礦床及其原生暈、次生暈的組分,在表生作用下部分被溶解而進(jìn)入地下水和地表水,使礦床附近的水
47、域中某些組分含量增高,或地球化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的異常地段水分散暈也是次生異常之一。(一)水暈的形成1.水暈組分來(lái)源礦床氧化帶的成礦元素和伴生元素;原生暈、次生暈中的成礦有關(guān)元素;巖石中的某些特征組分;人為污染。2.水暈的形成水暈的形成主要是由溶解作用、氧化作用、電化學(xué)作用、碳酸作用及微生物作用、膠體作用等。電化學(xué)溶解作用引起的水化學(xué)暈特征為:pH、SO42-變化不大;金屬元素在水中的種類和含量按其共生礦物電極電位不同而變化。(二)影響水暈形成的因素1.礦化組分的化學(xué)性質(zhì)這是形成水分散暈的內(nèi)在條件,決定元素在水中遷移的主要因素是離子電價(jià)、離于半徑以及它們所決定的離子電位(離子電價(jià)/離子半徑)。 2
48、.水介質(zhì)的酸堿條件3.氧化-還原條件4.水的交替作用(強(qiáng)弱隨氣候、季節(jié)、地形、巖性而不同)5.圍巖的性質(zhì)6.礦床類型7.構(gòu)造裂隙發(fā)育程度(三)水暈與礦體的空間關(guān)系水暈的分布,一般可分為三種基本形式:礦體位于潛水面以上的飽氣帶。其形成的水暈有間歇性,干旱時(shí)不發(fā)育,只有在雨季時(shí)出現(xiàn)暫時(shí)性的水暈。礦體跨于潛水面上、下。發(fā)育常年性水暈,但高含量地段的位置有變化。雨季在礦體附近;旱季在河谷的泉水出露區(qū)。礦體在潛水面以下的飽水帶。水暈發(fā)育與否取決于礦體位置的深淺。如近地下水面,暈發(fā)育較好,見(jiàn)地下水處就能見(jiàn)水暈;如埋藏很深時(shí)。只有在干旱時(shí)進(jìn)行泉水調(diào)查時(shí),才能發(fā)現(xiàn)異常。三、幾種類型礦床水化學(xué)暈的基本特征1.金
49、屬礦床水化學(xué)暈的基本特征水化學(xué)暈的組分指示元素含量一般在未受礦體影響的地下水或地表水中,金屬元素的含量較低,水分散暈的形態(tài)和規(guī)模受礦體本身的形態(tài)和規(guī)模的影響外,還受礦體所處的地質(zhì)條件,指示元素的性質(zhì),以及水介質(zhì)的影響。水分散暈與礦體的空間關(guān)系 2.鹽類礦床基本特征(1)具有高礦化度的碳酸鹽、硫酸鹽或氯化物型水(2)出現(xiàn)Cl、Br、I、B、K、SO42-等的異常,其含量高于背景值的45倍。3.鈾礦床水分散暈特征鈾、鐳、氡均達(dá)到異常值的水文地球化學(xué)異常,往往與鈾礦化有關(guān),并且是近礦標(biāo)志。 4地?zé)岬乃瘜W(xué)異常特征氯化鈉型水:酸性硫酸鹽型水:5.油氣田水化學(xué)暈特征主要標(biāo)志有:H2S、CH4、NH4+、
50、CO2、B、Br、I的含量明顯增高。第二節(jié) 氣體地球化學(xué)找礦簡(jiǎn)稱氣體測(cè)量。這種方法是系統(tǒng)測(cè)量天然物質(zhì)(如土壤、巖石、大氣等)中氣體的化學(xué)成分,以發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的氣體地球化學(xué)異常進(jìn)而找尋礦床,以及解決其他地質(zhì)問(wèn)題在金屬礦產(chǎn)和可燃性礦產(chǎn)的普查,尤其是深部找礦方面,已取得明顯的效果。根據(jù)測(cè)量的位置和對(duì)象不同,氣體測(cè)量可分為三種:土壤(巖石)氣測(cè):抽取土壤(巖石)中氣體測(cè)量。地面氣測(cè):將靈敏穩(wěn)定的儀器裝于汽車上,在合適的地形沿地面進(jìn)行空氣成分測(cè)量。由裝有高靈敏儀器的飛機(jī)對(duì)大氣成分進(jìn)行測(cè)量。指示氣體礦床類型Hg蒸氣汞礦床、銀鉛鋅硫化物礦床、鈾礦床、金礦床、錫鉬礦、多金屬礦床、黃鐵礦礦床、斑巖銅礦床、油氣
51、礦床等SO2所有硫化物礦床H2S所有硫化物礦床CO2(或CO2/O2)所有硫化物礦床、汞礦床、金礦床鹵素(F、Cl、Br、I)鉛鋅硫化物礦床、斑巖銅礦床、金礦床、矽卡巖型鐵礦床、鈮鉭鎢錫礦床、鉀鹽礦床、油氣礦床惰性氣體鈾-鐳礦床、釷礦床、汞硫礦床、銅礦床、鉀鹽礦床甲烷汞礦床、銅礦床、多金屬硫化物礦床、油氣礦床N2O、NO2硝酸鹽礦床一、 氣體暈的形成(一)氣體的通性氣體的分子間是分離的,只要沒(méi)有壓力限制,就可以自發(fā)地拉大分子之間的平均距離去占滿空間。這一性質(zhì)是氣體測(cè)量的基本依據(jù)之一。(二)氣體地球化學(xué)暈的形成內(nèi)生成礦作用形成的原生暈;表生作用引起的次生暈。氣體異常在找礦中的作用有兩方面:根據(jù)氣
52、體暈直接找礦;根據(jù)氣體暈的空間分布特征查明局部和區(qū)域性的含礦和控礦構(gòu)造。二、汞氣暈的形成及其影響因素汞的元素地球化學(xué)參數(shù)特征:汞在地殼中的含量很低汞的溶點(diǎn)很低,是常溫下唯一呈液態(tài)的金屬;汞的離子半徑與Cu,Ag,Au,Zn等元素的離子半徑接近,使汞有可能以類質(zhì)同像形式進(jìn)入含這些元素的礦物中;汞的飽和蒸氣壓、蒸發(fā)濃度和速率與溫度變化有關(guān),皆隨溫度的升高而急劇升高。在高溫條件下,汞的化合物、配合物趨于不穩(wěn)定,汞易于在氣相中富集。(一)汞氣的來(lái)源根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道,大致可分為以下幾類:1.硫化物礦床;2.氧化物礦床;3.富汞巖石;4.地?zé)崽铮?.油氣田;6.人為污染。(二)汞氣暈的形成Hg的地球化學(xué)
53、行為具有兩點(diǎn)特征性:1.典型的親硫元素汞在自然界中的主要賦存形式包括:汞蒸氣:膠體汞離子和吸附汞:汞化合物:汞的配合物:由于Hg具有親硫性、易揮發(fā)和高蒸氣壓特征,具有極強(qiáng)的揮發(fā)性及穿透能力,使得汞主要以氣態(tài)形式遷移 當(dāng)Hg氣被有機(jī)質(zhì)、粘土礦物和鐵錳質(zhì)膠體吸附聚集,就形成了土壤中的汞氣暈。(三)影響Hg氣暈發(fā)育的因素Hg氣暈的形成主要受地質(zhì)、土壤、氣候等的影響。三、汞氣暈的特征壤中汞氣暈具有以下主要特征:1壤中汞氣暈的含量(分布不均,強(qiáng)度不一致,其背景值變化范圍不大,一般為0.010.20ng,0.20ng時(shí)可視為異常)2汞氣暈的形態(tài)和規(guī)模汞氣暈的形態(tài)和規(guī)模與礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、埋深以及第四系覆蓋物的厚度等關(guān)系極為密切3汞氣暈與礦體的空間關(guān)系l)傾斜礦體與汞氣暈的空間關(guān)系:傾斜礦體在含礦構(gòu)造至地表的延伸位置上2)水平礦體與汞氣暈的空間關(guān)系:只能沿成礦后的構(gòu)造裂隙向上運(yùn)移3)直立礦體與汞氣暈的空間關(guān)系:直立礦體的壤中氣體異常一般強(qiáng)度大,襯度高,異常范圍窄。4)斷裂構(gòu)造與汞氣暈的空間關(guān)系四、汞氣測(cè)量的應(yīng)用 1.在巖層中尋找盲礦體2.在外來(lái)厚層運(yùn)積物覆蓋區(qū)找礦 3.查明隱伏斷裂構(gòu)造4.探測(cè)黑色金屬礦床及有機(jī)可燃性礦床五、其它氣體測(cè)量的應(yīng)用1.SO2、H2S氣體測(cè)量 2.CO2和O2氣測(cè)量 3.射氣元素(He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)測(cè)量 4.甲烷(CH4)及其它烴類氣
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