地球化學(xué)勘查新技術(shù)應(yīng)用分析

閆建平青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院

地球化學(xué)勘查新技術(shù)應(yīng)用分析

閆建平
青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院

近幾年，地球化學(xué)勘查技術(shù)得到了一些新的發(fā)展。在沼澤森林區(qū)、干旱或半干旱高寒山區(qū)及高寒湖沼丘陵區(qū)等特殊景觀區(qū)的應(yīng)用，主要是利用粒級(jí)的控制技術(shù)消除干擾因素；深部找礦的需要催生了深穿透地球勘查技術(shù)的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展促進(jìn)了覆蓋區(qū)多目標(biāo)地球化學(xué)勘查技術(shù)與生物地球化學(xué)的推廣應(yīng)用。

地球化學(xué)；勘查；新技術(shù)；礦化；應(yīng)用分析

一、地球化學(xué)勘查技術(shù)發(fā)展概況

在過(guò)去的幾十年里，地球化學(xué)勘查作為一種科學(xué)的找礦技術(shù)方法，在找礦實(shí)踐中取得了許多重大成果，主要應(yīng)用于遠(yuǎn)景地質(zhì)成礦預(yù)測(cè)。近年，由于礦產(chǎn)品需求不旺、價(jià)格低迷使得礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展不景氣。因此，對(duì)于勘查地球化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用需求量減少，使得地球化學(xué)勘查技術(shù)面臨生存危機(jī)。2005年國(guó)際勘查地球化學(xué)會(huì)議將“勘查地球化學(xué)家協(xié)會(huì)”正式更名為“應(yīng)用地球化學(xué)家協(xié)會(huì)”，對(duì)于該學(xué)科的發(fā)展方向進(jìn)一步明確，即增強(qiáng)地球化學(xué)勘查技術(shù)的應(yīng)用能力。隨著找礦難度不斷加大，深部礦體及隱伏礦體逐漸成為新的找礦目標(biāo)，從而催生出了一些地球化學(xué)勘查的新技術(shù)。

二、地球化學(xué)勘查新技術(shù)

1、應(yīng)用在特殊景觀區(qū)的勘查新技術(shù)

在沼澤森林區(qū)、干旱或半干旱高寒山區(qū)及高寒湖沼丘陵區(qū)等相對(duì)特殊的地球化學(xué)環(huán)境中，常規(guī)地球化學(xué)勘查技術(shù)的實(shí)施過(guò)程受到特殊介質(zhì)與條件的影響開(kāi)展難度大，實(shí)現(xiàn)不了勘查目的。

森林沼澤區(qū)大量存在的有機(jī)質(zhì)對(duì)元素的吸附作用造成了元素在地表富集，且有機(jī)質(zhì)在不同區(qū)域分布存在不均勻性致使水系沉積物中地球化學(xué)異?，F(xiàn)象發(fā)生形變，從而誤導(dǎo)了地質(zhì)找礦工作。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明，有機(jī)質(zhì)對(duì)礦化指示元素的表生富集作用主要集中在-40目以下(特別是-60目以下)的細(xì)粒級(jí)段的殘坡積母質(zhì)層中，而水系沉積物中有機(jī)質(zhì)的干擾從-40目至-60目各個(gè)粒級(jí)段都有出現(xiàn)，因此，我們?cè)诓杉厍蚧瘜W(xué)樣品的時(shí)候主要采集-10～+ 60目水系沉積物進(jìn)行測(cè)試，其解譯成果可行，可圈定一定規(guī)模的地質(zhì)體，同時(shí)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的指示作用較強(qiáng)。

干旱、半干旱高寒山區(qū)的物理風(fēng)化作用與化學(xué)風(fēng)化作用較強(qiáng)，風(fēng)化物在山體的阻滯作用之下沉降至地表，主要呈粒級(jí)偏細(xì)的砂狀（－60目以下），混入沉積物中的風(fēng)成砂和風(fēng)積黃土內(nèi)大部分元素含量偏低，對(duì)礦化信息會(huì)產(chǎn)生稀釋作用甚至消除作用，因而誤導(dǎo)地質(zhì)找礦工作。采樣時(shí)截取水系沉積物和土壤中-10～+60目粒級(jí)的樣品，用以消除風(fēng)成沙和風(fēng)積黃土對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，可得出地球化學(xué)規(guī)律性明顯增強(qiáng)的地球化學(xué)信息。

高寒湖沼丘陵區(qū)的風(fēng)成砂分布普遍且由于高寒缺氧使得有機(jī)質(zhì)降解速度較緩，造成有機(jī)質(zhì)的大量堆積，從而影響地球化學(xué)勘查效果。高寒湖沼丘區(qū)風(fēng)成砂和有機(jī)質(zhì)對(duì)水系沉積物的擾動(dòng)具有突變性，主要發(fā)生在40目以下粒級(jí)段，因此，將采樣粒級(jí)控制在－10～+40目，可以有效消除其對(duì)地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果的影響，取得客觀反映測(cè)區(qū)元素分布規(guī)律和地質(zhì)礦產(chǎn)信息的地球化學(xué)資料。

2、應(yīng)用在覆蓋區(qū)多目標(biāo)地球化學(xué)勘查技術(shù)

覆蓋區(qū)主要分布在我國(guó)中東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，多目標(biāo)就是在這些覆蓋區(qū)使用地球化學(xué)勘查技術(shù)手段多獲取高精度、高質(zhì)量的地球化學(xué)數(shù)據(jù)、元素地球化學(xué)分布特征，繪制成元素地球化學(xué)球異常圖，并對(duì)異常值較高的區(qū)域進(jìn)行查證，深化對(duì)異常元素來(lái)源、遷移轉(zhuǎn)化、存在形態(tài)及其生態(tài)效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，為農(nóng)業(yè)、生態(tài)、環(huán)境、礦產(chǎn)資源勘查等各個(gè)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)地球化學(xué)資料。這項(xiàng)技術(shù)是在傳統(tǒng)地球化學(xué)找礦應(yīng)用上的擴(kuò)展應(yīng)用，地球化學(xué)勘查勘查技術(shù)形成發(fā)散式運(yùn)用，可用于研究各種元素在地球不同圈層中的分布模式。

3、應(yīng)用在深部的深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)

所謂深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)是地球化學(xué)勘查技術(shù)在深部隱伏礦或深部地質(zhì)體研究上的應(yīng)用，具有探測(cè)深度大及有效消除地表次生因素影響的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)隱伏礦成礦元素或伴生元素向地表的遷移機(jī)理和分散模式、含礦信息在地表的存在形式和富集規(guī)律進(jìn)行研究，采集可提取礦化信息并對(duì)測(cè)試成果進(jìn)行分析和解譯，最終實(shí)現(xiàn)深部找礦的目的。深部地球化學(xué)信息的提取方式，使用較為廣泛的是地氣法、地電地球化學(xué)方法、化學(xué)選擇性提取及分析技術(shù)。我國(guó)在這方面更取得了多項(xiàng)原創(chuàng)性技術(shù)，包括細(xì)粒級(jí)采樣與分離技術(shù)、及獨(dú)立供電的電化學(xué)提取技術(shù)等。深穿透探測(cè)所得的信息微弱，指示元素的含量水平低，其測(cè)量結(jié)果的解譯確定性不大，需結(jié)合其他方面的信息進(jìn)行綜合分析。

4、倍受關(guān)注的生物地球化學(xué)勘查技術(shù)

生物對(duì)某些元素有選擇性吸收、富集后形成富集植物，主要提取生物組織進(jìn)行分析測(cè)試，確定元素的生物異常，還可遙感測(cè)量圈出與和地質(zhì)體有關(guān)的指示植物。植物一定意義上似一種深部元素提取器，吸收下層地質(zhì)體或土壤中的元素，因而可能通過(guò)該方法找到相關(guān)隱伏礦床，還可以運(yùn)用到生態(tài)、環(huán)境學(xué)體系中。

三、地球化學(xué)勘查新技術(shù)發(fā)展分析

環(huán)境影響評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等熱門行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，帶動(dòng)地球化學(xué)勘查探索出了一條新的發(fā)展思路，使得地球化學(xué)勘查技術(shù)不再局限于基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查及地質(zhì)找礦方面的應(yīng)用，而是向資源與環(huán)境共進(jìn)方向發(fā)展，應(yīng)用在了與人們生活息息相關(guān)的各個(gè)方面。例如多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查是集區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查、評(píng)價(jià)和土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估為一體的系統(tǒng)工程，是地球化學(xué)勘查技術(shù)向農(nóng)業(yè)、生態(tài)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)展的支撐性技術(shù)。

地球化學(xué)勘查技術(shù)的發(fā)展方向，應(yīng)擺脫傳統(tǒng)的單一的地球化學(xué)分析法，將地球化學(xué)與構(gòu)造學(xué)、礦物學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科充分結(jié)合，建立完善成為精度更高和要求更高的地球化學(xué)勘查技術(shù)。此外，基于當(dāng)前對(duì)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展需求，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境理論體系的形成，可用于生態(tài)環(huán)境地球化學(xué)效應(yīng)的解釋，如通過(guò)對(duì)地區(qū)分布差異明顯的植物微量元素分析，找出引起地方疾病的原因。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)地球化學(xué)勘查新技術(shù)已得到了一定的發(fā)展，在技術(shù)方法研究上，除需繼續(xù)完善特殊景觀區(qū)地球化學(xué)研究方法、深穿透方法及生物地球化學(xué)方法等的系統(tǒng)理論知識(shí)和應(yīng)用研究外，還要堅(jiān)持資源調(diào)查和環(huán)境調(diào)查的同步，將地球化學(xué)勘查新技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)、科研等各個(gè)領(lǐng)域。

[1]奚小環(huán),李敏.現(xiàn)代地質(zhì)工作重要發(fā)展領(lǐng)域:“十一五”期間勘查地球化學(xué)評(píng)述[J].地學(xué)前緣,2013,v.20;No.10103:161-169.

[2]方維萱,徐國(guó)端.勘查地球化學(xué)主要新進(jìn)展與今后的重要發(fā)展領(lǐng)域[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2005,06:599-605.