勘查地球化学1PPT课件
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●地球化学背景区:未受成矿作用影响的地区。
●地球化学背景值:未受成矿作用影响的地区的元素含量值。
可分为,全球背景、地球化学省背景、区域背景、局域背景。
●地球化学异常:天然物质中,某种地化指标与其地化背景比较,出现显著差异的现象称为地球化学异常。
通常,人们把x+2σ称为异常。
●指示元素:天然物质中能够作为找矿线索,对解决某些地质问题具有指示作用的化学元素,称为指示元素。
●勘查地球化学应用范围(找矿方法)1、岩石地球化学找矿法2、残坡积层地化找矿法3、水系沉积物地化找矿法4、气体地球化学找矿5、稳定同位素地球化学找矿法6、水化学找矿法7、生物地球化学找矿法●原生晕的形成:成矿溶液在就位成矿的过程中,成矿物质与围岩发生物质交换,使成矿有关组分带入和围岩某些组分的释出,改变围岩元素的分布特别是微量元素的分布,从而使围岩矿物组成和结构构造发生改变,形成原生晕。
●成晕元素的迁移方式(一)渗透迁移渗透迁移是由于压力差而造成的。
当围岩中存在着压力差时,作为溶质的成矿有关的组分与溶液一起沿着岩石的裂隙和孔隙流动而产生迁移。
(二)扩散迁移扩散迁移就是由于浓度差引起成矿有关组分的迁移。
当含矿溶液与围岩粒间溶液接触时,因为两者的浓度不同,成矿有关的组分由原来浓度高的成矿溶液,向浓度低的围岩粒间溶液方向迁移,直到浓度达到平衡为止。
●元素的沉淀成矿有关元素在含矿溶液中的络合物,在溶液的物理化学条件变化时发生分解,通过各种方式形成难溶化合物而沉淀。
1.含矿溶液进入开扩断裂带,外部压力降低,挥发物质气化逸出,造成有关物质沉淀;2.热液随远离岩浆而冷却;3.热液与围岩相互作用,改变了溶液的成分或pH及Eh;4.在近地表处氧化使络合物分解;5.与下渗的地下水相遇而起化学反应。
●影响元素迁移的因素(一)含矿溶液的性质1、含矿溶液中元素的原始浓度越大,则与围岩的浓度差越大,因而元素的扩散迁移作用越强,元素的渗透迁移相对减弱。
2、温度增高,元素的扩散速度加大。
第一章绪论第一节:勘查地球化学的概念一、地球化学:研究地球物质成分的学科,从地球的化学成分出发去认识地球,解释地球形成及发展演化中的各种问题。
与地球物理学相对应。
二、应用地球化学:运用地球化学基本理论和方法技术,解决人类生存的自然资源和环境质量的实际问题的学科。
是地球化学的一个分支。
主要研究:1.地质作用中化学元素迁移,演化,富集的规律。
2.合理的开发,利用矿产资源。
3.岩石圈中元素的分布对土壤、农作物、人类健康的影响。
4.人类的生活、生产、消费等活动对地质环境及其本身的影响。
三、勘查地球化学:应用地球化学的一个分支,研究地质作用中化学元素迁移,演化,富集成矿的规律,其基本过程为采样――化验――数据分析――异常――验证。
四、地球化学→应用地球化学→勘查地球化学。
第二节:勘查地球化学的形成过程:一、矿产勘查地球化学的产生和发展.1.古代时期:古希腊和罗马时期:利用溪流沉积物淘洗黄金——“金羊毛”。
中国:2000多年前,《管子·地数篇》有“山上有赭者,其下有铁,上有铅者,其下有银,上有丹砂者,其下有铁金者,上有磁石者,其下有铜金,此山之见荣者也”。
2.20世纪30~50年代,地球化学找矿开始和形成,发展阶段。
①.开始于找矿:分析铜,锡元素,提出分散晕,从土壤,植物,水中进行元素(镍)的研究。
②.发展阶段:主要在十月革命后的苏联:《地球化学和矿物学找矿》1955年,苏地矿部:所有找矿工作中心必须作金属两测量。
西方国家在二次大战后,加拿大,美国,英国,法国开展研究。
3.我国的情况:1950年.东北地质局开办化探短训班。
1952年.地矿部成立后在地矿司内成立地球化学探矿室。
1956年.开展1∶2000000土壤测量。
1956年.冶金部地球物理总队成立了化探组。
1957年.地质部成立物探研究所,化探组。
1960年.北京地质学院设立地球化学专业。
1997年.已完成化探扫面:575×104KM2,发现异常5万多个,初步筛选1.36万个,对3000个异常进行验证,发现工业矿床788个,其中大,中型312处,价值达万亿元。
◎<第一节地壳中元素的丰度>◎<第二节元素的地球化学分类>◎<第三节地表或近地表环境下元素的地球化学行为>◎<第四节地球化学背景和异常>◎<第五节地球化学晕和地球化学指示元素>※<第一节>第一章勘查地球化学基本原理“勘查技术工程学(Prospecting Technology and Engineering)”界定为:利用应用地球物理、应用地球化学、钻探工程和遥感、遥测等技术方法探测地球物质的组成、性态、结构及变化规律,为地质调查、矿产资源勘查、岩土工程、地质环境保护与地质灾害防治、考古与遗迹保护、军事及刑侦工程等多种目的服务的应用科学技术。
应用地球化学是利用组成地球物质的化学性质、化学元素的分布、共生组合及其变化规律来研究和探测地下奥秘,为自然资源勘探、生态环境保护、工程建设和基础地质研究等服务的应用科学和技术。
应用地球化学又称勘查地球化学(Exploration Geochemistry,Geochemical Prospecting),按勘查方法分类有岩石地球化学勘查、土壤地球化学勘查、水地球化学勘查、气体地球化学勘查、生物地球化学勘查等学科分支。
按应用领域可分为固体矿产地球化学勘查,水资源地球化学勘查,煤、石油和天然气地球化学勘查,工程地球化学勘查,农业地球化学勘查和环境地球化学勘查等等。
应用地球化学及其学科分支请参看下图:随着社会的进步与发展,特别是应用领域发生了很大的变化,地球化学找矿已从纯粹的找矿地球化学领域扩展到环境地球化学、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)这一个名词逐步被勘查地球化学所取代。
我国学者认为:“勘查地球化学是为了各种不同的目的,系统地在不同比例尺与规模上考查地壳中元素的分布变化”“,应用化学元素分布、分配、共生组合及其变化规律来指导找矿等的应用科学”。
勘查地球化学基本原理:元素丰度;元素地球化学分类;表生环境下元素地球化学行为;地球化学背景和异常;地球化学晕和地球化学指示元素第一节地壳中元素的丰度丰度:泛指任何宇宙体或地质体中元素的平均含量。
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。
勘察地球化学绪论作业:一.问答题1.戈尔德施密特的贡献有哪些?2.勘查地球化学的基本原理是什么?3.根据所研究天然介质中元素的异常不同可将地球化学异常分为哪些?4.勘查地球化学最主要的工作方法有哪些?5.查阅资料了解及掌握勘查地球化学的发展历程和现今的研究进展。
5※<第一章>第一章勘查地球化学基本原理:一.名词解释1.丰度2.元素丰度3.风化作用4.扩散作用5.渗滤作用6.背景区7.地球化学背景值 8.地球化学指标 9.背景上限 10.背景下限 11.背景值 12.地球化学异常 13.正异常 14.负异常 15.原生异常 16.次生异常 17.地球化学晕18.原生晕 19.次生晕 20.指示元素二.填空题1.戈尔德施密特分类是根据元素的电子构型,元素与氧的亲和力以及元素在自然界中实际的分布情况来化分的。
2.戈尔德施密特分类将元素分为亲石元素,亲铜元素,亲铁元素和亲气元素。
3.风化作用分为物理风化,化学风化和生物风化。
4.发育良好的风化壳划分为四个带,分别是氧化作用带,水解作用带,淋滤作用带和水合作用带。
5.主要的地球化学作用有:有水介质的地球化学作用,扩散和渗滤作用和有机物作用。
6.地球化学异常具有相对性和地域性。
7.次生异常按异常规模的大小分为:地球化学省,区域异常和局部异常。
8.按对矿床所起的指示作用,指示元素可分为:直接指示元素和间接指示元素。
三.简答题1.元素在地壳中的分布规律有哪些?2.元素的地球化学分类有哪几种?3.风化和沉积作用的异同点?4.地球化学异常的主要参数值有哪些?5.简述异常浓度分带性?5※<第二章>第二章岩石地球化学找矿:一.名词解释1.渗透迁移2.扩散迁移3.气相迁移4.原生晕的分带性5.浓度分带6.组分分带7.轴向分带8.横向分带9.纵向分带 10.沉淀分带 11脉动分带二.填空题1.在热液矿床成矿过程中,成晕元素主要的迁移方式有:渗透迁移和扩散迁移。