地球化学复习资料

一背景区：地壳中有的地方受到了成矿作用的影响，而有的地方则没有。化探中将未受成矿作用影响的地区叫做背景区(或称正常区)。地球化学背景：在背景区内各种天然物质中，各种地球化学指标的数值，称为地球化学背景。3.地球化学异常：在天然物质中某种地球化学指标与其地球化学背景比较，出现显著差异的现象称为地球化学异常。地球化学异常的分类根据地球化学异常与背景的关系分为：正异常：异常数值高于背景上限。负异常：异常数值低于背景下限。根据异常规模的大小分为：地球化学省：范围可达几千到几万平方公里。例如在赞比亚的铜省，铜异常面积约20720km2。区域异常：从数平方公里到数百平方公里。例如我国江西德兴铜矿田，铜异常面积为160km2，河南小秦岭地区金成矿区金异常面积为300km2。局部异常：分布在矿体或矿床周围，从几平方米到几百平方米。根据异常与矿的关系分为：矿异常：与矿体(矿床)或矿化有关的各类地球化学异常。它又分为：矿体(矿床)异常：与矿体(矿床)有关的各类地球化学异常。矿化异常；与不具工业价值的矿化有关的各类地球化学异常。非矿异常：与矿体(矿床)、矿化无关的异常。例如：由它自然作用如成岩作用火山作用等以及人为因素等引起的异常。根据地球化学异常的成因及赋存的介质不同可分为：原生异常：在成岩或成矿作用中形成并赋存在基岩中的异常，统称原生异常。其中：原生晕：在成矿作用中形成的，分布于矿体(或矿化)周围基岩中的异常称原生晕。原生气晕：成矿作用中成晕物质以气态封闭在矿体(或矿化)周围基岩中现在仍以气体形式存在的异常则称为原生气晕。次生异常：由已形成的岩石或矿体(矿化)及其原生晕在表生带遭到破坏后，经过迁移，重新分配在各种介质中形成的异常，统称次生异常。根据次生异常赋存的介质的不同又可分为：土壤地球化学异常：凡由岩石或矿体(矿化)及其原生晕破坏后形成的，赋存在土壤中的异常称土壤地球化学异常。次生晕：土壤中由矿体(矿化)及其原生晕破坏后形成的异常又称次生晕。水系沉积物地球化学异常：凡存在于水系沉积物中由岩石或矿体(矿化)及其原生晕、次生晕破坏后经过迁移形成的异常称水系沉积物异常。分散流：水系沉积物中由矿体(矿化)及其原生晕，次生晕破坏后形成的异常习惯上称为分散流水文地球化学异常：凡存在于地表水和地下水中由岩石或矿体(矿化)及其原生晕，次生晕破坏后形成的异常称水文地球化学异常。水晕：由矿体(矿化)及其原生晕、次生晕破坏后形成的异常习惯上称水晕生物地球化学异常(狭义的)：凡存在于植物中由岩石或矿体(矿化)及其原生晕、次生晕破坏后形成的异常称生物地球化学异常。生物晕：由矿体(矿化)及其原生晕、次生晕破坏后形成的异常习惯上称生物晕气体地球化学异常(狭义的)，凡存在于土壤、空气和大气中由岩石或矿体(矿化)及其原生晕、次生晕破坏后形成的异常称气体地球化学异常。次生气晕：由矿体(矿化)及其原生晕、次生晕破坏后形成者习惯上称次生气晕。勘查地球化学：系统测量地球表层天然物质中一种或几种化学指标，研究其空间分布和变化规律，以发现与矿产有关的地球化学异常，研究这些异常与矿体的关系，来找矿的一门科学。研究方法（工作流程）①方案设计：根据研究目的、要求，收集研究区的地质、地球化学、景观条件等资料，并对其进行研究和现场实地调查的基础上，进行采样点位和典型地球化学剖面等相关设计；②样品采集：依照设计和有关规定、规范要求，确定采样介质，进行系统的样品采集。采集的样品必须要有代表性；③测试分析：确定指示元素，进行物质成分的分析测试，测试项目必须要有针对性、目的性；④资料综合分析：进行数据质量评价、数据处理、图件绘制、圈定异常并进行评价、综合分析预测；⑤异常查证：大比例尺调查；⑥模拟实验研究：尽可能地模拟自然地球化学环境，改变各种参数条件，以研究元素的活动、迁移、存在形态、转化机制、影响条件。最终提高认识，可以提高找矿效率，提高对环境治理和国土规划的水平。⑦成果总结与提交。分类Ⅰ：根据测量的天然物质的种类不同分为以下六类：①岩石地球化学找矿（亦称基岩地球化学测量，原生晕找矿法）。②土壤地球化学找矿（亦称土壤地球化学测量，次生晕找矿法）。③水系沉积物地球化学找矿（亦称水系沉积物地球化学测量，分散流找矿法）。④水文地球化学找矿（亦称水文地球化学测量，水化学找矿）。⑤气体地球化学找矿（亦称气体地球化学测量）。⑥生物地球化学找矿（亦称生物地球化学测量）。分类Ⅱ：根据工作面积大小、研究详略程度的差异，还可以分为区域化探和矿区化探三类：①区域化探：是大规模、大范围的概略地球化学调查，以查明成矿远景区为目的，以地球化学省、地球化学带、矿田晕、大型矿床晕为目标。②矿区化探：则是以准确圈定矿床具体位置，甚至能确定矿体位置，埋深情况为目标。③化探普查：区域化探与矿区化探之间，可以分出一种过渡性阶段的化探工作，常称化探普查，是一种中比例尺精度的地球化学找矿工作。二原生环境：是指天然降水循环面以下，直到岩浆分异和变质作用发生的深部空间的物理化学条件的总和；原生环境是一种高温、高压、游离氧缺乏、水和其它流体循环受限制、无生物作用参加的环境，矿物岩石保持了形成时的状态。因此，它反映岩石形成时的物质组成与状态。次生环境：是地表天然水、大气影响所及的空间中所具有物理化学条件的总和。如：在地表发生风化、土壤形成和沉积作用的环境，以及到大气圈、水圈、生物圈和地球表层疏松物所处的环境都属表生环境。正常分布：在背景区内，元素含量总是在背景上限C2和背景下限C1之间变动（如下图），大多数接近平均值C0,接近背景下限C1或背景上限C2含量值的样品数较少的现象。研究克拉克值在化探中的意义★（考）：1．元素的克拉克值代表了元素在地壳中的背景值，是衡量地壳各个地段(或各种地质体)内元素集中分散的标准。如果某地质体中某元素的平均含量高于克拉克值，则表明该元素相对集中，反之则说明相对分散。因此，常用浓度克拉克值来表示元素集中分散的状况。浓度克拉克值=地质体中某元素的平均含量/该元素的克拉克值浓度克拉克值大于l，说明该元素相对集中，反之，说明相对分散。2．元素的克拉克值反映了地壳中元素正常含量的水平。为了可靠地发现岩石中的地球化学异常，则要求分析方法的灵敏度应接近元素的克拉克值。故化探中在衡量分析方法灵敏度是否满足要求时，可以克拉克值作参考。标型元素:对某种地球化学环境或地球化学过程的性质具有标识性的元素,如锂、铍、铌、钽是伟晶岩的标型元素,汞、锑是低温热液矿化的标型元素。岩浆岩中元素丰度的找矿意义①对于地球化学找矿来说,了解这些规律，就可以加深对背景值的认识。②岩浆岩中元素丰度的变化规律具有重大的找矿意义,例如：某种元素的内生矿床总与该元素丰度最高的岩浆岩有成因关系。如：Cr、Ni矿床产在超基性岩中V、Ti矿床与基性岩有关U、Th矿床与花岗岩有关等。研究各类岩石中元素平均含量在化探中的意义：1．各类岩石中元素的平均含量反映了该类岩石中元素正常含量的水平，是衡量不同地段该类岩石中元素集中分散的标准。2．不同种类的岩石，元素的平均含量存在着差异。因此，不同种类的岩石中元素的背景和背景值是不同的。在实际工作中应不同种类的岩石分别计算各个元素的背景值和异常界限值，不能用同一个背景值和异常界线值。研究同类岩石中元素平均含量在化探中的意义：1．由于岩石形成的时间、空间、环境和成因不同，即使同类岩石也可以有不同的背景和背景值。实际工作中必须根据具体情况加以确定。2．利用同类岩石中微量元素平均含量的差异，可以用来判断岩浆岩的成因、时代。3．利用同类岩石中微量元素平均含量的差异可以用来判断沉积岩的沉积相。4．利用同类岩石中微量元素平均含量的差异，可以进行“哑地层”的时代划分和对比以及变质岩原岩类别的判断等。地球化学场★：由地质、地球化学作用形成的各种地球化学指标（切能提供地球化学信息或地质信息的，并且能直接或间接测定的地球化学变量）在时间和空间上的分布与演化称为地球化学场。地球化学场的特征1．地球化学场是一个连续的非均匀场；2．地球化学场是一个不可逆动态演化的非稳定场；3.地球化学场目前还没有严格的数学公式或化学定律进行准确的描述、推断或延拓，它是具体点上地球化学环境（化学、热力学、动力学）综合制约的结果，目前只可以定性推测而不能准确推算；4.地球化学场无法象地球物理场那样用仪器在地表探测场的变化，来推断解释地质构造和异常物质的分布。它只能根据研究精确程度的需要，进行系统的地球化学采样，分析测试地球化学指标近似逼近地球化学场的真实特征。5.地球物理场有严格的物理定律定义，而地球化学场强调的是同一点上各地球化学参数的动态关系，它们受物质组分、地球化学条件和化学、热力学定律制约。三岩石地球化学异常的特性：1）各类矿床的岩石地球化学异常最全面的保留了成矿时的地球化学信息。2）岩石地球化学异常是各种类型次生地球化学异常，物质来源的组成部分，各类次生地球化学异常，都是原生矿体及其岩石地球化学异常的派生产物。原生晕的形成富含成矿元素及其伴生元素（包括挥发组分）的气水热液，在内营力的作用下，沿一定的构造裂隙迁移、运动，当外界条件在短距离内发生剧烈变化时，或者说含矿热液在遇到各种地球化学障的情况下，迁移的平衡条件遭受破坏，各元素便在一定的空间部位沉淀、析出，形成原生晕。在具备沉淀条件的局部区域，可能成为沉淀中心，由此向外，依次形成矿体、蚀变带和范围更为宽广的原生晕。热液带来的成矿物质，仅有一部分聚积为矿体，大部分则分散在围岩中形成原生晕。因此，矿体、蚀变带和原生晕都是成矿作用的产物。成晕元素的迁移形式：成晕元素及其伴生元素在热液中的迁移以：离子、原子、分子的形式进行迁移，主要以络离子的形式进行迁移成晕元素迁移的方式：成晕元素迁移的方式主要是渗透作用和扩散作用、气相运移。1）、渗透作用：热液在压力梯度的作用下，元素通过溶液沿裂隙，向着压力由大到小的方向迁移的过程，称渗透作用。渗透作用过程中，溶液在所流经的围岩裂隙中会留下矿液活动的痕迹——形成矿体和原生晕。渗透作用是热液迁移的主要方式。晕的规模较大，主要发育在裂隙构造发育的地段。、扩散作用：在体系里存在浓度梯度的条件下，元素的质点自动从高浓度向低浓度迁移，直到各处浓度相等为止。只要体系内存在浓度差，无论溶液和气体是处于流动状态还是静止状态，都将发生元素的迁移，质点扩散的方向与溶液流动的方向无关；扩散作用的速度较慢。扩散晕的规模一般较小（几米到十几米）；晕中元素含量的变化较规则，扩散晕中元素的含量自矿体边缘向外随距离增大，呈对数曲线下降。、气相运移：成矿热液中一些元素以气体状态逸散到近矿围岩中去的作用称为气相运移。如：Hg、As、B、F、Cl、I等易挥发元素，在一定的温度、压力条件下可以气相迁移进入矿体周围的岩石中形成范围宽广的原生晕。影响原生晕形成的因素：1）、元素自身的地球化学性质热液中金属元素主要呈络合物形式迁移，元素络合物的稳定性是多种地球化学性质的综合反映。可用络合物的电离平衡常数来衡量络合物的稳定性。例如：不稳定常数大的元素：如W、Sn、Mo、Bi、V等元素，常在很高温度下就不稳定而离解沉淀。因此，它们的异常距热中心很近。不稳定常数小的元素：Hg、As、Ba、Sb等元素不稳定常数小，络合物在低温条件下仍相当稳定，它们往往迁移较远，异常远离热中心。2）、含矿热液本身的性质：热液中元素的浓度、元素的迁移形式、热液体系的温度和压力；3）、岩石和地层的构造特征：断裂、破碎带、接触带、地层层理、岩石的节理、片理及气孔构造等构造空间，不仅是热液活动的通道，而且是矿石沉积的主要场所。也是热液矿床原生晕发育的主要空间部位。指示元素★（考）：所谓指示元素就是天然物质中能够提供找矿线索和成因指示的化学元素。这些元素通常能够形成清晰异常、并能够较为直接的指示矿体存在空间位置，能分辨矿石类型或者能反映异常形成机理。元素分类（填空）1）成矿元素：如Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等；2）伴生元素：如Ag、As、Hg、In、Cd、Ga、Ce、Co、Bi等。成矿元素和伴生元素的划分是相对的，在一定条件下的成矿元素，在另一条件下则是伴生元素。同样，在一定条件下的伴生元素，在另一条件下则为成矿元素。3）矿化剂元素：如F、CI、S、B等，这些元素往往和主要成矿元素形成易溶的络合物，对成矿元素的迁移起重要作用。4）控矿元素；如K、Na、Ca、Mg等，它们的含量，可决定热液的pH条件，从而控制着成矿元素的沉淀与溶解。5）贯通元素：在不同类型的热液矿床中都能经常出现，能够提示多种矿床类型存在的元素，称为贯通元素。6）探途元素：将能够作为寻找盲矿指标的中远程指示元素称为探途元素,如：汞、砷、锑、银。异常衬度（K）——异常清晰度的度量★分带：1．浓度分带浓度分带是同一组分的含量自矿化中心或异常中心向外有规律变化的现象。组分分带:是原生晕中不同指示元素在空间分布上有规律变化的现象。空间分带①垂直分带热液矿床原生晕的垂直分带性，表现为不同指示元素在不同标高上发育的差异，及由此导致的一系列派生规律；在不同的高程上产生不同的元素组合；某些元素对的比值随深度的增加而发生有规律的变化。②水平分带原生晕的水平分带是指示元素在现代水平方向上，异常发育的强度、范围的规律性变化特征。B．成因分带原生晕的垂直分带性和水平分带性，都是针对现代空间方位说的，不涉及矿体和原生晕形成时的产出状态。实际上，矿体或原生晕的产状，陡倾斜矿体和缓倾斜矿体，对于分带规律是有一定影响的。C.B.格里戈良认为晕的分带性是一个矢量的概念，热液运移有方向性，总是向压力降低方向运移，他的分带性，能反映热液流动方向性，具有成因意义，故称为成因分带。他结合矿体的产状将原生晕的分带性划分为：轴向分带、横向分带、纵向分带三种类型。陡倾斜矿体周围原生晕的：Ⅰ：轴向分带：沿矿体轴向，即沿矿液运移向上的元素分带。主要是由渗透作用造成的分带。在矿体产状为陡倾斜的情况下，轴向分带则与垂直分带相一致。Ⅱ：横向分带：垂直于矿体走向方向上的元素分带，主要是由扩散作用造成的分带。在矿体产状为陡倾斜的情况下，横向分带与水平分带相一致。Ⅲ：纵向分带：顺矿体走向所反映的元素分带横向分带与轴向分带同纵向分带不同，它的分带性取决于矿体中和晕中的元素浓度、元素的活动性及其在围岩中的背景含量。一般来说，横向分带的前几个元素（晕宽度最大的元素）正是该矿床矿石的主要成矿元素。同时，横向分带还与矿化剥蚀水平有关。不同剥蚀程度即使在同一矿化上，分带特征也不相同。原生晕轴向分带研究方法★（考）（1）作图法直观对比各元素异常在剖面上的发育特征，包括异常发育程度、范围（面积）、异常强度。其中，最关键的是要作出各元素的垂直剖面图，根据各指示元素浓度中心在空间上的相对位置，异常未封闭的开口方向，收敛趋势确定元素的分带序列。二，计算法（课本p164）分散矿化晕：具有热液矿床原生晕某些特点，但经过验证其下部不含工业矿体的地球化学异常。分散矿化的地球化学异常数量较大，常常超过矿化异常。多建造晕:是由成分和形成条件不同的两个以上成矿建造，在空间上共存而形成的结构复杂的地球化学异常。多建造晕实际上是一种复合晕。多建造晕典型特点：是具有不同特征的指示元素组合。当出现已知成矿建造以外的某些元素的异常时，就应当考虑可能有另一建造的出现。岩浆矿床原生晕主要特征地幔和地壳物质重熔或地壳物质被同化和交代形成的岩浆矿床的原生晕，均为典型的同生异常，具有以下共同特征；（1）岩浆矿床的原生晕和矿体、矿化、含矿母岩均为同源产物，它们只是同一地质作用中元素集中程度不同的结果。（2）矿体、原生晕和含矿母岩没有明显的界线，是逐渐过渡的。（3）原生晕发育在矿体周围，特别是矿体上方的母岩中。一般说来越接近矿体，异常强度越高。（4）矿体和原生晕的产出常和一定的岩相带有关。岩石地球化学适用测量的条件:岩石地球化学测量适用于基岩天然露头良好或有人工露头的地方，或有探槽、浅井，坑道，钻孔等工程揭露出基岩的地方,从理论上讲，凡是能够形成原生晕，而这种晕又能为我们所发现的矿床，都可用这种方法去寻找;岩石地球化学测量的作用：①在区测、普查阶段多用于评价岩浆岩、地层、构造的含矿性，圈定找矿远景区；②检查、验证次生异常、圈定找矿目标③在详查、勘探、开采阶段则用于判断剥蚀程度，寻找盲矿体(即埋藏在岩中从未出露到地表的矿体),以及寻找无宏观找矿标志,肉眼难以识别的矿体;主要从以下三个方面进行研究：④评价岩浆岩，地层、断裂构造、蚀变岩的含矿性评⑤指导勘探工程⑥利用多建造晕或叠加晕预测深部矿体四次生晕的形成：当矿体及其原生晕在地表风化后，它所形成的土壤与岩石风化所形成的土壤在成分上存在着显著的差异，成矿有关元素含量会明显增高，即有次生晕的形成。这种次生晕是指示被土壤覆盖的矿体和盲矿体存在的一种标志。次生晕的形成过程中元素迁移成晕的主要方式：1)机械迁移元素呈固相(包括原生矿物或难溶的次生矿物的碎屑)进行迁移称为机械迁移。①矿石风化过程中：a.逐渐由大块变成细小的碎屑；b.剥蚀作用由地表面不断向下进行，风化侵蚀面也不断向下延伸；c.矿石的碎屑相对得由下层土壤逐渐变为上层土壤；d.风化作用总是从地表向深处进行，因此，上层的土壤比下层遭受的风化作用更强一些，颗粒变得更细一些；②由于水、风等的作用使细小碎屑发生水平移动：a.越接近地表位移越大。矿石碎屑由原矿体位置向外迁移，矿体附近围岩的碎屑向原矿体位置迁移。b.由于矿体上覆土壤中有矿体或原生晕的碎屑的存在，使某些元素的含量显著高于正常岩石所形成的土壤中的含量，而形成次生分散晕，次生晕的位置和矿体的位置常常存在一定的空间位移。③当地面有一定坡度时，由于重力等作用，使地表疏松物向下坡滑动，越接近地面下滑的速度和距离越大，从而使晕发生位移。④此外由于重力、冰川，风的作用及地表水的冲刷，还可使矿石破坏后的碎屑被搬运离开矿体一定距离，而形成离矿较远的次生晕。机械分散晕：通过机械迁移的方式形成的晕叫做机械分散晕。2)水成迁移元素在水溶液中呈分子、离子、络离子或胶体等形式进行迁移称为水成迁移。有些元素可在水中以胶体的形式迁移，在风化带中有正胶体和负胶体，当胶体在土壤层中发生凝聚，这些金属亦可固定在土壤中。水成分散晕：通过水成迁移的方式在土壤中形成的晕称为水成分散晕。3)生物迁移（1）矿体附近的植物通过根系能从矿体附近的土壤中吸收一些微量元素，如Gu、Co、Ni、Pb、Zn、As、Sn、Be、Mo、Ag、Au、Mn、V、U等而进入植物的各种器官中,使得矿体附近土壤环境中生长特殊的植物，形成独特的外貌特征，可指导找矿如铜草；（2）当这些特殊的植物的枝、叶落在地面腐烂后，其中所含的元素又转入地表水及地下水中，一部分再次被植物吸收，另一部分聚积在腐殖层中，其余部分随地下水下渗到更深的土壤层中，也可被Fe、Mn氢氧化物或粘土矿物等吸附，使一些元素聚积在土壤层中，使土壤中某些成矿元素或伴生元素聚集，而形成分散晕，这种晕称生物成因的晕。4)自然电场迁移在表生带中金属硫化矿和地下水接触时，由于环境的氧化还原条件不同：潜水面以上：矿体处于氧化带，失去电子，带正电，溶液带负电；潜水面以下：矿体处于还原带，得到电子，带负电，溶液带正电；从而使潜水面上下矿体之间、矿体和地下水接触面之间、潜水面上下水体之间出现电位差，于是产生自然电场，电流方向如图所示。在电场作用下土壤溶液中的阳离子按实线轨迹运动。3)次生晕和矿体的空间关系★（考）次生晕相对于矿体的空间位置主要受地形、矿体产状和土壤厚度所控制。a.当地形平缓，矿体直立，矿体可位于次生晕的晕内高含量中心附近即为矿体顶端在地面投影位置。b.当地形平缓，矿体倾斜，虽然矿体可位于次生晕的边界范围内，而晕中高含量中心不与矿体顶端在地面投影位置对应。矿体倾斜越缓，和地面的夹角越大，疏松层越厚，矿体距晕中高含量中心越远。（我爱孙嘉妤）c.当地表倾斜，矿体直立，晕中高含量与矿体不对应，晕中高含量会向地形下坡移动。地形坡度越大，疏松层越厚，两者距离越远d.当地表倾斜，矿体也倾斜，且矿体倾斜与地表倾斜相反，次生晕分布于矿体下坡方向，矿体倾斜越缓，或坡度越大，坡积物越厚，晕中高含量中心位移越远，甚至矿体完全可能产于晕外上坡方向。e.当地表倾斜，矿体也倾斜，而矿体倾斜与地表倾斜方向相同，矿体可能在次生晕高含量中心上坡方向，也可能在下坡方向。土壤地球化学测量的适用条件：适用于残坡积层发育的地区；在有利条件下，亦可用于运积层(如冰碛层、冲积层，风成物等)覆盖地区的找矿。（土壤地球化学测量使用条件和技术要点（很可能要考））土壤地球化学测量的应用：土壤地球化学找矿是一种成熟、有效的常规地球化学找矿方法，特别是在疏松层广泛覆盖区，它是一种有效的找矿方法。它既可用于以下几个方面：①区测及普查阶段：用来评价被残坡积层覆盖的岩浆岩、地层和构造的含矿性，圈定成矿远景区（1∶20万-1∶5万地球化学调查）;②详查勘探阶段：寻找被残坡积层和运积层等覆盖的矿体，间接找盲矿。③已用于寻找的矿种有Cr、Co、Ni、W、Sn、Mo、Cu、Pb，Zn，As、Sb、Hg、Au、Ag、Mn、V、U、P等。④寻找地热和石油的试验。⑤圈定被残坡积层覆盖的地质体的界线。⑥区分物探异常是矿异常或非矿异常。五分散流的形成：矿体及其原生晕中的元素，在地表水和地下水的冲刷、溶解作用下，使成矿有关的元素部分被水带入水系中，在一定的条件下沉淀出来则形成分散流。分散流主要是水的机械冲刷作用和化学溶解作用形成的。分散流的特点：①规模大：一个中等的有色金属或稀有金属矿床，在下游几公里到几十公里的河床沉积物中就能有所显示。②代表性强：水系沉积物的化学成分可以代表该水系范围的平均成分。每一条水系，可以看作是一个“漏斗”，在水系沉积物中汇集了该水系流域内的所有地质体的风化产物。因此，可以把水系沉积物看成是该水系所流经的盆地内受到剥蚀的地质体的代表性样品。③容易发现：衬度通常比土壤异常低一个级次，但用一般的化探快速分析方法，即使是半定量的方法也能可靠地发现它们。形成分散流的元素迁移方式：机械迁移和水成迁移指示元素含量随河流的不同位置而变化。根据指示元素含量沿水流方向的变化，可将分散流分为“头部”和“流带”。分散流的“头部”：指示元素进入水系的近矿源地段，含量高、变化幅度大的部分；分散流的“流带”：分散流的“头部”以下的水系中指示元素含量低，并随支流的汇合呈阶梯式下降，直至趋于正常含量的部分。分散流的衰减模式：分散流中指示元素含量沿水流方向随支流汇合呈阶梯式下降，直至趋于背景含量为止，称为分散流的衰减模式。分散流与矿体的空间关系矿体的形态及其相对于水系的位置对分散流的形成有很大的影响。=1\*GB3①水系直接切割矿体：异常含量较高，变化幅度大，组分较复杂，延伸长度较大。第二节、分散流的发育特征在接近矿体的沟谷中能见到有明显矿化现象的砾石，或者在水系沉积物中能见到一些与矿有关的原生矿物或次生矿物。沿异常追溯有可能发现矿体。矿体位于分水岭地段，且直接受到割切，此时分散流形成呈现明显的峰值，最有利于分散流形成。②水系不直接切割矿体：异常含量较低。水系中分散流的存在只是反映整个汇水盆地可能有矿存在，矿体可能存在于河谷的两侧斜坡上或者是河谷上游及其分水岭地段。水系沉积物测量结果仅能提供有找矿远景的地段。矿床位于较大水系附近的沟口，是最不利于分散流形成的条件。水系沉积物地球化学测量的适用条件①适用于地形切割较好，水系发育的中低山区和丘陵低山区。在地形平坦，水系不发育的地区，其应用效果受到限制。②由于它能适应多变的自然条件，在现阶段大面积区域化探和普查找矿工作中，是一种效率高，投资少，效果最好的查明成矿远景区的方法。③用于寻找的矿种有：这种方法适用于铜、铅、锌等多金属矿床，也适用于钨、锡、钼、铌、钽、铍、铀等稀有金属和放射性铀钍矿床，特别是金银贵金属这类“隐矿物”矿床。现已用于寻找的矿种有：Cr、Ni、W、Sn、Mo、Cu、yb、Zn、Sb、Hg、Au、Ag，Be、Nb、Ta、U、P等。④可为岩浆岩和地层的时代划分、对比以及追踪断裂构造提供依据。内地及沿海中低山、丘陵地区区域化探以水系沉积物测量为主。六金属硫化物矿床的水化学标志：1、水中主要成矿元素及其伴生元素含量高：高出背景几倍到几十倍，甚至数百倍；2、水中SO42-含量高：由于金属硫化物氧化产生大量的可溶性硫酸盐及硫酸，因而使中SO42-大大增加，可超过正常水中含量的20—30倍;3、SO42-／Cl-比值高：由于硫化矿床氧化时水中SO42-增加，C1-含量却不增加或变化很少。这样SO42-/C1-比值显著增高，可以作为硫化矿床存在的标志。通常SO42-/C1-≥2时，既显示为硫化矿水异常。4、pH值降低：这使得很多金属硫化物矿区的地表及地下水的pH值降低，SO42-含量增高，并富集金属离子。由于硫化矿床氧化生成大量的硫酸，使H+浓度增高，pH值降低，较正常值降低。一般天然水PH=7，石灰岩地区天然水pH=8，潮湿地区和富含有机质的天然水pH=6.5，因此不同地区PH值的背景是不同的，判断异常时要根据当地的背景决定。水化学异常的动态特征由于矿体产出条件不同，其水晕常随季节性的变换而呈现出不同特征。（1）矿体产于潜水面之上：水晕只在降雨或融雪期，有下渗水通过矿体时形成水晕。在干旱期，没有下渗水时，水晕消失，这种水晕称暂时型水晕。（2）矿体跨越潜水面：这是一种常年均可检出的水异常，但强度随季节明显波动。由于平时水晕中元素由潜水面以下的矿体供给，形成常年存在的水晕。当降雨融雪时，暂时下渗水又从潜水面以上的矿体中淋溶出大量元素，叠加在平时的水晕之上。这种水晕称波动型水晕。（3）矿体产于潜水面之下：水晕中元素含量比较稳定，一年内变化微弱，故称稳定型水晕；当矿体埋藏在很深时，可在泉水中发现水晕，有时在河水中能发现其弱异常。水文地球化学测量的适用条件（适用于哪些矿床？）①水文地球化学测量适用于地形切割中等或较强、水系发育、水系受地下水补给的地区。通常：井水、泉水多由地下水补给；一级水系在旱季也主要由地下水补给，因此，旱季采样主要反映了深部矿化信息。②地形平坦，水系不发育或水系完全由地表水补给的地区，应用效果不佳。七汞气异常的形成汞是典型的亲硫元素，在内生热液作用中与Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Cd、In、T1以及As、Sb、Bi、Se、Te等密切伴生，主要以类质同象赋存于许多金属硫化物中，低温阶段还能形成自己的独立矿物。在内生过程中汞及其化合物呈气态迁移，但内生过程中形成的气体异常，早已消失殆尽，现在实际观察到的气体异常都是新生的。一切含汞量高的地质体，都可能成为汞气异常的来源：例如：硫化物矿床、氧化物矿床、富汞岩石、地热田、油气田、人工污染源等。在存在汞气异常来源的体系上方的土壤空气和大气中汞相对浓集，可形成汞气晕。土壤汞气异常的特征1、含量高：可高于背景几倍，几十倍，甚至上百倍。地表大气中，汞的背景含量为0.2-10ng/m3，火山气中常高达几百—几千ng/m3，金属硫化物矿区大气则常为30-1000ng/m3。2．指示深度大：地表土壤中汞气异常与下伏矿体之间的距离可比汞的原生晕范围大得多。3．位置相吻合好：地表所测得的土壤气异常的范围，大体上与矿体在地表的投影位置相吻合。壤中气汞量测量适用条件：矿体含汞量要高于围岩，且有一定规模并不断释放游离汞，围岩构造裂隙发育，使汞蒸气渗透扩散有良好通道；疏松层厚度不能太小，以利于汞蒸气在疏松层中储存。一般要求疏松层厚度≥0.3m。八紫罗兰灰分中Cu的含量与土壤中Cu的含量之间的关系实验：I区：土壤中Cu含量不高时，两者呈现某种正相关关系；Ⅱ区：土壤中Cu含量达到一定浓度时，灰分中的含量呈现某种饱和趋势；Ⅲ区：土壤中Cu含量继续升高，灰分中含量急剧升高，植物发生中毒症状，如出现枯萎、变色，不开花，植株矮小等病变。至甚出现适应这种条件的新品种,成为指示植物。在一般的矿区土壤中成矿主要元素及伴生元素的含量不高，大多在I区，所以植物的外貌变化不大，但其中的元素含量却显著变化了。因此可广泛地通过发现灰分中的地球化学异常来找矿。指标植物：在特定的矿床上生长的特定植物叫指示植物这些植物与一定的地质条件相联系。例如：①海州香薷（rú）（铜草）为一年生草本植物，铜草喜弱酸性砂质含Cu400ppm以上的土壤，而且随着土壤中Cu含量升高及pH降低，由稀疏高大多分枝的植侏变为密集不分枝的瘦小植株，并且红色调加重，甚至幼年植株的茎已呈暗紫色。②瞿（qú）麦：它是长江中下游地区铅~锌矿化的指示植物。③箭叶堇菜：铀矿指示植物。生物地球化学测量的适用条件和作用1、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(如森林区)，用于寻找盲矿和被疏松层覆盖的矿体，尤其是在外来物，如冲积物、风积物、巨砾堆积、冰碛物覆盖区，只要植被发育也可用此种方法。2、生物地球化学测量的应用据现有文献资料，对Fe、Mn、Cr，Co、Ni、W、Sn、Mo、Cu、Pb，Zn、AgAu、U，V等矿床所作的研究，都发现了生物地球化学异常，故可用于寻找这些矿床。气液包裹体：是指热液成矿过程中矿物生长时把一部分成矿溶液包裹在矿物中，至今还在矿物中呈气、液相存在的那一部分物质。包裹体一般都小于0.01mm，大量的包裹体在2×10-5mm左右，包裹体虽小，但其数量相当多。据统计，在某些矿床的石英中1cm3体积中有100万个~1000万个包裹体。均一温度：成矿溶液被包裹时是一相的，而后冷却才产生气相和液相。我们把它加热到一定温度，又会变成一相(如变为液相或气相)，这时的温度叫均一温度。此温度相当成矿溶液被包裹时的温度下限。将样品磨成0.1~0.5mm厚的薄片，在显微加热台上即可测出均一温度。爆裂温度：当包裹体加热到均一温度后，若继续增温，包裹体内压增大，超过包裹体腔壁所能承受的压力，则包裹体会爆裂而发出响声，爆裂时的温度叫爆裂温度。将样品破碎成0.25~0.5mm的颗粒，用热声爆破仪即可测出爆裂温度。爆裂温度是成矿温度的上限。九一项完整的地球化学调查过程，一般可以分为五个阶段：第一阶段：工作设计（资料收集、踏勘、方法试验、设计编写）；第二阶段：样品采集（样品加工）；第三阶段：样品分析；第四阶段：资料整理（异常解释评价与验证）；第五阶段：报告编写与成果提交。工作设计书的编写①在踏勘、试验工作的基础上编制工作设计。工作设计对工作的目的任务、化探方法选择的依据、工作方法、质量要求、工作量及进度计划，最后提交的成果都应阐明。②工作设计是指导化探工作开展和保质保量完成任务的行动计划。③工作设计编制完毕并经上级批准后即执行。为了使工作的设计符合实际，科学可行，要组识专门人员进行可行性研究再编写设计书。1、资料收集与研究：搜集、熟悉工作区及邻近地区已有的地质、矿产、找矿勘探、开采、地形、地貌、气候、植被、疏松物覆盖情况，水系分布、测绘等资料，了解前人工作程度。2、勘选区踏勘：在研究上述资料的基础上，进行现场踏勘，检查验证前人的成果，补充收集所需的资料。在这过程中常常要采集1—2套有代表性的岩石、矿石标本和样品，进行鉴定分析，以了解矿物及元素共生组合特点，且有助于指示元素的选择。3、实验研究：在开展化探工作缺乏依据或为了选择合适的方法与技术，以及研究化探找矿中的特殊问题时，可先进行试验。试验工作有以下几种：1）方法试验：是解决化探方法的有效性。通过试验了解异常发育的基本特征，确定何种化探方法最适用；2）技术试验：是解决某些具体的工作方法和技术，以达经济合理的目的。例如：采用怎样的采样和样品加工处理方法，选择哪些指示元素和分析方法等才比较适宜。方法试验和技术试验常在踏勘阶段一并进行；3）专题试验：是解决某些专门性的问题所进行的试验。如为解决工作中碰到的疑难问题所进行的试验，新的化探方法的试验等，这种试验进行的时间视需要而定。4、编写设计：在踏勘试验工作的基础上编制工作设计。具体编写内容：①工作的目的任务；②化探方法选择的依据；③工作方法、技术、质量要求、工作量及进度计划；④实施方案；⑤最后提交的成果都应阐明。化探方法的选择1、选择的依据：根据工作的目的任务结合工作区地质、地球化学特征、自然地理条件，如：地形，气候，疏松物覆盖情况、植被、水系等和经济效益选择化探方法。2、方法的选用1）．区域化探：它涉及的面积大(几百到几千平方公里或更大)，其目的是迅速圈出成矿的远景区，以便进一步普查和详查。在中低山区，甚至是高寒山区水系发育时，宜采用水系沉积物地球化学测量，有条件配合水化学测量，在地形平缓、残坡积层分布广泛，水系不发育时才用土壤地球化学测量。水系沉积物地球化学测量或土壤地球化学测量阶段配合少量岩石地球化学测量，以研究岩浆岩、地层、构造的含矿性，以及计算图幅中元素的平均含量和不同地层，岩石中元素的平均含量。每个地质单元取30以上至lOO一200个样。2)．化探普查：涉及面积较大(几十到几百平方公里)。一般是在成矿特点基本查明的地区或已知矿区外围进行。①区域化探采用水系沉积物地球化学测量时普查阶段仍使用水系沉积物地球化学测量，配合水化学测量，②区域