第七章：水系沉积物

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采用斯特勒 Stratler 1957命名方 法。在1∶5 万的航空照 片上可辨认 出的最小水 系称为一级 水系。
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地 球 化 学 找 矿
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1. 一级水系中的分散流
地 沉积物中某点某元素平均含量：
球 化 学
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例：含铍矿脉的分散流
W、Be、Sn、Pb矿脉
地
N
球
化
40ppm
20ppm
学
40ppm 20ppm
10ppm
找
20ppm
矿
10ppm
<10ppm
0 500 1000m
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可以把水系沉积物看成是该
地
水系所流经的盆地内受到剥 蚀的地质体的代表性样品。
球
因为总的夷平作用主要靠河
10.00 1.00
溶解态
0.10 0.01
2020年6月29日 w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8 w9
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1. 碎屑分散流的形式
地 球
河水的机械搬运能力取决于水的流速与被搬 运物质的粒度与比重。流水的搬运能力与其
化
速度的四次方成正比。
学 随着搬运时间的延长，碎屑被进一步粉碎，
化 物中的分布，发现地球化学异常，圈定
学 找矿远景区和成矿有利地段，为进一步
找 详细地球化学勘查和地质测量提供依据。
矿
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地 沟谷水系中的沉积物主要是地表水冲刷 球 作用将地面斜坡上的疏松物带入沟谷， 化 并沿沟谷继续搬运迁移，其中形成异常 学 的物质沿着搬运方向呈拉长形式展布。 找 因此，化探人员俗称为分散流。 矿
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第19页/共37页Leabharlann Baidu
二、分散流的发育特征
地 球 化
1. 一级水系中的分散流 2. 多级水系中的分散流
学
3. 分散流的富集系数
找
4. 矿体形态与位置的影响
矿
5. 河谷横断面中含量的分布
6. 含量随时间的变化
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水系分级
地
球
1
化 学
1 1
1
找
矿
12
0 500 1000m
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地 球 化 学 找 Dispersion halos 矿
Dispersion fan Dispersion train
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此类异常的物源追索，要逆着沉积物的
地 搬运方向进行，异常源可能位于异常样
球 点上游几百甚至几千米(?)，矿与异常的
化
中形成异常。
学 这种异常的衬度通常比土壤异常低一个级次，但用一
找
般的化探快速分析方法，即使是半定量的方法也能可 靠地发现它们。
矿 一个中等的有色金属或稀有金属矿床，在下游几公里 到几十公里的河床沉积物中就能有所显示 。
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地 球 化 学 找 矿
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地 球 化 学 找 矿
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地 球 化 学 找 矿
μg/L
μg/L
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100000 10000 1000 100
Cu Zn Cd Pb
As 总量
Sn
10
1 w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8 w9
1000.00
100.00
Ci Si hi Cx i Si hi
i
找 矿
C：元素含量，S：面积，△h：剥蚀速度。 实际上这就是面积加权的平均值。
2. 化学分散流的形式
以真溶液状态存在的元素(如Na+、Mg2+、 Cl-、HCO3-等)，在水中最为稳定，能长 距离迁移。
Fe、Mn、Ca、Mg、Al等常量元素通常形 成难溶的化合物。
Mo、Cu、Zn、Pb 等元素，只有在特殊高 浓度下才能形成其本身的化合物，产生次 生金属矿物。而在多数情况下是被其他大 量元素的化合物所夹带（共沉淀）。其中 尤以铁、锰氢氧化物为最主要。这就是所 谓铁锰氢氧化物的清除作用。
勘查地球化学
水系沉积物地球 化学找矿
地球科学学院地球化2020学年6月研29日究所
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水系沉积物地球化学找矿
地
球 化
一、水系沉积物异常的形成
学
二、分散流的发育特征
找
三、分散流中的指示元素
矿
四、水系沉积物测量在找矿中的作用
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地 球
水系沉积物地球化学找矿是通过对河流 沟谷中的沉积物（包括湖泊近岸沉积物） 的系统采样分析，研究元素在水系沉积
找
形成悬浊液。粒度在100 mm 以上的颗粒，虽 然不能在水中长期稳定，但紊流及涡流能暂
矿
时把它们带起，然后又沉淀。这样多次重复，
使细粒物质搬运更远，产生按粒度的分选。
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河床中由于坡度与弯曲等原因，流速变化极大，有时甚至 形成逆流，因此发生显著的分选作用。河湾内侧、砂嘴后缘、 转石背后、河床缓处等是观察机械分散流的理想地点。
水的化学溶解力 在水溶液中搬运
矿
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碎屑分散流占主导地位
地
• 含量比例上，大多数金属元素主要呈碎屑
球 化
分散； • 化学迁移部分最终沉淀出来或附着碎 屑表面，一起参与机械分散。而且，这
学
种比例随地点而变。
找
矿
在分水岭地区，碎屑迁移比例更大， 在平缓地区，化学溶解作用的比例增大
化 空间关系疏远。但是由于这类异常物质
学 搬运距离远，形成的异常易于发现，可
找 矿
以用稀疏的样品发现它，因此特别适用 于概略普查阶段使用。
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一、水系沉积物异常的形成
地 表生带内的矿体及原生地球化学异常，经表生氧化风
球
化形成疏松物后，在地下水及地表水的冲刷与溶解下， 使原来集中的元素沿水系发生分散，并在水系沉积物
地下水可能有 相当高的金属 元素浓度。当 地下水出露到 地表时，由于 pH、Eh、温 度、压力等因 素的突变使其 中的元素迅速 沉淀（沉淀 障），这是形 成化学分散流 的主要作用之 一。
热泉或间歇泉
地
球
泉华
化
学 岩浆热液形成的脉体
找
矿 含矿热液沿裂隙带上侵
深成岩体接触变质带上的金属矿床
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化
流的搬运，每一条水系，可
学
以看作是一个“漏斗”，在 水系沉积物中汇集了该水系
找
流域内的所有地质体的风化
矿
产物。那么水系沉积物的化
学成分可以代表该水系范围
的平均成分。
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分散流的形式
地
球
碎屑分散流
水的机械冲刷搬运力 呈固体颗粒物搬运
化
学 找
化学分散流