礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)現(xiàn)狀及改進(jìn)措施

（甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

勘查地球化學(xué)（exploration geochemistry）是一種系統(tǒng)研究地球化學(xué)探礦的理論、方法與技術(shù)的學(xué)科，主要對(duì)成礦物質(zhì)在成礦過(guò)程中，留在圍巖中的元素運(yùn)動(dòng)軌跡或成礦后分散在周圍的沉淀物形成的地球化學(xué)分散模式，根據(jù)元素變化規(guī)律以及分散模式對(duì)新礦床進(jìn)行追蹤與發(fā)展。近些年來(lái)，我國(guó)勘查地球化學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展[1]。隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)行，勘查地球化學(xué)在迅速發(fā)展的同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此對(duì)礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)現(xiàn)狀及改進(jìn)措施進(jìn)行研究，幫助我國(guó)今后礦產(chǎn)勘查技術(shù)得到更好的發(fā)展。

1 礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)近些年來(lái)礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查發(fā)展迅速，基本形成一套完善的工作方法。全球地球化學(xué)填圖與地球化學(xué)基準(zhǔn)等研究課題一直是我國(guó)專家研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，并在76種元素地球化學(xué)填圖試點(diǎn)上已經(jīng)有了初步成果[2]。我國(guó)地域遼闊，擁有豐富的礦產(chǎn)資源，而甘肅省位于黃河上游，地處西北內(nèi)陸，全省地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，成礦條件優(yōu)越，礦產(chǎn)資源相對(duì)豐富。省內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)156種（不含亞種），占全國(guó)發(fā)現(xiàn)礦種的91%。礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查作為我國(guó)化探工作的重點(diǎn)，以甘肅省作為研究重點(diǎn)，能夠幫助我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)提供有利的基礎(chǔ)資料[3]。目前，我國(guó)關(guān)于地球化學(xué)勘查方法主要以水地球化學(xué)異常檢測(cè)、巖石化學(xué)異常檢測(cè)、土壤化學(xué)異常檢測(cè)等為主。

1.1 水地球化學(xué)異常檢測(cè)

地球化學(xué)異常（geochemical anomaly）是指對(duì)空間或區(qū)域內(nèi)的化學(xué)元素含量或其他化學(xué)指標(biāo)分布偏離正常地球化學(xué)模式，通常情況受到范圍與尺度、地域的大小等因素的影響。異常的概念是相對(duì)的，依照異常的規(guī)模與成因也能夠分地球化學(xué)域、地球化學(xué)省、區(qū)域地球化學(xué)異常和局部地球化學(xué)異常的等級(jí)[4]。水地球化學(xué)異常檢測(cè)主要由地質(zhì)勘查部門的技術(shù)員對(duì)地下水或地表水利用檢測(cè)工具進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)。通過(guò)對(duì)水中礦元素的含量的分析，從而確定這一地區(qū)礦產(chǎn)分布位置。而地下水或地表水的pH值與EH值、水溫、水化學(xué)類型、總礦化度、陽(yáng)離子含量、陰離子與陰離子團(tuán)含量都意味著水地球化學(xué)異常。造成水地球化學(xué)異常的原因主要為水體侵蝕礦石原生暈與次生暈將其分解，導(dǎo)致水體中富含礦元素。

1.2 巖石異常檢測(cè)

巖石化學(xué)檢測(cè)主要針對(duì)巖石中礦體成分進(jìn)行化學(xué)異常檢測(cè)，通過(guò)對(duì)巖石中礦體成分分布的測(cè)定，從而確定礦產(chǎn)分布位置與范圍。在檢測(cè)過(guò)程中，局部巖石地球化學(xué)一樣通常被稱為原生暈。目前最基礎(chǔ)的找礦方法為以原生暈為基礎(chǔ)進(jìn)行找礦。巖石化學(xué)一樣檢測(cè)應(yīng)用的主要范圍有尋找盲礦體、有助于地成對(duì)比和礦源層的識(shí)別、預(yù)測(cè)地表礦體的剝蝕程度以至于估算礦石儲(chǔ)、劃分地球化學(xué)省以及評(píng)價(jià)侵入巖體或火山巖系的含礦性量等。巖石地球化學(xué)檢測(cè)以區(qū)域巖石地球化學(xué)測(cè)量、普查地球化學(xué)測(cè)量、詳查地球化學(xué)測(cè)量區(qū)分為三個(gè)等級(jí)。在選用比例尺時(shí)，區(qū)域巖石地球化學(xué)測(cè)比例尺為1:100000；普查地球化學(xué)測(cè)量比例尺為1:50000；詳查地球化學(xué)測(cè)量比例尺為1:5000。

1.3 土壤異常檢測(cè)

礦石經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化作用，會(huì)分解成為塵土，使得周圍土壤中所含礦物成分大大提高，形成區(qū)域性礦物成分富集。土壤化學(xué)異常檢測(cè)主要用于小范圍礦產(chǎn)資源檢測(cè)，以及普查階段水地球化學(xué)異常檢測(cè)不能正常進(jìn)行區(qū)域。

1.4 地球化學(xué)勘查程序

礦產(chǎn)資源的勘查需要對(duì)大范圍進(jìn)行勘查，因此需要一套能夠有效實(shí)行的勘查程序，通過(guò)舍棄大面積無(wú)礦區(qū)，不斷縮小范圍，從而確定礦體位置。一般情況下，為節(jié)省人力與物力資源，主要采用圈定礦化范圍的方法[5]。地球化學(xué)勘查程序主要為對(duì)大范圍區(qū)域進(jìn)行掃描校測(cè)后，確定礦產(chǎn)資源分布大致范圍。確定后進(jìn)行異常檢查，在所確定的大致范圍內(nèi)，通過(guò)檢查，進(jìn)一步縮小分布范圍區(qū)域。在最后的詳查階段，根據(jù)檢查結(jié)果評(píng)估礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)價(jià)值，最終進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，為進(jìn)行大規(guī)模開采提供可靠依據(jù)。

2 礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)改進(jìn)措施

我國(guó)地球化學(xué)勘查技術(shù)在實(shí)踐中逐漸建立起自己的理論與方法體系，同樣在國(guó)際上取得的可喜的成果。但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)為更好的應(yīng)用于實(shí)際找礦工作中，需要在勘查工作中運(yùn)用新技術(shù)，因此對(duì)礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)[6]。

2.1 高寒山區(qū)區(qū)域化探技術(shù)

甘肅省榆中縣位于甘肅省中部，榆中縣地勢(shì)南高北低，中部凹，呈馬鞍形。南部為石質(zhì)高寒山區(qū)，馬寒山最高峰海拔3670.3米。北部為黃土丘陵區(qū)，最高峰呂家峴海拔2495米。南北兩山之間是川塬丘陵溝壑區(qū)，海拔1500-2000米，地形由西南、東南和東北三面向西北傾斜。榆中縣內(nèi)已探明的礦藏15種，有中小型礦床，礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)48處。礦產(chǎn)種類繁多，已探明的有48種。石灰?guī)r儲(chǔ)量近2.4億噸，紅色粘土有6000萬(wàn)噸，1億多噸花紋花崗巖屬中國(guó)稀有。榆中區(qū)地勢(shì)差距較大，南部為石質(zhì)高寒山區(qū)，北部為黃土丘陵區(qū)。以往礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)在這一地區(qū)的實(shí)際找礦工作中難以發(fā)揮良好的效果，為更好的對(duì)這一地區(qū)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)，主要利用干旱、半干旱高寒山區(qū)區(qū)域化探技術(shù)。這一技術(shù)主要對(duì)水系沉淀物對(duì)匯水區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)信息進(jìn)行測(cè)量。但樣品中可能會(huì)混入較多的風(fēng)成沙與風(fēng)積黃土等物質(zhì)，為得到更加客觀的階段，需要對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾。這種檢測(cè)方法因操作簡(jiǎn)單，適宜大面積推廣。榆中縣由于山體阻滯，導(dǎo)致這一地區(qū)以風(fēng)成沙沉降為主，在山坡低洼地區(qū)有明顯風(fēng)成黃土堆積，水系沉淀物與其混合后，對(duì)礦化信息造成嚴(yán)重影響。因此針對(duì)榆中高寒山區(qū)區(qū)域地球化學(xué)勘查技術(shù)主要為1:20萬(wàn)區(qū)域勘查以水系沉淀物測(cè)量為主，在采樣過(guò)程中需要注意對(duì)各粒徑混雜的地段，注意橫切河道多點(diǎn)采集組合樣。為保證采樣質(zhì)量，注意對(duì)樣品加工時(shí)鹽類膠結(jié)假顆粒的消除。在異樣調(diào)查階段對(duì)土壤的測(cè)量階段，需要依據(jù)地形與通行難易程度對(duì)其進(jìn)行地球化學(xué)剖面測(cè)量。在對(duì)榆中礦產(chǎn)區(qū)采用次方法進(jìn)行勘查過(guò)程中，與以往傳統(tǒng)方法相比可以看出，地球化學(xué)規(guī)律性明顯增強(qiáng)的對(duì)勘查區(qū)主要地質(zhì)體的分布反應(yīng)也能夠更好的體現(xiàn)，為今后的礦產(chǎn)開發(fā)提供有效的地球化學(xué)信息。

2.2 多目標(biāo)地球化學(xué)填圖技術(shù)

甘肅省地勢(shì)起伏較大，因此基礎(chǔ)調(diào)查使用多目標(biāo)地域地球化學(xué)調(diào)查進(jìn)行。多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查對(duì)象主要為道路生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、道路生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)、江河流域生態(tài)系統(tǒng)等為主要研究對(duì)象。為獲取調(diào)查區(qū)高質(zhì)量與精度的數(shù)據(jù)為主要目的，在調(diào)查過(guò)程中對(duì)區(qū)域內(nèi)元素地球化學(xué)分布、分布特征進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。在對(duì)勘查區(qū)的各類地球化學(xué)圖進(jìn)行繪制時(shí)，對(duì)其中重要的異常進(jìn)行查證，這種勘查方法也為今后勘查區(qū)域的環(huán)境、土地規(guī)劃、生態(tài)與氣候變化等提供基礎(chǔ)化學(xué)資料。在多目標(biāo)地球化學(xué)填圖技術(shù)理論中，將水、空氣、生物、大氣、巖石等作為一個(gè)整體系統(tǒng)，地球系統(tǒng)評(píng)價(jià)以土壤圈為中心。土壤圈中保存了生物圈、巖石圈等大量信息，多目標(biāo)地球化學(xué)填圖技術(shù)對(duì)土壤圈、生物圈的分布特征等研究過(guò)程中，主要以元素地球化學(xué)循環(huán)原理為主要依據(jù)。

多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查主要以土壤地球化學(xué)填圖為基礎(chǔ)，向大氣、植物、地表水等進(jìn)行延伸，對(duì)地球表層整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行地球化學(xué)填圖。多目標(biāo)地域地球勘查不僅能夠通過(guò)對(duì)江河流域尺度、土壤中元素勘查得到數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中重大影響的一系列地球化學(xué)問(wèn)題。更能夠?yàn)榻窈髮?duì)勘查區(qū)域的地質(zhì)研究、土地資源規(guī)劃以及資源潛力調(diào)查提供可靠技術(shù)資料。

3 結(jié)語(yǔ)

礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)作為未來(lái)礦產(chǎn)資源開發(fā)戰(zhàn)略的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，以往的勘查技術(shù)為我們累積了大量的化學(xué)勘查數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)，因此在以往勘查技術(shù)的基礎(chǔ)上，為滿足今后礦產(chǎn)資源開發(fā)的實(shí)際需求，應(yīng)強(qiáng)調(diào)礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查技術(shù)的前瞻性與創(chuàng)新性，將礦產(chǎn)地球勘查新技術(shù)積極的運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，幫助我國(guó)礦產(chǎn)業(yè)找到更好的發(fā)展道路。

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