地球化學異常對礦產的意義

(成都理工大學 四川 成都 610059)

地球化學異常對礦產的意義

熊浩

(成都理工大學四川成都610059)

地質異常致礦理論也稱“求異理論”。成礦預測中的地質異常泛指地質、物探、化探和遙感等多學科各類異常的總合。它是一種與周圍地質環境截然不同的地質結構或參數值，是地質體內部物質的質和量、結構、成因以及演化上與周圍地質背景的截然不同，是與某個地質體的正常背景具有質的差異，有時是地質標志組合上的差異。這就是廣義的地質異常的含義。這里注重介紹地球化學異常。

地質異常；成礦預測；地球化學

應用地球化學則是著重探討地殼中元素分布在人類活動各個領域的實用意義的科學。在很長一段時期內，作為應用地球化學最重要的分支，其研究目的主要針對地殼中一些局部目標(礦床)，分析目標周圍元素分布的特殊征兆(地球化學異常)而被稱為地球化學探礦(礦區化探)。近年來由于區域地球化學探礦(區域化探)的發展使得地球化學探礦這門科學的研究內容發生擴展和變化，而稱地球化學勘查。

一、地球化學異常

(一)異常的定義

地球化學異常是指將地球化學背景與自然體系中某種地球化學指標比較，出現顯著差異的現象。地球化學異常是相對背景而言。因此具有相對性，地球化學異常根據異常值與背景值的大小關系可劃分為正異常和負異常。根據異常規模的大小可劃分為地球化學省、區域異常、局部異常；根據異常與礦的關系可劃分為礦異常和非礦異常。

單元素形成的單一組分異常，有以下參數值：異常下限值、異常襯度值、異常濃度、異常面積、異常規模以及異常梯度等。而對于多組份的綜合異常來說，除了各單一組分異常參數外，還包括異常的組分特征及組分的分帶性特征等

(二)地球化學異常特征

對地質找礦工作而言，地球化學異常有以下特性:

1.地球化學異常找礦具有極強的直接性或直觀性。由于地球化學異常是由物質本身引起，有時主成礦元素異常不明顯，可以通過伴生元素異常指示礦體的存在。

2.系統論觀點將成礦區(帶)劃分為成礦省(成礦域)、成礦帶(成礦區)、礦田(礦

化集中區)、礦床、礦體等諸多級次。不同級次的成礦系統在地球化學場上的反應是不同級次的地球化學異常，即地球化學省、亞省—地球化學帶或區域性異常—局部異常。

3.地球化學異常找礦也有其局限性。受自然景觀條件的限制，不同景觀區的找礦效果和異常獲得的技術差異往往很大。另一方面又受到分析技術的靈敏度與精確度等限制，不是任何礦種都能取得效果。地球化學異常對凡屬空間幾何性質的問題，如礦體形態、產狀、延深、厚度等問題的解決，目前多依賴探礦工程的進展而進行。

二、地球化學異常對礦床的指示

地球化學異常主要反映成礦元素和伴生元素在地殼中的分布、分散及集中的規律，根據采樣介質的不同可分為原生暈、次生暈、分散流、氣暈、生物化學暈等。巖石地球化學測量以巖石為采樣對象，可形成原生暈；土壤地球化學測量的采樣對象為土壤，可形成次生暈。水系沉積物測量以河流底部沉積物為采樣對象，可形成分散流；氣體地球化學測量法以氣體為采樣對象,可形成氣暈。生物地球化學測量以植物為采樣對象，可形成生物化學暈等。傳統的地球化學測量的對象為巖石、土壤和水系沉積物，下面分別介紹其形成的原生暈、次生暈、分散流三種地球化學異常對礦床的指示。

(一)原生暈

原生暈是在成礦作用中與礦體同時形成，分布于礦體周圍基巖中的某些元素含量增高的地段。通常由礦體向外，有關元素含量逐漸降低或逐漸升高，直至趨于背景含量。

利用原生暈找礦的方法也稱為巖石地球化學測量法，簡稱巖石測量。巖漿礦床、偉晶巖礦床、接觸交代礦床、熱液礦床、沉積礦床及變質礦床都可以有礦床原生暈存在。對于成礦成暈中帶入的元素，礦化中心含量高，甚至富集成礦，由礦化中心向外含量逐漸降低，直至背景含量。對于礦化過程中由巖石帶出的元素則相反，礦化中心處的含量最低，向外帶出的量逐漸減少，含量逐漸增高，直至背景含量。根據這一規律向異常強度增大的方向，可尋找地下深處的盲礦床。

(二)次生暈

原生暈和礦體在地表風化后所形成的土壤和巖石風化形成的土壤在成分上存在著顯著差異，成礦有關元素含量會明顯增高，就會形成次生暈。次生暈的形成過程常伴隨著元素的機械遷移、水成遷移、生物遷移、自然電場遷移等。利用次生暈的特征可指示被土壤覆蓋的礦體和盲礦體。

次生暈找礦方法的找礦效果與松散覆蓋層的成因類型和厚度有很大關系，在有殘-坡積層發育的地區最適宜。在運積層覆蓋地區的效果取決于上置暈的發育和出露情況，在運積層較厚的情況下需要大量的鉆探采樣(以遼東地區為例)。

表1遼東溝系次生暈樣品元素含量統計

(四)分散流

分散流是指礦體、原生暈及次生暈中的元素，在地表水和地下水的沖刷、溶解作用下，使成礦有關的元素部分被水帶入水系中。在一定條件下又沉淀出來，河流和溪溝底部沉積物中形成某些元素含量增高的地段，通常是原生暈、次生暈再次遷移的產物。

利用分散流沿水系的分布逆流而上，就有可能追蹤到原生礦體或其他的異常源地。但是，在流水作用下形成的分散流并不一定都與礦化有關。有的分散流可能為富含金屬的巖石因風化剝蝕，在流水作用下沉積聚集某些元素而形成的。

三、地球化學異常對礦產的探討

1.地球化學勘查中，水系沉積物地球化學測量是最為重要的方法，不同階段都要求樣品水系匯水盆地面積大于控制網格面積的75%。

2.土壤地球化學測量是地球化學詳查與地球化學普查的重要方法。土壤地球化學測量樣品應代表采樣控制面積的基巖地球化學成分。

3.區域地球化學勘查#地球化學普查、地球化學詳查都有巖石地球化學測量的工作內容。但在不同階段其目的不同，巖石地球化學測量采樣類型也應有異。區域地球化學勘查巖石地球化學測量的目的是了解不同地質單元中元素的含量。巖石地球化學測量應以新鮮的各地質單元巖石樣品為主。

[1]王琨，高樂，李紅中.地球化學異常對礦床的指示.中山大學地球環境與地球資源研究中心.

[2]劉崇民.金屬礦床原生暈研究進展.中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所，2006年10月.

[3]王郁柏.遼西地區溝系次生暈測量方法的研究.中國冶金地質勘查工程總局第一地質勘查院秦皇島分院，2006年10月.

熊浩(1992-)，男，碩士研究生，成都理工大學，地質工程。