金属矿地球化学勘查方法和物探新技术方法PPT课件

1 金属矿地球化学勘查方法和物探新技术方法的应用 2 勘查地球化学是作为一种找矿技术的 地球化学探矿 GeochemicalProspecting 发展起来的年轻地学分支 概述 一 勘查地球化学 3 应用地球化学 地球化学的实践应用 地球化学分支学科 应用地球化学的基本理论 方法 技术研究地球物质成分及其分布分配给人类带来的利弊 自然能资源 环境质量 勘查地球化学 应用地球化学的重要分支学科 勘查地球化学定义 系统研究地球化学勘查的理论 方法 技术的学科 通过系统的测量天然物质中元素及其同位素的含量及其它的特征变化 发现地球化学异常 进行找矿或实现其他调查目标的一门学科 4 1 分析矿化微观指标 地球化学异常可看成是矿化微观露头异常 微观矿化露头2 适用多种比例尺 出露区和覆盖区3 找矿 环境 农业 生态多目标 扩大为社会服务 地球化学勘查特点 与其他找矿方法的比较优势 5 4 直接找矿地质找矿 成矿有利条件 环境 物探 矿体 成矿有利的物理属性5 经济快速高效 现代先进科技应用提高了精度和效率地球化学找矿局限性 周期长依赖实验室定位困难 地球化学勘查特点 与其他找矿方法的比较优势 6 直接信息与间接信息在勘查中相结合进行综合信息勘查 7 使用不同的金分析检出限得到的金异常图 上图 50ng g下图 3ng g提高分析灵敏度可以取得更多的元素分布的信息 8 9 10 1 以元素在全球的分布为背景 研究人类面临的全球资源问题与环境问题 2 以地球形成与演化的全过程为背景 研究元素的逐步浓集 发展找寻大型至巨型矿床的新理论 新方法 3 以元素从深层向表层的迁移为背景 发展深穿透地球化学理论与方法 寻找隐伏矿床 勘查地球化学发展趋势 11 1 地球化学背景和地球化学异常地球化学背景 background指无矿化地球介质中元素的正常含量分布 在一定范围内的同类介质中广泛存在的地球化学指标 环境 特征 可理解为调查对象影响以外的地区 地球化学指标在更大范围内呈正常状态的情况 12 地球化学异常 anomaly 在给定地区对正常地球化学模式的偏离 即量值超过背景值 地球化学异常 简称异常 成矿过程或成矿后风化过程中 成矿元素及其相关元素组合在矿体周围 附近形成相对富集 13 元素含量的地球化学背景 不受矿化作用影响地段的微量元素分布受类质同象规律控制 分布带有随机性 遵循概率分布理论 在 正常 背景区随机采集n件样品 元素含量在C1和C3间变动 接近C1或C3的样品是少数 大多数接近C2 C1 C3为背景含量区间 范围 C1为背景上限 又称异常下限 C3为背景下限 C1为正异常 C3为负异常 背景区n件样品的平均值C2称为背景值 n越大 接近平均值样品越多 背景 正常 区元素含量分布较为集中 变化不大且均匀 遵守 大数定律 其分布称为正常分布 也叫正态分布或高斯分布 14 不同级次元素地球化学背景与异常 与正常区不同 异常区元素分布不服从大数定律 偏离平均值的样品屡屡出现 异常区 背景上限 异常下限 C1的样品数n 与总样品数n比值n n称为异常率 其大小与成矿作用强度和规模有关 就元素含量而言 正常与异常具有相对性 背景的范围 尺度不同 异常规模与性质也就不同 如图 若将元素全球地壳丰度作为背景 则地球化学省是最大的一级异常 在地球化学省发育的成矿区带是区域地球化学异常 地球化学省则是区域异常的背景 区域异常又是矿床 矿致 异常的背景 15 元素地球化学异常模式 异常规模不到几km2的分散晕和分散流 是最小一级的异常 16 胶东西北部金矿田周围区域性金异常 王学求等 2000 包含已知的几个大 超大型金矿床 如玲珑 台上 焦家 新城等金矿田 用3ppb做异常下限圈出面积达800km2的金异常 地壳各种介质中元素的区域高含量带 区域异常 17 河南银洞沟金矿区域性金异常用2ppb做异常下限圈出面积达180km2的金异常 5ppb做异常下限圈出近百km2的浓集中心 区域异常 18 吉林夹皮沟金矿周围区域性金异常用2 5ng g做异常下限圈出面积200km2的金异常 10ng g做异常下限圈出100多km2的浓集中心 区域异常 19 地球化学异常成因 20 次生地球化学模式与原生模式 次生地球化学模式 存在于岩石中的岩石地球化学模式的再分配进入各种表生介质中的模式 原生模式 分为同生模式和后生模式 21 次生分散与次生异常 22 认识地质体经受改造的情况 为矿产勘查提供依据 多期地球化学作用叠加 服从正态分布的地质体有找矿意义 地质体产状成因研究 分布形式相同地球化学勘查 确定背景值和异常下限理论依据 方法 确定背景与异常界限 正态分布 元素分布形式的地球化学意义 23 根据地球化学剖面经验地确定背景值和异常下限值 24 某矿区Cu元素的三级浓度分带 ppm 阮天健等 1985 25 矿床原生晕元素异常浓度分级wB 10 6 有些元素如Ni Co等在超基性岩中含量高 评价时要注意因岩性引起的异常 As Sb Bi Hg等作为伴生元素的异常有时含量可能还要更低 中国东部地壳数据据鄢明才等 1996 26 区域化探大规模 大范围 概略性地球化学调查 测量目标 圈定地球化学省 地球化学带 矿田晕 大型矿床晕测量目的 查明成矿远景区地球化学填图采用系统化和标准化方法系统化 依据一定比例尺 按标准图幅系统采样 标准化 图幅之间可以对比 根据工作面积 研究的详略程度划分 矿区化探定位测量 准确圈定矿床具体位置 确定矿体位置 埋深 化探普查介于区域化探与矿区化探之间 中比例尺精度地球化学测量找矿 几十到几百平方公里 27 7 探途元素或指示元素 探途元素 pathfinder 指在天然物质中对寻找某种矿能够起独特作用的伴生元素 因为有时利用主要成矿元素不易追踪到盲矿 故可利用某种伴生元素作为间接的指示元素 现在已发现的探途元素主要有汞 砷 钼 银等若干种 指示元素 indicator 天然介质中能够提供找矿线索和成因指示的元素 出自前苏联和中国文献 28 经常使用的探途元素实例 Levinson 1980 多数情况下可以在所有介质 岩石 土壤 沉积物 水 植物 中使用 Rn只在水和土壤中使用 硫酸盐只在水中使用 29 与矿石组分 物源 相似性 包括元素共生组合关系如Au Au As Hg Ag Cu Pb热液型菱铁矿矿床Fe Mn Ni Co Cr V Fe浓集系数低 难追踪异常利用有些元素在一定条件下具有共生组合性质 根据元素重要共生关系 研究和利用其中某一或某几个成员元素的存在 预测其它成员的存在 可用于选取指示元素 一般有共生关系的元素可作为找矿指示元素 元素的共生组合关系异常解释推断 找矿预测 指示元素的勘查地球化学性质 30 31 同生异常 异常物质与其赋存的介质同时形成 结晶过程 岩浆岩中 后生异常 异常物质在其赋存的介质形成之后 进入介质所形成的地球化学异常 热液 流体流过时沉积于岩石裂隙 孔隙中 根据异常与其赋存介质的时间关系划分 32 各种地球化学异常geochemicalAnomaly GCA 相互关系示意图1 页岩 2 灰岩 3 花岗岩 4 断层 5 冲积层 6 残坡积层 7 矿体 8 岩石GCA 9 土壤GCA 10 水系沉积物GCA 12 生物GCA 13 气体GCA 11 水文GCA 8 岩石GCA 10 水系沉积物GCA 33 勘察地球化学方法 1 岩石地球化学测量 原生晕2 土壤地球化学测量 次生晕3 水系沉积物地球化学测量 分散晕4 气体地球化学测量5 生物地球化学测量6 植物地球化学测量7 深穿透地球化学测量 34 元素从矿体到土壤或运积覆盖物 transportedoverburden 如冰积物 的分散模式 Rose 1999 Moisture 湿度 seepagearea 渗出区 35 普查阶段的水系沉积物测量 异常追踪阶段的土壤地球化学详查 Rose 1999 36 普查阶段的水系沉积物测量 异常追踪阶段的土壤地球化学详查 Rose 1999 37 土壤地球化学测量 土壤地球化学测量 以土壤为采样对象 主要应用方面 矿产勘查的详查阶段 也可以用于区域调查 普查阶段中分散流方法不适合的地区 应用前提 残坡积层发育的地区 土壤地球化学测量执行规范 DZ T0145 94 38 1 开展工作前提 地形有一定起伏 残坡积物比较发育 大面积基岩出露区不行 大面积第四纪覆盖不行 2 测网布设 规则网和非规则网A 规则网 网度与比例尺对应 1 1万比例尺网度一般为100 x20m 100 x50m 斑岩型矿床100 x40 脉状矿床100 x20 B 非规则网 控制采样密度 100 500件 平方公里 土壤地球化学测量 3 采样 A位置准确 准点 B具备代表性 否则会失败 C多点采样 3 5 保证质量 D必须采残坡积物B层或B C层E严格记录 不缺项 4 加工 粗加工和细加工A粗加工 自然粒度过筛 通常50目左右 原则要求试验后确定 B细加工 由实验室完成 一般选择120 200目 根据分析元素不同 化验必须选200目 C防止污染 5 指示元素分析化验 A约定分析项目的检出度 灵敏度 准确度 执行DZ T145 94 B标样监控 重采样 重分析样 标样的安插与误差计算在DZ T145 94中 6 资料整理与成果推断解释A对原始资料进行整理 编录 编制基本图件 B确定指示元素背景值与异常下线 C编制异常图和其它解释图件 D对异常分类 筛选 评价 登记 E编制报告和绘制各种图件 F推断解释 结合区域成矿背景 矿区地质条件 7 质量监控 化探采取定量方法 DZ T145 94标准中的2 4 2 即50件样品中安插2个重采样 4个重分析样 2个II级标样 重采样合格率 70 重分析样合格率 80 分析元素报出率 80 39 沟系次生晕方法 沟系次生晕方法 非规则网土壤地球化学变种 基本要点 沿着沟系 小路 等高线等便于通行的路线布采样点 次生晕非分散流 采样对象是残坡积物 非水系沉积物 40 方法要求 1 1