地球化學(xué)勘查在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

李國旗

（咸陽西北有色七一二總隊有限公司，陜西 咸陽 712000）

礦產(chǎn)作為自然贈予人類的珍貴資源，在我們的生活生產(chǎn)中無可替代，再加上國家工業(yè)化發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求量不斷加大，一方面推動了我國礦產(chǎn)勘查技術(shù)的進(jìn)步，另一方面也因為礦產(chǎn)資源消耗已超過開采速度，所以急需對礦產(chǎn)勘查于開采技術(shù)予以創(chuàng)新升級，尋求更便捷、更高效的礦產(chǎn)勘查方法。其中，地球化學(xué)勘查技術(shù)方法作為礦產(chǎn)勘查的手段，同時隨著近年來理論研究與實踐技術(shù)的升級，越來越多新方法得以應(yīng)用，所以在礦產(chǎn)勘查中既要重視新方法的運用，也要對方法進(jìn)行合理優(yōu)選，才能凸顯出最佳找礦效果。

1 礦產(chǎn)勘查工作中應(yīng)用的地球化學(xué)勘查方法

1.1 地氣法

該方法指的是基于原來的氣體地球化學(xué)測量法，進(jìn)一步針對氣體中納米狀態(tài)物質(zhì)展開觀察與檢測。因為地球內(nèi)部氣流在上升過程中會將許多附著在氣泡表層的礦元素納米、微米物質(zhì)一起脫離地球表面，所以可依據(jù)氣體元素表現(xiàn)去分析出所在區(qū)域的含礦水平[1]。該礦產(chǎn)勘查方法在當(dāng)前依舊存在一定爭議，因為部分專家認(rèn)為地氣中的金屬元素含量微乎其微，因此對結(jié)果的分析準(zhǔn)確性不足；當(dāng)然也有人認(rèn)為正因為找礦信息太少，更能說明該找礦方法效果明顯。盡管爭議一直存在，但從現(xiàn)階段發(fā)展來看，地氣法找礦有著廣闊應(yīng)用前景，而且該方法不但能識別金屬塊，也能識別埋深較高的油氣田，而且對地域要求并不高，原因就在于地氣法需要收集的分析樣品大部分為貼近地表的大氣，因此不會受到地域環(huán)境因素的太大影響，即便是環(huán)境惡劣區(qū)域也能保證適用性。

1.2 金屬活動態(tài)測量法

該方法作為一種典型的測量方法，有著勘察范圍大、找礦敏感性高等優(yōu)勢，尤其是在確定礦產(chǎn)資源地點、存儲量時會表現(xiàn)出明顯的精確度[2]。金屬活動態(tài)測量法之所以會被發(fā)現(xiàn)與研究出來，是因為在對金屬性質(zhì)研究時發(fā)現(xiàn)金屬作為超微細(xì)粒子狀態(tài)的存在物，會在地質(zhì)作用、地表活動的影響下而不斷向地殼表面移動，最后與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)或相互結(jié)合，生成活動態(tài)金屬。利用該測量方法對礦產(chǎn)資源展開分析，通?？捎脙煞N手段去分析待測樣本，一種是借助若酸堿性溶液有效分離活動態(tài)金屬與其他物質(zhì)，另一種是利用強酸堿性溶液對物質(zhì)進(jìn)行溶解，通過破壞結(jié)構(gòu)確?；顒討B(tài)金屬完全進(jìn)入溶液，方便后續(xù)的提取與檢測[3]。這一地球化學(xué)勘查新方法自研究發(fā)現(xiàn)以來，便在許多地區(qū)的礦產(chǎn)勘查中得到應(yīng)用且獲得不錯應(yīng)用效果，尤其是金屬礦產(chǎn)勘查有著無可替代的作用。整體而言，金屬活動態(tài)測量法屬于典型且有顯著應(yīng)用效果的礦產(chǎn)勘查技術(shù)方法。

1.3 電地球化學(xué)法

該技術(shù)方法在現(xiàn)階段的礦產(chǎn)勘查工作中有著廣泛應(yīng)用，而且該技術(shù)相較于其他礦產(chǎn)勘查技術(shù)而言，在發(fā)現(xiàn)隱伏礦體方面效率更高，同時也能擴(kuò)大找礦范圍。此外，電地球化學(xué)法對埋深較高的盲礦資源能夠更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)，通過該技術(shù)方法處理之后，勘查區(qū)域地質(zhì)離子量能夠以數(shù)據(jù)化形式表現(xiàn)出來。此外，該項技術(shù)的主要優(yōu)勢在于環(huán)境適應(yīng)性非常強，能靈活運用到各種環(huán)境中，除了上述所言對隱伏礦體的高效發(fā)現(xiàn)以外，技術(shù)應(yīng)用方式也較為簡便，能夠與人工電場技術(shù)有機(jī)融合，促使地下礦體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)平衡，更有利于應(yīng)用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行礦產(chǎn)開發(fā)。倘若受到外部電場的干擾，待開發(fā)地質(zhì)中的陽離子會逐漸移向陰極且不斷形成電解物質(zhì)，待電解物質(zhì)形成后技術(shù)人員則要仔細(xì)檢查且重點修復(fù)電極兩端，清除附著在電極上的金屬離子，從中選擇合適離子[4]。由此可見，技術(shù)人員只需對電極吸附的離子種類進(jìn)行分析，便能判斷出該區(qū)域是否存在礦產(chǎn)資源以及礦產(chǎn)資源以哪種狀態(tài)存在，大幅提高了找礦效率與精準(zhǔn)度。

1.4 汞氣測量與熱釋汞量法

汞作為一種親硫元素，在開展礦產(chǎn)勘查工作時可借助其發(fā)揮重要作用，汞與其他含汞物質(zhì)屬于目前保存較為完好的化學(xué)成分，主要從如下方面可體現(xiàn)：一方面，對汞元素的勘查會因為物質(zhì)特性的不同而導(dǎo)致硫化物呈現(xiàn)分散狀態(tài)，并且該狀態(tài)還會凸顯出差異化特征；另一方面，汞與含汞化合物的開采會表現(xiàn)出其他物質(zhì)元素不具備的高揮發(fā)性。通常來講，汞在自然環(huán)境中的存在形式非常自由且對所處環(huán)境要求較高，一般在氧化還原環(huán)境和高酸堿度環(huán)境中生存，從而造就了汞非常穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。正因為汞的高揮發(fā)性，所以在開采時不能直接暴露在空氣中采樣，否則無法滿足標(biāo)準(zhǔn)條件。鑒于此，專家學(xué)者提出了熱釋汞量方法，能夠有效解決上述問題且操作過程較為簡單，這一方法能能發(fā)現(xiàn)土壤中的汞氣異常，在找礦測量中能表現(xiàn)出良好效果。在過去應(yīng)用中，會對抽取的土壤進(jìn)行陰干、加工、加熱，實現(xiàn)釋放汞氣的目的，進(jìn)而通過對已知剖面和未知剖面的分析，找尋到礦產(chǎn)。熱釋汞找礦法能有效排除各項影響因素，比如季節(jié)性溫差、土壤濕度差等，在不同厚度土壤區(qū)域和不同類型有色金屬中，都能體現(xiàn)出良好的找礦效果[5]。目前，熱釋汞找礦法的應(yīng)用日漸廣泛且有著不錯的發(fā)展前景，在地質(zhì)構(gòu)造斷裂區(qū)域應(yīng)用良好，特別是水文、工程地質(zhì)行業(yè)領(lǐng)域，均有不錯應(yīng)用效果。

1.5 構(gòu)造疊加暈法

在礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用地球化學(xué)勘查技術(shù)方法是我國找礦事業(yè)發(fā)展的巨大進(jìn)步，構(gòu)造疊加暈法便是其中具有典型意義的技術(shù)，該技術(shù)在勘查隱伏礦產(chǎn)時有著非常高準(zhǔn)確性。在20世紀(jì)末期該項技術(shù)方法便得以提出，其思路體現(xiàn)在借助構(gòu)造結(jié)構(gòu)去勘查礦產(chǎn)資源，原理在于礦產(chǎn)資源所處礦床在成礦后通常不是靜止的，而是一種多階段、多層次的疊加狀態(tài)，基于此只需對構(gòu)造全面分析便能明確含礦與不含礦的差別，進(jìn)一步提高技術(shù)人員對礦產(chǎn)資源的勘查精準(zhǔn)度。在勘查熱液金屬礦工作中，構(gòu)造疊加暈法效果明顯，精準(zhǔn)度非常高且樣品采集無太大難度，今后的應(yīng)用領(lǐng)域愈發(fā)寬廣。

2 礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用地球化學(xué)勘查方法的注意事項

2.1 檢測與分析水地球化學(xué)異常

技術(shù)人員在對水地球化學(xué)異常表現(xiàn)進(jìn)行檢測的過程中，需要對范圍內(nèi)化學(xué)因素受因素的干擾而形成的異常規(guī)模、異常成因等展開分析。一般來講，地球化學(xué)異常主要用于對局部地球化學(xué)異常等級的評判，而且也能分析出地球化學(xué)、省區(qū)地與地球化學(xué)異常、地下水與地表水的酸堿值、水溫、水化學(xué)類型等等。通過陽離子含量、總礦化度、陰陽離子含量等數(shù)據(jù)便能分析出水地球化學(xué)異常，然后借助專業(yè)檢測工具展開系統(tǒng)性檢測，助力礦產(chǎn)勘查人員獲取到地下水、地表水的數(shù)據(jù)。比如，水地球異常的主要成因基本為水體侵蝕，礦石因此形成原生育與次生育，所以水體中富含礦元素，一般這種情況會受到地域范圍大小的影響，異常只是相對于正常概念而言的。所以，可通過異常規(guī)模去分析出地球化學(xué)域等級，結(jié)合水中抗元素含量的具體表現(xiàn)去確定該地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布點與儲存量。

2.2 判定礦元素遷移運動機(jī)制

在礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用地球化學(xué)勘查方法，需要對礦元素的遷移運動對元素本身遷移機(jī)制與主要成因展開基礎(chǔ)判定，同時判斷礦產(chǎn)勘查結(jié)果和形成直接影響的不確定因素、自然作用力等等。比如，出現(xiàn)化探異常則需要從大量元素中精準(zhǔn)判斷元素的性質(zhì)表現(xiàn)，結(jié)合礦體表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測，準(zhǔn)確找出找礦的最佳靶區(qū)。對巖石的異常檢測重點要放在尋找盲礦體和礦源層，并檢測地表礦物的侵蝕程度。檢測過程中需要科學(xué)測定巖體礦體成分的分布，基于此判斷出局部巖石地球化學(xué)中的礦體成分，采取化學(xué)異常檢測去獲取檢測數(shù)據(jù)，用來劃分出地球化學(xué)省與評價侵入巖體、火山巖系的含礦性。

2.3 合理確定找礦地球化學(xué)勘查新方法

采用對比分析的技術(shù)方法，比如選擇金屬活動態(tài)測量法去識別出礦種的性質(zhì)表現(xiàn)，然后結(jié)合地球化學(xué)法對土壤覆蓋較厚地質(zhì)情況進(jìn)行識別，主要鑒別其中的有色金屬與貴金屬，或者是在已知礦體區(qū)域的深層部位去找尋盲礦石，還可應(yīng)用構(gòu)造疊加暈法對礦區(qū)中裸露情況良好的基層巖石運用地球化學(xué)新方法進(jìn)行勘查，確保作用發(fā)揮到極致。礦產(chǎn)勘查工程是一項復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，該項工作需注重化探方法的綜合應(yīng)用，才能實現(xiàn)對化探異常的合理解釋。在觀察過程中，一方面要在思想觀念上提高對化探方法的重視度，另一方面也要嘗試與遙感、物探等技術(shù)復(fù)合應(yīng)用，發(fā)揮出各學(xué)科特長與優(yōu)勢。無論哪一種找礦標(biāo)志和指示元素，均會在不同程度上受到成礦條件與礦床類型的局限，應(yīng)用全新地球化學(xué)勘查方法一定要結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)表現(xiàn)，通過應(yīng)用更高精度和敏感性的分析技術(shù)方法，基于地質(zhì)理論的指引，更具針對性地展開應(yīng)用。

3 結(jié)語

綜上所述，對于國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，礦產(chǎn)勘查屬于非常關(guān)鍵且復(fù)雜的工程。通過應(yīng)用地球化學(xué)勘查技術(shù)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)更便捷、更高效的礦產(chǎn)勘查。當(dāng)然，在地球化學(xué)勘查技術(shù)方法應(yīng)用中一定要充分考慮地質(zhì)、遙感、物探等多方因素，而且在實際的礦產(chǎn)勘查中如果僅僅采取單一化的化探方法是不夠的，因為對于勘查中出現(xiàn)異常情況的原因分析無法通過單獨一種化探方法進(jìn)行解釋，因此要綜合勘查區(qū)域環(huán)境及地質(zhì)條件去考慮運用多種化探方法，才能將地球化學(xué)勘查技術(shù)方法效果最大化體現(xiàn)，同時提升礦產(chǎn)勘查工作質(zhì)量與效率。