地球化学范例6篇

地球化学

地球化学范文1

关键词:地球化学;发展简史;发展前景

文章编号:978-7-5369-4434-3(2012)03-215-02

与生俱来的好奇心,是人类观察和认识世界的动力,关注地球以及宇宙的人们已经发现:地球及整个宇宙都是由永恒运动的物质构成的。地球内部的不稳定核素自发地进行衰变,其所释放的能量是地球物质运动的主要能源,它们足以引发岩石熔融、岩浆活动、火山喷溢,以及全球性的构造运动等各种作用过程,而地球化学面对的就是这样一个经历了几十亿年发展变动,至今仍在持续演化的地球。

一、地球化学的内涵

地球化学是研究地壳、地球以及太阳系各层次天体的化学组成、化学作用与化学演化的科学,它研究地球乃至宇宙中元素与核素的起源、分布、相互作用、迁移与聚集的规律与演化历史。地球化学脱胎于地质学和化学,并与其它相邻学科(如大气科学、海洋科学、空间科学、环境科学、天文学、物理学、生物学等)相互渗透与结合,产生了一系列分支学科,建立了自己的理论系统,构成了完整的学科体系,完善了一整套研究方法,与地质学、地球物理学和大地测量学一起成为固体地球科学的四大支柱学科。地球化学既肩负着解决当代地球科学面临的基本问题―天体、地球、生命、人类及元素的起源与演化的重大使命,又有责任为人类社会提供充足的、可持续发展的能源、矿产资源和良好的生存环境。

二、地球化学发展简史

地球化学产生于20世纪,但是地球化学的萌芽思想却源远流长。大致在20世纪40年代末期和50年代初期,地球化学才发展成为一种独立成型的学科,地球化学的发展大致经历的三个主要阶段:

(一)经典地球化学阶段

20世纪40年代第二次世界大战之前,着重研究元素的丰度、分布和迁移,研究的手段主要是无机化学、晶体化学和分析化学的方法。美国化学家克拉克是地球化学的奠基者,他着重研究化学元素在地壳当中的分布和丰度。俄罗斯矿物学家维尔纳茨基开创了生物地球化学和同位素地球化学研究领域,发表《地球化学概论》一书。挪威地质学家戈尔德施密特开创了微量元素地球化学的研究,指出了微量元素在矿物和岩石中的存在形式和分布规律。

(二)近代地球化学阶段

20世纪第二次世界大战之后,随着各项科学技术(宇航技术、高温高压实验技术、核物理探测技术等)的发展,地球化学的研究领域不断扩展,朝着地球内部和宇宙空间发展,形成了以地幔为研究对象的深部地球化学和研究陨石、月球、宇宙尘的宇宙化学。除研究元素以外,还发展和注重同位素研究,建立了同位素地球化学。在研究手段上更加注意了物理化学的热力学和动力学的理论和方法,发展了各种地球化学的模式研究,形成了地球化学全面发展的新时期。

(三)现代地球化学阶段

20世纪70年代以来,地球化学进入了现代地球化学发展阶段,现代地球化学中各种精密、灵敏、高效的分析技术不断引入,微区、微量分析(X光荧光分析、等离子光量计、精密质谱仪、电子探针等)和实验模拟技术不断得到改进;随宇航、超深钻、深海探测等研究的进展,人类得以更全面深入地观察和认识地球;基础科学成果的引入和广泛运用,提高了地球化学的理解能力和认识深度;电子计算机的普及及电子技术的不断提升,使地球化学“正在进入一个对自然过程进行全面、广泛的数字模拟的阶段;在解决与人类息息相关的诸如矿产资源、能源、环境以及地震问题方面地球化学提供了重要途径,做出了实际成果。

三、地球化学的发展前景

(一)由经验性转向理论化、由定性研究转向定向研究

地球化学已有可能将对地壳和地幔中化学作用的研究与模拟实验研究相结合,即将逆向研究与正向研究相结合;不断引用相邻学科的最新理论和技术,使地球化学研究继续由定性研究向定向研究发展。

(二)对同一科学问题进行综合探索

为避免单项研究造成的结论的多解性,研究正在向与地球化学科学系统内其他学科及其相邻学科间密切结合的方向发展,即重视对同一科学问题进行综合探索。

(三)积极参与重大科学问题的研究

以地球化学理论、方法的不断发展为支持,地球化学参与重大科学问题研究的能力不断增强。如已积极参与地球和生命的起源、地幔柱的活动、地球动力学、造山带形成、地壳和大气圈的形成和演化等重大基础性课题的研究等。

(四)为全球变化研究和生态环境保护提供理论依据

通过对海洋沉积物、冰芯、黄土―古土壤、泥炭和树轮等对象元素和同位素组成的测定,可以恢复古气候和古环境的演变;通过多种地球化学示踪剂的研究,可以阐明元素的生物地球化学循环的机制、过程和速率;进一步识别全球变化中自然作用和人类活动的份额。

(五)为人类社会的可持续发展提供新的洁净能源与矿产资源

天然气水合物将是21世纪最具有开发利用前景的新能源。天然气水合物的地球化学特征、形成环境、找矿与勘探的地球化学标志、开发与利用的地球化学研究,将是地球化学在新世纪的重大任务。寻找大型、超大型矿床和矿产密集区,开发利用丰富的海水和海底矿产资源,发现和利用各种岩石、矿物、元素和同位素的资源和特殊性能,不断满足人类社会日益增长的广泛需求,地球化学任重而道远。

(六)进一步增强防灾减灾和人群健康的社会功能

地球化学独特的研究思路与预测方法,对各种地质灾害和工程灾害的成因、演化过程及其预警发挥了重要作用。今后还将为地震监测与预报、火山喷发与预警、泥石流与滑坡的预防和治理、大型工程稳定性研究等方面作出新贡献。地球化学环境与人类的健康与疾病的关系,一直是地球化学研究中备受关注的领域,生物地球化学省某些元素丰度的异常与地方病的成因联系,已进行过深入系统的调查和综合治理研究。进一步研究不同的生物地球化学省形成过程中化学元素的迁移转化规律、赋存状态与形态及元素转化动力学,因地制宜地采取改造生物地球化学食物链等防治对策,为地方病的防治提供科学依据。

参考文献:

[1]欧阳自远主编.中国矿物学岩石学地球化学研究新进展[M].兰州:兰州大学出版社,1994.

[2]陈道公,支霞臣,杨海涛.地球化学[M].合肥:中国科技大学出版社,1994.

[3]傅家谟,秦匡宗主编.干酪根地球化学[M].广州:广东科技出版社,1995.

[4]欧阳自远主编.行星地球的形成和演化[J].地质地球化学,1995,(5).

[5]欧阳自远,倪集众,项仁杰主编.地球化学:历史、现状和发展趋势[M].北京:原子能出版社,1996.

地球化学范文2

关键词:地球化学;地球物理;找矿方法;金矿

黄金作为社会上重要的保值物品,在纸币流通之前承担过代替值的作用,随着人类经济的不断发展,黄金越来越受到重视,许多国家将黄金作为重要的战略储备,也越来越多的人把拥有黄金饰品当做是身份奢华的象征。因此找到一个优质的金矿,对黄金的生产非常重要,通过不断的科学探索,地理化学和地理物理在金矿探测中的应用逐渐发展并成熟。

一.地球物理(物探)方法概述

(一)观测地表的构造和岩性特征

金矿的形成需要一定的地质条件,发育在印支区斑岩中的NM向断裂构造是金矿区直接的找矿标志。其外在的围岩,向内岩石发生片理化和破碎,产生退变质的作用,围岩中角闪石发生水化,转变为黑云母,进而蚀变为绿泥石。此时可能会有结晶好的黄铁矿出现,可能会有微弱的金矿化,在内带,出现绢云母化,弱硅化或有或无的长石化,颜色明显褪色,这时该地区普遍有黄铁矿或者金矿。区内金矿床类型主要为灰色石英脉型,其次为蚀变岩型,它们一般在地表形成褐铁矿化,是确定该地区是否有金矿的标志之一。

(二)根据地球物理特征(物性特征)采用的地球物理(物探)探测方法

1.理论依据

因为金矿区的岩石中含有大量的硫化物和石英脉,矿化分带明显,成矿与一般岩体关系明显,利用此特点,可以推导出矿体与围岩的导电性差异较大,并且存在明显的激电电性差异,因此刻在预定矿区使用电法(激电)和音频大地电磁法这两种物理方法进行找矿预测。

2.操作方法

根据前期的地质勘查,分别在预测矿区布置勘探线,在上面各自布置电法(激电)剖面测量,并单独在物探激电异常上布设EH4剖面测量。

根据观测的结果,收集有效数据,观测是否存在激电(高极化)异常,进而推断出是否存在低阻,高阻相间的特征,以推断该地段的电性分布特征是否有变化,得出初步的勘查结论。

(三)地球物理(物探)找矿方法在寻找金矿中的效果

结合矿区地质,地球物理特征的找矿方法,在寻找金矿中,尤其是在早期探测中,具有显著的效果,通过地面地球物理探测,可以预测到下一步深入的勘测结果,为金矿的最终发现提供找矿信息和理论依据,能初步判断该地区是否有较大潜力的金矿。

二.地球化学(化探)方法概述

(一)金矿的地球化学表现特点

金矿的形成需要复杂的地质条件,而通过复杂的地壳运动的演变,必然留下很多的化学元素和化学属性,通过地表土壤的采集,检测元素在矿区内的分布情况和分布规律,看是否达到金矿的最低工业品位,能初步判定该地区是否有金矿的存在。

(二)根据地球化学特征采用的地球化学测量(化探)方法

1.理论依据

地壳含有丰富的金属元素,而金矿的形成需要复杂的构造变化,因而元素的富集和分布也在不断变化,通过矿区的地球化学土壤(岩石)测量,围绕目标矿种,结合探测区的地质背景,并根据检测出来的各元素之间的相关性,空间分布,地球化学特征等化学因素,可确定远景金矿区。一般通过异常的划分,圈出异常带,最终确定矿区的找矿靶区。

2.探测方法

在矿区开展1/10000土壤地球化学测量,土壤样品通过多元素化验分析,圈定出综合异常区,一般是看每一个区域的Au、Ag、Hg、As、Sb等元素,看其是否有高浓度区或者广泛分布,根据地球化学特征综合分析研究,推测是否有潜在的金矿。

(三)地球化学(化探)找矿方法在寻找金矿中的效果

由于金矿的形成条件复杂,因此地表土壤中的金属元素会有一定规律的分布,因此通过金属元素测定推测该地区是否存在有潜力的金矿,是较为科学的探测方法,并且在实际的探测中有明显的效果,可以为矿体(矿床)的最终确定提供重要的依据。

三、地球化学地球物理找矿方法在金矿的应用

(一)地球物理找矿方法在金矿中的应用

地球物理找矿方法在实际的研究和应用当中,取得了一个较为理想的效果,不仅能够准确的找到预期勘测的金矿,同时对金矿含量的预测也比较准确。相对来说,地球物理找矿方法在实际的应用当中,操作简便、工作量少、效率高。在此,本文主要以我国某省某矿区为例,对地球物理找矿方法的应用进行一定的阐述。图1是我国某省某矿区1/20 万化探综合异常简图,在实际工作中,相关工作人员可以根据此图,确定专业的数据指标,为进一步提高找矿方法的有效性奠定基础。

关于化探综合异常图,我们可以有以下分析:

在应用地球物理找矿方法以及化探综合异常图,工作人员可以根据观测该地区的地理位置、地势等特征,来分析观测地区的气候条件;其次,通过化探综合异常图对地层的钻土勘探采样进行分析,合理的划分出地质在时间上的界限;然后,通过化探综合异常图特殊指标的分析,加之综合岩浆岩的特点分析与地质的变质作用,以用来获得该区的详细地质资料。最后,经过仔细的对比勘探,科学的确定出靶矿区,进行深入的探测,确立金矿区的具置。

(二)地球化学找矿方法在金矿寻找中的应用

在勘查金矿时不仅仅采用地球物理方法,在相对特殊的环境当中,还需要采用地球化学方法来寻找金矿。从客观的角度来说,地球物理方法虽然简便快速,但是在应用的时候,仍然存在一定的多解性,因此并没有办法寻找出所有的金矿。地球化学找矿方法则弥补了这个多解性,它主要是采用地球化学测量方式来寻找金矿,同时能够为日后的地质找矿工作提供详细的数据和资料。在此,本文主要以某地区金矿为例,对地球化学方法进行一定的阐述。并深入探究地球化学找矿方法的实施条件,在金矿寻找的过程中,不断提高金矿寻找的有效性工作。

根据某金矿区异常图:我们可以首先根据某金矿区异常图,安排相关的工作人员进行1:50000土壤地球化学测量,通过对某金矿区异常图以及样品的分析,对元素异常进行系统的精确地分析;其次,通过对所取土壤样品原始样本进行一定的加工处理,加之采用有效的方法进行检测;然后,通过对金矿区异常图元素异常的划分,圈定出于Au有关的组合异常,进一步详细查证矿区的相关资料,经过工程验证发现金矿体。由此可见,当采用地球化学方法找金矿时,能够更加详细的了解和金元素及金矿的分布情况,并且为下一步寻找金矿提供找矿信息和地球化学找矿依据。

(三)对找矿方法的思考

地球物理方法和地球化学方法综合找矿,都能够在寻找金矿的时候,获得一个理想的效果。但是,在日后的工作当中,一定要结合两种方法的优势来寻找金矿,单单使用一种方法势必在最后的结果方面不理想。同时,我们还要注意不断的对两种方法进行综合对比分析研究,这样才能寻找到具有工业价值的金矿。

总 结:

地球物理找矿方法和地球化学找矿方法在金矿的勘查中具有明显的找矿效果。随着观测、分析精度不断提高,地球物理地球化学的找矿方法也不断增加新的工作方法技术和先进的仪器设备,所以不断完善金矿的寻找方法,对于国家资源的勘探,贵重资源的采集具有重大意义。

参考文献:

[1]蒋永建,魏俊浩,周京仁,王忠铭,纪兆家,王发艳.勘查地球化学新方法在矿产勘查中的应用及其地质效果[J].物探与化探,2010(02).

[2]陈丽萍,王威,姜雅,孙春强.我国境外矿产资源勘查开发投资面临的困境及建议[J].国土资源情报,2009(07).

地球化学范文3

世界上3个产钼大国———美国、中国和智利。在20世纪90年代,美国无论其勘查成果和产量均为世界第一,中国第二。但90年代下半叶,尤其是21世纪以来,美国采取保守的找矿开发战略,转以进口为主。中国在这一阶段的钼矿产业获得了长足发展。特别是2005年以来中国陆续发现并探明5个超大型及数十个大、中型钼矿床,使得我国目前超大型钼矿床达到10个,事实上中国已成为世界上第一产钼大国。美国钼资源丰富,勘查程度亦较高,但其坚持不出口、不污染环境和稳步开发原则,1996年前钼产量一直居世界第一,1996年后开始有意识放慢开发和生产,转以进口为主。中国以钼产量高而著称,在1996年后钼产量和出口量开始稳居于世界第一。中国的钼产品1/3即可满足国内需求,2/3用于出口。18年来,我国钼外贸始终保持良好的顺差,由国内钼生产企业将钼精矿加工成氧化钼或钼铁,出口目的地是欧洲市场及美、日、韩、荷(台)等国和地区。尽管欧盟不断对中国钼产品实施反倾销并加收高额关税,然而欧洲各国钼生产能力总和远小于中国,加之欧盟对钼需求的缺口较大,中国事实上已占领欧洲市场,同时,美洲市场也部分接受中国的出口产品。

长期以来,世界钼资源形势始终以正弦曲线的形式发展。迄今为止出现过3个波峰。1979年氧化钼出现过33.00美元/磅钼的高势;至1981年开始下滑,1992年跌入低谷,为2.50美元/磅钼;1994年重新抬头,氧化钼价格升至18.00美元/磅钼,随后又下滑;至2003年下半年,全球钼市场又重新崛起,氧化钼价格迅速攀升至30美元/磅钼,至2005年5月,欧洲市场氧化钼价格为38.5~40美元/磅,美洲市场为38~39美元/磅,创下历史之新高,高位运行至2008年上半年。目前,全球金融危机造成市场运行机制不畅,企业经济下滑,但全球金融危机已历经6年,钼矿产业第二个春天可望可及,企业的腾飞尚可展望。由于国内对钼矿山的大力治理整顿,虽然规范了钼矿的勘查开发市场,有力地保护了矿产资源,但客观上也限制和制约了钼产品生产速度从而加大了世界钼需求的缺口。目前,我国一批新矿床勘查正好适应了这种形势。只要我们做好了钼资源战略储备,待钼矿产业第二个春天来临,我国必将再一次为世界钼业的需求和发展做出突出贡献。

2钼的矿物及其地球化学特性

2.1地球化学特性

钼位于周期表内铬系列,在第六副族内。为偶数原子序数,偶数原子量和大部分偶数同位素的情况下,钼的特征是电子层结构的不对称。同时第二个外电子层没有被充满,离子结构处于不等量子状态和它的不对称性,从而引起钼的亲铁性,离子强极化作用化合物的特征、颜色及其特有的顺磁性。钼的亲铁性,表现在钼原生矿物主要为硫化物,一般不形成复硫化物。钼的强极化作用还影响了钼化物的挥发性。在氟充足的情况下,钼能和二氧化硅、钨、铀一起进入汽化热液中,在自然条件下一般为四价和六价。钼的原子半径为0.14nm,与钨的原子半径0.141nm极相近,二者均为变价元素,主要有4+与6+两种价态,Mo4+=W4+=0.068nm,Mo6+=W6+=0.05nm,因此两者地球化学性质极为相似,钼原子的电子层结构为2-8-18-13-1,这也可以说明钼的价态变化以及为什么钼的4价和6价化合物具有最大稳定性。按前苏联地质学家维诺格拉多夫的研究成果,钼在地壳中的克拉克值为1.5×10-6,而钼在各种岩类中的含量如下:中基性岩浆岩为0.78×10-6;酸性岩为1×10-6;砂岩为0.4×10-6;粘土岩为0.7×10-6。钼在岩浆中表现为较强的亲硫性,而亲氧性较差。在原生-内生岩浆成矿作用过程中,钼以四价态的硫化物出现,而在氧化带中则是生成六价的氧化物。我国中生代燕山期各大地构造单元的地幔柱活动中,上地幔拉斑玄武岩浆经深大断裂上升并对下地壳的充分熔融和演化,转化为强酸性熔浆,在与地球深层地下水的结合阶段,岩浆熔融阶段结束,钼则富集于岩浆期后热液中;钼常与锡、铋、钨、铍和铼共生。我国10个超大型斑岩型钼矿大部为单一钼矿床,其形成机制是相同的。而在大理岩或矽卡岩作为部分赋矿围岩时,钨、钼均可富集为工业矿床,甚至还可共生其他矿种。

2.2岩浆的化学构成和矿元素

2.2.1岩浆的化学构成

(1)造岩元素:O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K8种元素其总量在90%以上,每种元素含量均在1%以上[2],与成钼关系密切的酸性岩浆富Si、Al、K、Na。(2)微量组分元素:在岩浆岩中经常存在,含量在1%以下的有Ti、Ma、P、S、H等,而W、Sn、Nb、Li、Zr、Cu、Zn、Pb、Co等可形成付矿物。含量更低的有Mo、Re、Th、U等混入于造岩矿物晶格中或成为类质同像存在于造岩矿物中。挥发性组分:在深部岩浆结晶或喷出的过程中逐渐聚集或散逸。根据火山气体及岩浆期后气液活动产物及包体成分鉴定,其中主要是H2O、H和OH、H的作用随深度H2增加而加大。OH和H2O随深度而减小。一般在岩浆中的含量不低于1%~3%,不超过10%~20%;其他挥发分有CI、HCe、HF、S、SO2、B(OH)2、NH3、CO3、Co、CH4、H2、N2、H2S等,Mo、Hg、Fe都可以形成。总之,挥发分在结晶分异中形成残余溶液。

2.2.2矿元素

(1)成矿元素:W、Mo、Sn、Nb、Be、Bi(微量),Be、Bi在岩浆中转化可集中成矿。(2)控矿元素:O、Si、Al、Ca、Fe、Mg、Na、K对形成不同的矿床类型起控制作用。(3)运矿元素:挥发性元素是成矿物质携带剂,如Cl、F、B等,其中B、Cl均与Mo化合成络合物。挥发分的多少、分离时间和方式对成矿有很大影响。

2.2.3钼在侵入岩中的分布及存在性状在花岗岩的各种造岩矿物中,Mo主要赋存于碱性长石(钾长石系列)、钙长石辉石、角闪石、黑云母中,尤其是钛铁矿的Mo含量最高,锆石、磷灰石等矿物也都含有钼,但79%则集中于长石中,石英中含Mo很少。Mo在碱性长石等主要造岩矿物中存在主要有3种形式。即①置换三价铝;②置换三价铁;③置换四价钛。总的看来Mo的存在主要是由于置换上述矿物晶格中离子半径相近的元素以类质同像的形式出现。

2.2.4钼矿物的种类、主要特征及分布钼在地壳中的丰度不高,因此其矿物分布也不十分广泛,已知含钼矿物达20种之多,但仅有4种具工业价值,即辉钼矿、钼酸钙矿、钼酸铁矿和钼酸铅矿,其中又以辉钼矿一种矿物工业价值最高,分布最广,世界开采量中其占90%以上。辉钼矿化学成分MoS2,其矿物常呈大小不等的鳞片状,带深蓝的钢灰色,并具很强的金属光泽,条痕呈墨绿色,晶体属六方晶系,具层状构造,钼离子介于两层硫离子之间,这种3层构造之间具有较强的关系,由此形成辉钼矿一向完全解理。辉钼矿的化学成分比较稳定,其中钼含量59.96%,含硫40.04%,但有时可含少量铼(Re),因为铼的离子半径与钼相近,因而铼常在辉钼矿晶格中以类质同像混入物形式出现。辉钼矿的形成温度范围很广,从常温一直到高温均可形成(多出现于高温矿床),所以辉钼矿是一种多型变体,在中温热液350℃以下即可形成非晶质MoS2,而在350~600℃即可形成3R型MoS2,600℃以上可形成2H型MoS2。天然辉钼矿主要是2H型,为六方晶系,为复六方双锥对称型,而3R型则为三方晶系。辉钼矿呈钢灰色,硬度低易污手,具铅灰色条痕。表生条件下,辉钼矿主要与H2O与O2经长期作用形成米黄色钼华Fe2O3•3MoO3•8H2O。

3钼的地球化学找矿

3.1小比例尺水系沉积物测量(5万或20万)钼矿床的原始成矿均是在完全封闭条件下完成的[3],花岗斑岩的侵位深度一般小于3km,因而钼矿体紧紧围绕在花岗斑岩微型岩株的顶部产出,其与花岗斑岩顶部起伏形态相“整合”,就像罩于花岗斑岩体顶部的草帽状,无一例外。表生条件下,矿床经1亿~2.5亿年[4]的风化剥蚀,一般就会出露地表。而Mo作为长石的类质同像混入物将会产生晶格解离,金属钼进入水系,被地表水带至1~3km距离混入泥沙,通过小比例尺水系沉积物测量,我们会从战略上圈出钼矿床的宏观范围。此阶段的钼地球化学异常以5×10-6为找矿下限。

3.2大比例尺土壤测量(1万)在小比例尺水系沉积物Mo异常基础上,选择Mo异常强度较高地段开展1∶1万大比例尺土壤测量,而在新疆、内蒙万里大草原上则由于在表生条件属于物理风化所致其土壤化极差,适于采用岩屑测量。但总的采样深度均是B、C2层物质,即岩矿石半风化剥蚀的残积物。比较二者的区别,岩屑的外来物质较土壤会稍高,可靠性稍降低。土壤(岩屑)测量所圈出的异常基本代表了钼矿床深部原始成矿位置。但是不是矿床,还要看其异常特征。从我国近几年发现和探明的5个超大型钼矿床土壤(岩屑)地球化学异常与矿床的关系研究的最新成果,10×10-6的异常范围基本上可认定为矿床主要工业矿体产出范围。但矿床的大小和品位还要看异常内的梯级带和高含量样品点的数量。一般地,梯级带愈多,高含量样品数愈多,矿产规模愈大,品位愈高。

4结语

地球化学范文4

1矿石组构特征

矿石多呈鳞片状-粒状变晶结构、它形粒状结构、半自形粒状结构。矿石的构造类型多呈角砾状构造、块状构造、脉状构造,次为浸染状、土状、粉沫状构造、千枚状及片状构造。矿石类型按自然类型可分为氧化矿与原生矿两类。氧化矿以金—绢云母石英—褐铁矿组合为特征,原生矿以金—绢云母石英—黄铁矿组合为特征。

2矿床地球化学特征

天彩矿区主要是以Au、Ag、As、Sb、Cu、Ni为主要组分的综合异常,伴生有Cr、Co、Pb、Zn、W、Sn、Bi等元素弱异常,即所分析的14种元素中除Mo外13种元素均有不同程度的异常显示,各元素异常套合较好,异常强度大。其异常特征值见表1。从异常分布特征来看异常带长约9.0km,宽约1.0~2.5km。其东段南侧为铜华山钴多金属矿所致的Co、Cu、Pb、Ni、Cr多金属异常,北铡为另一超基性岩体所致的Cr、Ni、Co多金属异常。而该异常西段则以Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb异常组合为主,全区排序第二名的高值大范围Au异常即分布于该区段,判断该异常西段应以寻找蚀变岩型金矿为主攻目标。

3矿产分布规律

根据区域地质、矿床地质特征以及矿床地球化学特征分析可知,天彩金矿分布有以下规律:①矿体受北西向、北西西向断裂控制,金矿化主要分布于北西向、北西西向千糜岩化带、糜棱岩化带及断裂带及层间破碎带内。②赋矿岩石为矿化蚀变绢云母石英片岩及褐铁矿化石英脉,尤其是强糜棱岩化绢云母石英片岩,并发育褐铁矿石英细网脉构成富矿体。③矿体围岩即有面状蚀变,又叠加线状蚀变,面状蚀变金矿化较弱,通过叠加线状蚀变,金矿化明显加强。④地表氧化带中金含量普遍高于地下原生矿金含量,显示出地表有淋滤富集作用。

4结语

地球化学范文5

在我国的干旱、半干旱地区,地球化学勘查新技术的应用经历了数年的经验,实践证明,这项新技术是一项符合景观特点的行之有效的勘查方法。当前,有的地区受到河流剧烈的切割和强烈的冲刷,通常会出现几米到十几米的基岩河道,在这样的条件下,矿物的采样工作的难度会非常大,如果将采样的密度降低,以此来控制汇水区,能够有效达到区域化学勘查工作的各项要求。

地球化学勘查新技术在湖沼丘陵区的应用

湖沼丘陵区的水系多是树枝状和羽状,这样的水系分布特点给地球化学勘查的采样奠定了坚实的基础。我国的湖沼丘陵区的降水具有阵发性,而且水系沉积物有着水流冲刷的接力性,通过研究水系沉积物中矿元素的迁移规律得知,在中小型的矿床下形成的水系沉积物发生异常的可能性较差,而且规模相对较大。因此,地球化学勘查取样的介质使用水系沉积物最为合适,不仅能够遥测到采样控制点在区域的矿产信息,而且能够给地质研究和资源勘查提供有用的地球化学信息。

地球化学勘查新技术在湖沼丘陵区的应用,可以有效的消除风成砂,或者是有机质对水系沉积物测量的干扰,而且能够反映出相关区域的矿质元素分布规律,给其他区域的矿产资源勘查提供可靠的矿产信息。地球化学勘查新技术不仅操作简单,而且非常适用于大面积的推广。

多目标地球化学勘查技术在覆盖区的应用

我国的地质覆盖区主要集中在中东部的经济相对发达的地区,比如东北平原、华北平原、四川盆地、河套平原等。多目标地球化学勘查是基础地质调查的工作之一,其研究对象主要是平原、湖泊、盆地,以及各种生态系统,比如森林生态系统、浅海生态系统、道路生态系统等。多目标地球化学勘查,首先要获取高精度的地球化学数据,查清楚被测区的矿元素的化学分布特点,及分布规律;其次,相关工作人员要精心绘制被测区的的相关地球化学图,要及时对重要异常进行科学有效的处理;最后要为环境、生态等各个领域的矿产开发提供相关的资料信息,为其发展奠定坚实的基础。

多目标地球化学勘查是把土地圈视为核心来对地球系统进行评价,是将岩石、土壤、大气、生物等汇成一个整体。土地圈是地球系统中的一个部分,不仅记录岩石圈、水圈等信息,而且能够为多目标地球化学勘查的发展奠定基础。多目标地球化学勘查以元素的循环原理为基础,以土壤圈和生物圈等的矿元素分布为分析任务,对地球系统进行科学周密的研究。地球化学勘查能够发现影响社会经济发展的重要生态问题,而且能够运用新技术解决其存在的问题,为经济与社会的发展提供地球化学的方式方法。

深穿透地球化学技术在隐伏区的应用

当前,随着我国勘查技术的发展,以及矿产勘查程度的不断提高,找到新矿床的几率越来越小,因此,隐伏区成为发现矿床的可能性最大的地方。广义上的深穿透地球化学勘查技术主要包括物理分离技术、电化学测量技术、选择性提取技术、气体的测量技术、水化学测量技术,以及生物测量技术。狭义上的深穿透地球化学勘查技术指的是选择性的化学提取技术。

深穿透地球化学是对隐伏区矿产资源进行勘查,获取有效信息的理论方法,具体指通过对隐伏区的矿元素分布特征、元素迁移规律等研究,发现矿物信息的存在形式和富集规律,运用采集、提取、分析等技术,实现在覆盖区对隐伏区的寻找。深穿透地球化学勘查技术在隐伏区的应用,不仅仅是科学技术在其投入的表现,更是矿产资源勘查的需要,势必会促进我国地球化学勘查的发展。

地球化学范文6

[关键词]地球化学 探矿 思考

一、地化探矿几个问题的分析

1.矿床区分和矿化异常,是多年来地球化学探矿工作的首要问题,使用当前世界上各种先进的地球化学测量办法可将金属矿床划归为一种地球化学异常。而寻找金属矿床问题,也就可以归结为寻找这种地球化学异常。用各种地球化学测量方法,可以查明各种地球化学异常。但所发现的异常数却要超过工业矿床数的许多倍,并且由于矿床产出的地质条件和景观地球化学条件的不同,往往会出现小矿异常大或大矿异常小的情况。在个别情况下,那种小(弱)异常还可能被天然的和技术上的干扰所掩盖。这就要求查明由一定规模和产出条件的矿床,在地球化学场中所产生的异常,并从发现的大量异常中,划分出那些与工业矿床有关的少量异常来。这就是地球化学异常评价问题。

地球化学异常评价的内容是:(1)定性,即确定异常性质,鉴别矿体异常与非矿异常。非矿异常中,主要是矿化异常,也就是达不到工业要求的矿化所引起的异常。(2)定位,即判断异常与矿体在空间上的关系。(3)定量,即估计矿体的埋深、规模、产状、形态、矿石组分、成因类型等。这三条中,第一条是异常评价的根本问题,对它有两种认识:一种观点是,认为化探能够区分矿体与矿化异常。理由是,元素集中到一定程度才成为矿体,元素组合和含量的变化与矿化应有本质的差异。据称,苏联就解决了异常评价中的这一关键问题。其准则是:a.矿化晕中组分比矿体简单,且异常孤立零散,没有中心,分带不明显。b.组合(累加或累乘)晕指数值的变化曲线在横交矿化走向方向上,不能形成明显的最大值。c.在相似地质条件下,矿化异常规模小。此外,结合构造、岩性、蚀变情况和其他方法,可以有效地鉴别矿体与矿化异常。地球化学障的研究,也可能有助于这种鉴别工作。另一种观点是,元素集中到什么程度就算是矿体,是根据当前采、选、冶的技术水平由人们确定的,今天属于矿化的,将来也可能算做矿体,即认为矿化与矿体没有本质差异,两者的异常不能区分。例如,斑岩铜矿床,平均Cu含量达0.2的矿化斑岩体,与含铜矿床的斑岩体0.4,根据地球化学资料基本上无法区别开来。如在理论上区分矿体与矿化异常是不可能的,而我们在实际运用中却硬要区分,那是徒劳。但如能区分,而人们不想法区分,那便是保守,因此这是个非常值得探讨的问题。

2.地球化学异常模型与实际运用

探寻地球化学异常通过模型设定并在实际中加以运用,是实现这一目标的有效方法。近年来,国内外通过编写例案,建立了一系列矿床地球化学异常模型,这种模型是矿床成因模型的重要组成部分,是成矿的客观表现。它是从大量实际资料中抽取出来的元素地球化学异常共同特点,概括地表达了元素或化合物在不同地区、不同类型金属矿床上,在周围空间上和时间上的变化规律性。它表达了:(1)地球化学异常的几何形态(异常的几何形态,大体上与矿体或矿化带的形态相一致),直观地反映了形成矿体或矿化带或晕的控制因素。(2)组分及其分带性,即对于各种类型矿床原生晕,晕中组分与矿石组分完全一致,并具有明显的垂直和水平的分带性,客观地反映了矿石的成分及矿物的空间分布规律。(3)元素浓度分带特征,即晕中元素浓度随着远离矿体、矿床、矿田乃至矿带,一般呈现逐渐降低的规律,它反映了元素含量梯度的变化,可用来判断矿化中心,以及鉴别富矿化与分散矿化。

建立地球化学异常模型,对于地球化学资料的综合分析和总结,都是一种较理想的表达方式。它简单、直观、易于理解又便于利用。由于资料的限制,新建立的模型可能会有不少欠缺,这就有待于今后有了更新的资料时,对原来的结论进行修改,这也是科学推理的正常过程。又由于地质情况的复杂性.不同地区,不同类型矿床.地球化学异常并非完全与模型符合不同地区,相同类型矿床,地球化学异常也往往不符合(重现)。因此.在实际运用中,在未知区所获得的异常.只要某些方面与模型符合、复合,就可大胆提出验证意见。因为完全符合、复合,在目前是不可能的。

3.试验测量工作的重要性

何为实验测量就是指在一个地区着手进行生产之前,选定最佳采样方法和分析方案是十分必要的。它是通过选择与所要寻找的矿床类型,地质及地球化学景观条件尽量相似的已知矿床进行试验确定的。这就是试验测量。

对不同的地球化学测量方法,实验测量的内容也不同。归结起来,其内容大体是了解覆盖物的性质、岩石性质、地质构造特点,选择取样介质,确定取样密度、样品粒级、取样层位:确定样品处理方案:选择指示元素:测定未受矿化影响或影响很小的岩层中的金属含量,确定地球化学区域背景值、局部背景值和异常值;研究地球化学异常特点,各种影响因素,提出找矿标志,确定解释评价地球化学异常资料的准则,等等。

试验测量是在以往的资料基础上.借鉴实际经验,有重点地进行。对样品类型、取样介质、指示元素等有效性检验,是实验测量的一个重要部分。

4.化探及应用程序基础工作

通过近二十年的地球化探矿工作的总结,我认为地球化探工作的工作程序是:取样一加工一分析一整理资料一检查异常一验证异常。从中可以看出,“验证异常”之前的工作,都是基础工作:笔者认为,化探基础工作中,最需加强的应为以下几方面。

(1)地球化学理论工作。研究各种地球化学异常的形成机理和影响因素,是最基本的基础工作,它是制定相应地球化学普查方法的依据、这一工作,一方面是积累和总结实际资料,另方面是实验,如进行成矿、成晕的地质和地球化学模拟实验及数学模拟实验。主要研究在各种地质和地球化学作用过程中,元素的迁移方式,集中的环境、条件及存在形式。第三方面是进行温压地球化学研究这些基础工作.能为制定地球化学普查方法、正确确定取样介质、选择合理的分析方法提供理论依据。

(2)地质基础工作。主要包括对构造、岩层、蚀变、矿化现象的观察了解,对矿化及成因类型的认识,并加强对岩石学及矿物学的研究。

(3)实现编录工作的标准化。

(4)分析基础工作。扩大分析元素的范围,今后应争取达到80种增加分析手段,努力研究出高灵敏度、高精确度、高准确度的相态和价态分析以及微区超微量分析方法一建立分析中心,实现基本分析的仪表化和自动化,提高质量。

(5)制定严密的取样、加工、分析、资料整理等一整套的质量监控方案。

(6)实现资料整理的标准化,建立基础资料。其中应包括:我国各种岩石的区域地球化学背景值,各种介质如水、空气、植物、土壤中元素的平均含量:各种岩浆岩的平均化学成分,各种类型矿床矿物的包裹体温度、成分、盐度、同位素测定数据:主要指示元素的存在形式;成矿、成晕的热力学数据:各种地球化学测量的原始数据图、元素地球化学图、地球化学成矿预测图、景观地球化学图等基本图件;报告书:各种地球化学异常模型和数学模型:典型研究例案及找矿例案等。

建立相应的系统。例如组织管理系统,元素的中心测试系统,岩石学和矿物学中心测试系统,地球化学数据处理系统等,是实现、加强基础工作的组织保证。

二、对地球化学探矿工作中几个技术补充说明

1.层控矿床在地层剖面上的岩性特点是:下部通常是一套碎屑岩,上部是碳酸盐岩石,工业矿体一般存在碳酸岩石的中下部。下部碎屑岩(特别是细碎屑岩)具隔水性,上部碳酸岩石是含水岩层,两套含水性不同的接触带有利于地下水活动,为成矿作用提供水源。

2.层控矿床成矿物质来自矿源层,矿源层中可能初步富集了某种成矿元素,但更主要的是分散于矿源层中的物质能否被“解放”出来转入溶液。正如“两次成矿说”所指出的:“物质的玻璃状态(火山玻璃)成混合物状态(如碎屑沉积),各组份之间没有化学平衡关系。这些岩石在扭应力和热力驱动下,容易晶化,在结晶过程中,不易进入晶格的某些金属元素则转入溶液形成矿液,所以在许多情况下,碎屑岩和火山岩通常是层控矿床的矿源层,为成矿作用的来源。

3.层控矿床工业矿体的形成是异地改造富集的控矿层位可分为矿源层和储矿层两部分。其中:矿源层层位稍低,在许多情况下由碎庸岩和火山岩组成;储矿层稍高,常由破酸盐岩石组成。

4.产于厚层状灰岩和厚层状白云岩中的矿体,大都呈不规则脉状,线状,串珠状产出,形态复杂,不易勘探;产于薄层状泥质灰岩和薄层状灰岩接触带(或两种岩性突变带)的矿床,一般顺层发育,形态比较规则,多呈似层状和层间透镜体产出,容易勘探。这种现象可解释为:厚层状灰岩和厚层状白云岩层理不发育,岩性单一,在扭应力牵引下,多产生节理裂隙,不易形成层间剥离,矿液只能沿节理裂隙活动,难于集中,矿体形态复杂,分散;薄层状泥质灰岩与薄层状灰岩接触带(或两种岩性突变带),由于岩性差异大以及层理发育,在扭应力牵引下,不易产生节理裂隙,却容易形成层间剥离,矿液易于集中,常形成顺层发育的大型矿床。可见,岩性时矿床的控制是不容忽视的。

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