礦產勘查中勘查地球化學新方法的應用

鄧興智 戴竹

（湖北省地質局第三地質大隊 湖北黃岡 438000）

礦產勘查中勘查地球化學新方法的應用

鄧興智 戴竹

（湖北省地質局第三地質大隊 湖北黃岡 438000）

目前獲取礦產信息的重要手段當屬勘查地球的關鍵化學方法了，勘查地球化學在現階段已經在礦產勘查工作中取得了較為顯著的成效。其主要方法包括電地球化學法、地氣法、熱釋汞法、構造疊加暈法、金屬活動態測量及酶提取法等找礦新方法。而以上每一種化學新方法都會在不同的范圍內發生作用，所以在實際操作中需要同物探、遙感、地質等方法相配合，并結合具體的地理環境，使得在使用勘查地球化學方法時取得更好效果。

礦產勘查；勘查地球；化學；新方法

1 引言

在我國，目前的資源形勢變得日益嚴峻，有高達幾十種的典型礦產的儲量消耗速度在不斷增加，并超過了儲量的增長速度，另外，我國的經濟發展還處于中高速的增長階段，所以由此引發的礦產資源需求也呈上漲趨勢，這也就要求勘查程度要隨之提高，而目前的形勢是找礦難度已經大幅度增加。所以，加強礦產資源勘查以期尋求找礦的重大突破是能夠在最大程度上提高礦產資源保障程度的重要途徑。

在國內外的相關實踐中證明，在礦產勘查工作中使用勘查地球化學方法能讓工作效率得到進一步提升，并且是目前被證實相當有效的技術手段之一。加上近年來，通過對基礎理論學科和高精度、高靈敏度分析測試技術的運用，使得地球物質中新的、過去未曾被注意到層面上的研究得到進一步的發展，地球氣、納米態活動金屬等逐漸被發現。同時我們還發現，隨著越來越多的類似研究的開展，更多的尋找隱伏礦床的方法和技術被探索出來，并且取得了有突破性的效果。在這個背景下，本文先是對前人的研究成果進行了簡要的概括，然后針對已有的研究成果上再對我國勘查地球化學新方法的發展現狀和應用效果進行了較為詳細的闡述，并針對問題建設性的提出了幾點建議。

2 勘查地球化學新方法

2.1 熱釋汞找礦方法

該方法是在傳統土壤汞氣測量的基礎上改良的新技術。其理論基礎是運用了汞及其化合物特有的地球化學性質。首先汞及其化合物具有很高的蒸汽壓和較強的穿透力并能深入地下高達幾千米上升。再者，汞屬于親硫元素中較為典型的一種，能伴隨在內生成礦作用下，可能會較為相似的形式混入到其他的硫化物中，從而分散汞的高度狀態。所以土壤汞如果呈現異常狀況那么往往就指示著隱伏斷裂構造的存在。但是目前隨著資料的不斷積累和應用范圍的不斷擴大，尤其是斷裂構造帶和地震預報的大量資料的廣泛應用，引起了人們對這種方法的效果有不同的看法。它的工作原理是將在野外直接抽取的土壤中的汞蒸汽進行進一步的加工，使之變成野外采集土壤的樣品，然后陰干樣品、再進行初步加工后，對土壤利用熱釋爐按適當的溫度進行加熱，使其中呈某些化合態或者吸附態的汞氣進行釋放，然后再利用吸收型測汞儀來測定原子的汞濃度，針對測定的結果來判斷未知剖面和已知剖面與的汞異常，從而由此來確定盲礦。該法的最大優點是具有針對性，能夠將野外直接從土壤中抽取汞氣過程中的類似于土壤濕度差異、季節性溫度差異等其他干擾因素排除在外，所以擁有更加良好的找礦效果。這種方法的測量重現性好，并且操作簡便，具有較高的功效，目前運用在各類厚層覆蓋區和不同成因類型的有色、貴金屬礦床中，并且都收到了良好的反響。

2.2 電地球化學法

電地球化學法的使用基本原理是深部的隱伏礦或者盲礦在通過電化學溶解后在礦體周圍形成離子暈，并與此相關的成礦元素及伴生元素在地氣、地下水運動等一些自然營力的影響下遷到近地表上，然后賦存于多種形態下保存下來。與之聯系的金屬離子通過人工電場而發生了作用發從而引起了平衡上的變化，金屬陽離子通過電場向陰極移動，然后形成電解物。將這些在電極上吸附的電解物進行收集并分析就能夠發現與礦有關的異常金屬離子，然后進一步尋找到找礦和評價的目的。

2.3 構造疊加暈法

巖石地球化學方法從20世紀50年代發展到現在已經發展成了目前地球化學找礦的最主要方法之一，并且在找隱伏礦床方面的研究更為成熟。前蘇聯使用構造疊加暈法來預測深部盲礦體取得了84%以上的成功率。20世紀末期，李惠等學者在原生暈找盲礦的理論基礎上根據熱液成因礦床成礦的相關特點，經過進一步的研究終于發現了構造疊加暈找盲礦的方法。這一方法解釋了過去不能用一般原生暈理論解釋的原生暈軸向“反分帶”、“反常”，并且還創造性的將“地化參數軸向轉折”、“前尾暈共存”以及“反分帶”等無跡可尋的異常現象變成了尋找盲礦是否存在的重要標志。并通過研究陜西、內蒙、小秦嶺、河北、山西等幾十個典型金礦床來進一步證實了構造疊加暈模式的科學性和實用性，概括性的總結了疊加結構的理想模式和盲礦預測準則。其是根據不同成礦階段的元素組合來進行研究、在成礦的不同階段中，其所形成礦體（暈）的軸向分帶也是有規律性的，建立礦區內已知礦床的巖石地球化學異常模式和疊加暈找礦模型，進而對礦區深部及外圍的未知區域進行預測。但是需要注意的是，在現實情況中使用的時候要結合未知礦區疊加暈的特點，尤其是前、尾暈特征指示元素及其在軸向上的濃度變化規律來分辨非主要成礦階段和主要成礦階段的形成特點，這能夠從本質上直接的區分礦異常與非礦異常。但是需要注意是，現在如果只尋求統計的方法來進行建模那會在現實的找礦工作中收到較大的局限性。

2.4 金屬活動態測量法

金屬活動態測量技術是根據金屬，尤其是金，以微細粒而非離子狀態為主要呈現方式而存在的以新概念為基礎而研發的。該方法具有靈敏度高、探測深度大、抗干擾能力強、找礦效果顯著等特點。目前許多學者都認同這樣的觀點，即金屬離子、超微細粒金屬或化合物在金屬礦床本身及其圍巖中大量存在著，而這些物質會在某種地質營力，比如電場、地氣流等作用下遷移至地表。而地氣則是影響厚層運積物覆蓋區和后來沉積巖或火山巖蓋層區的決定性因素。

3 認識與建議

以上是針對目前存在及運用較多的勘查地球化學新方法的應用現狀和地質效果的評價分析，由此我們可以得出勘查地球化學新方法的以下特點：效率高、經濟實惠、見效快和受覆蓋層限制較小等，并且比起物探方法來說，其更具有直接性。同時也需注意到的是，本文介紹的幾種化學方式都有其不同的適用范圍，在礦種、景觀條件、勘查階段都不同的情況下其適用范圍肯定也各有不同。比如在已知礦體深部尋找盲礦體或第二個礦體富集帶或者在礦區基巖出露較好的地區就適合利用原生暈-構造疊加暈的方法來找礦。而能夠有效揭示深部異常的的電地球化學法則適用于對于被厚層外來運積物（黃土、沖積層、戈壁）覆蓋的地區等。所以說，在實際操作中一定要因地制宜，根據不同的情況來選擇合適的方法。總而言之，礦產勘查工作是一項既復雜又系統的工程，不可能滿足于任何一種單純或單一的化探方法的解釋。

所以，通過本文的闡述就告訴我們在實際的勘查工作中，首先是要做好思想上的工作，重視對化探方法與地質、遙感、物探等方法的綜合應用，各盡其才，各自發揮其特長和優勢，從而做好充分的準備來克服操作過程中可能出現的多解性。除此之外，不同的礦床類型和成礦條件都會在不同程度上影響到找礦標志和指示元素，所以，在使用這些方式時必須要結合具體礦區的地質背景，在此基礎上再進行有針對性的對地質進行研究。

目前，我國的勘查地球化學方法理論與技術得到了不斷成熟和完善的發展，并在礦產勘查的應用中發揮著越來越重要的作用，希望隨著更多的研究使其技術能夠在地熱、地震預報、環境和其它一些研究領域中也能發揮重要的作用。

[1]王學求.礦產勘查地球化學：過去的成就與未來的挑戰[J].地學前緣，2003，10（1）：239.

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[3]李惠，張國義，禹斌，等.20世紀冶金地質化探工作十大創新成果[J].地質找礦論叢，21（增刊）：125.

P632

A

1004-7344（2016）14-0183-02

2016-5-3