深穿透地球化学

勘查地球化学心得体会--兼浅谈广东化探找金矿王立强广东省地质局七一九地质大队地质勘查所1前言目前，化探找金逐步被人们重视，在地质找矿中的效果也逐渐明显，成为寻找各种类型金矿床比较快速、经济、有效的重要手段。

在区域普查中，通过查明区域地球化学异常，可迅速指出找矿远景区；在详查及勘探阶段，通过岩石地球化学异常的研究，可直接发现金矿床或矿体，更好地发挥化探在地质找矿工作中的作用。

但是金在地壳内部的本底含量极低，即使是金矿体中的金含量一般亦仅为n×10-6～10n×10-6，仅凭肉眼无法将之直接区分出来，因此以对样品(水系沉积物、土壤、岩石等>进行定量分析为主要工作手段的化探方法，在当今金矿勘查中发挥了极其重要的作用。

中国地球化学的发展主要是借鉴了前苏联和西方的研究思路，前苏联的勘察地球化学主要依靠对土壤进行金属测量，但采样点布置较稀疏，而西方国家主要采用水系沉积物测量，但是主要用于研究，两者优缺点都有。

80年代以来，金分析技术目臻成熟，当时Au分析的检出限低于或等于0.3×10-6，准确度、精密度在一定程度上能满足区域化探的要求，因而全国区域化探找金空前繁荣，特别是谢学锦先生提出的“区域化探全国扫面计划”建议，将我国的勘察地球化学推进到快速发展的崭新阶段。

随着时代发展，金分析技术逐步进步，中国勘察地球化学也得到了长足的进步，三十年以来已完成1:500万和1:1 000万比例尺的39种元素或氧化物的全国地球化学图，使中国拥有了最引人瞩目的全国规模地球化学数据库，使中国化探走在了世界前列。

而广东化探找金始于1974年，主要为以1:20万水系沉积物测量为主要工作方法的区域化探扫面，不过因为受金分析技术的影响，当时找金主要从金的伴生元素如As、Cu、Pb等入手，其难度不言而喻，但广东各地质单位的前辈在这种艰难条件下提交了大量的区域化探成果，如1988年广东省地质矿产局区域地质调查大队开展了1:20万罗定幅水系沉积物测量，提交了《1:20万罗定幅地球化学图说明书》。

绪论勘查地球化学是20世纪30年代兴起的地学最年轻的分支学科之一。

它是地学与化学相结合的产物，即化学方法找矿，简称化探。

随着社会进步与发展，地球化学找矿已以从纯粹的找矿领域拓展到环境地球化学、工程地球化学、农业地球化学、基础地质研究等领域。

“化探（地球化学找矿）”这一名词逐步被勘查地球化学所取代。

5※<一.概念>20世纪中叶，原苏联学者认为：“地球化学找矿是根据基岩及其覆盖层中、地下水及地表水流中、植物中、土壤中和气体中的含矿物质不明显的微观晕，以发现矿床的一种找矿方法。

”西方国家的学者对地球化学找矿的定义则是：“地球化学找矿是基于系统的测定天然物质中一种或数种化学物质的任何勘查方法。

”我国学者认为：“勘查地球化学是为了各种不同目的，系统地在不同比例尺与规模上考察地壳元素的分布变化，应用化学元素分布分配、共生组合及变化规律来指导找矿等的应用学科。

”5※<二.勘查地球化学发展史>勘查地球化学是从一种找矿技术地球化学找矿发展起来的年轻的地学分支。

地球化学探矿最早是在北欧和前苏联发展起来的，受到了几位大师的影响。

一个是戈尔德施密特，他在挪威的哥廷根实验室开始使用光谱技术，于是有了痕量地球化学的发展。

另外两位是俄罗斯的维尔纳茨基和费尔斯曼。

我国在勘查地球化学领域做出杰出贡献的是谢学锦院士。

V.M.戈尔德施密特Goldschmidt,Victor Moritz1888年生于瑞典苏黎世，其父亲是一位颇有名望的奥斯陆大学物理化学家。

1911年在奥斯陆大学获得了哲学博士学位，毕业论文：地壳中矿物学变化的相位定律。

1929年在哥廷根大学任职。

戈尔德施米特使矿物学不再是一门纯描述性的学科。

如同古腾贝格是地球物理的倡导者一样，戈尔德施米特是地球化学的先驱者。

戈尔德施米特是犹太人，在集中营关押时期健康受到严重损害，1947年卒于挪威奥斯陆。

贡献1：1917年在挪威奥斯陆创立了晶体化学新学科，并在此基础上开创了微量元素地球化学的研究，揭示微量元素在岩石及矿物中存在形式和分布规律。

地球化学找矿应用方法简介1.偏提取法→深穿透法金→属活动态测量法→水提取法：1.1.超微细粒金：在勘查地球化学中，通常的光谱定量分析方法只能检测到单体粒径为75μm 粒径（200目）的金。

粒径＜5μm的超微细粒金又分成微粒金和粒径＜1μm的胶体金,胶体金再进一步细分为亚微米金和粒径＜0.1μm（100nm）纳米金。

当自然金单体粒径＜0.000144μm（0.144nm）时则称之为离子金。

研究表明，无论是在岩石、土壤还是水系沉积物中，其＜5μm的超微细金约占30%~90%之多。

并且，胶体金有很强的活动性，极易与其它物质结合，特别是纳米金已经具有了非同寻常的类气体等性质。

这一发现为化探样品采集、分析方法改进以及金由深部向地表迁移机制的研究奠定了重要基础。

粗粒金在化学上的稳定性与粒径＜74μm的细粒金特别是超微细粒金在物理和化学上的活动性是导致金的表生存在形式复杂多变的主要原因。

1.2.金的表生存在形式：金在表生环境中的存在形式主要包括自然金颗粒、水溶形式金、胶体金、不溶有机物结合金、吸附和可交换金、氧化物包裹金、硫化物包裹金、碳酸盐包裹金、石英硅酸盐晶格中的金、水中悬浮物金、气体中或气溶胶体金、微生物中的金以及各种动物、植物中的金。

其中，超微细金、水溶性盐类、胶体金、络合物金、不溶有机物结合金或吸附金、铁锰氧化物膜吸附金、黏土矿物表面吸附金或黏土矿物层间可交换金等表生存在形式在土壤中表现了很强的活动性。

金的表生存在形式有赖于地球化学景观。

王学求等（1996）在川西北若尔盖草原覆盖区的A 层土壤中发现了大部分金以有机质保护的胶体形式存在。

在以上诸多存在形式中，除铁锰氧化物膜吸附金、黏土矿物表面吸附或黏土矿物层间可交换金等外，其余形式金均可用水提取方法将金提取出来。

1.3.偏提取法:传统的偏提取技术发展于20世纪50年代和60年代初，其基本原理是用弱的溶剂去提取特定的相态，并通过测定赋存在该相态中呈离子态或化合态的金属元素含量来达到强化异常的目的。

地球物理方法在砂岩型铀矿勘查中的应用研究发布时间：2021-11-10T05:13:55.701Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷17期作者：王珣[导读] 地球物理勘查方法在沉积盆地能源矿产勘查中扮演着重要角色，王珣山东省物化探勘查院山东省济南市 250013摘要：地球物理勘查方法在沉积盆地能源矿产勘查中扮演着重要角色，其在同盆产出的砂岩型铀矿这一热点资源的勘探中理应担当重任。

近年来，铀矿勘探人员将重、磁、电、震、放射性等地球物理方法应用在砂岩型铀矿找矿与勘探中，在查明铀成矿相关的沉积建造、断裂和基底起伏等方面取得一定成效。

然而，由于表征于地表的找矿信息十分微弱，且铀储层物性差异不明显，在一定程度上限制了地面地球物理方法在此类铀矿床找矿与勘探中的应用推广。

鉴于此，笔者在分析砂岩型铀矿控矿因素的基础上，综合大量野外实际工作和前人研究成果，系统地阐述各地球物理方法在此类铀矿找矿与勘探中的应用现状以及存在问题，进而讨论各方法的发展趋势以及此类铀矿勘查方法(组合)，以期为砂岩型铀矿勘探提供有益借鉴。

关键词：砂岩型铀矿;放射性勘查;地球物理方法;层间氧化带引言近十年来,我国铀矿地质科技工作者继承和发展了铀矿成矿理论,基于我国较复杂的地质构造背景,在砂岩铀矿成矿理论方面,突破了美国学者提出的“卷状砂岩铀成矿”和前苏联学者提出的“次造山成矿”理论,提出了“叠合复成因”和“构造活动带成矿”理论;在热液铀成矿方面,创立了“热点深源铀成矿”理论,推动了我国铀矿找矿的重大突破。

1地球物理勘查技术标准现状地球物理勘查方法按工作原理分为重力、磁法、电法、地震、放射性等，各种方法是针对不同的地球物理场而提出并发展起来的。

地球物理勘查技术标准伴随着地球物理技术方法的发展与应用而产生，分为通用标准和方法技术标准。

通用标准包括技术符号、计量单位、图式图例标准及地球物理专业各方法共同遵守的基础标准;方法技术标准是按重力、磁法、电法、地震、放射性等方法制定的技术标准。

活动态金属离子法（MMI）原理及方法近年来为适应在隐伏区寻找大型矿床的需要，许多专家学者提出并致力于深穿透地球化学（Deep-penetration geochemistry）方法的研究，这是能探测深部隐伏矿体发出的极微弱直接信息的勘查地球化学理论与方法技术。

活动态金属离子法（mobile metal ions,简称MMI）是深穿透地球化学研究成果之一，是一种低成本且十分有效的地表勘查手段，由澳大利业研制，1995年第十七届国际化探会议上正式提出，运用此法发现覆盖厚几米至700m的几十个金、贱金属和镍矿床，找矿成功率超过8O%。

它通过测量地表土壤内活动金属离子而进行找矿。

这些活动态金属离子从深部矿体释放出来，可穿过上覆成矿后沉积的岩石及外来的厚层沉积物，朝地表部位迁移富集而达于地表。

然后，根据复杂化学作用原理和精密仪器方法，可以检测这些离子，而这些离子，经常较准确地位于矿体垂直上方，偶尔也在倾斜上方，从而有效地确定隐伏矿体位置。

1一般原理活动态金属离子是指风化带中呈吸附状粘着在表层土壤颗粒上的活动金属离子，是矿体在一定深度氧化释放，通过某种应力作用，如地下水、地气流、蒸发作用、浓度梯度、毛细作用等，对流、电化学、扩散、毛细上升和地震泵作用等原理已经对此做过解释，活动态金属离子垂向向上迁移，到达地表后，被土壤或其它疏松物的地球化学障所捕获，并在元素固定态含量基础上形成活动态叠加含量。

而且对许多已知矿体研究表明在成矿带上部的表层土壤中活动金属离子发生富集，指示了这些金属离子是矿体氧化作用的结果。

在近地表环境毛细上升对离子运移富集起重要作用，它导致活动金属离子富集形成异常，并控制了取样深度。

图1 活动金属离子和络合离子机械扩散形式对比图Fig.1 Mechanical dispersion of Moble Metal lon and Bound Metal 图l为活动金属离子运移富集的理想模式，这些活动金属离子自矿体内释放出来并向上迁移在表层土壤中富集。

地质矿产勘查深部找矿的方法探讨摘要：矿产资源是位于地表或者潜藏深层的重要矿物质资源，对人们的生产生活具有重要的影响，矿产资源的形成需要经历很长的时间，由于我国地质环境复杂，矿产资源的分布分散，种类众多，给矿产资源的开发工作带来了一定的困难和阻碍。

通过数年的矿产资源开发和利用，导致地表潜藏矿产资源的总量日趋减少，并面临着资源枯竭的问题，所以利用先进的信息技术手段和其他的科技手段，对深层的矿产资源进行勘查，获取深层矿产资源的信息资料，是我国矿产开发行业未来发展的方向，同时也是促进我国矿产行业可持续发展的重要技术保障。

关键词：地质勘查;找矿技术;深部找矿;方法地质勘查找矿工作进行之前，需要对目标区域的成矿背景进行详细的分析和了解，确保勘查区域具有矿物质形成的可能性，确保整个找矿工作的效率和质量，为找矿企业节约大量的经济成本。

在具体的地质勘查工作中，需要有效地运用新的技术和方法，结合以往的矿产资料和数据，采用地球化学手段和地球物理手段进行找矿工作的开展，很多矿物质位于地表以下很深的岩层中，普通的找矿技术无法获取相关的矿产资料，所以适当的应用地球化学测量工作手段，确定深部矿产的范围和中心，并结合地球化学技术和大比例尺技术进行数据处理和分析，对精确的找到矿体分布具有重要的推动作用，下面对地质矿产勘查工作中深部找矿方法进行分析。

1地球化学找矿技术地球化学测量找矿技术最早起源于苏联，具有很长的发展历史，地球化学测量找矿技术的出现背景是以矿产勘探为目的，作为一门重要的地质科学学科，被广泛的应用到不同国家的矿产勘查工作中。

同时在具体的应用过程中，得到了巨大的技术提升和进步，由于矿产在形成过程中，周围的岩石和其他物质会产生地球局部的化学异常，被称为原生晕，如果这种原始结构和化学异常范围遭到破坏，就会对周围矿产形成次晕，通过这两种现象所造成的区域范围影响，在一定的条件下都可以被人们的技术设备探测出来，从而判断矿产分布情况，当探测到地下矿产区域出现次晕的情况，可以判断矿产分布区域有1000米左右的距离，通过这个方法可以找到深埋地下的矿产资源，并且对采集的原始样本进行分析和研究，确定相关的地球化学元素，来判断矿产资源的分布范围，也可以为后续的找矿中心区的确定提供重要的数据支持和理论依据。

第一章本章小结1.地球化学找矿是在地球化学基础上发展起来的,主要为矿产勘查服务的一门学科,传统上的勘查地球化学学、化探与地球化学找矿同一概念。

2.据研究对象不同,地球化学找矿可分为岩石地球化学找矿、土壤地球化学找矿、水系沉积物地球化学找矿等。

3.地球化学找矿依托于分析测试技术,研究微观对象(元素),找寻隐伏矿藏,成本低、速度快;受自然地理条件和景观条件影响大,应用受一些限制。

4.地球化学找矿的工作任务是通过元素分布、组合、赋存状态等的研究,为矿产勘查异常区的划定、矿体追索提供理论依据。

地球化学的一般工作方法为地质观察与采样、数据的统计分析、地球化学指标的研究、地球化学图表的编制,最终为进一步工作提供依据。

5.地球化学找矿未来发展总体表现为研究手段的精细化、评价方法的多样化与数据获取的多源化。

复习思考题1.地球化学找矿有何特点?结合所学分析一下其与其他学科的关系。

由表及里、由浅入深、比较与鉴别。

①对象的微观化,元素(特别是微量元素②分析测试技术是基础,元素含量的获得必须借助于现代分析测试技术。

③利于寻找隐伏矿床,气体地球化学找矿可寻找更深处的地球化学异常。

④准确率高、速度快、成本低,被各国广泛采用。

2.地球化学找矿方法有哪些?①地质观察与样品采集——基础资料工作区域的地质条件、岩石及矿化和蚀变的特征、矿物的共生组合及生成顺序等,对找矿区域的选择、工作方法的确定、异常解释的评价都是重要的基础资料。

采样的目的性、方法的正确性和样品的代表性应特别注意。

②数据的统计分析——基本技能获取分析测试数据所反映的内在规律、找矿信息。

目前采用的主要手段是统计分析。

③地球化学指标的研究——根本方法研究与表征元素的分布与异常的特征,进行异常评价。

地球化学指标有参数性的和非参数性的。

④地球化学图表的编制——基本工作方法地球化学图表反映元素的分布、分配的特征及元素的分散集中、迁移演化的规律。

编制地球化学图用以研究矿区和区域地球化学的基本特征和规律。