生物地球化学找矿

植物的化学成分中，新鲜的植物，一般含80％的水，20％的干燥物质。在干燥物质中，氧占12％，碳占4％，氢占6.5％，这三者通过燃烧和灰化除去，可以留下大约6.5％的灰份。植物体内的化学元素，根据其对植物的生长作用，可以分为三类：（1）常量营养元素H、O、C、N、P、K、Ca、Mg等（2）微量营养元素

Fe、Cu、Mn、Zn、Mo、B等，这些营养元素是植物生命循环必须的，对每种植物都有一定的需要数量范围，过大或过小到会影响植物的生长。（3）毒性元素

Ag、Be、Hg、Cr、Co、Ni、Pb这些元素若被吸收过量，可以使植物致死，或使植物发生畸变。

影响植物体内化学组分的主要作用：（1）土壤组分因此土壤中某些元素含量的增高，一般也影响植物中该元素的含量，其灰份中有关元素的含量可高于其它地段的数倍，如表。元素普通植物中矿床上面的植物(ppm)浓集系数V5100100Cr5100200Mn10010001000Co45010-100Ni1010010植物灰份中金属元素的含量

植物灰份中元素的含量与土壤中该元素的含量存在一定的关系。如，我国某铀矿区，灌木灰份中的铀含量与土壤中的含铀量成正比关系。植物从土壤中吸收金属元素的能力还和元素在土壤中的赋存状态有关，如存在土壤中的水溶盐最易被植物吸收；含铀易交换离子的弱溶的化合物，可以被植物吸收；而含有难交换离子的非溶性化合物，难以被植物吸收。

植物灰分与土壤含量间的关系，具体到植物的某一种属与某一元素，则关系将复杂得多。图11-8为Cu、Pb、Zn在刺三齿稃（Triodiapungens）中的含量与土壤含量的实测关系。从图上看出，Zn四种在第Ⅰ区内，说明该植物对Zn没有拒绝，即Zn对它来说不是毒性的。Pb与Zn相反，没有Ⅰ区，只有Ⅱ、Ⅲ区，说明Pb对它来说是毒性很大的。Cu介于Pb、Zn之间。（2）气候条件气候条件对植物吸收金属元素有较大的影响，尤其是大气降水。夏季降水会导致土壤含水量的增加，从而使土壤溶液中盐的浓度下降。其次由于雨水的冲刷作用，还可以使植物中的Co、Fe、Ni、Cu、Se等元素的含量降低。在干燥地区某些元素的含量在雨后是增加的，如在某地区的篙草中，铅的的含量增加了4.5倍。随季节不同，植物中某些元素的含量也有变化，如在苏格兰的法国梧桐中锰、硼的含量在生长季节表现为增高的趋势，在一个季节增加7倍，而在同一季节铜、锌的含量确明显降低。（3）植物的种属在相同的条件下，植物的种属不同，他们所吸收的同种元素的能力也不一样，根据卡浓的资料分析未矿化地区钼在草的灰份中含量为34ppm，而在针页林灰份中的含量仅为5ppm。不同种属的植物对微量元素的吸收有选择性的，如在黑龙江林区木本植物中，曲柳对铅、银有较强的吸收能力，大业杨树对铜，桦树对锌、钡有较强的吸收能力。（4）植物的器官同一植物的不同器官中，金属元素的含量不相同，如在斑岩铜矿区羊胡草和香薰根中的Cu、Mo、Pb、Zn的含量都高于其颈叶中的含量。（4）植物的年龄在同种植物的相同器官中，由于植物的年龄不同，积累元素的能力也有差异，表可以看出，不同年龄的植物体中微量元素的含量相差可达1.5-2倍，以致8-10倍。某稀有金属矿床不同年龄的树叶中指示元素含量植物种类年龄BeLizr白桦4-5124010白桦40-5067040白杨4-5820070白杨50-6061210（6）植物根系的深度植物根系的深度对金属元素的来源有很大影响，深根系植物灰份中金属元素含量可能反映厚覆盖层深处的矿化，特别是这种植物根系与含水层相互接触时，能借助地下水循环，吸取位于地下9-15米，甚至45米深处矿体的金属组分。在干旱地区的浅根植物与含水层接触，从地下水中获得的水分很少，主要依靠降水，因而只能吸收土壤浅层的金属组分。二.地植物异常特征在某种岩石上覆的土壤中，由于富含某些微量元素，而使某种或几种植物大量生长，或引起植物生态变异的现象称地植物异常。

指示植物：对一种或弱干种微量元素有特别嗜好，他们只能在能充分提供这些化学元素的地域内正常生长。目前世界上已发现有仅百种植物对17种化学元素有明显的指示作用。指示性植物可分为“通用性指示植物”和“地方性植物”。

通用性指示植物：在分布上只与一定的含矿岩石及其土壤有关，在其它条件下则不能生长。例如生长在富锌岩层上的锌堇草，生长在含锡土壤种的黄氏以及对铜有明显作用的合氏罗勒和铜苔等。

地方性植物：分布广泛，但是只有在某种地区才能作为指示植物。例如，合氏罗勒，指示元素铜，地区非洲南部等。

指示植物群落：在一定地段的自然环境条件下，由一定的植物群落种类结合在一起，成为一个有规律的组合，称为“植物群落”。植物群丛：几种植物共同生长在一起的现象。指示植物的形成是植物对于环境的适应与自然选择的结果。例如，在矿床上的土壤中，某些元素含量高了，不适应的品种逐渐消失，而具有耐性甚至僻好的品种却生长茂盛。

利用指示植物进行找矿，主要是以一定的植物群落的出现为依据，若干群落组成一个群丛。植物的群丛在现场用肉眼观察即可圈定，在初步找矿时是很有用的一种标志，如，长江中下游地区，不同矿种具有不同的植物群丛。与Cu矿有关的植物群众包括海州香薷（铜草）（图11-9）、绳子草、石竹、女娄菜、酸模。图11-9铜草线条图

由于元素富集带的存在可以引起植物的生理变化，可以通过航空照片上颜色或色调的变化，以及飞机或卫星上用3800多频带相机摄制的图象（380～900nm）来辩认。美国、前苏联等国运用这些技术对地表几乎所有植物进行了测量，成功地确定了铀、金和贱金属矿床。

地动物找矿，目前只是在某些国家和地区进行了一些有益的试验与探索。如：蜜蜂：蜜蜂采集花粉的范围多在半径2km范围内，通过提取峰巢进行化验，有过成功找到矿体的例子。狗：芬兰、瑞典和加拿大训练狗来找含大量硫化物的矿床。由于硫化物、砷化物、锑化物等矿物氧化后产生大量硫酸盐、砷酸盐，在这些地方往往可见某些细菌的大量繁殖，而狗的鼻子能够辨认这些物质的气味。据此，可用来寻找贱金属、贵金属、铀和其它矿床。此外，中国地质大学（武汉）曾经进行过有关人体特异功能找矿、找油等方面的试验。地动物找矿三.生物地球化学测量的适用条件生物地球化学测量适用于植被发育的地区，用于寻找盲矿和被疏松层覆盖的矿体。据资料，对Fe、Mn、Cr、Co、Ni、W、Sn、Mo、C