隱伏礦床勘查地球化學(xué)新進(jìn)展探究

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南鄭州450000）

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南鄭州450000）

從近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)來(lái)看，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)和成果屢屢在世界上的主要報(bào)紙、刊物上刊登出來(lái)，并且被應(yīng)用在實(shí)際工作中，這標(biāo)志著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)站在了世界前列。在這樣的形勢(shì)下，對(duì)于礦產(chǎn)勘查而言，隱伏礦床的勘查日益受到了重視，隨著我國(guó)成礦理論和分析技術(shù)的發(fā)展，形成了眾多新的地球化學(xué)勘查方法，在隱伏礦床勘查中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

隱伏礦床勘查地球化學(xué)方法礦產(chǎn)勘查

1 概述

當(dāng)今礦產(chǎn)勘查面臨“三難”局面，即“難識(shí)別，難發(fā)現(xiàn)和難利用”的礦越來(lái)越多，這其中重要原因之一是地表礦、淺部礦越來(lái)越少，尤其是大型、超大型礦更是鮮有發(fā)現(xiàn)于地表或淺部。“攻深找盲”、“探邊摸底”等等已成為現(xiàn)實(shí)的勘查戰(zhàn)略。眾所周知，我國(guó)礦產(chǎn)勘查與開(kāi)采的整體深度不大，一般很少超過(guò)300～500m，在我國(guó)，超過(guò)700m深的固體礦床通常被稱(chēng)為“大深度礦床”。因此為了緩解礦產(chǎn)資源的緊張形勢(shì)，增加礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量，提高資源保障能力，延長(zhǎng)生產(chǎn)礦山壽命，保證經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，加大礦產(chǎn)勘查深度、開(kāi)展深部找礦已勢(shì)在必然。

2 隱伏礦床地球化學(xué)勘查方法

2.1 地球氣納微金屬測(cè)量

該方法用于尋找隱伏礦體的基本原理是：基于地球深部存在上升的氣流，當(dāng)上升氣流經(jīng)過(guò)礦體及其所形成的高含量地球化學(xué)塊體時(shí)，將把成礦元素及伴生元素的活動(dòng)態(tài)部分(納米級(jí)顆粒、膠體、離子和各種絡(luò)合物)帶到地表。因而采取氣體樣品，分析氣體中金屬元素含量就會(huì)指示深部礦體的存在。

2.2 金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法(MOMEO)

該方法用于尋找隱伏礦體的基本原理是：地下深部成礦元素和伴生元素可以通過(guò)各種途徑：地下水循環(huán)、離子擴(kuò)散、毛細(xì)管作用、電化學(xué)梯度、植物作用和氣體搬運(yùn)被運(yùn)移至地表，但對(duì)于厚層運(yùn)積物覆蓋區(qū)和后來(lái)沉積巖或火山巖蓋層區(qū)，地氣搬運(yùn)可能起著主導(dǎo)作用。在地表被各種天然捕集物質(zhì)，如可溶性鹽類(lèi)、膠體、粘土、氧化物和有機(jī)質(zhì)所捕獲。使用超低密度采樣方法、采取地表疏松介質(zhì)、提取金屬活動(dòng)態(tài)部分，這種大規(guī)模的異常就會(huì)得以顯現(xiàn)。

2.3 活動(dòng)態(tài)金屬離子法(MMI)

該方法依據(jù)是金屬活動(dòng)離子可從深部礦體穿過(guò)上覆成礦后沉積的巖石及外來(lái)的厚層沉積物而到達(dá)地表。通過(guò)使用弱酸或酶煮法可以提取弱結(jié)合的活動(dòng)態(tài)金屬離子，這種活動(dòng)態(tài)金屬離子異常通常較準(zhǔn)確地位于礦體垂直上方，偶爾也在傾斜上方。

2.4 電吸附地球化學(xué)勘查方法

電吸附找礦法是一種針對(duì)尋找隱伏礦而研制的新方法，是在室內(nèi)把樣品裝入特殊的裝置，加入專(zhuān)門(mén)配制的助溶劑，然后進(jìn)行通電處理，把地球化學(xué)異常中的活動(dòng)態(tài)組分解脫出來(lái)，并用吸附介質(zhì)吸附富集，從而利用其數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)找礦的一種方法。

2.5 地電化學(xué)法

該方法用于尋找隱伏礦體的基本原理是：深部盲礦或隱伏礦經(jīng)過(guò)電化學(xué)溶解，在礦體周?chē)纬呻x子暈，與成礦有關(guān)的成礦元素及伴生元素在電化學(xué)電場(chǎng)、地氣、地下水運(yùn)動(dòng)等各種自然營(yíng)力作用下遷移到近地表，并以多種形式賦存下來(lái)。在人工電場(chǎng)作用下，礦化相關(guān)的金屬離子平衡發(fā)生改變，金屬陽(yáng)離子在電場(chǎng)作用下向陰極移動(dòng)，并形成電解物，收集并分析電極上吸附的電解物，即可發(fā)現(xiàn)相關(guān)的金屬離子異常，從而達(dá)到找礦和評(píng)價(jià)的目的。

2.6 構(gòu)造疊加暈法

該方法基本原理是研究不同成礦階段的元素組合、不同成礦階段形成礦體（暈）的軸向分帶及其在空間上的疊加特點(diǎn)，建立礦區(qū)內(nèi)已知礦床的巖石地球化學(xué)異常模式和疊加暈找礦模型，進(jìn)而對(duì)礦區(qū)深部及外圍的未知區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.7 酶提取法

該方法基本原理是非晶質(zhì)二氧化錳由于具有較大的表面以及在表面上正負(fù)電荷的隨機(jī)分布，從而成為一種極強(qiáng)有力的吸附劑，能吸附各種從深部礦體向上遷移的陽(yáng)離子及陰離子。在葡萄糖氧化酶和右旋糖在提取液中，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生痕量過(guò)氧化氫和葡萄糖酸，稀釋的過(guò)氧化氫容易還原和溶解非晶質(zhì)的二氧化錳（++2→++2O），從而將捕獲的痕量元素釋放出來(lái)，通過(guò)測(cè)定溶液中的金屬離子濃度，可發(fā)現(xiàn)隱伏礦。

2.8 同位素地球化學(xué)

幾十年來(lái)，穩(wěn)定同位素（如S、O、H、C）和放射性同位素（如U-Pb、Rb-Sr、Sm-Nd）被用來(lái)幫助地球化學(xué)勘查。地球化學(xué)分析測(cè)試技術(shù)的突破性發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了地球化學(xué)勘查新的思路。隨著MC-ICP-MS技術(shù)的發(fā)展，非傳統(tǒng)同位素如Cu、Fe、Zn、Mg、Se、Mo等同位素在地質(zhì)上的應(yīng)用迅猛發(fā)展。雖然這些元素的同位素在隱伏礦床勘查中的應(yīng)用還非常少，但已初見(jiàn)端倪。與傳統(tǒng)同位素相比，非傳統(tǒng)同位素在礦床的應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)是能夠利用成礦元素本身對(duì)物質(zhì)來(lái)源及成礦過(guò)程進(jìn)行直接示蹤。

2.9 構(gòu)造地球化學(xué)

運(yùn)用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和地球化學(xué)的基本原理和方法研究元素在各種構(gòu)造環(huán)境中的分配和遷移、分散與富集的特征、規(guī)律及其過(guò)程和動(dòng)力學(xué)機(jī)制。構(gòu)造地球化學(xué)研究表明，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成兩種結(jié)果：一是構(gòu)造形跡有規(guī)律地排列組合構(gòu)成構(gòu)造體系；二是元素在構(gòu)造中遷移、富集及其共生組合形成地球化學(xué)異常。構(gòu)造體系和地球化學(xué)元素的時(shí)空分布規(guī)律共同組成統(tǒng)一體——造地球化學(xué)場(chǎng)。地球物質(zhì)大規(guī)模轉(zhuǎn)移的方式為力學(xué)轉(zhuǎn)移、化學(xué)轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)移。地質(zhì)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和有序化演化是控制地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本因素。構(gòu)造活動(dòng)和地球化學(xué)作用過(guò)程都伴有物質(zhì)成分重新分配和組合。利用構(gòu)造地球化學(xué)找礦具有重要意義：一是運(yùn)用地球化學(xué)資料結(jié)合構(gòu)造地球化學(xué)的分析方法可識(shí)別一些構(gòu)造；二是應(yīng)用構(gòu)造地球化學(xué)方法有助于篩分與成礦有關(guān)的構(gòu)造，確定構(gòu)造的含礦性和有利的成礦部位；三是據(jù)不同的的構(gòu)造地球化學(xué)特征，闡明礦區(qū)構(gòu)造—礦化作用的發(fā)展演化規(guī)律。

3 結(jié)論

上述的任何一種化探方法都有其自身的適用性，對(duì)于不同的礦種、不同的景觀條件、不同的勘查階段都有其一定的適用范圍。在實(shí)際應(yīng)用這些方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的情況選擇合適的方法。隨著各種勘查地球化學(xué)方法理論與技術(shù)的不斷成熟和完善，相信它們?cè)诘V產(chǎn)勘查的應(yīng)用中將會(huì)發(fā)揮更加重要的作用。

[1]孫秀英.隱伏礦床地球化學(xué)勘查新進(jìn)展研究 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014,(12): 11-12.

隱伏礦床勘查地球化學(xué)新進(jìn)展探究

■高福利 劉正好 梁貞

P59[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-246-1

高福利（1976～），男，畢業(yè)于鄭州工業(yè)貿(mào)易學(xué)校，地質(zhì)調(diào)查與找礦專(zhuān)業(yè)，助理工程師，研究方向?yàn)榈厍蚧瘜W(xué)勘查。