試論地球化學(xué)探礦問題

殷蓓蓓

摘要：所謂的地球化學(xué)物探方法又簡稱為化探，它以地球化學(xué)理論為指導(dǎo)，通過系統(tǒng)測量天然物質(zhì)（如巖石、疏松覆蓋物、水系沉積物、水、生物與空氣）中成礦元素和指示元素的含量及其分布特征，研究其分散與變化規(guī)律，以此來發(fā)現(xiàn)礦床的地球化學(xué)異常，為直接和輔助找礦提供可靠依據(jù)的一種地質(zhì)勘探方法。該方法的提出為找礦工作提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：地球化學(xué)；探礦；化探方法

化探這種方法是在近代地球化學(xué)和微跡分析技術(shù)的推動(dòng)下逐步發(fā)展起來的，上個(gè)世紀(jì)30年代該技術(shù)在前蘇聯(lián)、挪威、瑞典等國家獲得推廣使用，直至上世紀(jì)50年代才逐漸獲得全世界的關(guān)注。我國是在1952正式成立地球化學(xué)物探的工作機(jī)構(gòu)，該方法也由此進(jìn)入了快速發(fā)展階段，并取得了一定的成果。

地球化學(xué)探礦是一項(xiàng)新的找礦方法，這種方法經(jīng)幾年來實(shí)際工作證明，不僅較利用輕型山地工作找礦有效率高、成本低之優(yōu)點(diǎn)，而且與物理探礦相比較，也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用地球化學(xué)和地質(zhì)學(xué)的原理進(jìn)行礦產(chǎn)探測的工作，實(shí)質(zhì)上是把金屬礦產(chǎn)看作地球化學(xué)作用下發(fā)生異化而行成的產(chǎn)物。所以，礦床的探測也就是對(duì)礦石在地球化學(xué)作用下發(fā)生異常部位的尋找。一直以來，通過地球化學(xué)方法進(jìn)行探礦工作的主要研究課題就是區(qū)分不同的礦床，進(jìn)行礦床異化情況的研究。理論上來說，應(yīng)用地球化學(xué)的方法可以進(jìn)行探礦工作，但是在實(shí)際操作中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用化探方法進(jìn)行探礦往往能夠發(fā)現(xiàn)，發(fā)生異常地域的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)際的礦產(chǎn)數(shù)量，而且異常表現(xiàn)強(qiáng)烈的地帶實(shí)際礦產(chǎn)較小、或是異常很小但是實(shí)際礦產(chǎn)資源非常豐富的現(xiàn)象也是經(jīng)常出現(xiàn)，同時(shí)由于各種干擾元素的存在，一些比較小的異化情況可能會(huì)被忽略掉。這就要求我們?cè)谶M(jìn)行化探的過程中，應(yīng)該對(duì)已有的較大型的礦產(chǎn)資源進(jìn)行分析，通過大量的、準(zhǔn)確的異常現(xiàn)象研究，對(duì)反應(yīng)礦產(chǎn)情況的異常進(jìn)行總結(jié)，并應(yīng)用到以后的實(shí)踐中。

1.化學(xué)探礦應(yīng)用中的局限性

化探法目前已經(jīng)能夠成功應(yīng)用于銅礦、鉛礦、鎳礦、汞礦、釩礦、磷礦、鈦礦、硼礦以及錫鎢礦等多種礦床的普查，并且應(yīng)用該方法普查磁化礦床的地質(zhì)效果也獲得了大部分勘測作業(yè)隊(duì)伍的認(rèn)可。但是在錫鎢礦探測工作中，鎳礦是采用重砂法探測出來的，但也同樣肯定了金屬量測量的效果，只不過后者的成果得出的時(shí)間較前者稍晚一些。實(shí)質(zhì)上化探法在穩(wěn)定礦物礦床的普查過程中，同樣具有良好的地質(zhì)效果，而有些地區(qū)采用金屬量測量法對(duì)鎢礦床進(jìn)行普查的效果不好的主要原因是由于分辨分析的靈敏度相對(duì)較低造成的。按照地球化學(xué)異常的組分特征能夠較為明顯地反映出礦產(chǎn)的具體分布情況。

2.礦床區(qū)分和礦化異常

這是多年來地球化學(xué)探礦工作的首要問題，使用當(dāng)前世界上各種先進(jìn)的地球化學(xué)測量辦法可將金屬礦床劃歸為一種地球化學(xué)異常。而尋找金屬礦床問題，也就可以歸結(jié)為尋找這種地球化學(xué)異常。用各種地球化學(xué)測量方法，可以查明各種地球化學(xué)異常。但所發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)卻要超過工業(yè)礦床數(shù)的許多倍，并且由于礦床產(chǎn)出的地質(zhì)條件和景觀地球化學(xué)條件的不同，往往會(huì)出現(xiàn)小礦異常大或大礦異常小的情況。在個(gè)別情況下，那種小（弱）異常還可能被天然的和技術(shù)上的干擾所掩蓋。這就要求查明由一定規(guī)模和產(chǎn)出條件的礦床，在地球化學(xué)場中所產(chǎn)生的異常，并從發(fā)現(xiàn)的大量異常中，劃分出那些與工業(yè)礦床有關(guān)的少量異常來。

把巖石在地球化學(xué)作用下發(fā)生異常的情況，通過設(shè)定模型的方式進(jìn)行表現(xiàn)，并在實(shí)際的化探工作中加以利用，是進(jìn)行化探的有效手段。目前，關(guān)于地質(zhì)異常變化的模型建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，這種模型是對(duì)礦床形成的一部分原因進(jìn)行模擬，是成礦過程的一種客觀呈現(xiàn)。模型的的設(shè)定基于對(duì)大量的數(shù)據(jù)資料的總結(jié)，是地質(zhì)在異化過程中元素所表現(xiàn)出來的共同特點(diǎn)，是對(duì)各種化合物以及元素在不同類型的金屬礦產(chǎn)、不同的時(shí)間以及不同的空間上的變化規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和概括。首先，他是一種幾何形態(tài)，與礦體形態(tài)基本保持一致，直觀的對(duì)形成金屬礦體的決定性因素進(jìn)行呈現(xiàn)。其次異化模型具有分帶性以及組分，形成的原生暈和礦石具有相同的組分，同時(shí)具有顯著的分帶性特征，在空間上表現(xiàn)出礦石的分布特征，客觀地呈現(xiàn)了礦石的組成元素。再次地球化學(xué)異常模型能夠表現(xiàn)出元素分布的濃度特征，也就是暈中的元素在離開礦體甚至礦產(chǎn)地帶時(shí)，在濃度方面一般會(huì)表現(xiàn)出由強(qiáng)逐漸變?nèi)醯内厔?shì)，反映了元素含量在變化上具有梯度性，應(yīng)用這一規(guī)律，可以進(jìn)行礦化中心的判斷，同時(shí)還能分對(duì)富集礦和分散礦進(jìn)行區(qū)分和鑒別。

3.地球化學(xué)土壤測最工作及成果應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

地球化學(xué)土壤測量主要適用于高緯度、地形相對(duì)平緩、植被覆蓋率較高、巖礦石出露少的地區(qū)。是據(jù)巖礦石中的化學(xué)元素的自身活性，沉積等過程，在礦體上方或下坡處的土壤中形成該元素的分散一富集反應(yīng)區(qū)。具體工作方法應(yīng)該是以采集B層、C層土和砂也可采集附著地表植被根系的細(xì)粒碎石代替。土壤測量工作不需要更多化探技術(shù)人員，一般老職工只要事業(yè)心強(qiáng)，認(rèn)真負(fù)責(zé)，能吃苦耐勞就可圓滿完成采樣工作，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。化驗(yàn)分析成果周期短，見效快，僅1個(gè)月左右就可收到成果，指導(dǎo)找礦工作進(jìn)展。各種元素?cái)?shù)值，準(zhǔn)確直觀，能盡快清晰的看到各種元素單元素異常、多元素組合異常及異常特征等等。但有些地區(qū)采集不到B層、C層土壤及砂，只能用碎石代替。地表地形，地下水流動(dòng)等原因，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)異常位移情況，對(duì)異常中心點(diǎn)的確定增加了難度。由于元素自身的活性、溶解、遷移、分散、富集、沉積等作用，各種元素的地表異常反應(yīng)強(qiáng)度、規(guī)模、形態(tài)及濃集中心也有差異，給異常的分析及驗(yàn)證增加了較大的難度。

過去幾年的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，化探是一種有效經(jīng)濟(jì)的探礦方法隨著地質(zhì)工作的發(fā)展，對(duì)擴(kuò)大化探應(yīng)用范圍和提高工作水平的要求將更加迫切。所以，應(yīng)積極建立化探隊(duì)伍并開展工作。化探雖有他的理論基礎(chǔ)，但作為找礦方法他更是一門應(yīng)用技術(shù)。因此，在工作中應(yīng)主動(dòng)積累工作經(jīng)驗(yàn)以迅速提高工作水平，在實(shí)踐中不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)，在化探技術(shù)的專業(yè)道路上不斷成長。