地球化学调查工作方法

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1、地球科学学院地球化学系地球科学学院地球化学系-第九章勘查地球化学勘查地球化学勘查地球化学勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第2页/共37页勘查地球化学第九章地球化学调查工作方法? 一、工作设计 ? 二、采样布局 ? 三、样品采集 ? 四、样品加工中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第3页/共37页勘查地球化学第九章地球化学调查工作方法? 一项完整的地球化学调查，一般可以分为三 个阶段： ? 1、野外调查与样品采集 ? 2、样品加工与样品分析 ? 3、资料整理与报告编写。 ? 这是一个有组织、有计划、有系统的研究工 作。 ? 三个阶段

2、的工作环环紧扣，而且后者以前者 为基础。第一个阶段的工作决定了整个工作 的最终效果。正因为如此，我们应当特别重 视第一阶段的工作。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第4页/共37页勘查地球化学第一节工作设计? 为了使工作的设计符合实际，科学可行，要组识专 门人员进行可行性研究，专门的踏勘、试验后，再 编写设计书。 ? 一、设计书编写程序 ?1、资料收集 ?2、 勘选区踏勘 ?3、方法试验 ? （1）技术条件试验 （2）方法有效性试验 ? （3）专项试验 ?4、编写设计：具体编写内容： ? 1）目的任务（2）工作依据（3）工作方法与技 术要求（4）实施方案中国地质大学地

3、球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第5页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第6页/共37页勘查地球化学第二节采样布局? 一采样单元一采样单元? 应用地球化学的基本依据是利用统计抽样的原理，用 少数抽取的样品去估计母体的分布特征。元素在地球 化学场内分布是不均匀的，但是，当把研究区按一定 面积分割成若干足够小的单元（细胞）时，可以近似 把这一单元内元素看作是均匀分布的。这个最小单 元，地球化学上通常叫做采样单元。这样，每个单元 采集至少一件样品，就可以知道整个研究区内的元素 含量空间分布特征。这个采样单元的大小，根据工作 目的，制图比例

4、尺不同而不同。采样单元的大小，国 内外通常用成图时不同比例尺图件上cm2作为最小 采样单元。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第7页/共37页勘查地球化学? 按照采样单元布置采样，通常用于中小比例 尺的地质、地球化学调查中。这种调查带有 战略性的，只希望了解地球化学场结构上的 粗略轮廓，找到地球化学的高或低含量区 段， ? 而对于11万比例尺的矿区详查，其目的 为了查明矿（化）体引起的局部地球化学异 常，则通常用点、线距不同的测网开展采样 工作。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第8页/共37页勘查地球化学二、采样布局表不同比例尺采样密度表比

5、例尺水系沉积物（化探） 取样点距m 每k点数土壤（农业）剖面 取样点距m 每km2点数125万 120万 110万 15万30002000 1 1000500 14 400200 28 200100 820 0.07 0.1 0.5 2 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第9页/共37页勘查地球化学? 勘查地球化学假设研究对象是在背景的正态分布中还有 叠加了矿化作用形成的另一母体，因此采样密度要大一 些。而农业土壤调查中，则视对象为单一正态分布母 体，是比较均匀的背景分布，因此采样点稀疏得多。? 对于地球化学找矿来说，一般要求采样点要均匀分布在 全区，对于找矿地质条件

6、有利的地区，适当加密取样。 对于农业土壤地球化学调查来说，在采样网格确定之 后，与其任意随机布置采样点，还不如根据调查者的工 作经验和知识水平，选取有代表性的点位布置观察点和 采样。? 由于成矿作用受地质构造（特别是热液矿床）影响，矿 体多分布在断裂构造带中，其长宽比例不同，形成的异 常多为长条形、透镜形。因此对于基岩采样来说，测线 方向特别重要。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第10页/共37页勘查地球化学1、区域化探? 对工作程度较低的地区，为了尽快在较大范围中（可 以是几百、几千甚至是上万平方公里） 确定找矿远景 区，查明资源分布情况，为区域找矿决策提供依据，

7、 而开展的大范围以矿产勘查为目的地球化学勘查工 作。一般采用低密度的水系沉积物测量方法。工作成 果比例尺采用万、万及万， 通常按国际分幅系统地覆盖全区、全省乃至全国。 ? 化探工作中，主要的采样介质采用水系沉积物。因 为，它具有控制范围大，介质元素分布均匀、样品代 表性好、沿沟谷布样交通条件好、样品易采集易加 工、工作效率高等优点，成为区域化探中的首选方 法。其次，在沟谷河流密度小的低缓地形区，也可用 土壤样来代替。此外，为克服土壤样品控制范围小的 缺点，常常采用加大采样数量，用分析组合样的办法 来减少分析样品数。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第11页/共37页勘

8、查地球化学2、化探普查? 一般是在成矿条件较好、成矿规律、特点基 本明确的区域上，为进一步查明矿床和发现 新矿化的具体分布范围。找矿目标是矿床级 的异常。 ? 普查化探主要用于15万区域化探所确定的 成矿带中异常集中段，为进一步确定矿床可 能赋存位置提供可靠依据。 ? 在进行土壤地球化学测量时，可以适当配合 进行井水、泉水及地表水的水化学找矿工 作。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第12页/共37页勘查地球化学3、化探详查? 目的是确切地圈定矿化范围，初步评价地表矿化，找 矿目标己被锁定在确定矿床范围和寻找矿体，评价矿 体剥蚀程度，深部矿化趋势。? 选择土壤测量还是

9、基岩地球化学测量，主要视露头出 露情况而定。? 其它布局方式，除了上述比较正规的系统工作之外， 勘查地球化学中还有其它的专项研究和找矿工作。如 岩体评价时，可对穿越岩体作十字形或井字形布置基 岩剖面。 ? 对成矿有利岩体，矿化受接触带控制时，则主要采用 垂直接触带的一系列放射形不等距短剖面控制之。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第13页/共37页勘查地球化学第三节样品采集? 一、采样的基本概念? 按统计抽样统计抽样的原则，抽取数量有限、重量有 限的样品来分析，用它来估计，或近似模拟 原地球化学场的分布特征，包括总体的概率 分布参数特征（平均值、均方差、变化系数 等）

10、和空间分布结构特征。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第14页/共37页勘查地球化学? 对于每抽取的一个样品之来说，分析结果就 取得了一个具体的地球化学指标值xi。要想 用xi代表总体的平均值X是不现实的，在将整 个总体均分成若干取样单元（网格）后，已 假设每一取样单元内元素含量的分布是比较 均匀的，若在第j单元内不同位置上任取一个 样品xij即为实际观测值。 ? Xij这一实际观测值与xj单元的平均值j之 间，总会有微小差异，习惯上把这两者之间 的差叫做取样误差ij： ?ij=xij-j每一单元的理想含量组j 与总体平均值差，叫做地球化学变差wj Wj =j - 将

11、上二式合并整理，则任一点观测值xij 可表示为 Xij =+wj +ij 即地球化学场中任一点观测值可以分解为三部分：研究区总体平均值，地球化学变差和采样误差。 为了减少采样误差，使观测值更接近uj ，可以在同一取样单元内取n件样品，然后取其平均值X 。就大大缩小了取样误差。 引入一个正态母体的最小采样数量的概念。设研究客体的地球化学指标服从正态体分布N（u, ），统计量为一标准正态变量。经过转换= =niijXnX 11nxt= xnnxt=2)(xtn=中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第16页/共37页勘查地球化学若将允许的相对误差 表示为，则又因为变化系数，。

12、将上二式代入n的计算公式。取信度=0.05，则正态分布的概率分度t为1.962。若相对误差一般情况下允许相差20%的话，则上式变为：x=xx=xV=xV=22)(）（tV xxtVn=22 10004.04VVn=中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第17页/共37页勘查地球化学二、水系沉积物采样? 元素在不同级次水系中分布的均匀性是不同 的。 ? 勘查地球化学中，水系采用斯特勒提出的命 名方法。 ? 在15万或类似比例尺的航空照片上可以辩 认出的最小水系称为一级水系。它们最接近 分水岭。两条一级水系相汇成二级水系，两 条二级水系相汇成为三级水系，依次类推。中国地质大学

13、地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第18页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第19页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第20页/共37页勘查地球化学? 取样时，要选择河流中心最年轻的活动物质。两岸岸 边物质易受两侧崩塌物影响。在北方干旱半干旱地 区，上游河间大都只有间歇流水，在干河道和浅水溪 流中，在主干道中心部位采样没有困难。但在雨水充 足的南方、水流急湍，河床中心采样困难，可在河流 流速减慢处，河流沉积沙滩一侧，或局部细粒物沉积 地点采样。为了取得足够的有代表性样品，也可在 20-

14、30米范围内，选择数个类似的地点采集多点样合 并为一个样。 ? 由于水系沉积物中不同粒级中金属元素含量不同，所 以对所选指示元素要进行富集粒度试验。 ? 分散流采样的重量要求一般要300g。 ? 取样时间的选择。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第21页/共37页勘查地球化学绵远河官渠堰石亭江鸭子河干河子射水河凯江安昌河新都区金堂县青白江区彭州市清平 龙王庙天池马尾场德阳市什邡M-SD-4M-SD-10 M-SD-13S-SD-1S-SD-2S-SD-6 S-SD-8S-SD-10S-SD-16T-SD-2Y-SD-2M-SD-18M-SD-20M-SD-21绵远河石

15、亭江绵远河石亭江中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第22页/共37页勘查地球化学沱江水系地表水采样分布图沱江水系地表水采样分布图绵远河石亭江绵远河石亭江中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第23页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第24页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第25页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第26页/共37页勘查地球化学三、水样采集? 水样采集看似简单，实际复杂。? 水样采集时，对

16、地质和景观环境作详细记录 对成果解释具有重要作用。? 水样采集? 采集过程中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第27页/共37页勘查地球化学四、土壤采样? 三个基本问题：层位（或深度），成分和原 始重量。? 在取样时，判断覆盖物性质是非常主要的， 因残积物，坡积物，冰积物及其它远程运积 物与下伏基岩的成生联系密切程度不同，对 异常解释具有重要意义。中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第28页/共37页勘查地球化学原产地采样剖面扩展地采样剖面灰潮土大悟山黄棕壤中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第29页/共37页勘查地球化学中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2009年7月15日第30页/共37页勘查地球化学五、岩石取样? 对基岩