∶万区调矿调中地球化学勘查工作方法及技术要求

第一讲：1︰5万区调、矿调中地球化学勘查工作方法及技术要求第二讲：不同景观下地球化学勘查技术与应用联系方式柴社立（博士教授）吉林大学朝阳校区地球探测科学与技术学院长春市西民主大街6号130026手机子邮件：chaisl@第一讲

1︰5万区调、矿调中地球化学勘查工作方法及技术要求第一讲内容简介一、地球化学勘查的概念、研究内容及任务二、地球化学勘查的研究现状、发展趋势及主要进展三、地球化学勘查的类型及其应用四、1︰5万地球化学勘查的规范及工作流程五、1︰5万地球化学勘查样品采集及质量控制六、1︰5万地球化学勘查样品分析及质量控制七、1︰5万地球化学勘查数据整理与成图八、1︰5万地球化学异常解译评价与异常查证一、地球化学勘查的概念、研究内容及任务基本概念研究内容及任务地球化学勘查的主要特点地球化学勘查的的基本原理（一）基本概念

地球化学勘查又称为地球化学找矿，简称化探。顾名思义，就是用化学方法进行找矿。具体地讲，地球化学勘查是研究元素在集中分散过程中于矿体周围各类地质体中形成的地球化学异常与矿床的时间、空间的成因联系，研究各类介质中地球化学异常形成机制、影响因素、发现异常和解释评价异常的方法技术。在近代地质科学诞生之前，人类就萌发了找矿的思想。例如：在我国，古代文献中已有了矿物共生、元素分带和地植物找矿的概念。如在《管子》的《地数篇》中记载着：“山上有铅者，下有银”；“上有丹砂者，下有黄金”；“上有磺石者，下有铜金”；“山上有赭者，其下有铁”。唐代颜真卿的著作中记载有：“山上有葱，下必有银；山上有韭，下必有金，山上有金，下必有锡”。在古希腊与古罗马的文献中记载了GeoriusAgricoda用分析泉水和观察植物遭受高含量金属组分毒害后所出现的反常生长特征来找金属矿床(R．W．Boyle，1977)；同时还记载了15世纪中叶一位热那亚绅士用冬青属植物作为明矾石的指示植物在意大利获得成功的案例。近代地球化学找矿的思想和方法技术在20世纪30年代产生于俄罗斯和斯堪的纳维亚各国，而迅速得到发展并取得实质性的进展则是近50年的事，特别是近些年来，地球化学勘查的高速发展，首先归功于世界经济的持续增长对矿产需求的增长，其次是高灵敏度分析技术的长足进展为勘查地球化学找矿创造了条件。

经历了近80多年的发展，地球化学勘查已经从一门经验或技术发展成为具有自身理论体系的一门地学分支科学，是应用地球化学的一个组成部分。地球化学勘查、地球物理勘查和地质勘查三者组成综合找矿勘查方法，三者相互支持、相互补充，相互依存。在不同阶段，或不同勘查目标，三者间略有侧重。过多地偏重于或忽视某种方法，将有害于整个地质找矿工作，对地质找矿十分不利。特别是在科技水平不断提高，地质找矿难度逐渐增大的今天和将来的一个时期，具有较高科技含量的地球化学勘查及方法技术将越来越受重视，将发挥其十分重要的作用。地球球化化学学勘勘查查的的基基础础是是地地质质学学、、地地球球化化学学等等，，所所以以，，为为了了使使化化探探数数据据得得到到科科学学、、合合理理的的应应用用，，地地球球化化学学勘勘查查工工作作者者应应对对地地质质学学、、地地球球化化学学等等应应具具有有一一定定程程度度的的了了解解。。1、、研研究究内内容容（1））地地质质体体中中元元素素及及化化合合物物的的分分布布、、分分配配模模式式地质质体体中中元元素素或或化化合合物物分分布布分分配配规规律律的的研研究究，，是是化化探探工工作作的的基基础础。。主主要要包包括括不不同同地地质质体体中中元元素素含含量量及及其其分分布布形形式式、、空空间间上上元元素素含含量量的的变变化化规规律律、、元元素素分分布布与与地地质质体体的的相相互互关关系系研研究究等等。。（二）研研究内容容及任务务（2）地地球化学学找矿指指标的筛筛选不同类型型的岩石石、矿床床中元素素间共生生组合关关系是不不同的。。利用已已知矿床床中元素素的共生生组合规规律、或或利用地地质体中中元素间间的统计计关系，，确定找找矿指标标是化探探的重要要研究内内容。（3）地地球化学学异常解解释与评评价利用已有有的地质质、物探探及已知知矿床的的化探资资料，对对未知区区地球化化学异常常进行综综合解释释评价是是化探工工作的重重点和难难点。（4）异异常验证证、找矿矿远景区区或靶区区选定找矿远景景区或靶靶区选定定是化探探工作的的主要目目标。与与地质研研究相结结合，解解决研究究区重大大的基础础地质问问题（构构造、岩岩体地层层分布））是扩大大化探应应用的一一个重要要方面。。2、主要任务务（1）评评价区域域含矿远远景，寻寻找有含含矿远景景的地段段为评价区区域含矿矿远景，，寻找有有含矿远远景的地地段，化化探工作作者应研研究元素素在区域域上的时时空变化化，划分分地球化化学成矿矿区，总总结含矿矿地质体体的地球球化学标标志和指指标。（2）寻寻找矿床床（矿体体），扩扩大成矿矿远景通过地质质体中元元素分布布分配规规律研究究，提出出异常评评价的地地球化学学标志和和指标，，为评价价异常的的成因以以及异常常对矿的的指示提提供依据据。（3）研研究地质质问题，，间接指指导找矿矿通过地质质体中元元素分布布和元素素共生组组合规律律的研究究，解决决诸如区区域构造造分区、、构造岩岩浆活动动与成矿矿作用的的关系等等基础地地质问题题。（4）查查明元素素在区域域上的分分布规律律，为农农业、环环保、牧牧业等行行业提供供有价值值的资料料。与其它找找矿方法法相比，，化探具具有如下下的特点点：1、化探探以研究究与成矿矿有关的的物质成成分作为为找矿基基础，它它所观测测的不单单是一些些地质现现象，或或者是地地质体(包括矿矿体)的的若干物物化参数数。化探观测测的是化化学元素素和其它它地化参参数，有有些指示示元素本本身就是是成矿元元素或者者为伴生生元素，，因此，，可以说说化探是是一种直直观的找找矿方法法。大量事实证证明，化探探在稀有、、有色、特特别是贵金金属矿产勘勘查方面是是一种颇有有成效、不不可替代的的技术和方方法。（三）化探探的主要特特点2、化探可可以通过揭揭露原(同同)生、次次生地球化化学异常，，来寻找岩岩石中埋藏藏不太深的的盲矿和寻寻找第四纪纪覆盖层下下面的隐伏伏矿体。目前正在发发展的地气气、地电化化学等化探探新技术在在森林地带带、草原覆覆盖地区的的普查找矿矿中具有十十分广泛的的前景。3、化探工工作的野外外设备较为为简单轻便便，采样速速度快，随随着样品分分析方法的的改进(如如直读光谱谱、中子活活化、原子子吸收光谱谱和现场分分析的x射射线荧光分分析仪等和和计算机数数据处理的的采用，化探已成为为一种多、、快、好、、省的找矿矿方法。4、化探的应用用范围也在在逐步扩大大，现在它不仅仅可用于找找矿，同时时还可为解解决环境污污染、农业业、畜牧业业、地方病病以及各种种地质问题题提供有价价值的资料料。勘查地球化化学应应用地地球化学矿产资源勘勘察固体矿产勘勘查能源矿产金属非金属石油天然气气地热核能源-铀铀矿水资源评价价水质评价土地资源调调查与评价价农业土壤地地球化学国土规划、、土壤微肥肥、土壤改改变环境地球化化学调查评评价环境监测、、评价、治治理微量元素与与人体健康康水、气、土土壤、生物物的环境调调查，污染染源追踪区域地质调调查（构造带岩岩浆划分等等）5、化探借借助现代分分析技术，，将辨认矿矿化直接信信息的能力力从人类肉肉眼的万分分之几提高高到百万分分之几（10-6）至十亿分分之几（10-9）。由于地球化化学方法辨辨认微弱矿矿化直接信信息能力的的大大提高高，因此在在发现难识识别矿种或或难识别类类型以及盲盲矿上成为为了矿产勘勘查的主导导方法。（四）地球球化学勘查查的的基本原原理地球化学勘勘查的的基基本原理：：成矿物质在在成岩、成成矿过程中中,在围岩岩中留下元元素迁移的的痕迹，或或在成矿以以后由于矿矿床的风化化淋滤作用用，使其中中的成矿元元素、成矿矿指示元素素在矿体周周围的岩石石、土壤、、水系沉积积物、水、、植物中再再分配，或或矿床中的的挥发性和和放射性气气体通过断断裂带上升升并被土壤壤所吸附，，并形成各各种类型的的元素或化化合物的分分散富集模模式（异常常），根据据这些元素素或化合物物的分散模模式（异常常）来追踪踪和发现新新的矿床。。各种类型的的分散模式式图1、地球化化学背景从地质找矿矿的角度看看，可以把把没有受到到成矿作用用影响的地地区称之为为背景区。。背景区内内地质体或或天然物质质中元素的的含量，称称为地球化化学背景(简称背景景)。背景含量不不是均匀的的，所以背背景含量也也不是一个个确定的数数值，背景景含量的平平均值称为为背景值，，背景含量量最高值称称为背景上上限值。高高于背景上上限值的含含量即为异异常含量。。2、地球化化学异常地球化学异异常(简称称异常)是是指某些地地区的地质质体或天然然物质(岩岩石、土壤壤、水、生生物、空气气)中，一一些元素的的含量明显显地偏离正正常含量或或某些化学学性质明显显地发生变变化的现象象。具有这种现现象的地区区(或地段段)称为异异常地区(异常地段)。（1）根据据异常形成成环境：内内生异常（（地下深处处）、表生生异常（地地表或近地地表）。（2）根据据异常与岩岩体或矿床床等的关系系：原生异异常（成岩岩成矿作用用所引起））、次生异异常（岩石石、矿物表表生破坏后后，元素迁迁移所引起起）。（3）根据异常时时间关系－同生异常常（异常与与赋存介质质同时）、、后生异常常（异常与与赋存介质质不同时））。其中：：同生异常常是与介质质同时形成成的异常；；后生异常常是介质形形成以后，，异常物质质以某种方方式进入已已存在的介介质而形成成的异常。。（4））根据据异异常常介介质质关关系系－岩岩石石、、土土壤壤、、水水系系沉沉积积物物、、水水文文、、气气体体、、生生物物。。（5））根据据异异常常形形成成意意义义－矿矿致致异异常常、、分分散散矿矿化化带带、、非非矿矿异异常常、、假假异异常常（6））根据据异异常常形形成成规规模模：地球球化化学学洲洲（（n×106km2）。。地球球化化学学域域（（104～106km2）。。地球球化化学学省省（（n×103～n×104km2）。。区域域地地化化异异常常（（n××10～n×102km2）。。局部部异异常常、、点点异异常常（（nkm2）。。（7））根据据异异常常出出露露情情况况－显显露露异异常常、、隐隐含含异异常常。。（8））根据据异异常常含含量量变变化化－高高值值异异常常、、低低缓缓异异常常、、正正异异常常、、负负异异常常（（贫贫化化））。。总而而言言之之：：背景景地地区区应应是是末末受受成成矿矿作作用用影影响响的的地地区区。。属于于异异常常或或异异常常地地区区的的情情况况可可能能是是多多种种多多样样的的．．有有些些地地球球化化学学异异常常，，可可能能是是在在成成矿矿过过程程中中，，或或是是在在矿矿床床形形成成后后，，由由于于成成矿矿有有关关元元素素的的迁迁移移、、分分散散或或集集中中，，矿矿床床及及其其附附近近介介质质中中元元素素的的含含量量发发生生变变化化而而形形成成矿矿致致异异常常；；有有的的异异常常甚甚至至可可能能与与成成矿矿无无关关，，是是一一般般地地质质作作用用中中自自然然富富集集，，或或是是人人类类活活动动所所造造成成(非非矿矿异异常常)。。地球球化化学学找找矿矿中中，，不不仅仅耍耍正正确确区区分分背背景景与与异异常常，，而而且且要要正正确确解解释释形形成成异异常常的的原原因因，，评评价价其其找找矿矿意意义义。。二、地球球化学勘勘查的研研究现状状、主要要进展及及发展趋趋势（一）地地球化学学勘查的的研究现现状1798年，，B.M.谢维维尔金提提出了““矿物邻邻近性””的概念念。1849年德德国J.F.A.布布莱绍普普特揭示示了矿物共生生组合的的规律性性，对推推断铁帽帽和矿化化露头下下部可能的矿矿化情况况提供了了依据。。1、国外外地球化化学勘查查的研究究现状1936，艾盂盂斯发现现了内生金金属矿床床周围矿矿物组分分的分带带现象，，并作了完完整叙述述。1939，费尔尔斯曼等等人研制制出土壤壤测量方方法。在此基础础上，萨萨弗朗罗罗夫、博博伊尔等等人为该该方法的的理论和和方法技技术做出出了卓越越的贡献献，为勘勘查地球球化学找找寻残坡坡积层覆覆盖下的的隐伏矿矿床提供供了一种种有效的的方法技技术。1970,J.H.奥弗钦钦尼柯夫夫和C.B.格里戈戈良对原原生晕的的形成及及其实用用意义进进行了研研究。1976,C.B.格里戈戈良等发发表了一一篇有关关原生晕晕方法的的总结性性文章，，报道了了原苏联联对热液液矿床原原生晕方方法的研研究成果果。其中中，最重要的的是提出出了热液液矿床原原生晕具具有分带带性及元元素组分分分带的的统一分分带序列列和计算算元素分分带指数数的方法法，以及及评价矿矿化侵蚀蚀截面的的累加晕晕和累乘乘晕比值值等指标标。以上研究究为半出出露盲矿矿床的地地球化学学勘查提提供了理理论基础础。据报道，，原苏联联，自20世纪纪60年代代以来，，一直在在进行岩岩石测量量方法的的试验研研究和寻寻找隐伏伏矿的工工作，运运用岩石石测量方方法已经经成功地地发现了了数以百百计的金金属矿床床。G.J.S.Govett(1978)评评述西方方国家的的岩石测测量工作作，指出出：“在在过去10年年里，，也取得得了一些些进展。。它已从从一种基基本上不不能实际际应用的的方法技技术，而而发展成成为矿业业界从事事找矿不不可缺少少的一种种方法技技术。从矿业界界重新在在北美和和欧洲一一些工作作程度较较高的地地区采用用岩石测测量方法法找矿实实际表明明，岩石石测量方方法已被被公认为为是一种种理想的的方法技技术。”T．Vogt在在挪威威进行的的水化学学测量可可能是现现代水化化学勘查查的早期期研究(A．A．Levinsson，1974)。20世世纪40年年代俄罗罗斯开始始将水化化学勘查查方法大大规模用用于找矿矿实践。。20世世纪60年年代后后，加拿拿大、美美国和澳澳大利亚亚等国相相继开展展了大规规模的水水化学测测量。1922年A.ΠΠ．基里里柯夫最最早试验验用Rn气气测量找找寻放射射性矿。。G．劳伯梅尔尔(1929)试验用用烃类气气体找石石油。A.A.萨乌科科夫(1946)和E.A.谢尔尔盖耶夫夫(1957)首先提提出，并并试验用用汞蒸气气测量找找汞矿和和其他金金属矿。。1909年A.E.费尔尔斯曼最最早发现现厄尔巴巴岛上的的蛇纹岩岩和花岗岗岩类岩岩体上植植物种群群的差异异，中世纪捷捷克和德德国有经经验的找找矿人利利用植物物群落找找寻铅锌锌矿化，，在阿尔泰探矿矿员发现在硫硫化物富矿上上方生长着一一种特别的石石竹“铜草””来指示找矿矿及地质学家家根据石英脉脉和方解石脉脉、破碎带、、热液蚀变带带上植物组合合的特征变化化识别矿床等等。20世纪70年代R.R.Brook和和Ａ.Ｌ.科科瓦列夫斯基基等在加拿大大和前苏联等等地在森林覆覆盖、受风沙沙干扰的戈壁壁荒漠及沙漠漠、冰川沉积积、湖泊沉积积和厚土等厚厚覆盖区开展用现代生生物地球化学学方法找隐伏伏矿的研究与与实验。20世纪纪70年年代加拿拿大巴巴林杰公公司的的Weiss和Barringer等等人(A.R．Borriger，1966)提出用大大气尘埃找金金属矿。加拿大巴林杰杰公司将大气气中金属组分分的测定应用用于矿产勘查查，该公司Weiss和Barringer等人人曾秘密从事事气溶胶测量量方法研究达达十年之久，，先后研制出出空中微迹测测量系统(Airtrace)和地地面微迹测量量系统(Surtrace)，他们们采用ICP分析大大气微尘中的的二十多种金金属组分，后后因影响因素素较多、难以以追索到异常常源而中止。。澳大利亚在20世纪纪80年年代初期，推推出大样堆浸浸金（BLEG）商用技技术，广泛应用于各各种不同的地地质背景条件件下的金矿勘勘查，最初主主要应用于土土壤，现在主主要应用于水水系沉积物中中。这种相对便宜宜而灵敏度高高的区域采样样技术，在澳澳大利亚、南南太平洋（印印度尼西亚、、巴布亚新几几内亚等）等等地金矿床勘勘查中取得了了重大突破。。美国地调所J.R.Clarke等人在20世纪80年年代中期研制制出酶浸析法法寻找金属矿矿，这种方法法在美国和南南美许多国家家发现了新的的隐伏矿。据据称该方法在在冰碛物覆盖盖区尤为有效效。随后Clarke等等人和中子活活化分析公司司与ACTLABS联联合，在加加拿大、美国国及南美许多多国家的实验验室将酶提取取方法大规模模引入市场。。活动金属离子子法（MMI）由澳大利利亚A.Mann和和R.Birrell发展展起来的，用用于厚层运积积物的技术，，WamtechPty公司将这这一方法大规规模引入市场场，声称他们们迄今已有74个找找矿案例，找找矿成功率达达85%。。他们的提取取液是保密的的，在少数实实验室制备后后分发给其它它实验室应用用；提取液共共两种：一种种是为测定Cu、Pb、Zn、Cd活活动离子的的，一种是Au、Ag、Ni、Pd、Co活活动离子的的。L.Malmqvist和Kristiansson(1984)研制出地地气法（Geogas））找隐伏金属属矿床。20世纪80年代初，，瑞典Lund大学学物理系和布布立登(BolidenMineral)公公司合作，提出金属元素素从地下深处处以微气泡附附着气体形式式上升到地表表并在矿体上上形成成矿元元素异常的思思想，据此开始研究究并使用一种种新的“金属属气体”测量量技术，即地地气测量。他他们在本国及及其它国家的的30多多个地区进行行试验，发现现地气异常与与矿化存在明明显的对应关关系，并对地地气迁移机制制也作了许多多工作。与此同时，捷克的布尔诺诺(GeofyzikaByno)地球物理理公司也进行行了该种方法法技术研究，，所不同的是是采用主动吸吸附法在近地地表采集地气气气溶胶。他们设在布拉拉格的实验室室于1976年证实实土壤气体中中存在一些元元素(Cu、、Fe、Zn、As、F、Cl)、、而且证实这这些元素来源源于某些地质质构造，他们们将之称为金金属射气法。。20世纪纪80年年代初，，捷克和德德国学者合合作介绍了了一种元素分子态态的气体找找矿方法(GEO-MFE)，进而提出元元素在深部部可能以分分子形式迁迁移，到达达近地表时时，成为气气溶胶(Aerosolform)。他们除用于于找金属矿矿外还找非非金属矿(如萤石脉脉)，更多多的用在深深部断裂构构造填图及及大型建筑筑物的选址址等。俄罗罗斯也有类类似研究，，戈里格良良博士于1997年3月份访访华期间，，就介绍了了其研制的的离子晕找找矿法，但但在俄罗斯斯一般将此此类方法统统称为气体体地球化学学方法。20世纪纪70年年代后期期，国外集集中力量研研究各种能能寻找隐伏伏矿的新思思路、新方方法、新技技术，相继继诞生一系系列寻找隐隐伏矿的方方法技术，，如地气法法、地电化化学方法、、酶淋滤、、程序热释释、偏提取取等方法。。这些方法在在一些特殊殊的景观区区找残坡积积层覆盖下下的隐伏矿矿、半出露露盲矿和埋埋藏较浅的的掩埋矿，，均能获得得较好的找找矿效果。。始于20世纪50年年代初的区区域地球化化学勘查(区域化探探)作为政政府推出的的计划与项项目，在矿矿产勘查中中发挥重要要的作用。。依据J.A.Plant(1986)资资料，自20世世纪60年代以以来全世界界仅以水系系沉积物采采样为主的的大规模区区域化探项项目就有38项项之多。20世纪纪70年年代中期期以来，许许多国家还还实施了国国家地球化化学填图计计划。比较著名的的有：美国国在20世世纪70年代开开展的“全全国铀资源源计划”，，加拿大开开展的“全全国地球化化学填图计计划(NGR)”，，前苏联在在20世纪纪50年年代哈萨克克斯坦进行行的1：：1万土土壤金属量量测量，20世纪70年代代在贝阿线线等开展大大规模的1：20万～1：50万万水系沉沉积物测量量(分散流流)，英国国在60年代末末、70年年代初完完成了北爱爱尔兰、英英格兰和威威尔士的地地球化学填填图，原联联邦德国和和北欧也相相继在70年代末至至80年代代完成全国国化探扫面面工作。据据美国原于于能机构(1973)对美国国100000个个化探异异常的检查查，其中4000个属属远景矿点点，700个列入入矿床；而而50～～70年年代苏联发发现了80000个化化探异常，，从中找到到了220个矿矿床。20世纪80年代代以来，环环境问题日日益受到重重视，区域域化探工作作服务于环环境地球化化学的势头头迅猛增长长，同时区区域成矿地地球化学环环境和条件件的研究也也受到极大大的重视。。这些研究极极大开阔了了人们的视视野，随着着计算机技技术的飞速速发展，地地质成矿理理论研究的的不断深入入，物探、、化探、遥遥感技术的的不断进1924年年李四光光在湖北用用岩石测量量方法研究究侵入岩岩岩体中常量量元素的组组分特征(吴承烈，，1987)用于找找铁矿，这这可能是世世界上最早早应用岩石石测量找矿矿的研究。。1952年年谢学锦锦在安徽月月山发现了了铜的指示示植物州香香薷(ru)，这种种植物后来来被列为世世界上最重重要的铜的的区域性指指示植物，，为我国长长江中下游游地区寻找找残坡积层层覆盖下的的隐伏铜矿矿床提供了了一种有效效的指示标标志。2、、国国内内地地球球化化学学勘勘查查的的研研究究现现状状20世世纪纪50年年代代末末，，我我国国就就进进行行了了岩岩石石测测量量(原原生生晕晕)方方法法找找盲盲矿矿的的试试验验研研究究。。1957-1959年年邵邵跃跃、、谢谢学学锦锦等等人人在在甘甘肃肃白白银银厂厂、、辽辽宁宁青青城城、、关关门门山山、、安安徽徽贵贵池池铜铜山山、、湖湖南南黄黄沙沙坪坪和和广广东东大大宝宝山山等等地地开开展展了了原原生生晕晕找找隐隐伏伏矿矿的的试试验验研研究究，，并并找找到到新新的的半半出出露露矿矿体体。。20世世纪纪60年年代代，，我我国国岩岩石石测测量量得得到到较较广广泛泛的的应应用用和和发发展展，，在在地地质质部部门门和和冶冶金金部部门门均均设设立立了了专专门门的的岩岩石石测测量量研研究究机机构构，，并并在在多多金金属属矿矿床床及及铜铜矿矿床床原原生生晕晕的的研研究究中中取取得得了了显显著著的的找找矿矿效效果果。。60年年代代中中期期，，为为配配合合在在长长江江中中下下游游寻寻找找富富铜铜富富铁铁矿矿的的任任务务，，邵邵跃跃、、李李善善芳芳等等(1963～～1966)在在长长江江中中下下游游地地区区开开展展了了原原生生晕晕方方法法找找夕夕卡卡岩岩型型铜铜矿矿的的试试验验研研究究。。这这一一工工作作结结果果，，对对后后来来在在铜铜陵陵地地区区的的找找矿矿，，起起到到了了良良好好的的示示范范作作用用。。20世纪70年代代，吴承烈、、朱炳球等(1976-1978)曾对我国斑斑岩型铜矿床床进行了原生生晕方法研究究，并在安徽徽沙溪斑岩铜铜矿床的找矿矿勘探中取得得了良好的找找矿效果。20世纪70年代代之后，伍宗宗华、金仰芬芬等（1970-1980）在我国国开展了壤中中气测量的研研究。其中包包括：壤中气气汞测量，壤壤中气CO2测量，壤壤中气甲烷测测量等方法研研制和有效性性试验，并在在河南上宫等等地，找到了了新的隐伏矿矿体。20世纪80年代代之后，航天天工业部的高高云龙等人参参照前苏联的的理论及仪器器开发出相应应的地电化学学工作设备，，费锡栓、刘刘吉敏等（1980～1990））开展地电化化学寻找隐伏伏矿试验和找找矿应用；伍宗华等（1983）及及蒋瑞金、任任天样、高平平等人（1980-1990）先后后开展了水电电化学方法找找隐伏矿、水水化学方法找找隐伏矿及植植物地球化学学测量的有效效性试验。20世纪90年代以来来，根据金矿矿成矿晕的多多期叠加的特特点，李惠提提出构造叠加加晕法在矿区区深部及其外外围预测盲矿矿，取得显著著效果；伍宗宗华等等（1993））提出出，矿矿床周周围元元素在在原生生分带带序列列中的的位置置与该该元素素的赋赋存状状态有有关，，据此此修正正了以以往一一成不不变的的元素素分带带序列列；欧阳宗宗圻、、李惠惠、邹邹光华华、吴吴承烈烈等人人（1990-1995）分分别进进行了了有色色金属属、金金、铜铜矿床床的地地质-地球球化学学模式式、地地球化化学异异常模模型研研究。。邵跃（（1997）总总结了了他多多年找找矿工工作实实践提提出岩岩石地地球化化学测测量的的采样样方法法和异异常评评价方方法，，为岩岩石地地球化化学找找矿提提出一一套完完整的的理论论，完完善了了地质质地球球化学学找矿矿的方方法技技术和和理论论。20世世纪纪80年代代末期期，我我国的的一些些学者者如李李善芳芳、吴吴传壁壁、伍伍宗华华等陆陆续向向国内内同行行介绍绍国外外寻找找隐伏伏矿床床的各各些方方法和和技术术。童纯菡菡等人人率先先在隐隐伏金金矿上上方开开展地地气测测量探探索性性的研研究工工作。。进入入九十十年代代，这这一方方法在在中国国得到到了很很大的的发展展。原成都都理工工学院院和地地矿部部物化化探所所先后后在金金矿、、铜矿矿、多多金属属矿和和铜镍镍矿上上方进进行方方法的的有效效性试试验，，在未未知区区超低低密度度找矿矿工作作方面面也取取得了了有意意义的的成果果，在已知知巨型型矿床床进行行战略略性和和战术术性矿矿产勘勘查等等方面面也取取得了了良好好的效效果，，其他他部门门也在在寻找找隐伏伏断裂裂、气气田以以及铀铀矿上上进行行了探探索。。谢学锦锦（1998））利用用深穿穿透地地球化化学概概括了了20世世纪90年年代代出现现得各各种新新方法法、新新技术术，并将深深穿透透地球球化学学定义义为：：研究究能探探测深深部隐隐伏矿矿体发发出的的极微微弱直直接信信息的的勘查查地球球化学学理论论与方方法技技术。。毫无疑疑问，，20世世纪80年年代以以来各各种深深穿透透地球球化学学方法法的涌涌现是是寻找找隐伏伏矿新新方法法进行行的多多方面面成功功的探探索。。这些些方法法在大大量的的实践践中提提出的的理论论与方方法技技术问问题将将为勘勘查地地球化化学提提供新新的研研究领领域。。从1978年年开开始的的中国国区域域化探探全国国扫面面计划划（1：20万万-1：：50万万），，规模模最大大、完完成最最好，，到2000年年底已已完成成600余余万km2，主要用用于矿矿产勘勘查并并取得得了良良好效效果，，发现现各种种矿床床1070。。我国国近10年年来找找金矿矿取得得重大大突破破，首首先是是查证证了大大批显显著金金异常常的结结果。。金矿属属难识识别矿矿种，，化探探异常常在找找金矿矿中起起到了了关键键性的的导向向作用用。区域化化探的的首要要目标标是矿矿产资资源勘勘查，，主要是是运用用水系系沉积积物测测量方方法，，部分分采用用土壤壤测量量方法法，以以其测测量的的结果果，经过窗窗口滑滑动平平均处处理，，绘制制元素素地球球化学学图，，用于于研究究元素素含量量在广广大面面积内内空间间分布布规律律和确确定重重要成成矿带带，迅迅速从从中圈圈定具具有找找矿远远景的的靶区区。在区域域化探探工作作的早早期，，筛选选评价价异常常的主主要依依据是是异常常本身身的特特征，，即成成矿元元素的的含量量、异异常规规模和和元素素组合合，并并结合合地质质条件件和解解释者者的经经验进进行评评价，，主要要挑选选“高高、大大、全全”的的异常常进行行检查查。这一方方法在在寻找找地表表矿阶阶段十十分有有效当当然在在使用用中方方法手手段也也不断断有所所改进进，但但所依依据的的核心心还是是异常常本身身的各各种参参数。。但是是，异异常的的强度度、规规模、、元素素组合合受多多种因因素影影响，，不仅仅受物物源的的(地地质的的)、、原生生的以以及表表生作作用的的影响响，甚甚至还还受确确定异异常、、背景景的方方法的的影响响。因因此，，方法法筛选选评价价异常常往往往会出出现不不少失失误。。为了减减少这这种失失误，，在传传统经经验方方法的的基础础上做做了不不少改改进，，还引进进了数数学和和计算算机技技术，，如：：划分分子区区，分分别确确定背背景和和异常常下限限；背背景校校正，，消除除景观观条件件、分分析批批次误误差；；多参参数综综合异异常等等。所以，，围绕绕着从从大量量异常常中筛筛选出出可能能与矿矿有关关的异异常并并提高高查证证异常常的见见矿比比率，，特别别是提提高发发现大大矿的的比率率，勘勘查地地球化化学工工作者者进行行地球球化学学景观观分区区的研研究、、异常常分级级分类类的研研究、、地球球化学学块体体与异异常关关系的的研究究、地地球化化学环环境与与成矿矿区带带的研研究等等，这这些研研究在在勘查查地球球化学学找矿矿方面面作出出巨大大的贡贡献。。随着着人们们对环环境问问题与与可持持续发发展的的关注注，区区域化化探的的应用用领域域不断断拓展展，同同时多多目标标的76元元素的的地球球化学学填图图计划划，为为成矿矿地质质环境境及稀稀有、、分散散元素素矿床床和难难识别别矿床床的发发现提提供重重要的的找矿矿线索索。（二））地球球化学学勘查查的发发展阶阶段1、第第一发发展期期(1950年年以以前)这时期期，勘勘探者者主要要依靠靠肉眼眼观察察地表表露头头找矿矿，以以土壤壤测量量和水水系沉沉积物物测量量为主主要手手段，，对于于土壤壤中的的地球球化学学异常常，用用探槽槽或浅浅井揭揭露矿矿体。。人们这这一阶阶段延延续的的时间间最长长，找找到的的矿最最多。。据R.W.Boyle(1977)统统计，，迄今今为止止，世世界各各地开开采的的矿床床80％％以上上是在在古人人开采采的基基础上上进行行的。。2、第第二发发展期期(1950-1970年年)这一时时期，，各国国普遍遍加强强了矿矿产勘勘查活活动，，在受受多来来源多多成因因的新新成矿矿理论论指导导，发发现了了大批批新矿矿床。。原子吸收技技术的发展展，促使地地球化学找找矿方法得得到广泛应应用，围绕绕着区域地地球化学填填图和矿区区外围找矿矿，以土壤壤、岩石测测量和气体体测量为主主要手段，，其主要寻寻找的对象象扩展到半半出露盲矿矿等隐伏矿矿类型。这这一时期，，勘查地球球化学的探探测深度明明显增大，，找隐伏矿矿的效果日日趋显著。。3、第三发发展期(1970-1990年)，，也称之为为综合模式式找矿期随着地、物物、化、遥遥各种方法法技术在找找隐伏矿方方面的长期期研究，积积累了大量量矿床产出出地质特征征和物化探探异常特征征的基础上上，系统总总结了各类类典型矿床床的异常模模式。奥林匹克坝坝巨型Cu-U-Au矿矿床的发现现，是综合合模式找矿矿的成功典典范。由于于数学和计计算机技术术在地学领领域的广泛泛应用，使使综合找矿矿模式沿着着定量化和和数字化的的方向发展展。在成矿理论论模式的指指导下，勘勘探者在未未知区依据据找矿综合合模式所指指引的思路路去收集资资料，并与与相应的模模式进行拟拟合和矿产产预测。同同时在实际际找矿中，，依靠新方方法、新技技术和新理理论，尽量量获取与深深部隐伏矿矿有关的信信息，为隐隐伏矿的预预测提供新新的直接指指示标志和和理论依据据，从而更更好地指导导隐伏矿的的寻找。（4）第四发发展期(1990年年后)，，为信息找找矿期这一时期，，找矿难度度明显加大大，找隐伏伏矿的方法法空前增多多，探测深深度明显增增大，所获获信息量成成倍增加，，推断解释释的不确定定性也随之之增加。既需要现代代高新技术术，又需要要多学科的的综合研究究，越来越越多的研究究者将成矿矿作用置于于岩石圈、、地壳、乃乃至整个地地球-宇宙宙体系的演演化过程来来考虑。勘勘查地球化化学找矿，，以某些微微观或超微微观信息的的获得，使使间接找矿矿为主的信信息找矿期期又重新返返回到直接接找矿为主主的时期。。因此，发发展高灵敏敏度和大探探测深度的的勘查地球球化学方法法，具有特特别重要的的意义，并并预示着一一个找隐伏伏矿的新时时期的到来来。（三）地球球化学勘查查的主要进进展深穿透地球球化学中元元素垂向迁迁移理论及及模型有：：离子扩散作作用；毛细管作用用；蒸发作用；；地下水对流流或循环；；植物根系吸吸收；微生物活动动；气体搬运(包括以地地球气为主主的多营力力接力模型型)；自然电位场场(电化学模型型、还原囱囱模型、雷雷暴电池)；膨胀性泵压压作用(气压泵、、地震泵)；水位的起伏伏(包括陆上“潮汐汐泵”)。1、深穿透地球球化学中元元素迁移理理论新进展展离子扩散迁迁移模型矿体或矿体体风化后会会在矿体及及其周围存存在高浓度度成矿元素素及其伴生生元素离子子。由于于近矿离子子浓度高““远矿离子子浓度低””所以会产产生离子浓浓度差，离离子扩散散迁移主要要是由于离离子浓度差差的原因““离子由高高浓度向低低浓度扩散散。这种扩扩散表现为为从矿体到到地表连续续的晕圈结结构”即即在靠近矿矿体部位最最高“远离离矿体浓度度逐渐降低低。这种种迁移模型型”在地表表采样时““发现的是是矿体顶部部的异常。。地下水溶解解迁移模型型地下水溶解解迁移是指指矿体中的的化学元素素被地下水水所溶解““随着地下下水的运移移而被带到到地表(地地下水迁迁移表现为为垂向运移移和侧向运运移”也就就是通常所所说的上移移水成异常常和侧移水水成异常。。其中：上移水成异异常是水溶溶液中的元元素可以通通过毛细管管上升和植植物根系吸吸收向上运运动，输送送到地表以以后由于水水分的蒸发发而沉淀。。侧移水成异异常是元素素被地下水水溶解，随随着地下水水运移到渗渗出带，在在某种沉淀淀障上析出出，形成侧侧移的水成成异常。在地表采样样中会出现现2处异常常，一个是是垂直运移移异常，另另一个是侧侧移异常。。这种水成成异常在低低水位的干干旱地区，，近地表水水成异常受受到制约，，因为潜水水面太深，，甚至在矿矿体以下，，无法将元元素携带到到地表。地气流迁移移模型Kristiansson等等指出通过过矿体的微微气泡流能能将矿体中中微量组分分带到地表表。他们提提出隐伏铀铀矿上方观观测到的Rn原子流流是通过其其他气体持持续不断地地向上运动动而形成的的，这种作作为微气泡泡的运载气气体流能够够携带Rn原子加速速向上运动动，运动速速度比扩散散要快得多多。这种运运载气体或或者起源于于地球内部部!或者作作为大气与与地下气体体交换的一一部分，这这种运载载气体被称称为地气。。气体的来源源可能有以以下4种：：与大气交交换有关的的气体；当当地土壤产产生的气体体；矿床氧氧化产生的的气体；地地幔排气。。其中：Cameron等认认为地气流流的形成有有3种机制制：气压泵泵，矿体及及周围介质质中充满了了气体，高高气压与低低气压的旋旋回过程形形成气压泵泵!高气压压将空气压压入，而低低气压使空空气将岩石石或矿床中中的气体带带出；冬季呼气作作用，在冬冬季，暖的的空气在山山顶上从岩岩石裂隙内内释出，代代以冷空气气和蒸气从从山脚下方方深部上升升，形成冬冬季呼气作作用；地震泵，一一种更强的的推动营力力是地震泵泵!这是在在地震多发发地区发生生的现象。。多营力迁移移模型深穿透地球球化学异常常的形成是是多营力接接力迁移的的结果，可可以概括为为：矿床本身及及其围岩中中存在成矿矿元素或伴伴生元素的的活动态形形式，包括括各种离子子、络合物物#原子团团、胶体、、超微细的的亚微米至至纳米级金金属颗粒、、铁族元素素氧化物吸吸附和包裹裹金属、碳碳酸盐包裹裹金属和矿矿物颗粒间间的成矿元元素独立金金属矿物、、自然金属属、金属互互化物、硫硫化物等。。如果矿体覆覆盖厚度不不大，各种种营力包括括地下水循循环、离子子扩散、氧氧化还原电电位梯度、、蒸发作用用、植物作作用、地气气流等都可可将矿床元元素组分迁迁移至地表表。对于于厚厚层层覆覆盖盖，，在在不不同同的的气气候候与与地地形形条条件件下下，，这这些些营营力力所所起起的的作作用用会会有有很很大大不不同同，，是是多多营营力力接接力力迁迁移移而而完完成成元元素素从从深深部部向向地地表表的的传传输输过过程程的的。。如果果是是在在潮潮湿湿地地区区，，地地下下水水溶溶解解，，并并在在充充水水的的通通道道中中向向上上迁迁移移，，到到达达接接近近地地表表时时离离子子扩扩散散、、植植物物作作用用、、蒸蒸发发作作用用等等因因素素都都可可参参与与元元素素向向地地表表的的迁迁移移。。在在干干旱旱地地区区，，由由于于地地下下水水潜潜水水面面很很深深，，难难以以将将元元素素溶溶解解携携带带至至地地表表，，在在深深部部地地气气流流的的搬搬运运可可能能起起着着主主导导作作用用，，到到达达接接近近地地表表时时，，蒸蒸发发作作用用、、离离子子扩扩散散等等因因素素都都可可参参与与元元素素向向地地表表的的迁迁移移。。“雷雷暴暴电电池池””模模型型D.Garnett（（2004））提提出出了了Electricallychargedstormcells-“雷雷暴暴电电池池””模模型型。。雷暴暴电电池池是雷雷电电爆爆发发前前出出现现的的一一种种自自然然现现象象。。大量量事事实实证证明明，，在在雷雷雨雨云云形形成成的的时时候候，，其其下下部部会会蕴蕴集集起起大大量量负负电电荷荷，，它它们们与与地地表表相相互互作作用用，，使使两两者者之之间间的的电电场场变变得得非非常常强强大大。。强强电电场场能能使使风风化化层层内内的的电电子子脱脱离离地地表表，，使使电电子子下下降降或或侧侧移移，，从从而而使使云云体体下下面面的的风风化化层层表表面面立立即即获获得得大大量量的的正正电电荷荷，，形形成成正正极极。。在大大陆陆上上，，““雷雷暴暴电电池池””是是一一种种常常见见的的现现象象。。就就全全球球而而言言，，每每秒秒钟钟会会发发生生50-100次电电击击，，任任何何一一个个瞬瞬间间，，全全球球就就有有1800－2000个““雷雷暴暴电电池池””形形成成。。澳澳大大利利亚亚的的大大部部分分地地区区，，每每年年每每方方公公里里会会发发生生0.5-2次雷雷击击。。印印度度、、非非洲洲、、南南美美洲洲和和北北美美洲洲的的大大部部分分地地区区的的密密度度比比这这个个值值还还高高(NASA，，2001)。。成熟熟的的““雷雷暴暴电电池池””在在地地球球表表面面产产生生的的静静电电场场，，强强度度达达10000-3000v/m。D.Garnett认认为为，，如果果““雷雷暴暴电电池池””感感应应区区的的湿湿度度足足够够大大，，离离子子就就能能发发生生溶溶解解迁迁移移。。当“雷雷暴电电池””形成成时，，雷雨雨云下下方感感应区区内作作为正正极的的风化化层表表面，，强度度是非非常大大的，，能把把诸如如Fe2+等还原原性阳阳离子子吸引引到地地表，，发生生反应应而形形成Fe3+。当“雷雷暴电电池””在地地球表表面移移动时时，其其边缘缘的负负电荷荷也能能吸引引其他他阳离离子，，使其其迁移移到地地表。。这种近近地表表的化化学迁迁移作作用，，可使使从风风化层层中迁迁移上上来的的元素素固定定下来来。这这一过过程可可能也也是““雷暴暴电池池”模模型的的重要要组成成部分分，否否则风风化层层中的的离子子就会会轻易易被带带上带带下。。雷电场场对地地表部部造成成的强强大影影响，，有多多方面面资料料可作作佐证证。古古地磁磁研究究表明明，闪闪电至至少会会对风风化层层有一一些影影响。。闪电电可导导致重重磁化化，风风化层层表层层的古古地磁磁测量量结果果可能能不太太可信信。土壤在在闪电电轰击击下会会熔化化，形形成的的“熔熔岩””可以以追溯溯到地地表以以下20m。有报报告称称，旅旅行者者在地地表下下300-400m的岩洞洞内遭遭遇电电击，，而闪闪电击击中这这些岩岩石时时，岩岩洞中中并没没有人人为的的导电电装置置。。最新的的有关关金属属污染染土壤壤的电电泳修修复技技术的的研究究表明明，适适当地地增加加电压压差能能显著著加大大带电电物质质的迁迁移速速度。。K.R.Reddy和A.B.Shirani（1997））做了了一项项研究究，向向含As量量约500ppm的的富粘粘土质质土壤壤中插插入电电极，，电压压梯度度为20-40v/m。。三个个月后后，75%的地方方As减少到到了30ppm。如果果这么么小的的电压压梯度度能在在数个个月内内完成成这种种迁移移，那那么，，如果果把它它们暴暴露在在电压压梯度度高好好几个个数量量级的的“雷雷暴电电池””下，，离子子穿过过巨厚厚的风风化层层会需需要多多少时时间呢呢？应应该是是非常常短的的时间间。“雷暴暴电池池”模模型很很复杂杂，许许多因因素都都参与与其中中。像像风化化层的的湿度度、电电阻率率和矿矿物等等因素素，也也能影影响离离子的的行为为。尽尽管““雷暴暴电池池”模模型还还存在在许多多问题题，但但它为为我们们提出出了研研究元元素垂垂向迁迁移机机制的的新思思路。。需要要指指出出的的是是“雷雷暴暴电电池池””模模型型也也是是基基于于自自然然界界雷雷电电形形成成过过程程的的一一种种推推测测模模型型，，深深部部物物质质的的垂垂向向迁迁移移及及地地表表的的地地球球化化学学行行为为还还有有待待深深入入研研究究。。气压压泵泵气压压泵泵指指高高气气压压与与低低气气压压的的旋旋回回过过程程，，高高气气压压将将空空气气压压入入，，而而低低气气压压将将地地气气从从岩岩石石或或矿矿床床中中吸吸出出。。E.M.Cameron等等认认为为，，气气压压泵泵是是干干旱旱地地区区形形成成地地气气流流的的重重要要营营力力。。泵压压效效应应机机制制地震震泵泵E.M.Cameron提提出出，，在在地地震震多多发发地地区区，，还还有有一一种种更更强强的的推推动动营营力力是是地地震震泵泵（（seismicpumping））。。他他推推测测，，在在地地震震多多发发地地区区，，可可借借地地震震喷喷射射（（seismicsquirting））作作用用，，将释放到到流体里里的矿体体物质送送到上方方的断层层或裂隙隙带中，，形成近近地表异异常。他还认为为智利地地震带内内的GabySur及Spence等巨巨型隐伏伏Cu矿矿床的异异常主要要是由地地震泵推推动而形形成的。。陆上“潮潮汐泵””：：D．Garnett认认为，既既然海洋洋潮汐是是一种全全球性的的现象，，那么，，陆地上的的气体和和固体，，也应能能像海水水一样，，因天体体间作用用力的变变化而发发生上升升和下降降运动，，名之为陆陆上“潮潮汐泵””(Tidalpull)。。尽管陆陆地上的的垂向运运动比海海水（1米左右右）小很很多，但但正常情情况下或或许能达达到15～30cm（UKnationalMaritimeMuseum）。。如果整整个地球球表面每每天发生生两次运运动，不不难想象象，地表表的上升升和下降降也能像像巨大的的泵吸作作用或一一系列的的咆哮作作用一样样，成为为液态或或气态离离子运动动的驱动动力。“还原囱”模模型Hamilton等通过过大量研究,在自然电电位场、电化化学迁移模型型的基础上,提出了““还原囱”模模型。他们认认为,氧化还原活性性离子穿过覆覆盖层的运移移,是沿着着氧化还原梯梯度发生的,而不是靠靠硫化物-偶偶极-感应应电场发生的的。在掩伏区,基基岩处于还还原状态,地地下水面以以上则处于氧氧化状态。在在被地下水浸浸透的覆盖