隱伏礦床勘查地球化學新進展

滕寶勝　姜鎖玉

【摘要】礦產(chǎn)資源是寶貴的自然資源，是經(jīng)過幾百萬年甚至上億年的地質(zhì)變化形成的，存在于地殼內(nèi)部或地表，呈現(xiàn)不同的狀態(tài)分部，并具有開發(fā)利用價值的礦物質(zhì)。它是社會發(fā)展強有力的物質(zhì)基礎，勘查開發(fā)礦產(chǎn)資源對于經(jīng)濟社會的發(fā)展有著重要意義。礦產(chǎn)資源做為不可再生的能源其儲存量是有限的，隨現(xiàn)著階段我國經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展，對于礦產(chǎn)資源的需求量也大幅增加。以前開發(fā)的老礦區(qū)的不斷開采有些礦產(chǎn)已經(jīng)接近枯竭，可以明顯就能識別的礦產(chǎn)越來越少，對礦產(chǎn)的勘查目標逐漸轉移向已有礦區(qū)的四周及隱藏部位，隱伏礦床的勘查越來越受到關注。隨著分析技術和成礦理論的研究發(fā)展，形成了一系列新的地球化學勘查方法，這些方法在隱伏礦床的勘查中發(fā)揮著重要作用。本文就各種地球化學勘查方法的概念、原理及使用狀況進行綜合論述和討論。

【關鍵詞】地球化學勘查；隱伏礦床；深穿透地球化學；綜合信息找礦

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，人類社會對于礦產(chǎn)資源的需求日益增長，對出露區(qū)的系統(tǒng)勘查已經(jīng)經(jīng)歷了一個世紀之久，再找到新礦床的希望渺茫，于是將找到大礦床的希望轉移到了隱伏區(qū)的勘查上。

礦床存在的位置不同利用不同的方法和原理找礦，如利用尋找元素異常富集的地質(zhì)體可以直接找到露于地表的礦床；在20世紀的找礦實踐中埋藏在淺部地表下的礦床利用水系沉積物、土壤和巖石地球化學測量等傳統(tǒng)化探方法；近些年隨著分析技術和成礦理論的研究發(fā)展形成了許多新的地球化學勘查方法，在隱伏礦床的勘查實踐中倍受青睞并已得到廣泛應用。特別是深穿透地球化學方法、綜合信息找礦方法和其他方法技術的應用在隱伏礦床勘查中應用最為廣泛。

1、深穿透地球化學

1.1 深穿透地球化學的概念和原理。深穿透地球化學是用來探測深部隱伏礦或地質(zhì)體發(fā)出的直接信息的一種勘查地球化學方法。

礦床的成礦元素或伴生元素在營力作用下，被遷移到地表，在地表介質(zhì)中形成疊加含量，采用適當?shù)姆椒ㄌ崛〔杉⒎治鲞@些疊加含量，以達到找到隱伏礦床的目的。

1.2 深穿透地球化學勘查方法。根據(jù)深穿透地球化學的元素遷移機理不同深穿透地球化學勘查方法主要有電地球化學法、酶提取法、金屬活動態(tài)測量法、活動金屬離子法、地球氣納微金屬測量等等。其中金屬活動態(tài)測量法和地球氣納微金屬測量法是近年我國學者研發(fā)的深穿透地球化學勘查方法。

1.3 深穿透地球化學方法綜合應用總結。雖然深穿透地球化學勘查方法具有靈敏的分析技術對深部礦體的直接信息的獲取開創(chuàng)了先河，但在應用過程中還是存在特別需要注意的問題：

深穿透地球化學方法由于其探測的深度大，存在噪音干擾，因此只有對礦物富集的大型或超級大型的礦藏信息才能清晰的識別；深穿透地球化學勘查方法的深度大，獲取的直接信息微弱，需要在元素的靈敏度檢測方面努力開創(chuàng)新的技術方法和手段；有效的提取成礦的信息是深穿透地球化學勘查方法成功的關鍵性因素，根據(jù)不同礦種金屬活動態(tài)的存在形式的不同合理選用不同的提取方法。

2、綜合信息找礦

2.1 基本理論基礎。勘查工作復雜而繁瑣，單一的勘查手段多具有片面性和多解性。多種地質(zhì)信息的綜合即綜合信息找礦方法目前已經(jīng)廣泛應用于中國礦產(chǎn)資源預測和評價領域，也廣受勘查者的青睞。

綜合信息找礦方法是以地質(zhì)、地球化學、地球物理和遙感信息為基礎，根據(jù)信息之間的轉換規(guī)律，建立一套綜合信息找礦模型，以便于成礦預測，再通過間接信息尋找隱伏礦產(chǎn)資源體，以達到找礦的目的。

3、其他的新方法與技術介紹

目前應用相對廣泛和成熟的就是深穿透地球化學方法和綜合信息找礦方法。隨著分析技術和成礦技術的不斷突破和創(chuàng)新，再加上找礦經(jīng)驗的不斷總結，一系列的新的找礦技術應運而生，如地球化學塊體方法技術、信息找礦技術、非傳統(tǒng)同位素示蹤技術等。

3.1 地球化學塊體方法技術。地球化學塊體方法就是通過對一個大的研究目標上的金屬元素的資源潛力進行評價并選出靶區(qū)，再結合地質(zhì)地球物理遙感資料對靶區(qū)進行縮小。

3.2 信息找礦技術。信息找礦技術是以直接找礦技術為先導。再結合當?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地球物理信息，鎖定靶區(qū)，之后逐步縮小靶區(qū)，直到找到礦區(qū)為止。

信息找礦技術是在學習和總結了大量國內(nèi)外的找礦經(jīng)驗的基礎上總結出來的理論，對于隱伏礦床勘查具有重要的指導價值。

3.3 非傳統(tǒng)同位素在隱伏礦床勘查中的應用。非傳統(tǒng)同位素在礦床上的應用與傳統(tǒng)同位素在礦床上的應用有著明顯的優(yōu)勢，非傳統(tǒng)同位素在礦床上可以利用成礦元素本身對物質(zhì)來源和成礦的過程進行示蹤。

4 傳統(tǒng)地球化學勘查手段新進展

傳統(tǒng)的地球化學勘查手段隨著勘查技術的發(fā)展在原有基礎上也取得了十足的進展。

4.1 地下水地球化學。隨著分析技術的不斷發(fā)展，地下水地球化學以其快速靈敏的檢測水中的元素，且樣品的預處理量小、可以與礦化物質(zhì)直接接觸反應等優(yōu)勢被應用于隱伏礦床的勘查。

近年來勘查者針對地下水地球化學數(shù)據(jù)做不出全面解釋的問題展開研究。終于在采樣技術、數(shù)據(jù)處理以及研究方法等方面取得了新進展。

有關數(shù)據(jù)處理，勘查者研究出一系列的軟件來計算礦物質(zhì)的飽和指數(shù)等。如PHREEQC等常用軟件。

有關研究方法，主要研究同位素體系、元素含量等，同位素體系主要用于物質(zhì)來源的示蹤，利用元素含量的異常來識別礦化。

4.2 植物地球化學。通過研究植物地球化學作用元素的遷移變化提取異常信息來達到尋找礦床的目的。

不同的種屬植物對于金屬元素的吸收能力是有區(qū)別的，因此當前的關鍵技術就是采集有效的植物種屬和器官。另外植物體內(nèi)的元素異常還與植物本身的生理特征和人為破壞污染有關。

5、結論

礦產(chǎn)的勘查不僅僅只需要理論上的指導，更需要經(jīng)驗，要注重結合實戰(zhàn)經(jīng)驗，做到理論和實踐的結合，更要做好實戰(zhàn)總結，每一種方法都有各自的優(yōu)缺點要合理選擇和利用勘查方法。個人認為先利用深穿透地球化學方法和地球化學塊體方法縮小靶區(qū)，然后投入大量精力，利用綜合信息找礦方法準確定位預測隱伏礦體。

近幾年隱伏礦床勘查地球化學取得了長足的進步，也存在一些問題值得我們繼續(xù)研究思考，如深穿透地球化學對于更深部的礦體（500m以下的礦體）是否仍然適用。這個問題值得進一步深入的研究。

參考文獻：

[1]王學求.尋找和識別隱伏大型特大型礦床的勘查地球化學理論方法與應用[J].物探與化探，1998，22（2）：81-89.