地球化学找矿

1、地 球 化 学 找 矿地 球 化 学 找 矿 第一章第一章 地球化学找矿的基本原理地球化学找矿的基本原理第二章第二章 岩石地球化学测量岩石地球化学测量第三章第三章 土壤地球化学测量土壤地球化学测量第四章第四章 水系沉积物地球化学测量水系沉积物地球化学测量第五章第五章 其它地球化学测量其它地球化学测量(水化学、气体水化学、气体)第六章第六章 野外样品加工及样品测试野外样品加工及样品测试第一章第一章 地球化学找矿的基本原理地球化学找矿的基本原理一、地球化学找矿一、地球化学找矿1、基本概念、基本概念以地质学、地球化学为理论基础，以现代分析测试技术和计算技术为手段，对天以地质学、地球化学为理论基础，以

2、现代分析测试技术和计算技术为手段，对天然物质（岩石、土壤、底沉积物、水、气、植物学）进行系统取样分析，对分析然物质（岩石、土壤、底沉积物、水、气、植物学）进行系统取样分析，对分析数据进行处理，以求发现异常，同时研究异常与矿体的关系，进而找到矿床的一数据进行处理，以求发现异常，同时研究异常与矿体的关系，进而找到矿床的一门学科。门学科。地球化学找矿地球化学找矿 勘查地球化学勘查地球化学 简称简称“化探化探” 地球化学勘查地球化学勘查 地球化学探地球化学探矿矿化探与其它学科一样，不可或缺，它的发展得益与分析和计算机技术的发展化探与其它学科一样，不可或缺，它的发展得益与分析和计算机技术的发展2、化探的

3、主要任务、化探的主要任务：发现异常，评价远景区，圈定找矿有利地段，寻找工业矿：发现异常，评价远景区，圈定找矿有利地段，寻找工业矿藏，特别是寻找隐伏矿体（掩盖的矿，盲矿）。发展到为农业、环保、医疗等领藏，特别是寻找隐伏矿体（掩盖的矿，盲矿）。发展到为农业、环保、医疗等领域提供资料。域提供资料。二、元素在地壳中的分布与分配二、元素在地壳中的分布与分配1、分布与分配、分布与分配分布：元素的分布是在各种宇宙或地质体中整体的总含量（分分布：元素的分布是在各种宇宙或地质体中整体的总含量（分布量）。布量）。 区域性的平均含量，变化缓慢，不易察觉。区域性的平均含量，变化缓慢，不易察觉。分配：元素的分配是指元素

4、，在各个宇宙体或地质体内部各部分配：元素的分配是指元素，在各个宇宙体或地质体内部各部分或各段中的含量。分或各段中的含量。 局部的，区段性的的含量（分配量），相对变化较显著。局部的，区段性的的含量（分配量），相对变化较显著。2、元素在地壳中的分布量、元素在地壳中的分布量克拉克值（克拉克值（K）=克拉克值差异极大：如克拉克值差异极大：如Au为为410-7%，Si为为28.15%，相差亿倍，相差亿倍常量元素：常量元素：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H，占占99%微量元素：微量元素：1%浓度克拉克值浓度克拉克值=浓集系数浓集系数= 1001028.2418吨）地壳总重量（重量（吨）某一元

5、素在地壳中的总克拉克值地质体的平均含量某元素克拉克值元素最低可采集品位3、元素在各类岩石中的分配、元素在各类岩石中的分配在岩浆岩中的分配在岩浆岩中的分配 各类岩浆岩元素平均含量变化曲线图各类岩浆岩元素平均含量变化曲线图 在沉积岩中分配在沉积岩中分配泥岩中（黑色页岩）大多数元素富集泥岩中（黑色页岩）大多数元素富集砂岩中富集元素：砂岩中富集元素：Zr、Ge、Y、Hf碳酸岩岩中富集：碳酸岩岩中富集：Mn、Sr、CaC、B、Cl在沉积岩中高于岩浆岩含量在沉积岩中高于岩浆岩含量 元素在土壤中的分配元素在土壤中的分配富集元素：富集元素：Sn、As、Cd、Be、Ga、Zn、Li、Ag、Mo等等分散元素：分散

6、元素：I、Hg、Na、Mg、Cu、Ni、Ge、Fe、V等等情况不明的：情况不明的：Pb、Al、Mn、B、Si、Ba等等分散、富集取决于：原岩成分、地质环境、成土过程、分散、富集取决于：原岩成分、地质环境、成土过程、 及氧化还原电位、及氧化还原电位、PH等。等。三、元素的迁移三、元素的迁移1、迁移方式、迁移方式 化学、物理化学迁移化学、物理化学迁移 液态流动液态流动 气态流动气态流动 扩散迁移（浓度差）扩散迁移（浓度差） 渗透迁移（压力差）渗透迁移（压力差） 机械迁移（流水、风、重力、冰川）机械迁移（流水、风、重力、冰川） 生物和生物化学迁移生物和生物化学迁移2、地球化学分散与富集、地球化学分散

7、与富集地球化学条件改变，元素在地壳中分选、改组、重新分配地球化学条件改变，元素在地壳中分选、改组、重新分配3、元素的沉淀方式：复分解反应、水解反应；、元素的沉淀方式：复分解反应、水解反应；PH变化；变化；Eh变化；胶体作用变化；胶体作用温度、压力变化。温度、压力变化。四、地球化学指标、地球化学异常四、地球化学指标、地球化学异常1、地球化学指标、地球化学指标指示元素及其含量指示元素及其含量元素比值元素比值累加累乘值累加累乘值累加累乘指数累加累乘指数2、地球化学背景：、地球化学背景：Co=3、地球化学异常：地球化学异常：T=Co+(23)So异常分类：按成因分：水、水系沉积物、岩石、土壤异常分类：

8、按成因分：水、水系沉积物、岩石、土壤 按环境分：原生异常、次生异常按环境分：原生异常、次生异常 按找矿意义分：甲、乙、丙、丁按找矿意义分：甲、乙、丙、丁nCini1五、化探的特点、分类五、化探的特点、分类1、特点、特点找隐伏矿找隐伏矿直接找矿直接找矿现代分析技术的应用现代分析技术的应用2、化探方法分类、化探方法分类岩石测量、土壤测量、水系沉积物测量，其它（水、气、生物）岩石测量、土壤测量、水系沉积物测量，其它（水、气、生物）3、化探一般工作程序、化探一般工作程序总的思路：由面到点，逐步缩小靶区总的思路：由面到点，逐步缩小靶区异常查证：低级异常查证：低级高级，三级查证（踏勘），二级（详查）高级，

9、三级查证（踏勘），二级（详查） 一级（工程、钻探）一级（工程、钻探）第二章第二章 岩石地球化学测量岩石地球化学测量在普查评价段、矿床勘探或开采时进行，系统采集岩石样品。在普查评价段、矿床勘探或开采时进行，系统采集岩石样品。主要讨论热液矿床的岩石地球化学找矿。主要讨论热液矿床的岩石地球化学找矿。（一）热液矿床原生晕的形成（一）热液矿床原生晕的形成原生晕：在矿体或其他地质体周围，赋存在岩石中地球化学分散晕。原生晕：在矿体或其他地质体周围，赋存在岩石中地球化学分散晕。一、成晕元素的迁移一、成晕元素的迁移 1、渗透迁移：由于压力差，沿断裂带，构造裂隙带，片理化带，岩体接触、渗透迁移：由于压力差，沿断裂

10、带，构造裂隙带，片理化带，岩体接触带，地层不整合面及多孔隙的岩石迁移。带，地层不整合面及多孔隙的岩石迁移。2、扩散迁移：由于浓度差，由浓度高处向低处迁移，直至达到平衡。、扩散迁移：由于浓度差，由浓度高处向低处迁移，直至达到平衡。 3、元素迁移中的存在形式：不以简单的离子形成，而是以络合物形成为主。、元素迁移中的存在形式：不以简单的离子形成，而是以络合物形成为主。 迁移能力由弱到强：迁移能力由弱到强：Mn、Co、Ni、Zn、Fe、Pb、Cu、Ag、Au、Hg 二、影响成晕的因素二、影响成晕的因素元素本身及化合物的性质，热液的性质，构造条件，围岩条件。元素本身及化合物的性质，热液的性质，构造条件，

11、围岩条件。1、含矿热液的性质：温度、压力、浓度、含矿热液的性质：温度、压力、浓度2、构造条件、构造条件3、围岩性质、围岩性质岩石化学性质活泼，利于热液交代，易于成矿，但不利于形成规模较大的原生晕。岩石化学性质活泼，利于热液交代，易于成矿，但不利于形成规模较大的原生晕。常见化学性质活泼由强到弱：常见化学性质活泼由强到弱：石灰岩石灰岩-白云岩白云岩-炭质页岩炭质页岩-基性超基性岩基性超基性岩-粘土质页岩粘土质页岩-泥质板岩泥质板岩-片岩片岩-花岗岩花岗岩-砂岩砂岩-石英岩石英岩岩石的物理性质影响元素迁移（如脆性岩石，利于元素迁移，塑性不利于元素迁岩石的物理性质影响元素迁移（如脆性岩石，利于元素迁移

12、，塑性不利于元素迁移）。移）。岩石的脆性由大到小：岩石的脆性由大到小：古老石英脉古老石英脉-霏细岩霏细岩-石英岩与花岗岩类石英岩与花岗岩类-中酸性喷出岩中酸性喷出岩-砂岩砂岩-辉长岩辉长岩-辉缘玢岩辉缘玢岩-石灰石灰岩岩-蛇纹岩蛇纹岩-页岩页岩（二）原生晕的组分（二）原生晕的组分1、原生晕的组分：原生晕及有关砂体有相同的物质来源、原生晕的组分：原生晕及有关砂体有相同的物质来源成矿热液成矿热液指示元素：成晕明显；对找矿有指示作用；分析灵敏度高。指示元素：成晕明显；对找矿有指示作用；分析灵敏度高。指示元素可分为直接指示元素和间接指示元素。指示元素可分为直接指示元素和间接指示元素。又可分为远程指示元

13、素（探途元素、指引元素）、近矿指示元素又可分为远程指示元素（探途元素、指引元素）、近矿指示元素 常见的造岩元素及卤素元素作为指示元素常见的造岩元素及卤素元素作为指示元素2、成晕的微量元素、成晕的微量元素成晕微量元素的特征：与成矿组分有很大的共同性成晕微量元素的特征：与成矿组分有很大的共同性 具有一定的元素组合具有一定的元素组合 具有多组分的特征具有多组分的特征成晕元素的存在形成：独立矿物成晕元素的存在形成：独立矿物 类质同象类质同象 吸附离子或中性分子吸附离子或中性分子少量呈汽液包体少量呈汽液包体（三）原生晕的分带（三）原生晕的分带一、原生晕分带性的基本概念一、原生晕分带性的基本概念原生晕的分

14、带是热液矿床的一个重要特征原生晕的分带是热液矿床的一个重要特征1、前缘异常、前缘异常2、尾晕异常、尾晕异常3、侧晕（比邻异常），又分为上盘晕、下盘晕；水平分带，垂直分带。、侧晕（比邻异常），又分为上盘晕、下盘晕；水平分带，垂直分带。二、原生晕的分带二、原生晕的分带轴向分带，纵向分带，横向分带（侧向分带），水平分带，垂直分带。轴向分带，纵向分带，横向分带（侧向分带），水平分带，垂直分带。指示元素典型分带综合序列：指示元素典型分带综合序列：Ba-(Sb、As1、Hg)-Cu1-Cd-Ag-Pb-Zn-Sn1-Au-Cu2-Bi-Ni-Co-Mn-V-Sn2-As2-Be-WAs1：砷黝铜矿，砷黝铜

15、矿，As2：毒砂，毒砂，Cu1：黝铜矿，黝铜矿，Cu2：黄铜矿。黄铜矿。 四）岩石测量野外工作方法四）岩石测量野外工作方法 1、应用条件，详查阶段，在基岩出露区，勘探及开采阶段。、应用条件，详查阶段，在基岩出露区，勘探及开采阶段。2、岩石测量的作用、岩石测量的作用评价矿化体，寻找盲矿体评价矿化体，寻找盲矿体 评价含矿性评价含矿性 区域地质研究区域地质研究3、工作部署、工作部署 根据工作的目的：岩石测量，岩石裂隙测量。根据工作的目的：岩石测量，岩石裂隙测量。4、野外定点、编录、样品加工、野外定点、编录、样品加工 第三章第三章 土壤地球化学测量土壤地球化学测量 化探中的土壤主要指残坡积的地表疏松覆

16、盖物，同化探中的土壤主要指残坡积的地表疏松覆盖物，同时也包括塌积、冰积、湖积、风积及有机成因的地时也包括塌积、冰积、湖积、风积及有机成因的地表疏松覆盖物。表疏松覆盖物。适用于破碎丘陵地区、物理风化为主的山区以及土适用于破碎丘陵地区、物理风化为主的山区以及土壤层发育但又不太厚的地区。壤层发育但又不太厚的地区。一、残坡积层次生异常中元素的分配一、残坡积层次生异常中元素的分配 二、碎屑异常与矿体的关系二、碎屑异常与矿体的关系 三、元素的富集程度三、元素的富集程度 元素在某一粒级是否富集取决于元素的地球化学性质，原生元素在某一粒级是否富集取决于元素的地球化学性质，原生矿物结晶颗粒的大小。矿物结晶颗粒的

17、大小。有的元素在粗粒级富集，有的在细粒富集。有的元素在粗粒级富集，有的在细粒富集。做好方法实验，确定好过筛粒级。做好方法实验，确定好过筛粒级。 四、土壤测量的应用四、土壤测量的应用1、划分地层及评价含矿性、划分地层及评价含矿性2、评价岩体的含矿性、评价岩体的含矿性3、评价断裂及含矿性、评价断裂及含矿性第四章第四章 水系沉积物测量水系沉积物测量一、适用条件：水系发育，有一定的切割，易于重矿物聚集。一、适用条件：水系发育，有一定的切割，易于重矿物聚集。二、分散流中元素的迁移二、分散流中元素的迁移机械分散机械分散水成分散水成分散分散流的影响因素：元素活动性及赋存状态；原生矿体、原生异常出露的规分散流

18、的影响因素：元素活动性及赋存状态；原生矿体、原生异常出露的规模和被侵蚀程度；地形影响；气候、季节影响。模和被侵蚀程度；地形影响；气候、季节影响。三、分散流的基本特征三、分散流的基本特征1、延伸长度：异常消失点离矿体的距离。、延伸长度：异常消失点离矿体的距离。2、指示元素及含量：继承了原生异常、土壤异常的特点，含量低，均匀性、指示元素及含量：继承了原生异常、土壤异常的特点，含量低，均匀性好。好。3、富集粒度：过筛粒度大小起决定性的作用。、富集粒度：过筛粒度大小起决定性的作用。地理景观分区示意图地理景观分区示意图 采样点的布置采样点的布置 五、化探采样的基本要求五、化探采样的基本要求关键词：定点准确，采样物质合理。关键词：定点准确，采样物质合理。样品无污染、无错号乱号。样品无污染、无错号乱号。严格执行质量管理制度，作好三级检查验收。严格执行质量管理制度，作好三级检查验收。 第五章第五章 其它地球化学测量其它地球化学测量 一、水化学测量：取井、泉水、进行分析测试。一、水化学测量：取井、泉水、进行分析测试。二、气体测量