隱伏礦床勘查地球化學(xué)新進(jìn)展

滕寶勝　姜鎖玉

【摘要】礦產(chǎn)資源是寶貴的自然資源，是經(jīng)過幾百萬年甚至上億年的地質(zhì)變化形成的，存在于地殼內(nèi)部或地表，呈現(xiàn)不同的狀態(tài)分部，并具有開發(fā)利用價(jià)值的礦物質(zhì)。它是社會(huì)發(fā)展強(qiáng)有力的物質(zhì)基礎(chǔ)，勘查開發(fā)礦產(chǎn)資源對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展有著重要意義。礦產(chǎn)資源做為不可再生的能源其儲(chǔ)存量是有限的，隨現(xiàn)著階段我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量也大幅增加。以前開發(fā)的老礦區(qū)的不斷開采有些礦產(chǎn)已經(jīng)接近枯竭，可以明顯就能識(shí)別的礦產(chǎn)越來越少，對(duì)礦產(chǎn)的勘查目標(biāo)逐漸轉(zhuǎn)移向已有礦區(qū)的四周及隱藏部位，隱伏礦床的勘查越來越受到關(guān)注。隨著分析技術(shù)和成礦理論的研究發(fā)展，形成了一系列新的地球化學(xué)勘查方法，這些方法在隱伏礦床的勘查中發(fā)揮著重要作用。本文就各種地球化學(xué)勘查方法的概念、原理及使用狀況進(jìn)行綜合論述和討論。

【關(guān)鍵詞】地球化學(xué)勘查；隱伏礦床；深穿透地球化學(xué)；綜合信息找礦

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求日益增長(zhǎng)，對(duì)出露區(qū)的系統(tǒng)勘查已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)之久，再找到新礦床的希望渺茫，于是將找到大礦床的希望轉(zhuǎn)移到了隱伏區(qū)的勘查上。

礦床存在的位置不同利用不同的方法和原理找礦，如利用尋找元素異常富集的地質(zhì)體可以直接找到露于地表的礦床；在20世紀(jì)的找礦實(shí)踐中埋藏在淺部地表下的礦床利用水系沉積物、土壤和巖石地球化學(xué)測(cè)量等傳統(tǒng)化探方法；近些年隨著分析技術(shù)和成礦理論的研究發(fā)展形成了許多新的地球化學(xué)勘查方法，在隱伏礦床的勘查實(shí)踐中倍受青睞并已得到廣泛應(yīng)用。特別是深穿透地球化學(xué)方法、綜合信息找礦方法和其他方法技術(shù)的應(yīng)用在隱伏礦床勘查中應(yīng)用最為廣泛。

1、深穿透地球化學(xué)

1.1 深穿透地球化學(xué)的概念和原理。深穿透地球化學(xué)是用來探測(cè)深部隱伏礦或地質(zhì)體發(fā)出的直接信息的一種勘查地球化學(xué)方法。

礦床的成礦元素或伴生元素在營(yíng)力作用下，被遷移到地表，在地表介質(zhì)中形成疊加含量，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ崛〔杉⒎治鲞@些疊加含量，以達(dá)到找到隱伏礦床的目的。

1.2 深穿透地球化學(xué)勘查方法。根據(jù)深穿透地球化學(xué)的元素遷移機(jī)理不同深穿透地球化學(xué)勘查方法主要有電地球化學(xué)法、酶提取法、金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法、活動(dòng)金屬離子法、地球氣納微金屬測(cè)量等等。其中金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法和地球氣納微金屬測(cè)量法是近年我國(guó)學(xué)者研發(fā)的深穿透地球化學(xué)勘查方法。

1.3 深穿透地球化學(xué)方法綜合應(yīng)用總結(jié)。雖然深穿透地球化學(xué)勘查方法具有靈敏的分析技術(shù)對(duì)深部礦體的直接信息的獲取開創(chuàng)了先河，但在應(yīng)用過程中還是存在特別需要注意的問題：

深穿透地球化學(xué)方法由于其探測(cè)的深度大，存在噪音干擾，因此只有對(duì)礦物富集的大型或超級(jí)大型的礦藏信息才能清晰的識(shí)別；深穿透地球化學(xué)勘查方法的深度大，獲取的直接信息微弱，需要在元素的靈敏度檢測(cè)方面努力開創(chuàng)新的技術(shù)方法和手段；有效的提取成礦的信息是深穿透地球化學(xué)勘查方法成功的關(guān)鍵性因素，根據(jù)不同礦種金屬活動(dòng)態(tài)的存在形式的不同合理選用不同的提取方法。

2、綜合信息找礦

2.1 基本理論基礎(chǔ)。勘查工作復(fù)雜而繁瑣，單一的勘查手段多具有片面性和多解性。多種地質(zhì)信息的綜合即綜合信息找礦方法目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中國(guó)礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)領(lǐng)域，也廣受勘查者的青睞。

綜合信息找礦方法是以地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理和遙感信息為基礎(chǔ)，根據(jù)信息之間的轉(zhuǎn)換規(guī)律，建立一套綜合信息找礦模型，以便于成礦預(yù)測(cè)，再通過間接信息尋找隱伏礦產(chǎn)資源體，以達(dá)到找礦的目的。

3、其他的新方法與技術(shù)介紹

目前應(yīng)用相對(duì)廣泛和成熟的就是深穿透地球化學(xué)方法和綜合信息找礦方法。隨著分析技術(shù)和成礦技術(shù)的不斷突破和創(chuàng)新，再加上找礦經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)，一系列的新的找礦技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如地球化學(xué)塊體方法技術(shù)、信息找礦技術(shù)、非傳統(tǒng)同位素示蹤技術(shù)等。

3.1 地球化學(xué)塊體方法技術(shù)。地球化學(xué)塊體方法就是通過對(duì)一個(gè)大的研究目標(biāo)上的金屬元素的資源潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)并選出靶區(qū)，再結(jié)合地質(zhì)地球物理遙感資料對(duì)靶區(qū)進(jìn)行縮小。

3.2 信息找礦技術(shù)。信息找礦技術(shù)是以直接找礦技術(shù)為先導(dǎo)。再結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地球物理信息，鎖定靶區(qū)，之后逐步縮小靶區(qū)，直到找到礦區(qū)為止。

信息找礦技術(shù)是在學(xué)習(xí)和總結(jié)了大量國(guó)內(nèi)外的找礦經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的理論，對(duì)于隱伏礦床勘查具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。

3.3 非傳統(tǒng)同位素在隱伏礦床勘查中的應(yīng)用。非傳統(tǒng)同位素在礦床上的應(yīng)用與傳統(tǒng)同位素在礦床上的應(yīng)用有著明顯的優(yōu)勢(shì)，非傳統(tǒng)同位素在礦床上可以利用成礦元素本身對(duì)物質(zhì)來源和成礦的過程進(jìn)行示蹤。

4 傳統(tǒng)地球化學(xué)勘查手段新進(jìn)展

傳統(tǒng)的地球化學(xué)勘查手段隨著勘查技術(shù)的發(fā)展在原有基礎(chǔ)上也取得了十足的進(jìn)展。

4.1 地下水地球化學(xué)。隨著分析技術(shù)的不斷發(fā)展，地下水地球化學(xué)以其快速靈敏的檢測(cè)水中的元素，且樣品的預(yù)處理量小、可以與礦化物質(zhì)直接接觸反應(yīng)等優(yōu)勢(shì)被應(yīng)用于隱伏礦床的勘查。

近年來勘查者針對(duì)地下水地球化學(xué)數(shù)據(jù)做不出全面解釋的問題展開研究。終于在采樣技術(shù)、數(shù)據(jù)處理以及研究方法等方面取得了新進(jìn)展。

有關(guān)數(shù)據(jù)處理，勘查者研究出一系列的軟件來計(jì)算礦物質(zhì)的飽和指數(shù)等。如PHREEQC等常用軟件。

有關(guān)研究方法，主要研究同位素體系、元素含量等，同位素體系主要用于物質(zhì)來源的示蹤，利用元素含量的異常來識(shí)別礦化。

4.2 植物地球化學(xué)。通過研究植物地球化學(xué)作用元素的遷移變化提取異常信息來達(dá)到尋找礦床的目的。

不同的種屬植物對(duì)于金屬元素的吸收能力是有區(qū)別的，因此當(dāng)前的關(guān)鍵技術(shù)就是采集有效的植物種屬和器官。另外植物體內(nèi)的元素異常還與植物本身的生理特征和人為破壞污染有關(guān)。

5、結(jié)論

礦產(chǎn)的勘查不僅僅只需要理論上的指導(dǎo)，更需要經(jīng)驗(yàn)，要注重結(jié)合實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，做到理論和實(shí)踐的結(jié)合，更要做好實(shí)戰(zhàn)總結(jié)，每一種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)要合理選擇和利用勘查方法。個(gè)人認(rèn)為先利用深穿透地球化學(xué)方法和地球化學(xué)塊體方法縮小靶區(qū)，然后投入大量精力，利用綜合信息找礦方法準(zhǔn)確定位預(yù)測(cè)隱伏礦體。

近幾年隱伏礦床勘查地球化學(xué)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，也存在一些問題值得我們繼續(xù)研究思考，如深穿透地球化學(xué)對(duì)于更深部的礦體（500m以下的礦體）是否仍然適用。這個(gè)問題值得進(jìn)一步深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]王學(xué)求.尋找和識(shí)別隱伏大型特大型礦床的勘查地球化學(xué)理論方法與應(yīng)用[J].物探與化探，1998，22（2）：81-89.