8勘查地球化学讲义6工作方法
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勘查地球化学
勘查地球化学是指通过对矿床、岩石以及水土样品进行化学分析
和测试,发现其中的矿物元素、有机物、无机盐等成分,从而为资源
勘查提供重要的数据与参考。
下面针对勘查地球化学的几个步骤进行
分析。
1、采样:采样是勘查地球化学的关键步骤。
采样必须在严格的
质量控制下进行,在采样过程中应当对样品的来源、位置、深度、外形、色泽、纹理进行记录,以保证采集的样品符合要求。
采样后应当
进行标记,并尽快送到实验室进行分析。
2、制样:制样也是勘查地球化学的一个重要步骤。
制样的方法
多种多样,一般需要将样品打碎、研磨、均化,以获得适当的试样。
制样过程中要谨防样品中的有机物和水分的损失,避免其对结果的影响。
3、检验:检验是勘查地球化学的核心步骤,有选择地测定关键
元素或组分,并采用准确、稳定、灵敏的分析方法进行测定。
常用的
检验方法有火焰原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱、离子色谱等。
对于复杂的样品,还需采用电子显微镜、X射线衍射等检验手段进行分析。
4、评估:评估是勘查地球化学的最终目的,通过分析结果评估
矿产资源的含量、品位、分布规律等特点,为后续的勘探、开发提供
科学依据。
评估过程中应当考虑样品的地质背景和成因,以避免对勘
探和开发产生不利影响。
总之,勘查地球化学是非常重要的一项工作,有利于推动矿产资
源的科学开发和利用。
在勘查地球化学的整个过程中,采样、制样、
检验、评估都十分重要,需要在严格的质量控制下进行,以获得准确、可靠的结果。
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。
地球化学与地质调查解析地质调查中的化学方法地质调查是研究地质特征和地质过程的一种科学方法。
地球化学则是研究地球物质组成和地球化学过程的学科。
在地质调查中,地球化学方法被广泛用于分析和解析地质现象。
本文将探讨地球化学在地质调查中的应用。
一、地球化学概述地球化学是研究地球和地球上物质之间相互作用的科学。
通过分析地球和地球物质的化学组成、地球化学循环以及地球化学过程,地球化学家可以推断出地球的演化历史以及地球内部的构造和成分。
地球化学方法包括岩石和矿石化学分析、元素流行规律研究、同位素分析等。
二、地质调查中的化学方法地质调查的目的是为了了解地质结构、研究地质历史和解析地质现象。
化学方法在地质调查中扮演着重要的角色,可以通过分析地球物质的化学成分和矿物组成,帮助研究人员揭示地质现象背后的机制。
1. 岩石和矿石化学分析地球化学分析仪器可以对岩石和矿石样品进行化学成分分析。
通过测量样品中各种元素的含量,可以了解地壳中不同元素的分布特征,进而推断出岩石形成的环境和过程。
此外,岩石和矿石的化学分析可以揭示它们的成分和性质,为矿产资源勘探和开发提供指导。
2. 元素流行规律研究地质调查中的化学方法还可以通过研究元素在地壳中的分布规律,揭示地球内部的构造和演化历史。
不同元素的富集和分布特征可以反映地质过程的不同阶段和地质事件的发生。
例如,锆石中含有的放射性元素铀和钍的测定可以用于确定岩石和矿物的形成时代和地壳演化历史。
3. 同位素分析同位素分析是地球化学中一种重要的方法,可以用于确定地质样品的起源和演化历史。
同位素是同一元素中原子核的不同形式,其相对丰度和比值可以用于确定样品的年代和过程。
例如,放射性同位素碳-14的测定可以用于确定有机物或古生物的年龄,而氢氧同位素比值则可以揭示水的来源和循环过程。
三、地球化学在地质调查中的应用案例地球化学方法在地质调查中有着广泛的应用,以下为几个典型案例:1. 水质调查地球化学方法可以用于分析水体中的溶解物质、重金属和放射性元素的含量,从而评估水质的好坏。
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。
课程习题集绪论1.地球化学勘查的研究对象?2.地球化学勘查的分类?3.地球化学勘查的作用?4.地球化学勘查的特点?5.勘查地球化学的概念?6.勘查地球化学的研究内容?第一章地球化学基础理论一、名词解释1.地球化学背景;2.地球化学异常;3.原生分散晕;4.次生分散晕二、简答题1.地化异常的分类?2.分散晕与异常的异同?3.研究克拉克值的地球化学找矿意义?4.化学元素在各类岩浆岩中的分配特征?5.化学元素在各类沉积岩中的分配特征?6.地壳中元素的存在形式有哪些?7.元素迁移的方式有哪些? 8.元素迁移的影响因素有哪些?第二章岩石地球化学测量一、名词解释1.渗滤作用;2.扩散作用;3.指示元素;4.线金属量;5.面金属量;6.浓度分带;7.组分分带;8.轴向分带;9.纵向分带;10.横向分带;11.同生异常;12.后生异常;二、简答题1.指示元素的分类?2.化探工作对指示元素的要求有哪些?3.简述热液矿床岩石地化异常的形成机理?4.成晕元素迁移的方式有哪些?5.成晕元素的赋存形式有哪些?6.简述渗滤作用与扩散作用的区别?7. 异常组分的沉淀受哪些因素控制?8.影响热液矿床原生晕发育的地质控制因素有哪些?9.举例说明卤族元素在成矿成晕中的作用? 10.热液矿床原生晕轴向分带序列的确定方法有哪些? 11.原生晕外部形态的分类? 12.岩浆矿床原生晕的特征?三、论述题1.岩石地球化学测量的应用?第三章土壤地球化学测量1.微量元素在土壤剖面中的分配特征有哪些?2.成矿元素的次生分散有哪些?3.土壤中指示元素的存在形式如何?4.简述残积物中同生碎屑异常的特征?5.简述上移水成异常的特征?6.简述侧移水成异常的特征?7.土壤地球化学测量的应用有哪些方面?第四章水系沉积物地球化学测量一、名词解释1.分散流;2.分散流流长;3.一级水系;4.碎屑分散流;5.化学分散流二、简答题1.分散流的形成?2.碎屑分散流在水系中的哪些部位容易沉淀?3.水系沉积物在矿产勘查中的应用有哪些?第五章水文地球化学测量1.天然水中正常的化学成分有哪些?2.简述水化学异常的形成机理?3.氧化作用与电化学作用形成的水晕有哪些不同? 4.简述水化学异常的特征? 5.简述水化学测量的应用?第六章气体地球化学测量一、简答题1.简述汞气地化异常的形成?2.土壤中汞气地化异常的控制因素有哪些?3.简述汞气测量的适用条件? 4.简述汞气测量的应用?二、论述题1.简述气体地化异常的形成机理?第七章其它化探方法及新方法一、名词解释1.生物地球化学测量;2.生物地化异常;3.地植物学异常;4.气液包裹体;5.均一温度;6.爆裂温度;7.盐晕法二、简答题1.植物地化异常的一般特征?2.植物地球化学测量的应用条件?3.热晕法的原理?4.蒸发晕法的原理?5.稳定同位素化探有哪几方面的应用?6.伽玛能谱测量的物理学依据?7.伽玛能谱测量找金矿的地质学依据?8.航空化探包括哪几种方法?9.深穿透地球化学方法的含义?第八章地球化学调查工作方法1.化探试验研究工作包括哪些内容?2.化探工作设计书的编写内容3.什么叫做采样单元?4.规则测网的采样布局?5.区域化探工作的目的及采样布局?6.化探普查工作的目的及采样布局?7.化探详查工作的目的及采样布局?8.岩石测量的采样对象、采集方法及技术要求?9.土壤测量的采样对象、采集方法及技术要求? 10.水系沉积物测量的采样对象、采集方法及技术要求?第九章地球化学样品分析一、名词解释1.检出限;2.分析灵敏度;3.精确度;4.准确度;5.随机误差;6.系统误差;7.容量法;8.比色法;9.重量法二、简答题1.地球化学样品分析的特点?2.化探对分析技术的要求?3.发射光谱分析的原理?4.原子吸收光谱分析的原理?5.X-射线荧光光谱分析的原理?6.电子探针分析的原理?7.色谱分析的原理?8.电化学分析的原理?第十章化探资料整理及异常解释评价一、简答题1.地球化学图件有哪几种类型?2.异常评价的内容有哪些?3.异常评价的依据有哪些?二、论述题1.异常解释评价的方法?。
地球化学复习资料绪论1.地球化学:地球化学研究地壳(尽可能整个地球)中的化学成分和化学元素及其同位素在地壳中的分布、分配、共生组合、集中分散及迁移循徊规律、运动形式和全部运动历史的科学。
2.研究对象:地球(、、、、、、)太阳系3.研究内容:①元素的分布、分配②元素集中、分散、共生组合、迁移规律核心:元素的化学作用和变化。
4.学科特点(1)对象:地球、地壳等及地质作用用地球化学方法研究以认识自然作用。
(2)以化学等为基础,着重于化学作用。
矿物岩石学:由结构构造了解成因构造地质学:由物理运动了解过程古生物学:由形态获得信息(3)理论性与应用性理论性:从化学角度查明过程、原因应用性:生态环境及治理、农业。
矿产资源勘探、开发5.地球化学的研究方法I.野外工作方法(1).现场宏观观察:①地质现象的时空结构②查明区内各种地质体的岩石-矿物组成及相关作用关系③由此提供有关地球化学作用的空间展布、时间顺序和相互关系(2)地球化学取样:①代表性②系统性(空间、时间、成因)③统计性..室内研究方法(1)精确灵敏的测试方法(2)研究元素的结合形式和赋存状态(3)作用过程物理化学条件的测定(、、ƒo2、、、)(4)自然作用的时间参数(5)实验室模拟自然过程(6)多元统计计算和建立数学模型6.地球化学的发展趋势经验性→理论化定性→定量单学科研究→多学科结合研究理论和方法的发展使其参与和解决重大科学问题的能力不断增强。
第一章太阳系和地球系统元素的丰度1.太阳系元素组成的研究方法直接采样分析(地壳岩石、陨石等)光谱分析(太阳)由物质的物理性质与成分的对应关系推算(行星)利用飞行器观察、直接测定或取样分析测定气体星云或星际间物质分析研究宇宙射线2.陨石:落到地球上的行星物体碎块,即从行星际空间穿越大气层到达地表的星体残骸3. 陨石的分类4.陨石的化学成分(1)铁陨石:主要由金属(98%)和少量其它矿物如磷铁镍古矿[()3P]、陨硫铁()、镍碳铁矿(3C)和石墨等组成。
勘查地球化学复习要点一、勘查化学原理1.各类岩浆岩中化学元素的丰度岩浆岩中元素丰度的变化规律具有重大的找矿意义,某种元素的内生矿床总与该元素丰度最高的岩浆岩有成因关系。
如Cr、Ni矿床产在超基性岩中,V、Ti 矿床与基性岩有关,U、Th矿床与花岗岩有关等。
喷出岩中微量元素的分异程度应当比侵入岩中低。
因此,酸性喷出岩与酸性侵入岩的区别,就在于前者的亲基性岩元素含量较高而亲酸性岩元素含量较低。
对于超基性岩来说,情况正好相反。
某地质体的平均含量与克拉克值相比称为浓度克拉克值,所以,某元素浓度克拉克值>1,表示它相对富集或集中,<1则为亏损或分散。
超基性岩(SiO2 <45%)、基性岩(SiO2 45-53%)、中性岩(SiO2 53-66%)和酸性岩(SiO2 >66%)。
2.各岩类的标型元素组合为:超基性岩元素,典型代表是Cr、Ni、Co、Mg及Pt族。
基性岩元素,Cu、Fe、V、Ti、P、Mn、Ca、Sc、Sb等。
亲中性岩元素,Al、Ga、Zr、Sr等。
亲酸性岩元素,种类最多,以Li、Be、Ta、U、Th、K、Rb、Cs、F、B为代表。
碱性岩以富含Nb、Ta、Be及REE(稀土元素)为特征。
3.一般共生关系:K-RbCa-SrAl-GaZr-Hf Si-GeNb-Ta TR-Pt-Ru-Rh-Pd-Os-Ir4.残余原生矿物:大多数火成岩和变质岩的矿物都不稳定,在所有分解阶段都可呈风化残余产物的常见组分出现。
5.次生矿物原生硅酸盐矿物经过化学风化、生物风化后,形成一系列新生次生矿物。
这些次生矿物主要是粘土矿物类及铁、锰、铝的含水氧化物。
几乎所有的次生矿物的颗粒都极细小,一般都小于0.02㎜。
6.地球化学背景和异常地球化学中的异常是指某一区段的地球化学特征明显不同于周围无矿背景区的现象。
按异常成因来分类:a.原生异常:狭义的讲原生异常是内生作用过程中形成的异常,广义的原生异常(原生晕)还包括有沉积岩中的地球化学异常,指的是赋存于周围岩石中的地球化学异常。
资源勘查工程技术实习的地球化学方法地球化学是一门研究地球上元素分布、循环和演化的学科,广泛应用于资源勘查工程中。
地球化学方法通过分析岩石、土壤、沉积物等样品中的元素含量和同位素组成,可以揭示地质过程、矿床形成机制以及矿产资源的潜力。
本文将介绍资源勘查工程中常用的地球化学方法,并探讨其在实习中的应用。
一、样品采集与准备地球化学研究的前提是有代表性的样品。
在实习中,我们需要根据研究目的选择合适的采样点,并采集岩石、土壤或沉积物样品。
为了保证样品的准确性和可比性,在采样过程中需要注意避免污染和混杂。
采集的样品需要经过粉碎、研磨、筛分等预处理步骤,以获得适合分析的样品。
二、地球化学分析方法1. 重量分析法重量分析法是最基本的地球化学分析方法之一,用于测定样品中各元素的含量。
常用的重量分析方法包括火花光谱法、原子吸收光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法。
这些方法通过测定样品中元素的发射光谱或吸收光谱,进而计算出元素的含量。
2. 同位素分析法同位素分析法是地球化学研究中的重要手段,可以揭示地质过程和矿床形成机制。
同位素分析常用的方法包括质谱法、同位素比值质谱法和同位素示踪法。
通过测定样品中同一元素的不同同位素的相对丰度,可以推断出地质事件的发生时间、地球物质来源以及矿床成因等信息。
三、地球化学方法在实习中的应用1. 矿床勘查地球化学方法在矿床勘查中具有重要作用。
通过对矿石、岩石和土壤样品进行地球化学分析,可以确定矿床的存在和类型。
例如,通过测定矿石中金属元素的含量,可以评估矿床的潜力和经济价值;通过测定土壤样品中的元素含量和同位素组成,可以找到矿床的远景区域。
2. 环境地球化学环境地球化学研究地球系统中元素的分布和迁移规律,以及人类活动对环境的影响。
在实习中,我们可以通过对土壤、水体和大气中元素的分析,评估环境质量和污染程度。
例如,通过测定土壤样品中重金属元素的含量,可以判断土壤的污染情况;通过测定水体中氮、磷等元素的含量,可以评估水体的富营养化程度。
勘查工作方法选择一、引言勘查工作是获取地质信息的关键步骤,而选择适当的勘查工作方法则是确保勘查成果质量的重要前提。
随着科技的进步和地质勘查的深入,勘查工作方法不断更新和完善。
本文将对勘查工作方法的种类与特点进行概述,并探讨选择勘查方法的考虑因素,以期为实际工作提供参考。
二、勘查工作方法的种类与特点1.地球物理勘查地球物理勘查是通过研究地球物理场的变化规律来探测地质构造和矿产资源的一种方法。
它主要包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探和地震勘探等。
地球物理勘查具有探测范围广、对地下地质构造分辨率高等优点,但也存在对地下非金属矿产和覆盖层厚度较小的矿产探测效果不佳等局限。
2.地球化学勘查地球化学勘查是通过系统测量地壳表层岩石、土壤、水系沉积物、气体等中的化学元素含量,发现并圈定有工业价值的矿床的方法。
地球化学勘查具有精度高、覆盖面广、成本低等优点,但同时也存在分析周期长、数据处理复杂等局限。
3.钻探工程钻探工程是通过钻探机在岩层中钻孔,获取岩芯或岩粉,进而分析地质构造和矿产资源的一种方法。
钻探工程具有直接、可靠、精度高等优点,适用于各类地质勘查工作。
然而,钻探工程成本较高,且受地形、地质条件限制较大。
4.遥感技术遥感技术是通过卫星、飞机等平台搭载的传感器获取地球表面信息,进而对地质构造、矿产资源等进行研究的一种方法。
遥感技术具有覆盖范围广、信息量大、实时性强等优点,但也存在对地表覆盖类型敏感度较低等局限。
三、选择勘查方法的考虑因素1.目的任务不同的勘查工作目的任务需要采用不同的勘查方法。
例如,为了寻找金属矿产,可以采用地球化学勘查和钻探工程相结合的方法;为了研究地质构造,可以采用地球物理勘查和遥感技术相结合的方法。
2.地形地质条件地形地质条件是选择勘查方法的重要考虑因素。
对于地形复杂、岩层破碎的地区,应优先考虑钻探工程;对于地形平坦、岩层稳定的地区,则可以优先考虑遥感技术。
3.资源分布特征资源分布特征也是选择勘查方法的重要考虑因素。
第六章地球化学工程地球化学工程学起源于上个世纪80年代,是直至上个世纪末期才发展成为一门独立分支的年轻学科。
地球化学工程是利用优化的地球化学方法解决环境问题。
地球化学工程学,它与治理污染极严重的“热点”的环境工程学的方法不同之处在于它利用地球化学及生物地球化学的原理,发展就地取材的廉价方法,在不影响生态的情况下,使环境缓慢的得到改善。
地球化学工程学不仅利用工业材料,还应用天然物料;不仅研究开发小规模、短周期的工艺,还更注重研究开发大规模、长周期的流程。
地球化学工程解决方案的一个主要的先决条件是它们应当与本身存在的地质环境系统的自然演变相协调。
这种方法的优点是我们发展低成本的技术(大多数情况下,通常自然界自身做这样困难的工作),尽量不干涉自然界,并且常常生成有用的副产品。
而其缺点是这些技术基于自然的地球化学作用,所以反应速度缓慢。
在大多数环境技术中,为了对系统进行处理,而将外部条件强加到研究系统上,而排除了系统的自然演化,或至少忽略了系统的自然演化。
地球化学工程能在一个大至全球尺度小至独立矿物尺度的范围内实施,这与地球化学作用发生在相当广阔的范围是一致的。
地球化学工程以对自然界的地球化学作用的研究为基础,利用自然矿物的特性,设计解决环境问题的方案,并使其与系统的自然演变紧密相连,同时优化地利用它的各组分的特性。
从这个意义上来说,地球化学工程像医学、建筑和农业等其它学科一样,符合现代趋势。
无论研究对象是人、建筑物、农产品还是一个(污染的)环境单元,都不能孤立地考虑,而是要将它作为环境的一部分,并与其和谐相应。
地球化学工程师的作用是去认识研究系统及其与环境的相互作用。
一、环境问题概述大多数环境问题都可以归纳为一种陈述,就是在一个环境单元中,某种特定的物质存在一定程度的过剩或亏损。
某些环境中出现的有毒组分的极端浓度有时不是人类活动引起的,而是与地球形成同时出现的。
毒气与火山喷发有关,硫酸来源于火山或硫的氧化,矿床中高浓度的重金属以及地下水中或者矿化水中致毒水平的氟或砷都是自然地质作用的产物,高剂量放射性物质的存在的地方也是如此。