桂林理工大学勘查地球化学复习资料(2015)

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1、桂林理工大学勘查地球化学复资料Aumida.02.05.20151 应用地球化学： 研究地球表层系统物质组成与人类生存关系，并能产生经济效应和社会效益的学科。 地球化学背景区 ：未受成矿作用影响的地区。 地球化学背景值 ：未受成矿作用影响的地区的元素含量值。可分为，全球背景、地球化学省背景、区 域背景、局域背景。 地球化学异常 ：天然物质中， 某种地化指标与其地化背景比较，出现显著差异的现象称为地球化学异 常。通常，人们把x+2称为异常。 指示元素 ：天然物质中能够作为找矿线索，对解决某些地质问题具有指示作用的化学元素。 常量元素 ：组成物质主要结构和成分的元素，它们常占天然物质总组成的99%

2、 以上，并决定了物质的 定名和大类划分。 微量元素 ：物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外，所有以低浓度存在的化学元素。其 浓度一般低于 0.1%，在大多数情况下明显低于0.1%而仅达到 ppm乃至 ppb 数量级。 地球化学旋回 ：研究化学元素及其同位素在岩浆作用一热液作用一风化作用和沉积作用变质作用 或深熔作用这一地质大旋回中的演化。 变异系数 ：反映数据的均匀性程度。 地壳元素丰度 ：地壳中化学元素的平均值。 浓度克拉克值 ：化学元素在某一局部地段或某一地质体中的平均含量与地壳丰度之比。 岩石地球化学异常 ：在成岩成矿作用中形成，赋存于基岩的地球化学异常。 原生晕：成矿溶液在就

3、位成矿的过程中必定改变围岩的矿物组成和结构构造，产生近矿围岩蚀变使成 矿有关组分带入和围岩某些组分释出，改变围岩的元素分布， 特别是改变围岩中微量元素的分布，形 成原生晕。 次生晕： 地下深部形成的矿体、矿化及原生晕，和围岩一样在表生带经受各种风化作用。其中的元素 随着矿物的破碎或溶解，都会向外迁移产生次生分散，而形成次生晕。 地球化学指标 :是指能够用来找矿或解决某些地质问题地球化学标志它包括四个方面：单元素指示指 标；元素组合；比值；环境指标。 单元素指示指标 :就是那些在周期表中可用于指示找矿的各种元素。 环境指标： 是指一些反映成矿环境的指标，如Eh、pH、气液包裹体、成矿温度等。 岩

4、石地球化学找矿 :是应用岩石地球化学测量了解岩石中元素的分布，总结元素分散与集中的规律， 研究其与成岩、成矿作用的联系，并通过发现异常与解释评价异常来进行找矿的。 土壤地球化学找矿 : 是通过分析土壤中元素的分布，总结元素的分散与集中的规律，研究其与基岩中 矿体的联系，通过发现土壤中的异常与解释评价异常来进行找矿的。 水系沉积物地球化学找矿： 是应用水系沉积物地球化学测量，了解水系沉积物中元素的分布，总结其 分散、集中的规律，研究其与附近基岩中地质体的联系，通过发现异常与解释评价异常来进行找矿的。 （找矿工作比例尺一般为1:2000001:25000。 ） 气体测量的原理： 是通过检测、 辨别

5、、追踪和评价那些与矿床在成因及空间有联系的气态元素或化合 物的地球化学异常信息，研究它们分布、分配和变化规律而进行找矿，以及解决其它一些问题。 实际材料图： 是一种客观地反映地球化学找矿中采样点的位置、编号及样品分析成果等实际材料的图 件。属于这类图件的有采样位置图、原始数据图。地球化学平面剖面图及剖面图和塔状图等，也基本 属于这种图件。 次要元素 在文献中单独出现时时与微量元素同义; 当两者同时出现时 , 一般指含量为 15 的化学元素 稀有元素 ：在低壳中分布量较低， 但易于在自然界高度富集形成较常见的矿物和独立工业矿床的的化 学元素。如 REE 、Nb 、Ta、Be、Li 、 （W ）等

6、。 分散元素 ：在地壳中元素丰度低， 并且其离子半径和电荷等化学性质与地壳中的高丰度元素( 硅、铝、 钙、铁、钾、钠等 )相似的一类微量元素。因上述性质，它们在自然界中大多以*类质同像置换形式分 散存在于高丰度元素的矿物中, 从而很少形成自己的独立矿物和单独富集成为矿床。典型分散元素为 锗、镓、钪、锶、镉、铷、铯等。 附属元素 ：地球化学性质与造岩元素有较大的差别，主要在火成岩中呈副矿物及其类质同像形式存在 的化学元素。如 Y、REE 、Zr、Hf、Nb、Ta、U 、Th等。桂林理工大学勘查地球化学复资料Aumida.02.05.20152 1.指示元素的分类 1）按对矿床所起的 指示作用分为

7、：通用指示元素，即能够指示多种矿床的元素，如Hg ；直接指 示元素，即直接指示某种矿床存在的元素；如Cu、Pb、Zn；间接指示元素，即间接指示某种矿床存 在的元素，如找金时的As、Sb。 2）按照指示元素 在矿体周围迁移远近可分为：远程指示元素、中程指示元素、近程指示元素。 2.勘查地球化学研究的对象、原理、技术支撑 对象：各种天然物质中的地球化学异常。原理：查明与矿有关的各类地球化学元素信息而达到找 矿目的。技术支撑 ：元素的微观性， 需要运用各类分析测试技术。 如光谱分析、 比色分析、 荧光分析、 极谱分析、中子活化分析、 离子选择性电极等。 在数据处理中， 还要应用各类统计分析和计算机技

8、术， 如方差分析、 概率检验分析、 趋势分析、回归分析、 聚类分析、因子分析、地理信息系统处理技术等。 3.地球化学异常的分类 1）根据异常值相对于背景值的高低分为：正异常，负异常。2）根据异常规模大小分为：a地 球化学省，范围几千 几万 k ；b区域异常，从数k 到几百 k ；c局部异常，分布在矿体或 矿床周围，几米到几百米。 3 ）根据异常与矿的关系分为：a矿异常，细分为矿体（矿床）异常， 矿化异常； b 非矿异常，就是与矿体或矿化无关的异常，如成岩作用或人为活动引起的异常。 4）根据异常成因和赋存介质分为：a. 原生异常，包括：原生晕，原生气晕；b次生异常，包括：土 壤地球化学异常，水系

9、沉积物地球化学异常，水文地球化学异常，生物地球化学异常，后生气体地球 化学异常。 4.元素在土壤中的分布 在岩石风化成为土壤的过程中，元素发生了再次分配，根据其富集情况总体上可分为三类： （1）风化成壤过程中明显集中的元素。大多是一些在地表能形成稳定矿物的元素，如Sn 、Li、Be、 Cr、Mo。 （2）风化成壤过程中明显分散的元素。大多是一些浓度克拉克值小于0.8 的元素。如 Na、 Mg、Cu、Ni、Zn 等，主要为碱金属元素和亲铜元素。（3）风化成壤过程中富集分散不明显的元素， 大多是一些浓度克拉克值为1.0 左右的元素。如Pb、Mn、Si、Ba等。 元素在岩石、土壤中的含量是变化波动的

10、，总体上具有正态分布特征，即其含量频率分布曲线具 有单峰对称分布特点，顶峰处对应的含量值为众数值，也就是平均值。 5.元素的分布特点 在各类地质体中 ,无论是岩石还是土壤 ,普遍具有常量元素呈正态分布,微量元素呈对数正态分布 特点。1矿物岩石中的常量大多服从正态分布，微量元素大多服从正态分布，微量元素大多服从 对数正态分布。2当元素近似均匀地分散在各种矿物中时，元素在岩石中呈正态分布，当元素集 中在某种矿物中时，元素在岩石中则呈对数正态分布。3.在单一地球化学作用下，或者虽然经历了 多次地球化学作用， 但属于均匀作用时， 各类元素仍然服从正态分布或对数正态分布，这是一个需要 认真理解的重要地球

11、化学规律。 【对指导找矿极有帮助。因为，在成矿系统中，成矿热液进入控矿空 间就位成矿时， 必然对周围围岩产生不均匀的叠加，造成岩石中的元素含量不再服从正态分布。那么 通过检验元素含量的频率分布形式，就可知道某一区域是否存在成矿热液活动。】 6.地球化学指标 从勘查地球化学而论， 地球化学指标是指能够用来找矿或解决某些地质问题地球化学标志，它包括 下述四个方面：单元素指示指标；元素组合；比值；环境指标。 1）单元素指示指标： 就是那些在周期表中可用于指示找矿的各种元素。需要注意的是，不同矿种， 甚至是同一矿种不同矿床类型之间，指示元素是有差别的，如表1-6、1-7 指出了国内外部分矿床的 指示元

12、素。 2） 元素组合：其一， 单一元素信息较薄弱； 其二， 单项指标使用较多时， 所反映的信息容易混乱；其 三，一定的矿床类型往往有特定的元素组合相对应。因此，常常使用一些元素组合指标作找矿标志。 如 Au、Ag、As、Sb、Hg是大多数热液成因金矿床的特征元素组合。不同矿床的特征元素组合可以通 过聚类分析或因子分析确定。 3）比值： 由于各类元素地球化学活动能力差异，它们在矿体周围常常具有一定的分带性，有些离矿 体近，有些则较远。即存在前面提到的远程指示元素、中程指示元素、近程指示元素之分。 4）环境指标： 是指一些反映成矿环境的指标，如Eh、pH、气液包裹体、成矿温度等。桂林理工大学勘查地

13、球化学复资料Aumida.02.05.20153 *7.地球化学异常评价 地化异常的评价是多方面的； 综合性的工作。 它必须充分利用已知的地质，物探及已知矿床的化 探资料与新区地化异常特点对比分类，对所发现的异常进行综合性的评价。 *1、异常评价的地质依据 矿床和地化异常有着紧密的空间、时间及成因的联系。 一般情况， 矿异常的分布与矿床的分布所 受的地质控制因素有许多方面是一致的(它包括地层岩性、 构造、岩浆岩、水文、第四纪地貌等因素)。 因此工作地区的地质因素是异常评价的先决条件，可以作为异常评价的地质依据。 1)地层岩性： 许多矿床的形成与一定时代的地质和与一定的岩性有关，例如，我国寒武系

14、底部碳 质页岩中的 V、Ni、Mo、U 矿床，泥盆系和寒武系不整合面上底砾岩中的重晶石脉黄铜矿床，长江中 下游的矽卡岩型铜铁、铜钼矿床；南方数省含铜砂岩等等均与一定时代的地层岩性有关。 2)构造： 异常所处的构造类型及部位，是异常评价的重要方面之一。以目前的资料看，许多矿床 特别是内生矿床的分布受一定的构造及部位控制。褶皱、断层、层理、裂隙不仅控制矿体的分布而且 对矿床地化异常的发育程度影响甚大。成矿空间物质成分的研究， 对于评价异常， 提高地球化学找矿 效果具有重要的实际意义。 3)岩浆岩： 找矿实践证明，许多内生及表生地化异常的分布与岩浆岩有密切关系。 研究岩浆岩的岩石化学特点、结晶分异程

15、度、时代、形态规模、内部构造、侵入深度及剥蚀深度 等等，对于确定找矿指示元素，预测矿床的可能赋存部位将有很大的参考价值。 4)地貌和第四纪特点： 地貌特点及第四纪的堆积类型(结构)对次生地化异常的发育和异常的迁移影 响很大，化学元素的次生富集或贫化与地貌特点有一定的关系。因此，研究异常地区的地貌特点对于 评价次生地化异常，寻伐覆盖层下的矿床有着重要的意义。 5)水文地质： 在应用水化学找矿时，要研究工作地区的水文地质条件，即研究地下水的补给情况， 移动方向及迁移的道路上可能与矿体相遇的情况，潜水面随气候季节的变化情况， 裂隙水和井泉的分 布等等情况。 根据地下水的酸碱度 (pH 值)和化学成分

16、的组合变化规律， 评价水化学异常的矿化作用性 质，迎着水流方向寻找矿体。 除上述的地质依据外， 在异常区往往可以发现有：矿床的原生露头、 旧矿遗迹和见到种种围岩蚀 变类型或铁帽等等矿化标志。这些事实都是异常评价的重要依据。 *2、地球化学依据 异常区指示元素的组合关系(包括分带性 )、异常强度、异常点的集中程度、异常形态和规模大小 等特点是化探对比分类的依据。一般来说，多种元素组合并且组合有一异常强度高、异常点密集、规 模较大，形态规则的最有远景的异常， 应首先选择布置详查或验证工作。 这种情况有时也有例外现象。 因此，必须紧密配合地质、物探进行综评。 *8.勘查地球化学应用范围 1、岩石地球化学找矿法 ：(1)解决地质问题，如地表和深部的地球化学填图。（2）岩体含矿性评 价、构造含矿性评价矽卡岩含矿性评价。 （3）研究矿床原生地化异常的组合和分带特点，确定找矿指 标。 （4）评价次生地化异常以解决深部盲矿的找矿问题。2、残坡积层地化找矿法 ：从大面积普查到 小范围找矿评价都广泛使用。3、水系沉积物地化找矿法：在大面积普查或初步勘探工作应用，主要 用于