深穿透地球化學勘查技術在礦產勘查中的應用

郭先明，張海慧

（江西省地質工程（集團）公司，江西 南昌 330000）

由于大型和大型采礦作業的變化以及隨之而來的勘探風險的增加，僅靠地表地質觀測無法發揮其在隱藏礦床中的勘探作用。為了解決這些問題，必須依賴于遙感方法。遙感方法一般指導地質理論，傳統的地球物理、地球化學、遙感方法有一定的發現能力。根據世界探查的成功統計，地球化學勘探是尋找表生礦、深部和潛伏礦的有效手段。地球化學勘探已被證明是一種非常有效的技術和方法，特別是對于稀有金屬和有色金屬在金、銀、鉑等貴金屬的勘探中。深穿透地球化學經過70年的發展，建立了系統成熟的巖石露頭地球化學擴散模型的理論和方法體系，因此逐漸成為一種和地球物理勘查相同地位的重要勘察方法，下文中就此展開研究。

1 技術概述

如今，深部侵蝕地球化學勘探技術由于具有一系列優勢而被廣泛應用于金礦勘探，即金屬活性態提取法和土氣納米微金屬法。前者主要采集表層土壤，用于分析各種活性金屬。后者是收集地球上的氣體，分析其中的細金屬含量。該方法可用于大面積隱蔽區域的戰略探索，無論隱蔽區域的景觀條件如何，均可應用，一般檢測深度可達100m，可測量信息直接探索。我們可以獲得小到納米和微米的金屬離子，并提取這些活性金屬離子。成礦流體可以有效地利用這些金屬離子，從將成礦和勘探有機地聯系在一起的微觀角度可以理解它們為什么控制成礦過程和成礦。在大覆蓋地球化學調查或大面積礦山群集評價中，戰略超低密度的深層滲透能有效作用。這是地球化學法的重要技術革新，由于在當前的技術應用過程中充分使用先進的GPS和GIS技術的有機結合，實現超低密度的地球化學測定全過程的數字化，現場的采樣和繪圖變得更方便[1]。由于這些礦區有大量成礦物質的供應和積累，因此研究和開發了大型礦山和大型礦山的采樣系統。這意味著某些元素在地殼中高度集中。捕捉這些地球化學異常，應用超低密度采樣方法，快速過濾容易形成大礦山的地球化學塊，然后繼續縮小范圍，對礦物有效。相關研究人員系統研究了幾個大面積應用區地表深部礦石包裹體的賦存情況，另外，根據戈壁沙漠地區堿性鹽類和鐵錳氧化膜的研究了解地表的礦石信息和礦石情況的有關信息，必須對可溶性鹽、可溶性樹膠和可溶性有機物進行研究。

2 必要性和重要性

一是勘探地球化學學科發展的需求：伴隨著社會發展以及地質勘查工作要求的不斷提高，各種地球化學的勘查技術也在不斷發展，學科的發展要集合理論與實踐一體。這樣能夠推進探查地球化學的發展，使得研究出效果又豐富的東西。同時在今后的發展中，不斷更新，豐富勘探地球化學知識，以便于更好地應用。

二是礦產勘查需求：礦產勘查相對復雜，難度較大。深部地球化學勘探技術在金礦勘探中的應用大大提高了勘探效果。必須研究和組織相關學科以滿足覆蓋活動中的這些要求。

三是對我國國情的要求：中國幅員遼闊，勘探金礦的難度較大，所以需要革新金礦的勘探技術。雖然我國的各種資質勘查技術正在快速發展的過程中，各種新技術以及研究成果不斷出現，為地質勘查以及找礦工作提供了重要的理論支持。但是隨著社會的進一步發展，我們不能滿足于已有的成果，應該不斷加強前沿技術研究，對地球化學勘查技術進行研究。

3 地球化學方法

通過研究世界金礦的金屬形成規律，可以發現金礦的成礦周期較長，包括古代、第三紀、第四紀[2]。部分砂金礦區仍在成礦，說明金礦成礦年齡較長。另外，金礦床可以發育成沉積巖、巖漿巖、變質巖等所有巖石的種類。因此，金礦化的空間范圍比較廣。

在我國的銅鐵礦床中，存在著相關的金現象，也形成了獨立的金礦床。古代變質巖的分布對于黃金產區更為重要，其中存在沖積和非成巖沉積物并且能夠成礦。由此可見，金礦的普查不能在一個特定的區域進行，而需要對更大的區域進行普查。水基泥沙測量是當地普查中非常有效的地球化學方法，這是由水基泥沙測量的特點決定的。河川的土砂測定，除了現有的基本方法外，還適用于國內外的地球化學法，即重礦物地球化學法。該方法主要是對采集到的水基沉積物進行洗滌和淘選后的重要礦物礦物學研究，另一方面是根據要求對金和磁性重礦物和非磁性重礦物的相關元素進行分析，確定異常。

在評價河流沉積物的地球化學異常時，不僅要預測巖石和金礦床的成因，還要注意異常砂金礦床的預測。在砂金礦床導致河流沉積物地球化學異常的地方，可以使用矛式金探測器來識別和驗證異常。本儀器可檢測超細金顆粒。檢測方法是將探頭直接插入壓床層以實現接觸檢測的目的。在特定檢測處插入設備。當探針的脊柱探針接觸砂層中的砂金顆粒時，該裝置發出兩個光指示信號和聲音指示信號。同時，也就是一個黃色指示燈和一個高頻音信號。黃金探測器重量不到2kg，采用9V電池供電，可連續工作80h，可輕松應用于現場[3]。這是為了在評價異常時，不僅要尋找原生的金礦床，還要確認是否成為砂金礦床的潛在標志。

4 應用過程

4.1 金礦普查的應用

金礦的調查不應局限于某種特定的地區，以確保礦產的生產效率和生態環境的可持續發展。因此，擴大研究領域迫在眉睫。現場調查過程中最常見的是地球化學方法，如水基沉積物的測量，金離子以絡合物或速率的形式移動，在特定環境中形成異常[4]。機械方法形成搬運的砂金礦床，各種復合物可用作尋找原生金礦床的短期和長期指標。測量河面沉積物時采集的樣品數量很少，但是在探測過程中，由于區域廣，目標明確，所以應該使用廣泛使用的地球化學探測方法。河流泥沙測量過程中采用常規勘探方法，但也可采用重沙測量等方法。對水基沉積物測量過程中采集的水基沉積物樣品需要進行洗脫，主要勘探和檢測目標是洗脫后殘留的重要礦物。與此同時，需要根據相關研究結果分析礦物中的金元素含量以及相關的金屬含量，確定檢測過程中的異常值范圍。為了評價河流沉積物的地球化學異常，需要在對巖金沉積物進行綜合調查的基礎上進行異常分析和研究。如果砂金礦床是河流堆積物引起地球化學異常，需要反復檢查，反復比較和驗證異常，可以用矛式金探測器輔助[5]。

4.2在勘探階段的應用

當勘查工作進入勘查階段時，可采用基巖地球化學調查方法，明確礦體分布的地理位置和具體剝落程度。金礦床的原產軸向劃分規則與熱液礦床的全世界軸劃分規律基本相同。但是，當金礦床類型多，成礦地質條件較差時，金礦床中的少數元素會因帶的順序和分布位置的不同而出現不同的情況。因此，分區可以用金遷移的形式來解釋。另外，部分金礦體的尺寸是有限的，或者由幾個小的礦體構成的，勘探輪廓中的礦體的原始電暈的信息非常復雜，控制性較差。與此相對，通過將深部地球化學勘探技術與其他理論知識相結合，可以分析金礦床的異常信息，確定金礦床的成因、分布等基本信息[6]。

4.3 活性金屬的提取與檢測

活性金屬的提取和檢測主要包括尿素活性狀態的提取、提取液的預處理、待測元素與雜質元素的分離、濃縮物的破壞和轉化。這五個步驟可以作為化合物進行測試，可以有效地提取和測試活性金屬，以獲得活性金屬的相關信息。在提取元素活性狀態的過程中，必須用一些高純度的提取物在常溫下提取，提取完成后用透明液體或濾膜過濾提取物。提煉物的預處理通常包括破壞過多的提煉劑，破壞在提煉過程中從樣品帶入溶液中的有機物和由提煉劑和樣品中的各種元素形成的配合物。活性金屬提取檢測五個步驟極大地提高了活性金屬提取檢測的整體質量和水平，促進了活性金屬提取檢測的發展和進步。

4.4 地球化學圖的編制

地球化學圖的編制在深穿透地球化學勘探技術的應用中也發揮了非常重要的作用，成為不可或缺的環節。地球化學圖可分為地球化學剖面圖、成因資料圖和地球化學圖，這三幅圖為金礦勘探提供了有力保障，是金礦勘探過程中的重要參考信息。在繪制地球化學圖的過程中，我們不斷提高地球化學圖的準確性和科學性，使地球化學圖真正發揮作用，為金礦勘探提供有力的工具。并且可以繪制地質剖面圖，通過繪制這種地球化學剖面圖，可以讓相關人員更好地了解元素含量變化與地質條件之間的關系。在每個采樣點旁邊添加元素分析數據，以指示采樣點的位置及其與地球化學勘探工作中對應元素含量數據的關系，源位數據圖很重要，因為異常元素含量可以通過點數據圖在金礦勘探過程中起著基礎性作用。

地球化學圖是根據原始的點數據圖，合理采用了一些移動平均法來處理和分析數據。簡單移動平均法主要是由于測試區域的樣品點分布相對均勻，如果測試區域的樣品點分布不均勻，則采用加權移動平均法確定實際情況。繪制地球化學圖時，工作人員首先要對分析后的數據進行網格化，然后合理使用移動平均法，對網格化后的數據進行一定的處理和分析。前兩個步驟顯示為等效內容映射。在繪制地球化學圖的過程中，有關人員應合理、科學地選擇等量線之間的距離，以提高元素含量分布規律的識別和對比，便于人們觀察規律。

4.5 金屬活度的測定

在深穿透地球化學勘探技術的應用中，金礦勘探可以測量土壤中金屬活性態的分布，從而更好地確定閉塞礦體的位置。測定金活性狀態的主要依據是超載下金礦中活性狀態含量與其上方土壤的疊加。測量金屬的活性態主要集中在Au的活性態上，采集樣品并進行處理，然后提取和測試Au的活性態，對其進行各種數據分析和處理。并組織圖紙并解釋整體推理過程。金屬活度測定過程主要基于當地地質條件的室內研究和室外觀察，測試所選活性金屬的各種合適指標。進一步分析實際狀態，結合內部各種活性金屬含量的相關地球化學圖，劃定異常金屬活性狀態區域，可以更好地找到礦體的隱藏位置，從而為金礦勘探作業提供了有力保障，推進當前國內的勘查技術優化發展。

5 結語

綜上所述，在經濟社會快速發展的今天，為了更好地探測各種包括金礦在內的礦產資源，地球化學勘探技術必須不斷創新豐富。根據實際研究，深入貫穿地球的化學勘探技術被應用于礦物勘探，綜合考慮各種參數的變化，可以更好地確認含金礦脈，提高勘探效率和質量。為了在今后的開發過程中更好地開展礦產勘查工程，需要對基礎理論知識進行深入研究，驗證不斷發展的新技術、新方法。