第三讲_地球化学找矿标志

1 第三讲地球化学找矿标志 地球化学背景及异常地球化学找矿标志 2 第一节地球化学背景及异常 一 地球化学背景在一定的区域范围内或地质体内 一些特征的成矿元素及其伴生元素的含量处于正常状态 那么这些区域地质体则称为某些元素的地球化学背景区 在背景区内 某些特征元素的平均含量值 称作这些元素的区域背景平均值 简称背景值 3 在化探工作中 把凡是调查对象 如矿体 矿床和地质体等 影响之外的地区称为地球化学背景区 背景区里的元素的一般含量及一般变化幅度就叫背景值 地球化学背景应包括空间展布范围和含量变化幅度两方面含义 地球化学背景 4 1 背景值是指化学元素的正常含量 即在没有受到矿化影响的情况下 指示元素在原始状态下的平均含量 为此 为求得某一地区或某一地质体内某一元素的背景值 应该避开矿区或矿化带取样 在统计计算时 必须将那些过高含量或过低含量值剔去 因为它们不属于正常含量范围 确定背景值时应注意 5 2 背景值既然是指某一特定的区域某一地质体内化学元素的正常含量 因此不同的区域或不同的地质体中某一化学元素的背景值不一定相同 甚至存在着显著的差异性 因此要按不同的区域与不同地质体 分别统计计算 确定背景值时应注意 6 确定背景值时应注意 表3 1为华南地区不同时代花岗岩中锡的平均含量值 该表显示 华南地区花岗岩中锡的含量平均值即背景值 均高于全球花岗岩的平均含量值 表3 1华南不同时代花岗岩中锡的平均含量 8 确定背景值时应注意 地球化学背景往往不是一个固定的数值 而是在一定范围内起伏的一系列数值 这个变化范围有一个最高值 一个最低值和一个平均值 9 地球化学背景起伏变化的最高值称为背景上限 地球化学背景起伏变化的最低值称为背景下限 地球化学背景起伏变化的平均值称为背景值 地球化学背景和背景值随研究范围的不同 有全球性的 地球化学省的 区域性的和局部性的 确定背景值时应注意 10 各种地球化学背景值 11 二 地球化学异常 地球化学异常是相对于地球化学背景而言的 是指地质体中地球化学指标与周围背景有显著不同的现象 表示地球化学异常现象的指标 称为地球化学异常值 12 背景和异常的关系 13 三 地球化学异常的分类 一 根据异常值与背景值的大小关系可分为 1 正异常 异常数值高于背景上限 2 负异常 异常数值低于背景下限 14 1 地球化学省其范围可达几千到几万km2 并常与构造成矿带相重合 在地球化学省范围内 某些元素的平均含量与地壳岩石圈或同类岩石的平均含量相比显著增高 并有一定种类的矿产成群产出 我国的华南稀有金属成矿区 东南亚锡矿带 太平洋沿岸斑岩铜矿带 欧洲中部和非洲赞比亚地区沉积型铜矿带 美国西部铍的成矿区等都是著名的地球化学省 地球化学省可以预测矿产的区域分布 对普查工作的战略部署有重要意义 二 根据异常规模的大小原生异常分为 15 其分布从数平方公里到数百平方公里 异常的形成可能与某一时代的成矿过程有关或与某种地层 岩体和构造有关 例如 江西某钨矿区与成矿有关的花岗岩体中 钨的平均含量为酸性岩中的140倍 区域异常中某些元素含量增高 无论对地球化学找矿或区域成矿规律的研究都有重要意义 意义 为预测矿田和矿床提供依据 2 区域地球化学异常 16 是范围最小 强度最大的原生异常 一般面积多小于1平方公里 往往反映矿床 矿体和矿化的存在 是找矿的最直接标志 上述三者 在异常范围内及其附近的松散覆盖物 水系沉积物 水 大气和生物中往往存在次生异常 3 局部地球化学异常 17 三 根据异常与矿的关系分为 1 矿异常 与矿体 矿床 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 2 非矿异常 与矿化无关的异常 例如 由其它自然作用 如成岩作用 火山作用等 以及人为因素等引起的异常 18 四 根据异常与矿体形成的相对时间关系可分为 1 原生异常 与矿体同时形成的异常 2 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 19 第二节地球化学找矿标志 一 概念地球化学指标 天然物质中一切能提供找矿信息或一般地质信息的 并能直接或间接测定的地球化学变量 20 二 常用的几种地球化学指标 一 指示元素指示元素 在地球化学找矿中 能作为找矿标志的 以及对解决某些地质问题具有指示作用的化学元素 根据组合中的指示元素在成矿成晕过程中的作用不同 可以分为 直接指示元素 间接指示元素 21 直接指示元素 能够直接指示某种矿床 或矿化 存在的元素 通常是矿床中的主要成矿元素 Cu是找铜矿 U是找铀矿的直接指示元素 22 间接指示某种矿床 或矿化 存在的元素 通常是矿床中与主要成矿元素伴生的元素 如用As Cu找金矿 As Cu是间接指示元素 间接指示元素 23 能够指示多种矿床 或矿化 存在的元素 如Cu Pb Zn As Ag Sb Hg U等热液矿床都有Hg的异常 Hg元素能指示这些矿床的存在 Hg就被称为通用指示元素或贯通元素 通用指示元素 24 选择指示元素时 应当从两方面加以考虑 一是指示元素的指示作用如何 所选择的指示元素所成异常能够指示矿体的空间位置 或指示找矿方向 所选择的指示元素组合 能区分矿异常和非矿导异常 而且这些指示元素所成异常衬度较大 其规模也较大 易于发现 二是元素在分析测试方面的经济效果 指示元素的确定 25 例如 金元素无疑是寻找金矿床的最好的指示元素 但若干年前金的分析方法灵敏度较低 选择金作为指示元素不能有效地圈定异常 只能选择它的伴生元素作为间接指示元素找矿 同样 在离子选择电极分析技术出现之前 卤素的测定及找矿应用也是十分困难的 26 当某一元素达到一定含量范围 才能用来区分不同地质体 指示矿化 矿体 存在 该含量称为指示元素的特征含量 指示元素的含量一般较低 低于矿石边界品位 常用的含量单位为 1g T ppm ppb等 指示元素的特征含量 27 指示元素的选择 1 了解工作区各类地质体 尤其是已知矿床和围岩 的物质组分特征 作为指示元素的参考 2 注意研究工作地区已知矿床的建造类型 例如岩浆岩型的铜镍硫化物矿床 其特征元素共生组合为Cu Ni Co S Pt等 根据已知矿床建造类型的分析 有可能确定指示元素的组合 3 注意研究和搜集已知单矿物中微量元素含量分布的资料 4 注意研究直接指示元素的间接指示元素的相关关系 5 参考国内外已有的地球化学找矿实例 结合自己欲找的矿床类型 初步确定指示元素 并在以后的找矿实践中加以检验所确定的指示元素是否正确 29 元素比值 元素比值也是常用的地球化学指标之一 它是指同一样品中指示元素对之间的含量比 某些元素比值的空间分布有一定规律 即元素比值随着与矿体的相对位置不同而发生规律性的变化 这种变化反映了元素对之间含量的相关性 互为消长关系 可利用元素比值预测盲矿体和判断矿体的剥蚀程度 30 衬度 又称 衬值 通常有两种涵义 1 异常含量与异常下限之比 2 异常含量与背景平均值之比 这两种算法的意义是不同的 第一种算法得出的衬度 1就是异常 第二种算法得出的衬度 只表示背景平均值的倍数 这个数值多大才是异常 还必须同异常下限值作对比后才能确定 衬度在化探中可用来表示异常的强度和清晰程度 用第一种算法得出的衬度还可以用来对比不同元素之间的异常 31 累加或累乘值 为了提高异常的可靠性和强度 可将样品中一组 一般是2 4个 指示元素的含量以某种方式组合为一个地球化学指标 被组合的元素是按元素的分带性加以选择的 被组合的指示元素含量在样品中应呈正相关 共消长 关系 常用的组合方式有累加和累乘两种 在组合之前 先将元素含量作适当变换 以便统一各指示元素含量所占比例 一般是以衬度值表示指示元素的含量 然后再将