勘查地球化学复习题.doc

勘查地球化学复习资料序言1. 勘查地球化学概念：（一般了解）2. 地球化学异常：地质体或天然产物中地球化学指标明显偏离正常的现象。3. 地球化学背景：地质体或天然产物中地球化学指标明显正常的现象。4. 地球化学异常分类（根据赋存介质）：（1） 岩石地球化学异常；（2）土壤地球化学异常：（3）水系沉积物地球化学异常：（4）水文地球化学异常；（5）气体地球化学异常：（6）生物地球化学异常5. 地球化学特点：（1） 通过微观领域的研究，用直接信息进行勘查（2） 以现代分析测试技术为主要手段（3） 方法适用性强（4） 快速，经济，效率高6. 展简史：一般了解第一章1.克拉克值的勘查地球化学意义：（1）克拉克值是地质体中元素分散与富集的一种尺度（2）克拉克值是勘查地球化学测试方法灵敏度的总标准（3）可用于预测全球矿产资源2.浓度克拉克值=地质体或区域中元素的丰度/克拉克值3.浓集系数=矿石最低可采平均品味/克拉克值4.计算法步骤：（1）选取正常样品：根据地质观察和研究，选取未受矿化，蚀变影响或影响相对较弱地段样品的分析结果作为计算对象。（2）处理离群含量： 利用迭代法提出那些含量小于均值减去3倍均方差（xixP+3S）d的样品，被剔除的样品不再参加计算（3）进行正态分布检验，确定背景值（CO）和背景上限值（CA）a.数据如果服从算术正态分布，则：CO= CA= CO+ks k 一般取2b.数据不服从算术正态分布，则把数据转换成对数，然后再进行检验。如果服从对数正态分布，则： ClO= ClA= ClO+ks l k 一般取2c.如果数据既不服从算术正态分布，又不服从对数正态分布，则可以用图解法原理来计算背景值及其上，下限值。5.异常强度：异常强度可用异常峰值（CMax）、异常平均值（Cp）、异常衬度（CP/CA或CP/Co）来表示。6.富集系数：数值上等于CP/Co反映的是相对于异常形成过程中元素的富集程度。7.异常浓度分带：自矿化中心或异常中心向外，一种元素的含量在空间上有规律的变化的现象。 分带方法：内带：反映矿床（体）的赋存部位；中带，反映蚀变矿化范围；外带，反映蚀变矿化的影响范围。实际工作中，通常用式子“CAan)划分浓度带，其中a=2、3、4;n=(0、1、2)或n=(2、3、4)8.变异系数（V）：V=S/CP100% 其中S为均方差，CP为平均含量；一般认为，V越大，说明元素的再分配作用较强，对成矿有利。9.相关系数（r）：表征两个变量之间关系的密切程度。两个变量之间是否存在相关性，可用不同信度下的临界值（ra）衡量。如果|r| ra，则认为两个变量之间显著相关；反之，则没有显著相关。其中|r|=CA (2) 面金属量： 式中，Si为第i样品所影响的面积，Ci=CA。从上式可以看出，面金属量是利用一定面积异常估算矿化强度的参数。 如果是规则采样（Si=Sj，i=/j）公式可简化为： （3）金属量是一个非常重要的参数，广泛应用于地球化学异常评价中，金属量既包含元素的含量信息，又包含异常的空间大小信息，因此也作为异常规模用于不同异常间的对比和评价中。11.组合指数：指地球化学性质各自相似，地球化学活动性各自相近的两组元素间含量或衬度或富集系数之比。包括： （1）累乘指数，例如：(AsSbHg)/(MoWSn)。元素符号表示该元素的含量 （2）累加指数，例如：（As+Sb+Hg）/(Mo+W+Sn).元素符号标志该元素的衬度（或富集系数） (3) 意义：与单个元素含量相比，组合指数可以压低由分析误差等各种偶然误差引起的“噪音”，强化异常规律，因此广泛应用于地球化学异常的研究和评价中。第二章1.岩石地球化学异常的研究意义：（1）各类矿床的岩石地球化学异常最全面的保留了成矿时的地球化学信息，这对于矿床和异常形成机理的研究和找矿实践中的应用都有重要意义。（2）岩石地球化学异常（包括矿体）是各类次生地球化学异常物质来源的主要组成部分，各类次生地球化学异常，都是岩石地球化学异常的派生产物。（3）寻找深部的盲矿体，岩石地球化学勘查是必不可少的方法。2.成晕元素的迁移在热液矿床成矿过程中，成晕元素主要是呈液相迁移，元素在液相条件下的迁移方式有两种，既渗透迁移和扩散迁移（1）渗透迁移：由于溶液的压力梯度，元素及其化合物随溶液沿着岩石裂隙系统，整体自由的流动而迁移。（2）扩散迁移：指元素在静止的溶液中，由于浓度差，由浓度高处向浓度低处迁移。3.影响元素迁移成晕的因素（1）元素的地球化学性质元素的地球化学性质，如离子半径，极化性质，电负性，化合物，能量性质等影响元素在热液中的活动性。（2）含矿热液性质含矿热液对元素迁移成晕的影响，主要反映在热液的温度，压力和浓度等方面。（3）构造裂隙构造裂隙对成晕元素的迁移影响较大，可以从两个方面来考虑，一是构造裂隙为含矿溶液迁移提供了通道；二是构造裂隙的变化，影响了溶液的压力，破坏了原来的平衡，使成矿元素析出沉淀。4.指示元素（1）概念：天然物质中能够作为找矿线索的元素（2）条件：a,对找矿有一定指示意义；b,成晕明显（一般来说，浓集系数大的元素成晕明显）；c,在当前的测试技术条件下，分析简便，经济。（3）分类：根据成矿过程中元素的迁移距离的不同，指示元素可以划分为： A，近程指示元素：W、Mo、Sn、Be、Co、Ni B，中程指示元素：Cu、Pb、Zn、Ag C，远程指示元素：Sb、Hg、Ba、As、I、Br6. 原生晕的微量元素（一般了解）7. 原生晕的形态（一般了解）8. 影响原生晕规模的因素（1）矿化强度矿体或矿床的规模不同，晕的规模也不同。大型矿床的原生晕大，反之小。（2）构造裂隙 构造裂隙发育，有利于成晕元素以渗透方式迁移，形成规模较大的晕。（3）围岩性质 围岩性质不同，可影响成晕元素的迁移，从而也影响原生晕的规模，围岩的化学性质活泼，异常规模较小。围岩的脆性大，空隙发育，空隙之间的连通性好，则形成规模较大的晕（4）元素的地球化学性质 在其他条件相同的情况下，元素的地球化学性质不同，所形成的原生晕规模也不同，活动性强的元素可形成规模较大的原生晕（5）异常的剥蚀程度 异常的剥蚀程度不同，更确切的讲，异常相对于矿体的位置不同，我们所观察到的异场规模也不同。9. 原生晕分带（1）概念：异常的分带包括浓度分带和组分分带。浓度分带：反映某一元素的含量在空间上有规律的变化现象；组分分带：各种元素的异常在空间分布上有规律变化的现象。（2）组分分带的构成：a.前缘沿含矿溶液的运动方向上位于矿体上方（或前方）的异常地段，也称“头晕”b.尾晕沿含矿溶液的运动方向上位于矿体下方（或尾部以下）的异常地段，也称“后尾晕”c.横向晕沿矿体厚度方向上的异常地段，可分为“上盘晕”和“下盘晕”d.纵祥晕沿矿体走向方向上，由矿体向外的异常地段，也称“侧向晕”在勘察地球化学中，沿着“前缘矿体尾晕”方向上原生晕的分带称之为“轴向分带”；沿着矿体厚度方向上原生晕的分带称之为“横向分带”；沿矿体走向方向上原生晕的分带称之为“侧向分带”或“纵向分带”。10. 分带指数法的计算（1）计算每个元素在各中段（也称水平或断面）线金属量（Mij）（2）进行线金属量标准化（Aij）Aij=10a*Mij标准化的基本思路是把不同元素线金属量同一到一个数量级.(3) 不同元素的标准化线金属量按中段求和（Bi） Bi=(4) 求分带指数（Dij） Dij= Aij/ Bi (5) 根据MaxDij所在中段位置初步排除分带序列（6）利用变化度(Dj)区分出位置重叠元素的前后位置 Gj= 式中，Gj的计算为矢量计算，即Dij在最大值所在截面的上面和下面，其值符号相反，通常取最大值所在截面以下的取正，最大值所在截面以上的取负。（7）缺陷和不足：A.参加计算的元素种类或个数的多少，可能改变元素在分带序列中的相对位置，这可能影响不同人（或不同时间）所做的工作，因互相之间元素种类或个数不同时可能产生差异B.某个元素在部分中段（或截面）中没有异常时，计算分带序列可能失去意义（计算Gj）时分母为0C.通过标准化过程，人为地给出每个元素的标准化权系数，其得出结果的数学意义和地球化学意义不明确11.重心法（1）计算线金属量（2）计算每个元素的异常重心 式中，Hj为第j元素异常的重心标高；hj为第i截面（或中段）的标高；n为截面（或中段）的个数。（3）利用异常重心（Hj）的高低排出分带序列（4）优点：该方法定量描述异常重心位置，地球化学意义和数学意义明确，计算过程简便，适用性强，参加计算的元素种类或个数的多少，以及某个元素在部分截面（或中段）中没有异常等情况均不影响该方法的使用。12.原生晕的横向分带（一般了解）13.原生晕的轴向分带（一般了解）14.综合分带序列的标志方法（1），首先对每个元素给出局部分带序列号（Aij）（2），计算每个元素的序列总和（Bj） Bj=（3），根据Bj的大小排出综合分带序列15.岩石地球化学勘查的应用条件 主要应用于金属矿产的勘查，目前已经成为寻找盲矿体的最重要手段之一。应用岩石地球化学勘查能寻找多种矿产。此外，岩石地球化学勘查还可以用于研究其他地质问题。 岩石地球化学勘查可用于矿产勘查的各个阶段，但主要用于矿床勘探，矿床开采，详查，普查评价等阶段 应用岩石地球化学勘查的自然条件，最基本的是有基岩出露，或被覆盖的地段有工程揭露，以便能够观察和采集样品。16.强化异常的方法（1）改进采样方法 采集构造破碎带内或裂隙中的充填物，大大提高异常强度，有助于发现普通岩石样品难以发现得异常。其次，为了强化异常，还可以用富含成矿成晕元素的重粒级矿物代替岩石样品，进行分析，此即为“重粒分析法”。（2）利用特殊参数 利用组合指数，多元统计参数等多元地球化学参数，也可以达到强化异常的目的。（3）利用合理的分析方法 采用合理的分析方法也是强化异常的方法之一。例如，偏提取分析方法17.分散矿化引起的异常特征：（1）分散矿化的异场规模小（2）分散矿化异常的浓度分带不明显，没有明显的浓集中心。（3）分散矿化的异常元素组合比较简单。（4）分散矿化异常中，组分分带不明显。18.异常侵蚀截面水平的研究（剥蚀程度的研究） 矿致异常可能有下面4中情况：a.在前缘，深部有盲矿体；b.在矿体的上部，矿体向深部延伸较大；c.在矿体的下部，矿体向深部延伸非常有限；d.在尾晕，矿体已经被剥蚀饴尽。（1）定性研究： 异常中元素组合式判断异常所处相对位置的重要标志，具体解释为：（1）在异常中主要出现远程指示元素组合，则可能属于a情况；（2）见到矿体，并且在异常中不仅出现中程指示元素组合，而且也出现远程指示元素组合，则可能属于b情况；（3）见到矿体，但在异常中不仅出现中程指示元素组合，而且也出现近程指示元素组合，则可能属于c情况；（4）如果见不到矿体，并且在异场中主要出现近程指示元素组合，则可能属于d情况。（2）定量研究： 近年来比较重视定量评价异常的侵蚀截面水平，其常用的数学表达式为 Y=a+Bx 式中，Y为异常与矿体的相对距离；X为组合指数；a.b为回归系数。第三章1.土壤分层A层：也称为淋溶层或腐殖层，位于土壤剖面的最上部，生物活动的影响强烈，腐殖质含量最高。富含碳酸的有机酸，在降水过程中，此层土壤中的元素发生强烈的淋滤和溶解作用。该层可进一步划分为两个亚层。B层：也称淀积层，位于A层的下部，一般为棕色或黄褐色，主要由砂质粘土组成。与A层相比，B层的生物活动减弱，有机质含量减少。从A层淋滤下来的各种微量元素，在B层被吸附发生沉淀富集，因此在金属矿产的土壤地球化学测量中往往把B层土壤作为样品。C层：也称母质层，位于B层的下部，也是位于土壤剖面的最下部，由尚未明显淋滤、沉淀影响的风化碎屑物组成。2.次生晕的形成作用（1）概念：次生晕是指由于矿体及原生晕的表生破坏，在矿床上覆土壤中形成的，以成矿有关元素含量增高为特征的地球化学异常地段。（2）迁移方式：A.机械分散：表生作用下成晕元素呈固体碎屑物形式迁移和分散。其迁移的主要元素是表生环境下活动性弱的元素（Au,Sn,W,Cr,Ti），可进一步分为机械扩散和机械搬运： a.机械扩散：指成晕元素组成由于物理风化营力，以固体质点形式向周围介质易位。 b.机械搬运：指在中立的作用下，成晕组分以固体碎屑形式向下坡移动B.水成分散：在表生作用下，成晕组分在水中呈液相形式迁移。水成分散作用对于硫化物矿床的次生晕最为典型，包括溶解，迁移和沉淀三个阶段。 a.溶解：在表生环境下，金属矿物的可溶性是水成分散的重要前提。 b.迁移：成晕组分被溶解转入地下水或土壤中水中，可通过扩散，渗透，毛细管作用等方式迁移分散。 扩散方式：在气候湿润，上覆土壤饱含水分的情况下，由矿体及原生晕形成的土壤与普通土壤之间，在成晕元素浓度方面存在较大差异，从而溶解于水中的成晕元素自矿体处向外方向扩散迁移。 渗透方式：一方面表现为成晕组分分随土壤中水和地下水沿斜坡向低处迁移，另一方面表现为成晕组分随同大气降水的垂直向下运动而迁移。 毛细管作用方式：在气候干燥，蒸发强烈的情况下，因毛细管作用，土壤层下部的水携带成晕组分不断地向地表方向移动，其结果是在地表产生异常。 c.沉淀：成晕组分以各种形式（稳定络合物，简单离子，盐类形式，有机化合物）迁移的过程中，由于环境的变化破坏了原来的平衡，是液相组分转变为固相组分沉淀。C.生物分散：生物分散主要从两个方面考虑：一是植物对成晕组分的分散作用，二是微生物对成晕组分的分散作用。3.次生晕的分类 依据异常的赋存介质类型不同（1）残留晕：产于残-坡积层中的土壤地球化学异常，赋存异常的介质基本属于原地物质，残留晕形成过程中，机械分散，水成分散，和生物分散这三种分散方式均有找矿意义。（2）上置晕：产于运积层中的土壤地球化学异常，赋存异常的介质属于异地物质（冰川、洪水的沉积物和风积物等）在上置晕中，只有水成分散和生物分散有找矿意义，机械分散无找矿意义。 依据异常与矿体的相对位置不同（会画图）（1） 矿上晕：晕中心在矿体上方的土壤地球化学异常。（2） 侧疑晕：晕中心偏离矿体的土壤地球化学异常。（3） 脱离晕：矿体与次生晕互相脱离的土壤地球化学异常。 4.最佳层位的确定依据：（1）：指示元素的含量较高（2）：异常的清晰度好，能够有效的发现与矿有关的异常。（3）：指示元素分布的均匀性好，以减小采样误差和样品的原始重量意义：（1）：不同深度和粒度中指示元素分布不相同，选择合理的深度和粒度，才能有效地发现矿体 （2）：大规模工作前必须做深度，粒度试验，或获得已有资料。5.残留晕与矿体的空间关系（1）在地形平缓的条件下，可能有以下两种情况： A,矿体直立，异常浓集中心在矿体上方B,矿体倾斜，异常浓集中心偏离矿体(2)在斜坡，情况较为复杂，主要为两种情况：A,地面坡向与矿体倾向相反，异常浓集中心侧移距离远B,地面坡向与矿体倾向一致，异常浓集中心侧移距离小6.上置晕的主要特征 特征：上置晕产于运积层中，赋存异常的土壤属于异地物质，所以上置晕属于后生异常。因此，对于寻找下伏运积层下面的矿床来说：机械分散作用是没有意义的。上置晕的形成作用有两种：一是水成分散作用，包括扩散作用、毛细管作用和电化学作用；二是生物分散作用。 指示元素含量：在上置晕中，通常是C同生C后生，所以采用“偏提取方法”，只是分析其中的C后生。这种只提取后生含量的方法，虽然异常绝对值低，但是异常衬度高，可形成明显的异常。与全量分析相比，偏提取方法分析的元素总量绝对值虽然很低，但是相对强度高，异常规模大，有利于异常的发现和追索。7.土壤地球化学勘查的应用条件 当运积层的厚度小于5m时，水成分散和生物分散作用较强。相对易于发现异常。当运积层厚度超过25m时，传统意义上的水成分散和生物分散作用很弱，只能用钻孔采样或采用特殊的测量方法。8.铁帽的地球化学评估 地球化学方法对真假铁帽的鉴别能力很强。第四章1分散流：由于矿体、原生晕的表生破坏，在矿体附近水系沉积物中形成的，成矿有关的元素含量增高的地段称“矿床分散流”，简称分散流。2 水系的分级：（1）在1:50000地形图或类似比例尺的航空照片上可以辨认的最小水系为一级水系；（2）同级水系汇合才能升高一个级别3 横穿河谷方向的指示元素分布（1）河谷部位常年接受上游下来的物质，指示元素代表性强，且含量高。（2）河漫滩处，指示元素含量变化大，其物质一般来说是洪积物。（3）山区小河谷，只能代表一侧4 沿河流纵向指示元素含量变化 沿着河流纵向分布可以将分散流分为“头部”和“流带部”。（1）头部特征：毗邻矿床、指示元素含量高、分布不均匀，含量曲线呈锯齿状（2）流带部特征：头部以下异常地段、指示元素含量低、分布均匀、每当一条新的水系汇入，使指示元素含量陡然降低，结果含量变化曲线呈阶梯状下降，直至背景。5 分散流的规模 分散流的规模受以下几个因素的影响（1）矿化强度：大型矿床，分散流的长度可以为12km-14km;小型矿床，分散流的长度为0.3km-0.6km。（2）元素性质：对于化学迁移的元素来说，在水中活动性大的元素的异常规模大（3）矿床所处的位置：a,矿床（体）沿一条水系的流向分布，则矿体组分不断的集中加入该水系，使单个分散流的长度很长。b,如果矿床（体）横跨几条水系，或矿床（体）在分水岭处，则单个水系的分散流长度（l1）比较小，但总长度比较大。（4）矿床（体）位于较大水系附近，由于背景区的物质加入过多，指示元素含量明显“稀释”使分散流的含量降低，甚至异常消失。（5）小型脉状矿体的金属量小，进入水系中的矿石成分非常有限，通常分散硫含量不高，一般误认为是偶然误差。