深部及隱伏礦床的地球化學尋找方法綜述

苗建強

（新疆璽瑞資源有限公司，新疆 哈密 839000）

目前我國礦產(chǎn)資源的供應(yīng)已經(jīng)難以滿足社會發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的需求。我國各類有色金屬已經(jīng)嚴重緊缺，如果不能發(fā)現(xiàn)新的礦源，我國預計到2020年將有80%以上的有色金屬礦源面臨停產(chǎn)。各種礦源的停產(chǎn)，不僅影響我國的社會發(fā)展和工業(yè)生長，還會帶來一些列的問題，尋找新的礦源對于保證社會和經(jīng)濟的穩(wěn)定至關(guān)重要。地球化學勘探方法作為一種能有效的尋礦的勘探技術(shù)，其是解決我國礦產(chǎn)資源緊缺問題的發(fā)展方向之一，研究地球化學技術(shù)具有重要的意義。

1 深部及隱伏礦床尋礦的可行性

我國目前礦產(chǎn)資源已經(jīng)面臨著嚴重不足，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)的不斷提高，許多在地表和埋藏在地下淺層的礦源已經(jīng)逐漸的開采殆盡，未來的尋礦工作只能向地下深層和隱伏礦床方向進行，具體情況如下：根據(jù)成礦原理分析，容易出現(xiàn)礦源的位置在地下8km～10km的深層區(qū)域中，該深度為地殼運動的交匯區(qū)域，具有很多成礦因素。并且該區(qū)域也是地下熔巖凝固后的堆積區(qū)域，有研究報告表明，這種成礦區(qū)域的深度可以長達4km左右，因此在這個深度有著極大的尋礦可能性。

我國的地下深層和隱伏礦床還沒有被充分開發(fā)，我國的礦源目前多數(shù)還是淺層開采，其中最深的開采深度也是在1km左右的范圍，而美洲的金屬礦源最深開采深度已經(jīng)到達了3km左右的范圍，我國的地底深處還存在的大量的尋礦空間。

地球化學勘探方法主要對各種介質(zhì)中的金屬元素進行分析，通過多方面的金屬元素信息分析，找出含礦區(qū)域，這種勘探技術(shù)已經(jīng)被初步應(yīng)用，并且在勘探實踐中具有良好的表現(xiàn)。地球化學勘探方法的運用，有助于我國尋找深部礦脈，進而解決我國的礦產(chǎn)資源緊缺問題。

2 地球化學尋礦技術(shù)

2.1 地球化學技術(shù)對巖石的分析

在礦石結(jié)晶的凝結(jié)過程中，礦石中的金屬元素會向礦床周圍擴散，這樣在礦床周圍的巖石內(nèi)就會出現(xiàn)相應(yīng)的元素變化，這種元素擴散的模式被稱為原生暈。而地球化學技術(shù)就是通過分析巖石中的元素含量以及分布結(jié)構(gòu)找到原生暈，再通過原生暈進一步找到礦脈。這種對巖石的測量方法比較簡單，對石樣沒有過高的要求，不僅可以通過巖石碎屑進行元素分析，也可以通過分析巖石構(gòu)造裂隙來進行判斷，這種測量技術(shù)可以有效的提高尋礦效率。

2.2 地球化學技術(shù)對土壤的分析

地球化學技術(shù)可以對土壤中的元素含量和分布進行測量，根據(jù)對土壤的測量分析出其與普通土壤的區(qū)別，在土壤中能找到成礦元素的分布異常，通過土壤元素的異常分布能幫助尋找隱伏礦床。我國有許多低矮山區(qū)和丘陵地帶，其地下淺層區(qū)域有較多的發(fā)生氧化反應(yīng)的風化土，這種風化土通過土壤測量，依然可以分析出風化土是由哪種原石氧化而來的，通過對土壤元素的分析判斷出附近可能存在的礦源，但是如果測量區(qū)域有其他的元素污染，也會造成分析不準的情況，所以要根據(jù)具體土壤環(huán)境來決定是否使用該方法測量。

2.3 通過金屬離子的吸附效果分析

在地球化學測量中可以通過對金屬離子的吸附測量來進行大面積的尋礦普查，由于在礦石在成礦時會產(chǎn)生大量的成礦元素和一些伴生元素，通過吸附劑對區(qū)域內(nèi)的元素進行吸附，在通過分析元素成分來初步判定區(qū)域內(nèi)是否有礦脈的可能，這種測量方法的準確度不高，通常用來大面積的普查使用，具體尋找礦源需要結(jié)合其他方法來測量。

2.4 地球化學技術(shù)的水質(zhì)測量

對于叢林沼澤類區(qū)域，可以通過地球化學技術(shù)中的水質(zhì)測量來進行尋礦，因為礦石在成礦時向外擴散出大量特殊分布結(jié)構(gòu)的元素，這些元素滲透到巖石土壤之中，水中的有機質(zhì)將元素吸附出來，這樣就讓水域中的沉積物帶有異常的元素分布，進而讓某區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)與其他區(qū)域存在差異，通過地球化學技術(shù)對水質(zhì)進行測量，從中分析篩選出特定化學指標，進而判斷礦床位置，有助于對林地和沼澤區(qū)域的尋礦工作。這種方法也可以作為其他測量方法的輔助來應(yīng)用，目前水質(zhì)測量方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在地下水、沼澤、海洋的水質(zhì)測量中。

在叢林沼澤的區(qū)域中存在大量的因植物腐敗而與土壤混合的腐殖土，其中的細粒物質(zhì)的粒級多為-70目以上，而吸附有成礦元素的有機物質(zhì)的粒級通常為-50目以下，篩選出這一粒級的介質(zhì)，能便于找出潛在的礦床可能。在采集相應(yīng)的介質(zhì)，將介質(zhì)中的有機質(zhì)剔除，即可進行對該地區(qū)地質(zhì)的測量。通常使用該測量方法，其取樣點能針對4平方千米的范圍進行分析，進而判斷出這一區(qū)域是否存在隱伏礦床。再結(jié)合相應(yīng)的巖石測量或土壤測量，相互印證下，便于提高尋礦的準確率。

2.5 地球化學技術(shù)的氣體測量

在叢林區(qū)域也可以進行地球化學技術(shù)中的氣體測量，礦石結(jié)晶在凝結(jié)中產(chǎn)生的成礦元素和伴生元素首先會擴散到周圍巖石中，巖石經(jīng)過風化進入土壤中，再經(jīng)過土壤把成礦元素帶到地下水中，植物吸收了水中的成礦元素，通過植物的呼吸將成礦元素傳播到氣體中進而擴散。這一系列的傳播，讓測量氣體尋礦成為可能。通過分析氣體工的元素含量和離子活動狀態(tài)，即可判斷大致區(qū)域，進而縮小尋礦范圍，再通過其他測量方法來進一步的尋跡，最終找出礦床。

2.6 地球化學技術(shù)的地表深穿透測量

結(jié)合隱伏礦的地形特點，并分析成礦元素和伴生元素的結(jié)構(gòu)和分布形式，可以從地表的狀態(tài)和富集規(guī)律分析出具有隱伏礦床的可能性。使用深穿透測量對地表下面的環(huán)境進行測量分析，測量深度通常為300m～700m，根據(jù)深部土壤的元素含量和金屬活躍狀態(tài)來判斷是否具有隱伏礦床，通常的從深部土壤中傳遞回來的信號比較微弱，在測量時要對這種微弱信號與干擾信號加以區(qū)分。通過測量信號和進一步的土壤、巖石測量，可以分析出當前區(qū)域內(nèi)的金屬離子活躍狀態(tài)，進而對地下深層進行測量。

金屬元素通常的活動態(tài)形式為附著在土壤顆粒中或有機質(zhì)上，根據(jù)不同的活動態(tài)形式和介質(zhì)加以區(qū)別分析，也可以使用細粒物質(zhì)作為吸附劑，進行金屬元素的吸附，進而分離出金屬元素含量等相關(guān)含礦信息。

3 結(jié)語

地球化學技術(shù)通過對多種介質(zhì)的測量來實現(xiàn)尋礦，通過地球化學技術(shù)的測量可以大面積的篩選我國的不同地區(qū)，并且準確的找出含礦區(qū)域，是解決我國礦產(chǎn)資源緊缺問題的有效手段。地礦類專業(yè)的人員可以加強相關(guān)技術(shù)知識的了解，了解成礦機理和相應(yīng)的成礦元素的特點。在尋礦工作中還要結(jié)合具體應(yīng)用情況，改進技術(shù)中出現(xiàn)的不足，促進尋礦技術(shù)水平的提高。