气体地球化学

气体地球化学找矿方法姓名:熊琦学号:2013127068目录一．气体地球化学发展简史二．气体地球化学学科特点和研究范三．气体地球化学找矿四．结语

空气及其化学成分或许是人们最熟悉的气体。生命起源、物种的进化，人类的生存等与大气息息相关。随着生产力的发展、社会的进步，人类对气体的认识随之而加深。烃类气体的可燃性是首先引起人们注意和加以利用的性质。

关于地球内部存在大量气体的假说，是人们十分关注的问题。大量的观察事实表明，地球的脱气作用是一直进行着的全球过程。“固体”地球含有丰富的气体。近年来，对各类地球气体进行了大量的研究工作，涉及众多的研究领域，包括：大气和水圈的成因和演化、地球内部状态及动力学过程、板块构造、地震机理和预报、火山喷发作用、油气和其它矿产资源勘探以及全球环境演变等。

一．气体地球化学发展简史

进入80年代，气体地球化学有了长足的发展，现代实验技术（气体组分和同位素分析技术）的引入，使得对地球气体的研究引起了科学界的广泛关注，其研究领域、研究深度均迅速扩大和发展，气体地球化学已成为一门独立的前沿学科。其主要标志是：

1.气体地球化学实验技术突飞猛进的发展

2.对各种类型地球样品的深入系统研究，已在不同的领域形成了一个个分支研究领域，从基础理论到应用研究构成了一个完整的学科体系。

3.对各种类型样品的气体组成和同伎素组成特征的研究，已进到对某一地质体系或地质过程的研究。

4.资源、环境和灾害是当代人类面临的三大问题，这不仅是其他地球科学家关注、研究，以期获得重大突破的问题，也是气体地球化学家们所研究的对象。

5.气体地球化学是在众多地球科学学科基础上，采用现代科学校术的成果迅速发展起来的一门综合性边缘学科。

一．气体地球化学发展简史研究范围

自然界存在的各种气体（包括人工排放物）主要是元素周期表中H、N、O、S、卤素和稀有气体等形成的单质或化合物。根据气体组分的特征，可将其分为三种类型，即以甲烷为代表的烃类气体，以CO2、N2、O2、H2、H2S等为代表的非烃类气体和周期表的零族元素稀有气体。气体地球化学主要是研究这些气体的地球化学特征、成因类型、运移、聚集规律及其所参与的地球动力学过程和表征的地质学意义。二．气体地球化学学科特点和研究范围

学科特点

从学科的特点，气体地球化学研究应立足于全球性、统一性的整体研究，在方法手段上应立足于从宏观到微观，高精度的分析测定和多学科的综合交叉研究；其研究成果既要发展气体地球化学学科理论体系和实验技术系统，更要在资源勘探开发、生态环境保护、地质灾害防治上得到实践的检验。气体地球化学的发展将体现多学科的相互渗透、交叉和综合。同时也将会促进相关学科的发展。二．气体地球化学学科特点和研究范围

气体地球化学勘查是以测量与矿床在成因上及空间上有联系的某些气体元素或化合物的异常进行找矿。有些元素和化合物在地壳中呈气态迁移是很普遍的现象,在各种地质成矿过程中,由于多种气体的参与,形成了各种有价值的气体晕圈,成为找矿的指示标志。目前除Hg蒸气以外,用于气体地球化学勘查的指示元素,还有CO2、H声及He、Rn等惰性气体、卤素气体、碳氢化合物和氢化物。三．气体地球化学找矿

三．气体地球化学找矿随着新一轮世界矿产勘查开发热潮的到来,向新区和覆盖区要矿的呼声越来越大,开发大测深的勘查技术已成为世界各国政府和各大矿业公司的共识。正是在这种背景下,气体测量方法由于气体的强穿透性,能够用于勘查隐伏矿而受到许多勘查地球化学工作者的重视。尤其是近年来随着分析测试技术的发展,以及物质迁移机理的深入研究,使得这种方法的广泛使用即将成为现实。许多事实已证明气体可直接或间接地指示各种地质成矿过程,能快速地向上迁移,将所携带大量的与深部矿化作用有关的物质带到地表,在地表形成气体晕或离子晕。该方法探测深度可超过1000m。三．气体地球化学找矿1.CO2找矿方法

CO2广泛地赋存在各类现代沉积物和各类岩石、矿物中,在长期的地质地球化学作用下,形成大量的富集,为CO2用于找矿提供了地球化学依据。目前,以CO2为手段用于找矿的方法有以下几种:1.1土壤后生碳酸盐找矿法后生碳酸盐称“△C”法,它是针对寻找油气田建立起来的。1.2

土壤热释CO2找矿法热释CO2找矿方法是通过对土壤样品加入一定量的蒸馏水加热煮沸,然后测定其所释放出的CO2浓度来发现矿体的一种找矿方法。1.2.1

土壤热释CO2找矿实例

A.南京栖霞山铅锌矿床图1.南京栖霞山铅锌矿床40线原生晕剖面异常图1.2.1

土壤热释CO2找矿实例

从钻孔岩石热CO2的测定结果上看(如图1),CO2具有一定的浓度分带性。内带异常(>800PPm)分布在矿体最宽、最富的部位;中带异常(400一800PPm)不很发育,紧围绕矿体,业沿F3断层展布;外带异常(200一400PPm)范围较宽,沿矿体上盘的断层往地表延伸,中间一段为背景含量,近地表处又出现了一个外浓度带。矿体下盘异常不发育,收敛很快。据此特征,认为CO2物质来源于矿体,业随着地下水的活动而迁移,一直向地表扩散,形成上述空间上的分布模式。简言之,CO2异常与矿体有密切的空间关系。1.2.1

土壤热释CO2找矿实例B.安徽宣城铜山矿床

图2.安徽宣城铜山矿床26线土壤岩石热释CO2异常剖面图

1.2.1

土壤热释CO2找矿实例铜山26线热释CO2原生晕异常的空间分布特征与栖霞山40线剖面的分布特征基本相同。内浓度带(>600PPm)与矿体的范围吻合,中带(300-600PPm)比矿体宽2倍左右,而外带(150-300PPm)在矿体的前上方有一定延伸,中间一段为背景含量,但在矿体上方近地表处又出现一个CO2异常,内浓度带是由矿化和绿泥石化蚀变岩引起的,外浓度带直达地表,与地表土壤异常相对应,构成一个完整的异常分布模式。三．气体地球化学找矿1.3土壤全碳(指CO2总量,下同)测试找矿法二氧化碳的分析测试方法,目前主要有“热失重法、色谱法、红外吸收法、质谱法和化学吸收法”等。土壤全碳法主要采用气相色谱法。用气相色谱测定土壤中全碳主要用于寻找CO2气田和部分金属矿产。

四