勘查地球化学1

二、岩石地球化学测量应用 1、矿化带评价与盲矿体寻找 1）成矿成晕过程与评价指标建立 2）原生晕分带的研究与剥蚀程度的确定 3）矿石及原生晕组分特征 4）原生晕形成机理 2、成矿地质条件和地质体的含矿性 1）地层的含矿性评价 2）侵入体含矿性评价 3）断裂含矿性评价 4）蚀变岩石含矿性评价 3、区域地质研究 1）地层划分与对比 2）沉积环境的分析 3）侵入体的划分、对比和成因分析 4）变质岩原岩类型的判别
第一节 风化作用与土壤
• 一、风化作用
• 二、土壤及分层 • 1、土壤：指由风化作用、成壤作用逐渐成形的， 覆盖在基岩上面能够生长植物的疏松层。 • 2、土壤分层
• 三、元素在土壤中的分布、分配
• 1、元素在土壤中的分布 • 1）元素在土壤中的平均含量是不均匀的。
• 2）
• 2、元素在土壤中的分配
第二节 次生晕的形成
• 一、次生晕形成 • 1、次生晕 • 已经形成的矿体或矿化及原生晕，在表生 带与围岩一同遭受风化作用，随着矿物的 破碎和分解，其中的元素发生迁移，在一 定的条件下，一些与成矿有关的元素可以 在矿体上方或附近的土壤中聚集，形成这 些元素含量增高的地段即为次生晕。
• 2、次生晕形成方式
• 三、元素在土壤中的分布量
• 从岩石到土壤过程中，元素的聚集与分散差异很 大。 • 1、在风化成壤过程中明显集中的元素，主要是在 表生带能够形成稳定矿物的元素，其土壤浓度克 拉克值大于1.2，如Sn、As、Cd、Be、Cr、Ga、 Zn、Li、Ag、Mo等； • 2、在风化成壤过程中明显分散的元素，其土壤浓 度克拉克值小于0.8，如I、Hg、Na、Mg、Co、 Ca、Cu、Ni、K、Fe、V、P等，主要是易容是贱 金属和亲硫元素。 • 3、在风化成壤过程中聚散不明显的元素，其土壤 浓度克拉克值为1左右（0.8-1.2），如Pb、Ti、Al、 Mn、B、Si、Ba等。
• 大多数化探数据都是按对数正态分布规律进行的， 这与元素所经历的地球化学过程及其在地质体中的 分布情况有关： • 1）结合在多种矿物中的元素服从正态分布； • 2）集中在1-2种矿物中的元素服从对数正态分布； • 3）由多次地球化学作用叠加形成的含量呈正态分 布，单一地球化学作用含量服从对数正态分布； • 4）扩散作用形成的元素浓度呈正态分布； • 5）二次不同地质作用可以引起二种类型相同而参 数不同的分布形式。 • 地质体中元素含量的概率分布形式是地球化学找矿 工作中计算背景值、异常下限等的理论依据。 • 背景值≠平均值
• 在化探数据处理时，从原始分析数据出发，首先 把含量分成间隔，然后统计落在各间隔内的样品 数(频数)，再除以样品总数(n)，求出频率，以频 率对间隔作图，就得出常用的直方图。 • 检验直方图是否呈正态分布，直方图是对密度函 数的一个近似表达。如果呈正态分布，则有正态 分布密度函数中对数学期望（μ）和标准差（σ） 的估计值公式： • 1）对数学期望（μ）的估计值公式 • 算数平均值 C=1/n∑Ci ——对数学期望（μ）的 估计值 • 2）对标准差（σ）的估计值公式 • 标准离差 S=[1/n-1∑(Ci-C)2]1/2 ——对标准差（σ） 的估计值
勘查地球化学
（讲义一）
贾大成 吉林大学地球探测科学与技术学院
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第一章 勘查地球化学基本原理 第二章 岩石地球化学测量 第三章 土壤地球化学测量 第四章 水系沉积物地球化学测量 第五章 水文地球化学测量 第六章 气体地球化学测量 第七章 其它地球化学测量 第八章 勘查地球化学野外工作方法 第九章 化探分析方法简介 第十章 化探资料整理方法 第十一章 地球化学异常解释与评价
• 2、简单比值关系 • 如某矿的3条指标： Pb＞300；As＞ 100；Cu/Pb＜0.2 为矿异常；Cu/Pb ＞0.2没有工业意义。
• 3、多元素比值关系
• 如Sb×As; Zn×Cu; (Sb×As)/(Zn×Cu); (Sb+As)/(Zn+Cu);
• 五、地球化学异常评价
第二章 岩石地球化学测量
第二节 分散流特征
• 一、指示元素特征
• 二、季节性气候对指示元素含量的影响
第三节水系沉积物地球化学测量应用
• 三、地质体中元素含量的概率分布 • 对勘查地球化学而言，所有元素含量都是实测的结果。对 于任何一种岩石或矿物中元素的含量测量结果，都不可能 是一个固定值，在排除各种可能识别的干扰影响因素外， 仍有起伏和波动，这种波动带有随机性质，对于这种随机 变化不能用简单的线性变化规律去描述。 • 线性变化规律可以用平均值代表总体变化，而随机变化， 只用平均值不能反映数据的全貌。 • 如三个含量为50、50、50，其平均值为50；对于20、80、 50，其平均值为50，但从含量分布上看，一个为直线， 一个为折线，两组数据变化不同。 • 化探样品除了研究元素平均值外，更重要的是反映元素含 量在地质体中的波动变化，数理统计学就是描述随机变化 的方法，因此利用数理统计的概率分布能够较好地解决这 一问题。 • 描述一组随机变量，最严格的办法就是求得这一组数据的 概率分布函数，即概率P与含量X的依赖关系：
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二、元素在岩石圈中的分布量 1、克拉克值 元素在地壳中的平均分布量称为克拉克值，或丰度。 不同元素克拉克值的单位不一致； 不同元素在地球各层圈的分配不一致； 不同元素在不同岩石类型中的分配不一致； 影响元素分布不均匀性因素：地质作用、元素本身。 2、浓度克拉克值 地质体中某元素的平均值与克拉克值的比值。 如果浓度克拉克值大于1，说明该元素在地质体中相对集 中。 • 3、浓度系数 • 各种矿产最低可采品位与克拉克值的比值。 • 反映元素在矿床中的集中程度。铁仅富集6倍就能成矿， 而Bi、B则要富集上万倍。
第二节 地壳中元素存在形式和元素迁移
• 五、元素迁移
• 六、元素迁移的影响因素
• 七、元素的沉淀
第三节 地球化学异常与地球化学找矿
• 一、地球化学背景
• 二、地球化学异常
• 三、地球化学异常分类
• 三、地球化学找矿
第四节地球化学指标与评价
• 一、地球化学指标 • 地球化学指标：指能够用来解决某些地质和找矿 问题的地球化学标志。 • 包括：1）指示元素的异常含量、指示元素的组合、 不同指示元素的比值； • 2）某些特征的指示矿物的组合； • 3）某些矿物中微量元素的含量分布特征； • 4）反映成矿条件的物理化学参数值，如温 度、压力、氧化-还原电位及介质的酸碱度； • 5）同位素的含量及其比值等。
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是对水系（河流、 溪流、干沟）底部沉积物中元素的含量进 行系统的测定，研究元素在水系沉积物中 的分布、分配和变化规律，以发现水系沉 积物中与矿有关的地球化学异常，并用以 找矿，以及解决某些地质问题及其他问题 的方法。 • 分散流的形成 • 分散流特征 • 水系沉积物地球化学测量应用
第一节 分散流的形成
• 一、分散流形成 • 矿体及其原生晕、次生晕中的元素，在地表水和 地下水的冲刷、溶解作用下，使成矿有关的元素 部分被水代入水系中，然后，在一定的条件下又 沉淀出来，在河流和溪流底沉积物中形成某些元 素（主要是成矿元素及其伴生元素）含量增高的 地段，即形成分散流。
• 二、分散晕形成过程
第三节 矿床次生晕特征
• 一、次生晕形态和规模特征
• 二、次生晕组分特征 • 1、指示元素
• 二、次生晕与矿体关系
• 三、影响次生晕的因素
第四节 土壤地球化学测量应用
• 一、应用条件
• 二、野外工作方法
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• 利用算数平均值和标准离差 S ，分别代入
• 中的μ和σ，就得到一条拟合曲线，用该曲线与实 测的直方图相比较，看其符合程度，可以判断实 测分别是否服从正态分布，即分别形式检验。 • 只有服从正态分布的数据，才能使用数理统计的 方法。 • 常量元素分析结果服从正态分布，微量元素直方 图往往偏向高含量方向延伸，形成正向不对称分 布，但服从对数正态分布。
• 二、原生晕形成
• 1、渗透迁移
• 2、
• 2、扩散作用
• 三、元素沉淀
• 四、影响元素迁移的因素
第二节热液矿床原生晕特征
• 一、原生晕形态特征
• 二、原生晕组分特征
• 三、原生晕含量特征
第三节岩石地球化学测量应用
• 一、岩石地球化学测量应用条件
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• 三、岩石地球化学测量野外工作方法
第三章 土壤地球化学测量
• 土壤地球化学测量是对土壤中元素的含量 进行系统的测定，研究元素在土壤中分布、 分配和变化规律，以发现土壤中与矿有关 的地球化学异常来找矿以及解决某些地质 问题或其他问题的方法。 • 风化作用与土壤
• 次生晕的形成 • 矿床次生晕特征 • 土壤地球化学测量应用
• 岩石地球化学测量是对基岩（包括基岩的 裂隙和断裂充填物）中的元素含量进行系 统测定，研究其在基岩中的分布、分配及 变化规律，以发现基岩中与矿体有关的异 常来找矿以及解决某些地质或其他问题的 方法。
• 原生晕的形成 • 热液矿床原生晕特征 • 岩石地球化学测量应用
第一节原生晕的形成
• 一、原生晕 • 1、原生晕：是在 成矿作用过程中与 矿体同时形成的， 分布在矿体周围基 岩中的某些元素含 量增高地段。 • 2、元素地球化学 异常：是在成矿作 用过程中形成，赋 存在矿体周围基岩 中的异常。
三、土壤地球化学测量的应用 1、被覆盖矿体的寻找与矿石类型、矿化规模的预测 1）评价指标的确定，含矿异常与无矿异常的区别 （1）矿石表生变化的研究，含矿异常评价标志的确定 （2）矿体及矿化、蚀变岩石的组成特征的研究 （3）统计对比异常内指示元素的线金属量，确定评价指 标 2）次生晕分带性研究 （1）轴向分带；（2）走向分带；（3）横向分带 3）次生晕中元素异常含量的研究 4）地质体含矿性的研究与找矿远景的评价 （1）地层的含矿性 （2）断裂的含矿性 （3）岩体的含矿性 2、铁帽组分的研究 3、地质问题与间接找矿 1）岩体、岩相带 2）断裂构造
第一节 元素在地壳中的分布
• 一、元素的分布与分配 • 1.分布：指元素在各种宇宙体或地质体中的 含量。是描述一个总体的量，如把地壳作 为总体看，则元素在地壳中的含量称为元 素在地壳中的分布。 • 2.分配：指元素在各种宇宙体或地质体中各 部分或各地段中的含量。是描述一个总体 中局部的量，如把地壳作为总体看，则地 壳中各岩石中元素的含量称为元素在各类 岩石中的分配。
第一章、勘查地球化学基本原理
• • • • • • 绪论 第一节 元素在地壳中的分布 第二节 地壳中元素存在形式和元素迁移 第三节 地球化学异常与地球化学找矿 第四节 地球化学指标与评价 第五节 勘查地球化学特点与应用范围
绪
论
• 1、勘查地球化学 • 以地质学、地球化学为理论基础，通过系统测试矿体及其 周围三度空间与成矿有关化学元素的分布、分配、组分分 带、存在形式以及物理化学参数（T、P、pH、Eh）等， 并用这些标志进行找矿的一门科学。 • 2、研究对象 • 1）地球化学异常； • 2）如何在给定的自然和经济条件下，合理、有效地应用 勘查地球化学技术方法，达到预定的找矿目标或其他目的。 • 3、研究内容 • 1）地球化学异常的发育特征； • 2）地球化学异常形成机制； • 3）地球化学异常的观测技术； • 4）地球化学异常的评价方法。
• 二、指示元素分类
• 指示元素：天然物质中能够作为找矿线索，以及 解决某些地质问题，具有指示意义的元素。
• 三、指示元素的选择
• 四、指示元素组合
• 1、简单含量组合关系
• 利用Ni、Cu、Co三个指 示元素的含量关系区分矿 异常和非矿异常。 当Ni ＞Cu＞Co时为矿异常， 当 Ni＞ Co ＞ Cu时为非 矿异常。