勘查地球化学新方法在矿产勘查中的应用及其地质效果

勘查地球化学新方法在矿产勘查中的应用及其地质效果

作者：吕东霖张化南郝明明

来源：《科技创新导报》2013年第03期

摘要：在矿产勘察时，勘察地球化学方法是常用的一种重要手段，也是获取找矿信息的有效方法，在目前的矿产勘察工作中被广泛采用，成效显著。经济年来，找矿方法新发展起来了构遣叠加晕、电地球化学、热释汞等方法，该文主要是分析评价这几个方法应用的现状以及其产生的地质效果。由于不同化探方法的适用条件不同，工作中必须结合使用地质、物探以及遥感等方法，粗应根据实际的地质情况选择使用，使工作中采用的勘察地球化学方法能够充分发挥效果，提高矿产勘察的工作效率。

关键词：矿产勘察构遣叠加晕法热释汞法电地球化学法问题

勘查地球化学诞生于20世纪30年代初期，发展到现在已经不再是简单的矿产勘查技术经验，而是地学理论体系中一门有实际意义的分支科学。目前，除了土壤地球化学测量、水地球化学测量和水系沉积物地球化学测量等传统测量方法以外，一些新的方法如热释汞法、构造叠加晕法及电地球化学法也发展起来。

1 构造叠加晕法

原生晕找矿方法也叫做岩石地球化学方法，它起源于20世纪50年代，到今天已经成为最主要的地化找矿方法之一，特别是对于隐伏矿床的找矿工作效果显著。曾经被前苏联用于深部盲矿体的预测，成效超过84%。20世纪90年代末期，李惠等在原生晕找盲矿的理论研究基础之上，根据热液成因矿床在成矿上的多期多阶段脉动叠加特征，提出了构造叠加晕法，相对于过去的原生晕理论，该方法不但解释了原生晕轴向的反常和反分带等过去不能解释的异常现象，也将一些无规律反常现象如前尾晕共存、地化参数轴向转折及反分带等加入到深部盲矿判定的指标里。在实际工作中，必须结合矿区叠加晕特点应用，尤其是前尾晕的特征指示元素和它们浓度在轴向的变化规律，成矿过程的研究及主要成矿阶段和非主要阶段形成异常特点的区分，对于区分含矿异常和非矿异常有着重要意义。通过统计方法建立的找矿模型及异常模式也能在找矿时起一定作用，但具有较大的局限性。

2 热释汞找矿方法

土壤汞气测量法产生于20世纪70年代，栾继琛、胡国廉、靳德荣等从加拿大引进了HGG-3测汞仪，于国内矽卡岩铜矿中首次发现土壤汞气异常，从而使土壤汞气测量的实践意义得到肯定。

热释汞测量法是基于传统土壤汞气测量技术改进发展起来的新方法技术。热释汞测量将传统的直接抽取野外土壤里的汞蒸气改进成采集野外土壤样品并加以处理，使用热释炉将其加热至一定温度，释放出样品土壤中的汞气，通过原子吸收测汞仪测出其汞浓度，再比较已知和未知剖面汞异常，以此寻找及确定盲矿。热释汞方法的操作简单，效果显著，测量的重现性较好，适用于各类厚层覆盖区以及成因类型不同的有色及贵金属矿床的盲矿寻找确定。它以汞及汞化合物的地球化学特性为理论基础，由于汞具有明显的亲硫性，受内生产矿作用，通常会以混人物的形式进入其他硫化物中，呈高度的分散状态，这也是土壤汞异常通常能用于确定隐伏断裂构造的原因。

3 电地球化学法

20世纪70年代，前苏联的Goldberg和 Ryss等提出了电地球化学法。后来桂林冶金地质学院的罗先熔等人通过大量的实验研究，在该方法领域取得了大量成果，且先后用于多个隐伏矿找矿工作且应用效果明显。由于隐伏矿和深部盲矿通过电化学溶解作用，形成了矿体周围的离子晕，相关的成矿物质元素和伴生元素经过电化学地气、电场及地下水运动等自然营力的作用，从地层迁至地表，以各种形式赋存了下来。由于人工电场的作用，矿相关金属离子的平衡产生变化，阳离子移向阴极形成点解物。因此，收集和分析吸附在电极上的电解物，就能够找到矿相关的金属离子异常，最终实现找旷及评价目的。电地球化学法中离子的来源问题一直存在争议，美国及我国学者认为人工电场作用不能直接作用于深达几百米的隐伏矿体，仅仅是将被其他营力移至表层土壤的金属离子驱使沉积至电极。地球化学方法结合了地球化学、物理及电化学方法，是一种综合系统的找矿方法，通常用于矿产勘查详查阶段和异常的查证。

4 存在问题

目前，勘查地球化学方法通过使用高精度及高灵敏度的分析测试仪器和全面结合各基础学科的理论，得以较快发展，大量新方法技术的发展应用，促使矿产勘查的找矿工作效率得以提高。与此同时，这些找矿方法中也存在各种各样的问题，根据重要程度大致可概况成下面几点：（1）区分矿致异常及非矿异常。在勘查过程中，由于找矿难度增加以及各种复杂因素干扰，发现的大量化探异常通常性质不明。所以，在大量的化探异常里，如何快速挑选出找矿的有利靶区及预测矿体定位，是现今化探勘查关键技术难题之一。（2）方法相关的基础问题的研究，比如迁移机制、活动性元素存在的形式等等。解决这些问题，不仅对于金属矿产勘查具有极其重要意义，对方法技术的发展及矿床的成因等问题研究也有着重要的意义。（3）难识别类型和难识别矿种的勘查。目前，勘查地球化学方法通过使用高精度及高灵敏度的分析测试仪器，对于难识别类型和难识别矿种矿床的寻找发现上得以迅速发展，尤其在有色金属矿和鬼金属矿上取得巨大成功。然而，一些新的难识别类型矿床和矿种，如黑色岩系的铂族元素矿床，砂岩型铀矿等，仍有待进一步研究，突破其的找矿技术难关。

5 结语

通过分析上述各勘查地球化学新方法的地质效果以及应用现状，不难看出在矿产勘查工作中应用化探方法相对于物探方法具有快速经济、见微知著及受覆盖层限制小的优势。与此同时，应看到上述任一化探方法自身都存在一定的适用性，对不同景观条件、勘查阶段、矿种等存在特定的适用范围。矿产的勘查工作是一项极为复杂的系统工程，不可能用任何单一或单纯的化探方法圆满解释发现的化探异常。所以，在矿产勘查的实际工作中，要以化探方法结合地质、遥感、物探等方法技术的思想，重视且发挥各个理论学科的优势特长，对于异常的多解性尽量最大限度地克服。