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文档简介

勘查地球化学全册配套完整课件勘查地球化学1、概念2、发展史及研究现状3、中国区域化探4、GIS在化探中应用5、地气测量方法研究6、矿床环境地球化学调查7、地球化学(表生)报告编写8、同学交流报告(2次)勘查地球化学发展史和现状概念勘查地球化学(explorationgeochemistryorgeochemicalexploration)早期称地球化学探矿(geochemicalprospecting),简称化探。概念

虽然近年来化探在理论上、方法上、技术上及效果上的迅速进展,它己具有独立的理论基础、专有的术语和工作方法,己经从一种单纯的直接找矿方法发展成为一间新兴的独立应用学科

…勘查地球化学。由于地球化学找矿(化探)这一术语已深深扎根于专业文献及口语之中,所以,目前仍在延用。概念

国内外的一些学者对地球化学找矿下过各种定义,其中比较有代表性的西方国家的定义是:“地球化学找矿是基于系统地测定天然物质的一种或数种化学性质的任何矿产勘查方法。”(H·E·Hawkes等,1962)。苏联学者认为,地球化学找矿是根据基岩及覆盖层中、地下水及地表水流中、植物中和壤中、气中的含矿物质不明显的微观分散晕以发现矿床的一种找矿方法

(B·q·克拉斯尼科夫,1955)。概念

我们认为,地球化学找矿是一种以地球化学异常作为主要研究对象,以矿产普查为主要目的,并兼顾其它基础地质研究的系统的地球化学调查,她实际上是一门工程学。

目前,全球以矿产勘查为主要目的的传统化探正在渐渐减弱,而以环境和农业等多目标地球化学调查日益活跃。表明学科与社会需求已较好地结合。概念主要研究内容:异常的观察技术异常发育特征异常形成机制异常评价方法概念勘查地球化学矿床学地质学地球化学土壤学数学地理学矿床学方法分类一、按采样介质分岩石(原生晕)地球化学勘查土壤(次生晕)地球化学勘查水系沉积物(分散流)地球化学勘查水地球化学勘查生物地球化学勘查气体地球化学勘查等。方法分类一、按应用领域分矿产(金属)地球化学勘查农业地球化学勘查环境地球化学勘查油气地球化学勘查地热地球化学勘查构造地球化学勘查等。方法分类一、按应用范围和目的区域地球化学勘查矿区地球化学勘查地球化学普查地球化学详查关键名词介绍一、地球化学指标

地球化学指标是一切能提供找矿信息或一般地质信息的、能直接或间接测定的地球化学变量。地球化学指标包括参数性与非参数性两大类,前者测量结果可用数字表示,而后者只能定性地用有无、大小、强弱、深浅等描述。关键名词介绍一、地球化学指标指标种类:

化学元素的含量

特征存在形式

各种组合关系

同位素特征

物理化学参数关键名词介绍二、地球化学异常

地球化学异常,则是地质体中地球化学指标与周围背景有显著不同的现象。需要了解异常是相对正常或背景比较而言。有关地球化学异常概念的形成,有一个发展过程。

1936年,H·M·萨弗罗诺夫首先提出了矿床分散晕的概念。所谓矿床分散晕是指矿体周围或附近所存在的与成矿有关的特征元素的高含量带。这只是当时的认识,我们知道异常不仅仅只有正异常同时还有负异常。矿产勘查地球化学特点(一)应用服务广

地球化学找矿不仅适用于良好的露头条件,而且几乎在各种覆盖条件下,只要应用适当,都可以达到找矿效果。因此,它比传统的地质矿物学方法在矿产勘查中有更广的适用性。矿产勘查地球化学特点(二)快速、经济

在广大的发展中国家及边远工作程度低的地区,利用化探方法,可以迅速查明资源远景,提供矿产勘查的后备基地。如我国的青海、黑龙江等省的人烟稀少地区,就有快速发现大型矿床的例子。在地质研究程度较高的地区,则可以用来开展深部找矿预测,如鄂东地区,已知矿床密集,地质勘探工作程度很高,也有用化探方法找到深部矿体的例子。在一些发达的资本主义国家,地球化学找矿工作与环境地球化学调查相结合,成为常规国家基础制图内容之一。矿产勘查地球化学特点(三)指标直接

与物探方法相比,地球化学找矿更直接。因为物探方法是根据矿体与围岩的物理性质的差异来找矿的,所以它是一种间接的方法。化探直接分析成矿或伴生元素。矿产勘查地球化学特点(三)化探方法的局限性

它的应用一方面受景观条件的影响很大,因此,不分景观盲目应用往往会产生误导,目前的化探仍停留在经验阶段,而且主要适用于出露区。另外,化探在解决目标体空间几何性质方面,如矿体的形状、产状、埋深、倾向、倾角、厚技、延深等等,还缺乏有效的手段。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述国外已知最早有关地球化学找矿记述的古典文献,出现于中世纪。1546午在巳塞尔出版的一部叫做“论金属”(DeReMetallia)的著作中,就有对水化学找矿的详细描述,并分出了六类水质:盐质,碱质,硫质,硫酸质,铝质,沥青质(A·A·莱文森)。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述但是现代地球化学找矿的真正开始,是以快速、灵敏的微迹元素分析技术的应用为标志的。目前公认地球化学找矿创立于苏联。在1932年左右,有一批苏联的物探人员,为了解决物探异常的矿与非矿问题,在地质地球化学原理的指导下,系统采集地表的土壤样品,用光谱分析测定其中的成矿金属,最初是Sn,后来扩大到Cu、Pb、Zn、Ni、W等,他们把这一方法叫做金属量测量。不久,北欧诸国,特别是瑞典也开展了类似工作,但重点是在生物地球化学方面。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述三十年代出版的地球化学找矿方面的开创性著作,是由苏联学者H·M·萨弗朗诺夫,E·A·谢尔盖也夫完成的。A·n·索洛沃夫,C·丑·米列尔等人总结了在干旱地区大规模应用金属量测量的经验,编制了苏联的化探规范。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述一批苏联的地球化学家,如B·维尔纳茨基及其学生A·E·费尔斯曼,A·维诺格拉多夫等对地球化学找矿的理论基础的奠定作出了突出的贡献。挪威的著名地球化学家V·M·戈尔德施密特(Goldschmidt)在三十年代不但用光谱分析方法系统地研究了微量元素的分布,而且还提出了控制这些元素分布的基本规律。这些基本规律对找矿工作有着重要的指导意义。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述此外,澳大利亚的L·H.阿伦斯,前苏联的A·K·鲁沙诺夫,系统地总结了地质样品的光谱分析方法;美国的E·B·山德尔(Sandell)山发表了微迹元素比色分析的专著。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述在六十年代中期采用原子吸收法分析样品以后,全球在应用和进一步发展地球化学普查方法方面也取得了突出成绩。发展地球化学和地球化学普查方法方面的成就反映在战后历届国际地质大会的议程中。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述在墨西哥第二十届大会上(1956年),对这些问题给予了很大的注意。在哥本哈根召开的二十一届大会上(1960年),加拿大地球化学专家作了很有意义的报告:A·德列伊马尼斯作了关于冰川沉积物发育区金属矿床地球化学普查的报告,G.J.S.戈维特作了关于赞比亚铜矿地球化学普查的报告。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——概述在1968年于布拉格召开的第二十三届国际地质大会的资料中,刊登了“地球化学”分组会的42个报告的提要,其中有16个报告是关于地球化学普查方法的。后来,又定期召开了勘探地球化学家协会(AEG)会议以及国际地球化学和宇宙化学协会应用地球化学方法例会,大大促进了这一领域的国际交流。1983年,在赫尔辛基举行了两个协会的联席会议。从1972年起,勘探地球化学家协会在阿姆斯特开始出版发行了《地球化学勘探杂志》。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——加拿大加拿大的化探工作,最早由英属哥伦比亚大学的H·V·华伦从生物地球化学找矿开始。虽然在已知矿体上证实了有异常存在,但大多数人对这一方法不感兴趣。从1950年开始,加拿大地质调查所开始了对地球化学找矿的系统研究。早期的工作是用双硫棕比色测定贱金属,他们制定的冷提取方法,在训练有素的人手里是得力的工具,可以在现场快速分析。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——加拿大加拿大的化探工作,由于特别注意研究他们特有的自然条件,如冰川、永冻土、湖泊等,发挥了技术装备的优势,如直升飞机取样等,取得了显著的效果,他们在冰碛物覆盖区的勘查地球化学作出了创造性的贡献。加拿大的化探主要在地调所和私人探矿公司中进行,化探占他们的总投资12一13%左右,大学也是重要的研究力量(按人展开:Flether,Nicol,Levvisson)。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——美国美国的化探开始于1947年,最初是由H·E·霍克斯发起的。他在战后从地质调查所中请到一笔费用,就邀集了植物营养学家哈夫(Huff)等人从制定快速比色法人手,研究了在各种自然条件下岩石、土壤、植物中的异常特征。

1950年起,一些大的探矿公司也相继应用了化探方法。后来发展到全国性的扫面(U普查)。现在美国的化探主要集中在矿业公司应用,美国国家地调局研究重心转向环境地学方面。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——英国英国的经济地质学家J·S·韦伯(Wdbb)到美国、加拿大考察了化探的应用,回国后于1954年在伦敦大学帝国理工学院筹建了一个应用地球化学研究组,从事人材培养及方法研究。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——澳大利亚澳大利亚的地球化学勘查工作虽然起步比上述国家晚,但由于该国是矿业大国,发展速度快,其规模及效果举世注目。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展历史——前苏联苏联是现代化探的发源地,在苏联解体前其在应用规模、找矿效果及基础研究方面,处于领先地位。最初的化探工作在物探队中进行,1955年起,苏联地质保矿部规定,所有的地质调查机构都必须进行化探工作。据报导,苏联在1953一1977年间,用化探方法找到了100个工业矿床、100个工业矿体、800多个远景矿点。一些本来从事基础地球化学研究的机构和个人,也都转向研究化探原理和方法的方向上来。他们在基岩地球化学找矿(原生晕)及气体地球化学找矿方面进行了创造性的研究。1989年后,由于苏联解体,化探工作基本处于停顿状态。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展现状近年来,勘查地球化学重点转向环境和覆盖区化探方法技术研究上。在矿产勘查方面,由于分析技术的进步(ICP-MS),一些新方法、新技术如偏提取(含酶提取)等方法成为研究热点,而常规化探方面突破不大。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展现状虽然现代勘查地球化学经几十年的发展,在野外方法和分析手段方面已相当完善,已彻底摆脱发展初期与其它方法(物探等)竞争求生存的局面。但自九十年代以来,由于全球性矿业不景气和环保方面的双重压力下,西方国家的勘查地球化学面临着前所未有的挑战。勘查地球化学发展史及研究现状一、国外(一)发展现状近年来,历任勘查地球化学家协会主席均把求生存、应对挑战作为主要任务。化探市场在逐年萎缩,人才大量流失,从72年创办的《地球化学勘探杂志》去年因费用等问题而与荷兰出版社发生矛盾而与协会脱钩,协会新办的杂志Geochemistry:Exploration,Analytical,Environment。一个办了近30年权威期刊(SCI检索因子0.9)就这样与协会拜拜了,对出版社和协会都是巨大损失。西方国家的勘查地球化学家为生存多转向环境领域。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(一)发展史我国的化探工作,开始于五十年代初。当时建国伊始,百废待兴,矿产资源的勘探也是当务之急。1951年谢学锦、徐邦楔等在安庆月山进行了早期化探实验,用简易的化学方法研究了土壤、水系沉积物中的铜异常。并在这次实验中,发现了铜矿指示植物海州香儒(俗称铜草)。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(一)发展史

1953年初,在刚成立的地质部地矿司内设立了化探室。同年,在苏联专家的指导下及苏联光谱仪的引进,在地质部所属的物探队首先开展了金属量测量。我国于1954年起开展了

1:20万金属量测量,是世界上最早几个进行全国性区域化探工作的国家之一。其规模仅次于苏联。当时由于缺乏经验及方法技术上的不足,并且是作为地质测量的一种附属方法加以应用,因此工作的效果远没有充分显示出来。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(一)发展史

1956年冶金工业部成立了冶金地球物理总队的化探组,也进行了一系列的地球化学找矿工作。1957年,地质部成立了物探研究所,其中设置了化探研究室。1962年冶金工业部在北京矿山研究院地质研究所中成立了欧阳宗圻领导的化探研究室。1960年,在原北京地质学院设立地球化学专业和自已故曹添教授领导的地球化学及地球化学探矿教研室,开始系统培养这方面的专门人才。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(一)发展史我国于五十年代后期,谢学锦、邵跃等对原生晕的三度空间儿何模式和组分分带特征的研究,迄今已在近百个不同类型矿床,包括铅锌多金属矿、矽卡岩铜矿、斑岩铜矿、铜镍矿、汞矿、金矿、铁矿等进行了这种研究,大大提高了地球化学异常的解释推断水平。勘查地球化学发展史及研究现状

二、中国(一)发展史七十年代以来,通过二十多年的经验和人才积累,在大量找矿成功实例的证明下,在国际地球化学找矿大发展的形势影响下,我国的地球化学找矿事业进入了一个蓬勃发展的时期。现在,我国地质矿产部、冶金工业部、核工业部所属的几乎所有地质机构,从区域调查到生产矿山,都开展了各种类型的地球化学找矿工作,发现了大量远景地区、矿床及矿体。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(一)发展史1978年提出了“区域化探全国扫面”计划,并着手对区城化探的野外工作方法、分析方法、质量监控、电子计算机技术的应用、地球化学数据成图及解释推断方面,进行全面革新与研究。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(一)发展史1980年,我国勘查地球化学家的代表首次参加了国际勘查地球化学学术讨论会(在联邦德国汉诺威举行的第八屈国际勘查地球化学学术讨论会),引起了国外学者对中国化探的重视。随着全国扫面计划的实施,中国化探成就举世瞩目。1993,国际勘查地球化学家协会第16届勘查地球化学会议首次在中国召开,标志中国勘查地球化学全面走向世界,全国区域化探扫面成果世界领先。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(二)取得的主要成果

1、研制了内地及沿海低山丘陵区、高寒山区、干旱荒漠区、半干旱荒漠草原区、森林沼泽区的区域化探扫面方法技术,保证了全国扫面工作的顺利进行。截止目前,全国已完成扫面工作600多万平方公里。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(二)取得的主要成果

3、研制了一系列地球化学标准物质,计有岩石、土壤、水系沉积物、植物、金矿、铂矿、土壤有效态成分等九个系列81个标准物质,其中77个被批准为国家一级标准物质,为地球化学分析质量监控系统的建立提供了保证。已在国内各部门于余个单位和美国、英国、德国、加拿大等31个国家百余家公司使用,享有较高的信誉。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(二)取得的主要成果

4、发展了化探资料的计算机处理技术,研制了区域化探异常筛选评价系统,开发了化探数据处理资料解释成图工作站,省级区域化探数据库管理系统,在冀东、西南三江、北祁连、东昆仑等地区推广应用效果良好勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(二)取得的主要成果

5、开发研究了具有较大探测深度的寻找隐伏矿的化探新方法新技术:气体测量、金属活动态测量、地电化学方法、价态金测量等。

6、研制了野外现场或驻地分析仪器及设备。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(二)取得的主要成果

7、编制了全国39种元素(或氧化物)小比例尺(1:500万和1:1200万)地球化学图。该套图件清晰美观、信息丰富、可读性强,集中地反映了我国区域化探扫面成果,填补了全国小比例尺地学系列配套图件中地球化学图的空白。

8、拓宽了地球化学勘查应用领域,开展了环境与农业地球化学调查,制作了51种元素全国超低密度彩色地球化学图。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(二)取得的主要成果通过近十余年的研究开发,在地球化学勘查方面逐步形成了独具特色的勘查思路-迅速掌握全局,逐步缩小靶区,详查追索定位,并已制定出一系列成熟的工作方法,经推广应用,找矿效果十分显著,在我国的矿产勘查中发挥了不可替代的作用。据不完全统计,自“六五”以来,发现异常42880处,检查异常12053处,验证异常2314处,见矿1662处,见矿率11.5%,发现(扩大)并形成一定规模的矿床579处,其中大型矿床53处,贵金属矿床421处。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(三)目前工作空白区区域化探扫面覆盖区多目标地球化学填图勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(三)目前工作特殊景观区地球化学勘查方法研究1、1:20万区域化探2、1:5万化探勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(三)目前工作地球化学勘查新技术新方法研究1、覆盖区地球化学勘查方法

(1)战术性地球化学勘查方法;(2)战略性地球化学勘查方法;2、其它方法:Pt-Pd地球化学勘查勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(三)目前工作地球化学资源评价1、东天山2、西藏冈第斯山勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(三)目前工作国际地球化学填图76元素分析。勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(三)目前工作区域地球化学数据管理系统开发全国区域地球化学数据全国地球化学图编制勘查地球化学发展史及研究现状二、中国(四)存在问题队伍萎缩人员老化,水平下降设备相对落后缺乏明显的发展方向作业

每人选一篇化探方法研究文章,进行以下分析:1、前人资料分析情况2、所采用的研究方法3、地理及地质概况4、取得的主要成果5、以您个人观点,分析其存在问题并提出具体改进意见。下星期一上课时间同学上讲台交流。《勘查地球化学》

中国地质大学(北京)地球化学教研室《勘查地球化学》绪论 2学时岩石地球化学测量 4学时水系沉积物测量 6学时土壤地球化学测量 4学时水化学测量 2学时气体地球化学测量 2学时地气测量 2学时生物地球化学测量 1学时课程安排《勘查地球化学》偏提取技术 2学时石油化探 2学时地球化学数据库3.0 6学时GIS在化探中的应用 2学时自学 4学时课程安排勘查地球化学第一节绪论勘查地球化学早期称地球化学探矿,简称化探。由于近年来在理论上、方法上、技术上及效果上的迅速进展,它己具有独立的理论基础、专有的术语和工作方法,己经从一种单纯的直接找矿方法发展成为一间新兴的独立应用学科…勘查地球化学。

由于地球化学找矿(化探)这一术语已深深扎根于专业文献及口语之中,所以,目前仍在延用。一概念勘查地球化学第一节绪论

国内外的一些学者对地球化学找矿下过各种定义,其申比较有代表性的西方国家的定义是:“地球化学找矿是基于系统地测定天然物质的一种或数种化学性质的任何矿产勘查方法”。(H·E·Hawkes等,1962)。苏联学者认为,地球化学找矿是根据基岩及覆盖层中、地下水及地表水流中、植物中和壤中、气中的含矿物质不明显的微观分散晕以发现矿床的一种我矿方法(B·q·克拉斯尼科夫,1955)。现在,勘查地球化学(即地球化学找矿)是一种以地球化学异常作为主要研究对象,以矿产普查为主要目的,并兼顾其它基础地质研究的系统地球化学调查。一概念勘查地球化学第一节绪论实际上,勘查地球化学是通过采集各种介质样品,采用各种分析方法样品中元素或参数含量,研究地质体中元素或参数分布(地球化学背景和异常),来进行矿产普查或解决其它基础地质研究问题的地球化学调查。其理论基础(核心)是元素地球化学分散作用:一概念勘查地球化学第一节绪论勘查地球化学理论基础(核心)是元素的地球化学分散作用:一概念元素分散作用原生分散作用(岩石)表生分散作用(其它)岩石地球化学测量

岩石地球化学测量定义以岩石为采样对象,通过研究岩石中化学元素分散、集中所形成的地球化学特征来进行矿产勘查的一种地球化学方法。

概念第一章岩石地球化学测量应用条件

基岩出露地区 浅覆盖区(段)有工程揭露的地区应用范围在区域地质调查和矿产普查阶段:发现有利的含矿层或含矿构造,预测区域成矿远景;在矿区详查阶段:寻找盲矿、评价岩体含矿性和含矿构造、判断矿化体剥蚀深度。应用条件与范围第一章岩石地球化学测量找矿类型1、金、银、铜、铅、锌、砷、锑、汞、镍、钨、锡、铋等贵金属和有色金属2、铌、钽等稀有和稀土金属3、铬、钒、锰等黑色金属矿产的找矿工作应用条件与范围第一章岩石地球化学测量第一节地球化学背景与异常

异常下限区分异常和背景的界限叫做异常下(上)限,也叫背景上(下)限,是根据背景变化按一定置信度所确定的异常起始值。

确定异常下限方法:目视法(经验法)、长剖面法、直方图图解法、概率格纸图解法、计算法等。第一章岩石地球化学测量第一节背景与异常下限确定异常下限确定方法-目视法目视法适合于在地表或直接出露的强矿化地段应用。这些地区(段)地球化学异常往往非常发育,异常明显区别于背景,使人一眼就能看出。第一章岩石地球化学测量第一节背景与异常下限确定异常下限确定方法-长剖面法

在地质观察基础之上的,以对比矿化地段与非矿化地段的元素含量变化曲线来确定背景值和背景上限的方法。

在已知矿化地段做一条或几条通过矿化体的长剖面,使之延伸到无矿化地区。在无矿化地段元素含量波动范围的中间作一条平行于横坐标的直线,与纵坐标相交处即为背景值;在无矿化地段元素含量波动范围的顶部作一条平行于横坐标的直线,与纵坐标相交处即为背景上限。这一方法简单易行,但需要经验配合,并且仅适用于局部地区或矿区范围的化探工作。第一章岩石地球化学测量第一节背景与异常下限确定长剖面法背景值异常下限第一章岩石地球化学测量第一节背景与异常下限确定异常下限确定方法-直方图法

直方图图解法是建立于元素在地质体中成正态分布或对数正态分布的理论基础之上的。具体做法是将背景区样品含量由低到高按一定含量间隔分组,并统计各组样品的频数。再以元素含量为横坐标,样品频数为纵坐标绘制元素含量分布的频率直方图,再根据正态分布(或对数正态分布)曲线确定众数值和标准差的方法。用众数值代表背景值,从众数值的位置向右量取标准差的一定倍数(一般为2~3倍)确定背景上限。第一章岩石地球化学测量第一节背景与异常下限确定异常下限确定方法-直方图法

0.6Pmax第一章岩石地球化学测量第一节背景与异常下限确定异常下限确定方法-概率格纸法

概率格纸是一种特殊的坐标纸,它的纵坐标以正态分布积分函数值分度投影元素含量,由小到大对应的累积频率,横坐标以普通分度或对数分度投影样品的元素含量。如果研究对象是单一样品总体(如背景样品),实测数据投影点应基本在一条直线上,这也是借以检验数据是否服从正态分布的方法。其中50%分位数又叫做研究对象的中位数,代表地球化学背景特征;84.1%分位数相当于平均值加一倍标准差;97.7%分位数相当于平均值加二倍标准差。第一章岩石地球化学测量第一节背景与异常下限确定异常下限确定方法-计算法

计算法也是基于地质体中元素含量呈正态或对数正态分布基础之上的,采用统计学计算法用背景区的平均值(或几何平均值)和标准离差来反映元素的地球化学背景和异常下限。背景上(下)限的计算公式为:

Ca=Co士kS注意:计算背景平均值时,要剔除高值点。第一章岩石地球化学测量第二节岩石地球化学异常的形成热液活动过程中,富含成矿组份和伴生组份的汽水热液在内外营力的作用下,沿一定的构造通道迁移。当外界条件在较短距离内发生比较剧烈的变化,迁移平衡被打破,各元素便在一定的空间部位沉淀析出。在形成矿体和蚀变带同时,形成范围更大的地球化学异常带迁移方式主要为渗滤作用和扩散作用第一章岩石地球化学测量第二节岩石地球化学异常的形成

渗滤作用渗滤是指元素及其化合物在压力差的作用下随溶液运动而迁移的过程,所形成的岩石地球化学异常叫做渗滤晕扩散作用扩散是指热液体系存在浓度差的条件下,成矿成晕物质组份自动从高浓度区向低浓度区迁移过程第一章岩石地球化学测量构造因素

断裂、破碎带、接触带、地层层理、不整合面、岩石的节理、片理和孔隙等构造空间即是含矿溶液迁移的通道,又是成矿物质沉淀成矿的有利场所,也是矿床原生晕形成的主要空间部位。构造对成矿成晕的控制不仅是一个被动因素,也是造成系统内部变化因素,是热液迁移运动的驱动力之一。第三节影响岩石地化异常发育的因素第一章岩石地球化学测量岩性因素1、围岩的物理、化学性质影响化学反应的发生。2、岩中矿物成分对蚀变类型有决定性影响,控制着原生晕中的元素组合。如由铁镁矿的岩石常常发生绿泥石化,微斜长石往往蚀变为绢云母。不同的蚀变矿物之间有着物理化学性能,如元素组成、吸附性能等,形成不同的元素组合。3、岩石的孔隙度和连通性。孔隙度大且连通性好,才有利于热液迁移、孔隙度小、连通性差,则不利于热液迁移和渗透,容易形成“隔挡层”。第三节影响岩石地化异常发育的因素第一章岩石地球化学测量矿液的性质

热液中成矿元素的浓度,元素的迁移形式,热液体系的温度、压力等特征影响原生地球化学异常的形成。规模大的热液矿床总是形成规模较大的原生异常,这可用热液中成矿物质浓度较高或成矿作用时间长来解释。第三节影响岩石地化异常发育的因素第一章岩石地球化学测量第四节热液矿床岩石地化异常组分特征一、指示元素

指示元素种类: 成矿元素 伴生元素 运矿元素 控矿元素第一章岩石地球化学测量第四节热液矿床岩石地化异常组分特征一、指示元素

远程、近程指示元素

由于元素活动性的差异,热液作用过程中元素的迁移有远有近。根据晕中指示元素浓集部位相对于矿体的空间距离关系,将指示元素分为近程指示元素和远程指示元素。第一章岩石地球化学测量第四节热液矿床岩石地化异常组分特征二、指示元素存在形式

独立矿物 矿石和蚀变矿物中的混入物 矿物表面吸附或被孔隙水溶解 第一章岩石地球化学测量第四节热液矿床岩石地化异常组分特征二、指示元素存在形式

独立矿物

Pb方铅矿 Cu 黄铜矿 Hg辰砂第一章岩石地球化学测量第四节热液矿床岩石地化异常组分特征二、指示元素存在形式

矿石和蚀变矿物中的混入物 黄铁矿中镍 闪锌矿中铬 磷灰石中稀土元素

第一章岩石地球化学测量第四节热液矿床岩石地化异常组分特征二、指示元素存在形式

矿物表面吸附或被孔隙水溶解 花岗闪长岩中Pb、Zn、Mo、U

第一章岩石地球化学测量第四节热液矿床岩石地化异常组分特征三、指示元素组合含金石英脉矿床:As、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg斑岩铜矿:Cu、Mo、Ag、W、Pb、Zn、Mn、As第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕形态及术语原生晕剖析前缘部分(前缘晕)尾部(尾晕)下邻(下盘晕)上邻上盘晕第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕内部结构异常的连续性连续性好异常连续性差异常第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕内部结构异常峰值异常峰值第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕内部结构异常的均匀性均匀性好异常均匀性差异常第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕内部结构异常平均强度=异常范围内某元素含量总和异常范围或地段里的样品总数第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕内部结构异常衬值=异常强度背景平均值第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕外部结构线状异常和带状异常第一章岩石地球化学测量第五节热液矿床岩石地化异常形态特征一、原生晕外部结构等轴状与不规则状异常黑龙江西吉诺森林沼泽景观网格法土壤测量结果第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征一、浓度分带同一组分的含量在矿化中心或异常中心向外有规律变化的现象。为便于资料对比,一般采用内、中、外带三级划分岩石地球化学异常。一、浓度分带第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征二、组分分带原生晕中不同指示元素在空间分布上有规律变化的现象。垂向分带

垂直方向上分带现象(标高)水平分带水平方向上分带现象。第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征二、组分分带矿床原生晕垂直分带最早由前苏联的卡布卢科夫等(1973等)在某铀矿床上观察到,远晚于矿床分带现象的发现(1936年,艾孟斯)。第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征二、组分分带原生晕分带的研究作为化探二十世纪70年代中期最重要的成果而载入史册,主要工作由苏联学者C.B.格里戈良完成。第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征二、组分分带轴向分带沿矿体轴向,即矿液运移方向上元素分带,渗滤作用所造成的分带;纵向分带顺矿体走向所反映的分带现象纵向分带垂直于矿体走向上的元素分带 扩散作用造成的分带第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征二、组分分带轴向分带沿矿体轴向,即矿液运移方向上元素分带,渗滤作用所造成的分带;纵向分带顺矿体走向所反映的分带现象垂向分带垂直于矿体走向上的元素分带 扩散作用造成的分带第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征二、组分分带我国也是世界上最早进行原生晕研究的国家之一,1961在辽宁青城子原生晕找盲矿现场会上,使我国化探开始受到地学界的注目。第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征三、综合轴向分带序列

原苏联勘查地球化学家奥弗钦尼科夫和格里戈良(1975)总结了四十七个热液矿床的原生晕资料后得出的轴向分带序列(由前缘到尾部)为:

Ba(Sb,As,Hg)-Cd-Ag-Pb-Zn-Au-Cu一Bi一Ni一Co一Mo一U一Sn-Be-W第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征三、综合轴向分带序列

我国邵跃(1984)在多年工作实践申不断总结和完善原生晕分带模型,认为含矿热液温度变化是造成元素分带的主要因素之一,并根据元素沉淀析出的先后关系提出了从高温到低温的元素分带序列:

Cr-Ni(Co,Cu)-Ti-V-P-Nb-Be-F-Sn-W-Zn-Ga-ln-Mo-Re-Co(Au,As)-Bi-Cu-Ag-Zn-Cd-Pb-Au-As-Sb-Hg-Ba-Sr第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征地表剥蚀水平B地表剥蚀水平A矿体MoCu内Cu中带Cu外带Ag组分分带示意图第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征地表剥蚀水平B地表剥蚀水平A矿体MoCu内Cu中带Cu外带Ag四、研究分带的意义

1、判断矿化体剥蚀深度2、评价地球化学异常第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征五、研究分带条件与方法

(一)条件矿体三度空间坑道工程控制500米第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征五、研究分带条件与方法

(一)条件矿体三度空间钻孔控制500米第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征五、分带的研究条件与方法

(一)条件指示元素条件 只有选择合适的指示元素,才能得出正确的分带序列。第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征五、分带的研究条件与方法

(二)方法经验方法地表剥蚀水平B地表剥蚀水平A矿体MoCu内Cu中带Cu外带Ag分带序列:Ag-Cu-Mo第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征五、分带的研究条件与方法

(二)方法计算分带指数法(格里戈良计算法)500米1、计算元素不同标高线金属量(M)M=异常元素平均含量(%)*该元素异常宽度Cu第一章岩石地球化学测量第六节热液矿床岩石地化异常分带特征五、分带的研究条件与方法

(二)方法计算分带指数法(格里戈良计算法)500米2、线金属量标准化将不同标高所有元素的线金属量变成同一数量级,便于对比。cCu第一章岩石地球化学测量五、分带的研究条件与方法

(二)方法计算分带指数法(格里戈良计算法)3、线金属量标准化并求和第一章岩石地球化学测量五、分带的研究条件与方法

(二)方法计算分带指数法(格里戈良计算法)4、计算分带指数分带指数=不同元素标准化线金属量同一标高所有元素线金属量和第一章岩石地球化学测量五、分带的研究条件与方法

(二)方法计算分带指数法(格里戈良计算法)4、计算分带指数第一章岩石地球化学测量五、分带的研究条件与方法

(二)方法计算分带指数法(格里戈良计算法)5、分带排序分带序列:Sb-Cu-Mo第六节热液矿床岩石地化异常分带特征第一章岩石地球化学测量六、原生晕分带的研究问题

标高划分影响分带计算结果第六节热液矿床岩石地化异常分带特征第一章岩石地球化学测量六、原生晕分带研究的问题

参与计算元素不同,分带序列不同第六节热液矿床岩石地化异常分带特征第一章岩石地球化学测量六、原生晕分带的研究问题

剖面位置不同,分带序列不同第六节热液矿床岩石地化异常分带特征第一章岩石地球化学测量六、原生晕分带的研究问题

矿体轴向确定难第六节热液矿床岩石地化异常分带特征第一章岩石地球化学测量一、工作布局

前苏联式工作布局1、规则测网法2、不规则测网3、系统剖面法第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

前苏联式工作布局1、规则测网规则测网是按一定间距布置测线和测点。在测区范围内,样品点呈网格状分布。第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

前苏联式工作布局1、规则测网

规则测网是按一定间距布置测线和测点。在测区范围内,样品点呈网格状分布。测线方向一般要求垂直于含矿构造线或异常延长方向,测线间距原则上要求至少有两条测线通过含矿构造或异常。采样点间距决定于工作任务的比例尺。比例尺根据含矿构造或异常规模而定,原则上在含矿构造或异常范围内至少有两个以上的采样点。第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

前苏联式工作布局1、规则测网

第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

前苏联式工作布局1、规则测网

第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

前苏联式工作布局2、不规则测网

不规则测网是指样品不按一定的点线距来布置,而是根据具体地质条件,以能满足找矿和科研问题的需要为原则。

第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

前苏联式工作布局3、系统剖面

系统剖面是以能追踪异常,反映异常特征变化规律的前提下,使所采样品分布于测区的剖面上,剖面间距无严格限制的工作方法。可用于科研工作和化探异常三级以下的查证工作布局,以少量样品取得对目标的初步认识。第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

网格法工作布局

为改变岩石测量多年来只能在大比例尺中应用的局面,1984年邵跃等经过大量实际工作,提出了一种适用于中、小比例尺岩石测量工作方法。第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

网格法工作布局第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

原生晕分带规律研究利用勘探工程(钻孔或坑道)系统采样。采样间距:矿体附近0.5~5米(随矿种和矿体宽度变化);围岩5~10米(按岩性变化而定)

第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量一、工作布局

原生晕分带规律研究第七节岩石地化测量工作方法500米第一章岩石地球化学测量二、样品采集

原生晕样品采集 利用地质编录决定采样方案,采样时一般在确定的间距内连续检块(<5cm),样品重量200~500g。

第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量二、样品采集

其他方法采样 1、深入细致观察的基础上,注意采集有热液活动痕迹的样品(裂隙充填物、蚀变等) 2、多点采集组合样(单岩块直径<5cm)。第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量三、网格法测量应用实例(一)青海大场金矿

第七节岩石地化测量工作方法与应用实例第七节岩石地化测量工作方法第一章岩石地球化学测量三、网格法测量应用实例(二)黑龙江森林沼泽区

第七节岩石地化测量工作方法与应用实例黑龙江西吉诺多金属矿泥炭测量结果黑龙江西吉诺多金属矿岩屑测量结果第一章岩石地球化学测量三、网格法测量应用实例(三)苏丹干旱沙漠景观

第七节岩石地化测量工作方法与应用实例苏丹阿布萨里地区岩石测量金异常第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学前言一、原生环境次生环境二、次生异常是勘查地球化学研究的主体第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学概念以土壤为采样对象的地球化学勘查与土壤学中对土壤概念给以严格的定义不同,这里的土壤是指一切地表疏松细粒覆盖物,如残积物、坡积物、塌积物、冰积物、风积物、湖积物及有机成因的覆盖物等。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学概念土壤地球化学异常是指环绕在矿体或异常源周围赋存于地表疏松覆中的次生异常。该方法是系统地测量和研究土壤中的微迹元素含量或其它地球特征,以发现与矿化有关的各类次生异常,并进而寻找矿床(体)。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成

环绕在矿体或原生异常源周围的次生异常,前苏联学者又称其为次生晕。土壤中次生异常的形成过程要经历了一个漫长而又复杂的过程,它包括风化、成壤、侵蚀、搬运与沉积的过程。这些过程总起来构成了次生地球化学旋回。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

各类岩石出露于地表时,由于太阳能、大气降水、地下水、冰、大气中的氧和二氧化碳以及微生物、植物等相互而发生风化作用。风化作用发生的环境特点:温度与压力低、水充足且游离氧与二氧化碳的浓度高。因此,在深成环境内形成的稳定矿物,到了次生环境就会变得不稳定。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

风化作用主要类型:物理风化、化学风化及生物风化。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

1、物理风化作用:风化作用的初级阶段。(1)物理风化的营力重力、温差、冻结与冻溶、盐类的结晶、植物的生长。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

1、物理风化作用:(2)物理风化控制因素物理风化的强度明显受绝对高程、相对高程及温度控制。

在高寒山区和极地地区,物理风化占绝对优势。我国高寒山区面积达100万平方公里以上,在这些地区,广泛分布石流坡、石海、倒石堆等物理风化产物。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、化学风化作用:化学风化主要化学反应:水解水合反应、氧化还原反应及离子交换反应。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、化学风化作用:化学风化主要化学反应:(1)水解水合反应水解水合反应的实质是水分子会水的电离物进入矿物晶格分别取代其中的阳离子和阴离子,从而使矿物解体,形成新的含水矿物。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、化学风化作用:化学风化主要化学反应:(2)氧化还原反应氧化还原的实质是电子的接受。化学反应中包含有价态的变化,对于失去电子的元素来说,它受到氧化;对于获得电子的元素来说,它受到了还原。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、化学风化作用:化学风化主要化学反应:(3)离子交换反应主要指粘土矿物及胶体物质的吸附与交换离子的反应。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、化学风化作用:

尽管在硅酸盐和碳酸盐的风化过程中水解作用是最重要的,但起主导作用的是氧化作用。因为铁帽、铁与锰的氧化物以及硫化矿床的次生分散晕,正是在氧化作用的过程中生成的。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、生物风化作用:由生物作用引起的物理风化及化学风化作用。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、生物风化作用:

植物根系沿岩石裂隙节理生长可以扩大其裂缝以加速物理风化作用。生物活动可以混拌及选分大量的地表物质,结果使团粒粉碎,透过率增加,便于空气与水进人,在植物根系尖端发生极端的酸性反应可进一步分解岩石。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、生物风化作用:

地表微生物如细菌与真菌在许多复杂的有机氧化反应中可使植物残骸逐渐解体形成可溶性的腐殖化合物。生物作用导致地表环境的改变,加速化学反应,间接影响化学风化作用。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成一、岩石的表生风化作用

2、生物风化作用:

生物活动虽然主要局限于土壤中,但是通过溶解与胶体分散,其分解产物如CO2与水,对于深处风化带内的化学反应起相当程度的作用。因为它们的存在可以使氧化作用一直伸展到地下水位以下很深的地方。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤的性质

岩石与矿物在表生风化作用下不断受到破坏与改造,其结果最终导致土壤的形成。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤的性质

1、土壤的主要组分:

(1)原生矿物:基岩经机械风化作用形成的粗粒部分,包括岩块、岩屑及原岩矿物;

(2)次生矿物表生风化作用形成细粒的风化产物,包括粘土矿物、胶体倍半氧化物及盐类矿物。重点介绍次生矿物。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤的性质

1、土壤的主要组分:A、次生矿物-粘土矿物

由原生造岩硅酸盐矿物风化而成,主要是Al、Fe及Mg的含水硅酸盐。它们具有相对稳定的结晶构造。常见的粘土矿物有高岭石、蒙脱石、蛭石、绿泥石、埃洛石等,它们都属于层状构造矿物。粘土矿物靠晶体边缘或层间电荷吸附阳离子。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤的性质

1、土壤的主要组分:B、次生矿物-胶体和铁锰氧化物

胶体和铁锰氧化物主要为Al、Fe、Mn等元素的氧化物,它们在地表通常不能在水溶液中大量存在,而呈结核、岩石表面被膜、粘土中的锈斑等形式广泛出现。按矿物成分主要有赤铁矿、八针铁矿、褐铁矿、一水铝石、三水铝石、软锰矿、硬锰矿等。他们对其它微量元素有强烈的吸附及沉淀作用。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤的性质

1、土壤的主要组分:C、次生矿物-盐类矿物残、坡积层中的盐类组分其物质来源:

1、岩石和矿体中的易溶组分经表生地球化学作用残留下来;

2、由地下水与地表水冲刷。其中,难溶盐在残、坡积层中能形成表生矿物;易溶盐在温暖潮湿地区,一般在土壤溶液中呈游离状态存在,但在干旱缺水的地区,能以晶质状态存在于残、坡积中。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤的结构

2、土壤的结构:

A1A2BC生物活动最大的层位淋滤最大的层位淋积层位(物质从淋滤水中借分解或沉淀而聚集)由风化的母质构成深色层位富含有机质,与矿物共存浅色层位具最大淋滤在某些土壤中很明显,在另一些土壤中不发育或缺失,一般结构松散褐至桔褐色层位粘土矿物或铁及有机质聚集致密成块结构不同景观表现不同土层理想土壤剖面第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤中微量元素存在形式

1、

原生矿物及其中的原生混入物(包括类质同象、机械混人物、气液包裹体)。

物理风化的产物,形成碎屑异常的元素主要以这种形式存在。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤中微量元素存在形式

2、

次生矿物及其中的次生混入物微量元素在土壤中重要存在形式。除了各种枯土矿物外,对金属来说主要是碳酸盐、硫酸盐、砷酸盐、磷及各种氧化物与氢氧化物。此外,还可能有少量次生硅酸盐和次生石英。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤中微量元素存在形式

3、

被吸附的离子及分子这一形式可能是土壤中大多数不能形成独立矿物的微量元主要存在形式。存在于土壤中的大量粘土矿物及胶体是吸附与离子交换形式存在的基础。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤中微量元素存在形式

4、

有机分子状态存在土壤中腐植质对金属离子具有强的络合或螯合作用,在富含腐植质的森林土壤中可成为金属元素的重要存在形式。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成二、土壤中微量元素存在形式

5、

自由离子或自由分子状态

存在于土壤水份中的溶解物及土壤孔隙中的气体分子。这部分物质与土壤固体颗粒的联系最弱,因而其活动性最大。如土壤气汞、水可提取部分金属离子等第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

1、

碎屑异常的形成

同生碎屑异常可以看成是单纯物理风化的产物,在前苏联文献中称为机械分散晕。在重力及其他各种机械力的作用下,固体颗粒在地表有三种可能的运动方式:崩塌、潜动及碎屑扩散。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

1、

碎屑异常的形成

崩塌是岩石碎块在山坡上的突发运动,虽然它不能经常发生,但由于地质时期中多次事件的积累,可以形成大片倒石堆,使悬岩后退,峡谷形成。灾变性的滑坡与泥石流也可以归入这一类。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

1、

碎屑异常的形成

潜动是地表的松散堆积物在安息角以下,受重力作用向下坡作难以观察的缓慢运动,它包括土流及蠕动两种作用(波利卡尔波奇金,1976)。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

1、

碎屑异常的形成

碎屑扩散是松散物中各个颗粒受到各种偶然作用,如温度变化,湿胀与干缩,冻结与溶化,土居动物的搬运等,使各个颗粒在原来位置附近作微小的随机运动,从而导致颗粒间的位置变换。如在地质时期中观察其积累效果,可以与分子的不规则运动相比拟。这种作用不受重力场的直接制约,某些质点甚至可以逆重力而上。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(1)元素转入溶液的形式

A、溶解

可呈简单离子、氢与氧的络合离子,如Na+、Zn+、HCO3-、MnO42-等。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(1)元素转入溶液的形式

B、氧化作用

由于表生作用中含游离氧、二氧化碳和水,可使脱节的许多矿物特别是金属硫化物发生氧化。

第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(1)元素转入溶液的形式

C、形成络合物在各种有机或无机络合剂存在的情况下,许多元素以络合物而转入溶液。

第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素在溶液中迁移形式

A、扩散在浓度差的作用下,高浓度向低浓度扩散,

直至平衡。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素在溶液中迁移形式

B、流动

由大气降水或地下水、地表水的流动所造成的。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素在溶液中迁移形式

C、毛细作用-虹吸作用

由于毛细上升高度与毛细管的直径成反比,与溶液浓度成正比,所以从理论上来讲,细粒土壤毛细上升的高度较高。由毛细作用输送到地表的金属,由于水分的蒸发而沉淀。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素沉淀

A、地球化学条件改变-地球化学障

在水溶液中迁移的元素,一部分可以随着溶液的迁移从周围介质中吸取新的物质而不断升高,直到饱和变成稳定为止;另一部分则随地表水或地下水从一种环境进入另一种条件极为不同的新环境时,水中的某些元素因环境的变化而发生沉淀。这种转变在空间上表现为一个狭窄的地带,苏联的A·N·彼列尔曼把它称为地球化学障。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素沉淀

A、地球化学条件改变-地球化学障

在地球化学障上,化学元素溶液中的迁移受阻,对于溶液中的元素来说地球化学障就是沉淀障。根据引起沉淀的原因将地球化学障分为氧化障、还原障、酸性障、碱性障、水解障、吸附障及蒸发障等。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素沉淀

A、地球化学条件改变-地球化学障

不同元素在不同障上沉淀析出而引起表生地球化学分异。例如,铁在氧化障析出,铀在还原障上析出。化合物的水解作用与溶液的pH值有关。在pH值变化处,即两种不同pH值的水汇合处,产生水解障。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素沉淀

B、其他作用

胶体的凝聚、胶体的吸附、络合物分解及植物的解体等等都会引起元素从溶液中沉淀。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第一节土壤地球化学异常的形成三、土壤中元素异常的形成

2、

水成异常的形成(2)元素沉淀

B、地球化学条件改变-地球化学障

不同元素在不同障上沉淀析出而引起表生地球化学分异。例如,铁在氧化障析出,铀在还原障上析出。化合物的水解作用与溶液的pH值有关。在pH值变化处,即两种不同pH值的水汇合处,产生水解障。由毛细作用输送到地表的金属,由于水分的蒸发而沉淀。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式一、残积物中同生碎屑异常

(一)

单个浓度分界面C0C1XHZCx第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式一、残积物中同生碎屑异常

(二)

厚矿脉的残积异常C1HC0C0C1C0第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式一、残积物中同生碎屑异常

(三)

垂直薄矿体的残积异常H第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式一、残积物中同生碎屑异常

(三)

垂直薄矿体的残积异常地面风化壳基岩基岩面残积异常理想剖面第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式一、残积物中同生碎屑异常

(四)

矿脉组异常HdD>2KHK=L/hLh第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式一、残积物中同生碎屑异常

(四)

矿脉组异常HdD=2KHK=L/hLh第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式二、坡积物中同生碎屑异常地面基岩面第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式二、残积物中同生碎屑异常地面基岩面第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式三、后生异常

形成异常的物质通常已经在活动相(水溶液、气体、植物体及大气搬运的质点)中迁移了或远或近的距离,而在异常地点沉积下来。

C总=C同+C后

由于后生异常与异常源的关系更疏远,因此,解释比较困难。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式三、后生异常

(一)上移水成异常

水溶液中的元素,通过毛细管上升及植物根系吸收而向上运动,在地表土壤或其他覆盖物中形成地球化学异常。异常与下伏异常源空间位置对应。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式三、后生异常

(二)侧移水成异常

金属元素被地下水溶解并随着迁移很远的距离,在某种沉淀障上析出,形成侧移的水成异常。第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第二节土壤地球化学异常的模式三、后生异常

(二)侧移水成异常

矿化土壤渗出带ppm第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第三节土壤地球化学测量方法一、实验工作

(一)实验剖面

试验剖面应布置在主要的、有代表性的矿床和覆盖物地段,剖面线尽量与目标体垂直。每条剖面的两端必须各有3一5个点落在背景地段上。

第二章 土壤地球化学测量

勘查地球化学第三节土壤地球化学测量方法一、实验工作

(一)采样层位实验

确定采样最佳层位(深度),首先应区分疏松覆盖物性质(原地风化或外来的),利用已知矿体或矿化地段的探槽或浅井,进行槽(井)壁取样试验。第二章 土壤地球化学测量

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(一)采样层位实验

(1)当疏松覆盖层为原地风化形成的残坡积物时,其土壤剖面大多数由A层(腐殖层)、B层(淋积层)、C层(母质层)三个层位组成。元素在土壤剖面上的含量变化是受气候、地理条件和表生地球化学作用的控制。一般地说,元素在土壤剖面中的分布情况有如下情况:第二章 土壤地球化学测量

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(二)采样层位实验

(1)

元素在各层位中的含量大致相近,即Ca=Cb=Cc。这种情况一般出现在干旱荒漠地区或是山坡上。这是由于坡积物不断更新、成土作用不能深人进行、化学与生物化学作用极为微弱所致。第二章 土壤地球化学测量

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(二)采样层位实验

(2)元素含量随深度增加而增高,即CA<Cb<Cc。这是沼泽土壤和热带潮湿气候条件下,由于强烈的淋滤、溶解和淋失等作用造成的。第二章 土壤地球化学测量

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(二)采样层位实验

(3)元素的含量随深度增加而降低,即Ca>Cb>Cc。这是由于残余富集作用或生物积聚作用的结果。第二章 土壤地球化学测量

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(二)采样层位实验

(4)元素的最高含量出现在淋积层位上,而淋积层位受当地的潜水面水平所控制。这种情况较少见。第二章 土壤地球化学测量

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(二)采样层位实验

2、当疏松覆盖层为外来物(如洪积物、冰积物、风积物、耕地或其它外来搬运物等),通常应穿过这些覆盖物,在原地的残坡积层中取样,只有经过试验,确认采集外来覆盖物可取得同样地质效果,方可在外来覆盖物的合理采样层位。第二章 土壤地球化学测量

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(二)采样粒级实验

用一套20目至160目的样筛由上而上依次叠放,直接将

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