水系沉积物找矿PPT课件

1、2.成矿元素的迁移 成矿元素在流水中迁移有两类基本的方式：一是呈矿物碎屑状态被流水搬运，包括碎屑拖运和粘土浮运；二是呈离子或络阴离子状态溶解于水介质中，随水迁移。以哪一种形式迁移为主，决定于成矿有关元素在原生矿石中的存在状态、矿物结晶粒度以及在表生带内元素的地球化学行为和矿体的风化程度。一般情况，若原生矿物在表生带内稳定、抗风化能力强，其组成元素主要是以矿物碎屑方式迁移为主，如Sn、W、Cr、Ti、Nb、Ta、Zr、Au；若原生矿物在表生带内不稳定，但风化后易形成稳定的次生矿物，这种成矿元素多以粘土或细小的矿物碎屑方式迁移，如Fe、Mn、Mo、Be以及Pb等。若原生矿物不稳定，所形成的次生矿物

2、又易溶于水，这种成矿元素则以溶解的离子或络离子方式迁移，多数的有色金属元素属于这一类。第1页/共28页 成矿元素在迁移过程中由于非矿物质或成矿无关物质的不断加入水系起了稀释或冲淡的作用而导致成矿元素。随着远离矿化源俞向下游，与成矿无关物质加入水系的数量愈来愈多，成矿元素分散就俞强烈，在分散流中的含量就愈低。3.成矿元素的沉积 在水中迁移的成矿元素及其伴生元素，由于种种原因以各种形式沉积、迁移并固定于沉积物中、矿物碎屑按大小、形态愈比重，在水动力变化的情况下依次沉积；粘土及胶体物质以凝聚形式沉积；由于物理化学条件变化或蒸发浓缩，溶解物质沉淀。 化学元素从水中沉积出来的形式，即化学元素在分散流中赋

3、存状态主要有：矿物碎屑状态、胶体状态、吸附状态及次生化合物状态。分散流中与成矿有关元素可以呈盐类化合物状态存在，多数情况下首先是经过吸附体对金属离子的吸附。近而在吸附体内由化学反应生成新矿物。这种类吸附体有铁、有机质和粘土物质。第2页/共28页二、水系沉积物中微量元素的分配 在天然水中迁移并沉积出来的各种与成矿有关的微量元素，每一种元素都同时具有几种存在状态。对水系沉积物进行化学和矿物学研究结果表明。水系沉积物用化学的和物理的方法处理可以化分出六个相，即可交换阳离子、有机质、高价铁氧化物、粘土、粉砂和砂。他们对微量元素有不同的富集能力。 前人研究某地水系沉积物样品表明，列举Zn、Cu、Co等成

4、矿元素在河流沉积物中各相间的分配如下：（1） Zn在河流沉积物各矿物相间的分配见图4-1， Zn在粘土、粉沙、砂和铁的氧化物中分配量较大。多数样品中粘土含Zn量变化不大，但砂和粉沙中Zn含量变化最大。（2） Cu主要分配在粘土和铁的氧化物中。而砂质部分中Cu含量变化大（图4-2），Ni和Cu相似，但在粉沙中Ni比Cu更富集。（3） Co主要富集在铁的氧化物中（图4-3），但在砂和粉沙中Co含量变化很大。第3页/共28页 我国几个矿区早期的试验资料表明：不同粒度的水系沉积物中成矿指示元素的富集程度不同。红透山铜矿床的Cu主要富集于细粒（0.3mm）沉积物中，西北某铁铜矿床Cu也富集于0.2-0.

5、12mm的细粒沉积物中。有时同一矿物分散流中某一指示元素在上游与在下游的富集粒度不同。第4页/共28页第5页/共28页第6页/共28页三矿床特征与分散流的关系第7页/共28页第二节 分散流的指示元素及其含量特征一.分散流的指示元素 矿床分散流的物质来自矿体及其原生晕、次生晕，其指示元素主要是在水系沉积物中能保持相当含量的成矿成晕元素。与原生晕和次生晕相似，不同指示元素组合反应不同类型矿床（表4-1）。表中看出，分散流的指示元素多数是成矿元素，在伴生元素中那些在表生带富集的（如As）或能形成次生稳定矿物的元素（如Pb、Sb）元素，仍可作为较好的指示元素。在矿石中含量很低，在表生带又明显趋于分散的

6、伴生元素（如Co等），往往难以形成清晰的、连续的分散流。第8页/共28页第9页/共28页二.指示元素的含量 一般情况下，指示元素在分散流的含量比在原生晕或次生晕中含量低一至二个数量级。如图4-6辽宁红透山铜矿床Cu在次生晕内的含量最高为4000ppm，一般含量为100-1000ppm，而在分散流中最高含量为90ppm，一般仅为45-70ppm第10页/共28页三、水系沉积物中指示元素的分布 水系的不同位置，水系沉积物中指示元素的分布不一样。 1.横穿河谷方向上指示元素的分布 指示元素在横穿河谷方向上的含量具有对称的轮廓（图4-7），即河谷轴部最高向两侧降低。说明轴部（近河床）沉积物常年接受上游

7、矿化地段迁移下来矿石组分的补给，而河谷边部则受两坡冲刷下来非矿物质的加入而贫化。采样位置靠近河谷轴部，如果河谷一侧有矿石组分加入水系，则靠近这一侧的河谷沉积物中指示元素含量将增高，从而出现含量变化曲线不对称轮廓。第11页/共28页2.沿河流纵向指示元素含量的变化 河流纵向的不同部位，分散流中指示元素含量变化有不同特点。在分散流整个长度范围内可将分散流划分为两部分：头部和流带部。 分散流的头部是指比邻矿床或矿化带的斜坡的分散流部分。在这里矿石组分加入水系，所以含量较高，分布不均匀，含量呈现锯齿状（图4-8），该带长度决定于矿床的规模及河谷的空间关系。流带部，在分散流的头部以下，即含矿地段与河谷交

8、切的下游部位。第12页/共28页3.季节性气候对指示元素含量的影响 主要表现在因雨季降雨的冲刷与冲淡作用和因旱季蒸发水中矿石组分的沉淀作用。黑龙江松江铜矿附近水系沉积物研究表明，秋季采样比夏季或春季采样Cu高一倍以上。雨后铜镍矿床分散流中Cu、Ni、Co贫化1.3-1.6倍；而Cr、Ti略有富集；铜钼矿床分散流中雨季Cu、 Pb、Zn等总浓度比旱季贫化1.5-3倍。第13页/共28页第三节 分散流的几何特征 分散流的几何特征包括分散流的形态、规模及与矿体的空间关系。一.分散流的形态 矿床分散流呈现出向搬运介质延伸方向拉长的形态，是一个在平面图上重复河谷轮廓的条带状形态。 二.分散流的规模 矿床

9、分散流的总体长度，理论上等于矿石组分加入水系的地点到绝大部分从水系中沉积下来的地点之间的距离。第14页/共28页三.分散流与矿体的关系 不同于矿床次生晕，矿床分散流多数在空间上与原生矿体隔离的。甚至与次生晕也不直接接触。所以水系沉积物地球化学测量所发现的异常不直接标志矿体的存在的具体空间位，而需要通过异常检查，进一步查明分散流内指示元素含量变化。发现分散流头部，并将头部所在水系的流域盆地面积圈定出来作为找矿远景区。图4-10是告诉南部某地分散流远景区圈定的一个实例。第15页/共28页第四节 我国地球化学景观区划及其水系沉积物特征第16页/共28页第17页/共28页第18页/共28页第19页/共

10、28页第20页/共28页第21页/共28页第22页/共28页第23页/共28页第24页/共28页第25页/共28页第五节 水系沉积物地球化学找矿的应用一.应用条件 此方法主要应用于区域地质调查和矿床普查阶段。应用的自然景观地区主要是地形切割强烈、水系发育的山区。低山丘陵地带也有一定的效果。二、采样密度 在工作程度较低的山区，为了迅速地圈定面积数千乃至数万平方千米的地球化学省、大的矿化带以及一些特征的构造带，采样密度可以大大放低到20-200km2一个样。为了圈定区域性异常，大型矿床以及矿化带，可采用5-20km2一个样。第26页/共28页三.采样布局 采样点尽可能分布均匀。不均匀 布点可能露调异常和其它重要的地质信息，给以后的数据处理带来困难。四.采样对象与采