隐伏矿床勘查地球化学方法

浅述隐伏矿床勘查地球化学方法

【摘要】近年来，隐伏矿床的勘查日益受到重视，随着成矿理论和分析技术的发展，形成了众多新的地球化学勘查方法，在隐伏矿床勘查中发挥着越来越重要的作用。本文结合前人的研究成果，介绍了几种国内外勘查地球化学方法。

【关键词】隐伏矿床；勘查地球化学方法；矿产勘查

0 前言

当今矿产勘查面临“三难”局面，即“难识别，难发现和难利用”的矿越来越多，这其中重要原因之一是地表矿、浅部矿越来越少，尤其是大型、超大型矿更是鲜有发现于地表或浅部。“攻深找盲”、“探边摸底”等等已成为现实的勘查战略。众所周知，我国矿产勘查与开采的整体深度不大，一般很少超过300～500m ，在我国，超过700m 深的固体矿床通常被称为“大深度矿床”。因此为了缓解矿产资源的紧张形势，增加矿产资源储量，提高资源保障能力，延长生产矿山寿命，保证经济、社会可持续发展，加大矿产勘查深度、开展深部找矿已势在必然。

国内外找矿实践证明，勘查地球化学方法在矿产勘查工作中是一种快速、有效的技术手段。而且近年来，随着研究过程中广泛吸收基础理论学科和高精度、高灵敏度分析测试技术的研究新进展，发现了地球物质中新的、过去未曾被注意到的存在形式和迁移机制，如纳米态活动金属、地球气等。经过多年的研究，研发出了许多寻找隐伏矿床的新方法、新技术，并且取得了明显的试验和找矿效果。

为此，文章主要结合前人的研究成果，介绍了几种国内外勘查地球化学方法。

1 隐伏矿床地球化学勘查方法

1.1 地球气纳微金属测量

该方法用于寻找隐伏矿体的基本原理是：基于地球深部存在上升的气流，当上升气流经过矿体及其所形成的高含量地球化学块体时，将把成矿元素及伴生元素的活动态部分（纳米级颗粒、胶体、离子和各种络合物）带到地表。因而采取气体样品，分析气体中金属元素含量就会指示深部矿体的存在[1]。

1.2 金属活动态测量法（momeo）

该方法用于寻找隐伏矿体的基本原理是：地下深部成矿元素和伴生元素可以通过各种途径：地下水循环、离子扩散、毛细管作用、电化学梯度、植物作用和气体搬运被运移至地表，但对于厚层运积物覆盖区和后来沉积岩或火山岩盖层区，地气搬运可能起着主导作用。在地表被各种天然捕集物质，如可溶性盐类、胶体、粘土、氧化物和有机质所捕获。使用超低密度采样方法、采取地表疏松介质、提取金属活动态部分，这种大规模的异常就会得以显现[1]。

1.3 活动态金属离子法（mmi）

该方法依据是金属活动离子可从深部矿体穿过上覆成矿后沉积

的岩石及外来的厚层沉积物而到达地表。通过使用弱酸或酶煮法可以提取弱结合的活动态金属离子，这种活动态金属离子异常通常较准确地位于矿体垂直上方，偶尔也在倾斜上方。

1.4 电吸附地球化学勘查方法

电吸附找矿法是一种针对寻找隐伏矿而研制的新方法，是在室内把样品装入特殊的装置，加入专门配制的助溶剂，然后进行通电处理，把地球化学异常中的活动态组分解脱出来，并用吸附介质吸附富集，从而利用其数据来指导找矿的一种方法[2]。

1.5 地电化学法

该方法用于寻找隐伏矿体的基本原理是：深部盲矿或隐伏矿经过电化学溶解，在矿体周围形成离子晕，与成矿有关的成矿元素及伴生元素在电化学电场、地气、地下水运动等各种自然营力作用下迁移到近地表，并以多种形式赋存下来。在人工电场作用下，矿化相关的金属离子平衡发生改变，金属阳离子在电场作用下向阴极移动，并形成电解物，收集并分析电极上吸附的电解物，即可发现相关的金属离子异常，从而达到找矿和评价的目的[3]。

1.6 构造叠加晕法

该方法基本原理是研究不同成矿阶段的元素组合、不同成矿阶段形成矿体（晕）的轴向分带及其在空间上的叠加特点，建立矿区内已知矿床的岩石地球化学异常模式和叠加晕找矿模型，进而对矿区深部及外围的未知区域进行预测[4]。

1.7 酶提取法

该方法基本原理是非晶质二氧化锰由于具有较大的表面以及在表面上正负电荷的随机分布，从而成为一种极强有力的吸附剂，能吸附各种从深部矿体向上迁移的阳离子及阴离子。在葡萄糖氧化酶

和右旋糖在提取液中，发生反应产生痕量过氧化氢和葡萄糖酸，稀释的过氧化氢容易还原和溶解非晶质的二氧化锰（mno2+h2o2+2h+→mn2++o2 +2h2o），从而将捕获的痕量元素释放出来，通过测定溶液中的金属离子浓度，可发现隐伏矿[5]。

1.8 同位素地球化学

几十年来，稳定同位素（如s、o、h、c）和放射性同位素（如

u-pb、rb-sr、sm-nd）被用来帮助地球化学勘查。

地球化学分析测试技术的突破性发展开创了地球化学勘查新的

思路。随着mc-icp-ms技术的发展，非传统同位素如cu、fe、zn、mg、se、mo等同位素在地质上的应用迅猛发展。虽然这些元素的同位素在隐伏矿床勘查中的应用还非常少，但已初见端倪。与传统同位素相比，非传统同位素在矿床的应用上的优势是能够利用成矿元素本身对物质来源及成矿过程进行直接示踪。

1.9 构造地球化学

运用构造地质学和地球化学的基本原理和方法研究元素在各种

构造环境中的分配和迁移、分散与富集的特征、规律及其过程和动力学机制。构造地球化学研究表明，构造运动形成两种结果：一是构造形迹有规律地排列组合构成构造体系；二是元素在构造中迁移、富集及其共生组合形成地球化学异常。构造体系和地球化学元素的时空分布规律共同组成统一体——造地球化学场[6]。地球物质大规模转移的方式为力学转移、化学转移和能量转移。地质动力学、化学反应动力学和有序化演化是控制地球物质运动的基本因

素。构造活动和地球化学作用过程都伴有物质成分重新分配和组合。

利用构造地球化学找矿具有重要意义：一是运用地球化学资料结合构造地球化学的分析方法可识别一些构造；二是应用构造地球化学方法有助于筛分与成矿有关的构造，确定构造的含矿性和有利的成矿部位；三是据不同的的构造地球化学特征，阐明矿区构造—矿化作用的发展演化规律[7]。

2 结语

最近几十年来，随着找矿的深入，隐伏矿、深部矿逐渐成为矿产勘查的重点，隐伏矿床勘查地球化学取得了长足的进步。

化探方法应用于矿产勘查具有经济、快速、见微知著以及受覆盖层限制较小的特点，而且与物探方法相比更具有直接性。但也应注意到，上述的任何一种化探方法都有其自身的适用性，对于不同的矿种、不同的景观条件、不同的勘查阶段都有其一定的适用范围。在实际应用这些方法时，应根据不同的情况选择合适的方法。

随着各种勘查地球化学方法理论与技术的不断成熟和完善，相信它们在矿产勘查的应用中将会发挥更加重要的作用。

【参考文献】

[1]王学求.寻找和识别隐伏大型特大型矿床的勘查地球化学理论方法与应用[j].物探与化探，1998，22（2）：81-89 .

[2]杨芳芳，卢宗柳，周奇明，等.电吸附找矿法在捕获常规化探方法难以发现的异常时的有效性[j].矿产与地质，2006，20（5）：