金屬礦產地球化學勘查方法的現狀與動向研究

鄧 浩，韋光平

（江西有色地質勘查五隊，江西 九江 332000）

近年來，人們生活水平的提升促使現階段礦產需求量逐漸增大，推動金屬礦產地球化學勘查技術全面發展，形成較多的方法。地球化學勘查在有色、稀有等貴金屬礦產勘察方面具有較高的應用價值，具有較強的技術優勢，可以較為準確的獲取相關的因素，明確各項元素的有效態活動分量指標，為工作人員提供良好的輔助。

1 金屬礦產地球化學勘查常用的方法

1.1 水系沉積物地球化學測量法

水系沉積物地球化學測量法（Stream sediment geochemical survey）是現階段常見的方法，在應用過程中具有較強的技術優勢，可以精準的開展各項工作，并且該方法與現階段的地表水系水化學測量被人們綜合的稱為地球化學測量（geochemical drainage survey)，在實踐應用過程中不斷的改進，以提升整體的勘測質量。如現階段的采樣方式呈現出多元化，常見組合樣、隨機化、網格化、低密度以及超低密度采樣等，可以有效的減少誤差，做好樣品數量分析，克服外界因素產生的干擾。該技術在發展中不斷的進行調整與分析，根據計外界的環境進行調整，以提升技術的適應能力，達到測量的要求[1]。

1.2 土壤地球化學測量法

土壤地球化學測量法（Geochemical soil survey）也是常見的一種方法，在應用過程中主要是通過測量土壤中的微跡元素進行處理，分析其地球化學特征，及時發現與礦化相關的內容，尋找到礦床。相對來說，該方法與景觀、地貌、氣候、土壤等因素存在明顯的關聯，深入進行探討，以獲得相關的信息。例如在運積層的土壤測量過程中，應根據實際的有效性進行分析，明確其區測的條件，分析該條件產生的影響，針對性的應用，以提升整體的測量質量[2]。

1.3 巖石地球化學測量

巖石地球化學測量法（Geochemical rock survey）是現階段常見的技術，在應用過程中可以合理的測量巖石中含有的微跡元素含量，利用其數值來明確其呈現出的特征，及時發現與礦化存在的關系，合理的開展處理。該方法在應用的數十年中不斷被創新改革，形成全新的技術體系，在元素分帶序列計算、截面深度侵蝕估算等方面可以合理的進行探索，明確其實際情況，獲取精準的數據信息。近年來我國對該技術的應用加強重視力度，并對其技術進行相應的調整，如提出的“點線式”的采樣布局，提升了整體的適應性，降低當前的成本，實現快速的測量[3]。

1.4 地球化學樣品析法

該方法現階段的應用方向較為廣泛，并且呈現出應用多元化，可以在較多的環境中進行測量，如在室內的測量，運用高精度的測量技術進行優化，進入到測量的領域中，如X熒光光譜儀，全面進行元素分析，標志著我國地球化學標準物質研制工作的開啟。當前的多元素分析系統包含的內容較多，如X 射線熒光光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、比色法、火焰發射法、原子熒光光譜法等，可以為工作人員提供良好的輔助技術。在進行野外測定過程中，為適應野外環境產生的影響，現階段不斷對其技術進行創新，取得較為明顯的進展。如現有的野外地球化學多元素分析系統，可以快速的進行各項內容分析，并利用各種輔助工具與設備高效的處理，提升現階段的測量效率[4]。

1.5 地球化學數據分析法

該方法在應用過程中，主要是利用現階段的統計學與概率論的相關內容建立數據模型，通過三維模型、數據庫、信息學、數學計算模擬以及地理信息系統等為基礎，從多個角度創新，做好整體的篩選，合理的開展優化，將異常的信息篩選出來，實現信息的多元化處理，達到測量的目的。與地球化學數據分析法相關的知識理論較為復雜，需要進一步的對技術開展創新，形成完整的體系，針對性的優化，打造全新的模式，尋找出最合理的方法，實現異常元素的組合分析，利用其特征來反應當前的空間，獲取最終的評價指標。如下圖為中沙首次合作地球化學勘查法，如圖1 所示。

圖1 中沙首次合作地球化學勘查法

2 金屬礦產地球化學勘查待完善的方法

實際上，在我國金屬礦產地球化學勘查過程中，還存在較多的方法具有較強的發展潛力，該類方法的優勢較為明顯，但也存在明顯的不足，還需要進一步的改進完善，以提升方法的勘察質量。

2.1 氣體地球化學法

氣體地球化學法（Gas geochemistry）出現于20 世紀30 年代，在出現后深受人們的重視，被應用在測量以氣體形式存在以及遷移的各項指標因素，如Hg，Rn，CO2，O2，SO2，CH4，H2S，COS，可以有效的明確其實際情況，具有較高的技術應用價值。該方法在應用過程中主要是利用氣體自身的穿透能力進行處理，如蘇聯曾有效的利用現階段的野外快速氣體分析儀測量土壤中各種元素的含量，如二氧化碳、氫氣等，通過綜合的氣體研究來分析減少氣態組分、不連續波動，滿足現階段的需求。但在實際的應用過程中，該其技術容易受到外界因素的干擾，如氣候因素、景觀因素、土壤因素以及微生物因素等，還需要根據實際情況進一步的處理，由此現階段由于該技術的結果觀測問題，導致其方法至今尚未進入常規化行列，還需要進一步的創新[5]。

2.2 生物地球化學法

生物地球化學法（Biogeochemistry）出現于20 世紀70 年代，可以根據實際情況深入的分析相關的深層次礦化信息，進而該技術被廣泛的應用在特殊景觀地區，該類地區常見較厚的覆蓋層，如深林、黃土、草原、荒漠等，整體的測量難度較大，實現整體的優化，達到測量的目的。但受植物種類、多樣性等因素影響，其采樣實驗較為復雜，在采樣、分析以及異常等方面還存在較大的難度，導致該技術至今還無法常規應用，需要進一步的創新，以保證其發揮出自身的技術優勢[6]。

2.3 水化學法

水化學法（Hydrogeochemistry）在應用過程中主要是通過自身的優勢采集地表水或者地下水，對水中的微跡元素進行分析，以明確與礦化相關的異常，尋找礦床。例如在我國吉林省的南部玄武巖覆蓋區域通過該技術的應用分析，進行巖石地球化學剖面、壤中氣汞氣測量過程中開展追蹤評價，進而發現了相關的金礦氣化體。但該方法在應用過程中還存在明顯的不足，如該方法受到地域分布因素的限制，并且容易受到季節性的變化影響，最終影響測量效果。

3 金屬礦產地球化學勘查迅速發展的深穿透法

進入到二十一世紀，各個國家逐漸加強對礦產的重視力度，積極對相關的技術創新，產生較多先進的方法，如電化學法，該方法與有機質相結合，測量金屬的活動態，形成較多的技術，該類方法被稱為深穿透地球化學法（Deep penetration geochmistry）。

3.1 地氣法

地氣法（NAMEG）該方法主要是利用地殼中垂直向上的產生的細微氣流進行測量，其氣流攜帶較強的化學性納米級金屬顆粒，化學性較強，通過在對比在有機環境與地表氧化形成的顆粒對比明確其異常，進而獲得勘察信息，通常被廣泛的應用在隱伏礦化或者深部礦，具有較強的技術優勢。該技術在20 世紀80 年代被提出，具有較強的技術優勢，可以不受地表巖石、生物以及植物因素的影響，甚至可以應用在較為特殊的沙漠、戈壁、草原、平原等場所，具有較高的技術應用價值。該方法主動的測量現階段的地表大氣，合理的進行大規模的測量，各個國家均合理的應用其技術，以滿足實際的需求。如德國、美國、蘇聯、法國以及我國等積極的應用該技術，從多個角度創新，明確其技術原理，獲取高質量的數據信息，達到最終的目的。

3.2 活動態偏提取法

活動態偏提取法（Partial extraction of mobile forms）出現于20世紀70年代，被廣泛的應用，利用溶劑的優勢溶解離子態或者化合態的金屬，在特定的狀態下具有較高的應用意義。例如，現階段的活動態測量法可以靈活運用水、樹脂、活性炭、有機物等優勢進行處理，獲得相關的活動態金屬，以達到測量的目的。活動態金屬離子法也是常見的技術，在應用過程中主要是通過弱酸或者酶來提取相關的活動態金屬離子，將其應用在礦床上具有較強的技術價值。酶浸析法也是常見方法，該方法常見于美國，主要是利用現階段的氧化還原內容來提出相關的元素，達到勘察的目的。

4 結論

綜上所述，在當前的時代背景下，地球化學法被廣泛的應用，可以有效的進行金屬礦產勘察，利用技術優勢尋找深埋的礦產，以滿足人們的需求。但在發展中部分技術還存在明顯的不足，需要進一步的創新，優化傳統的不足，促使地球化學勘查技術性提升，取得突破性的進展，逐漸向元素活動態方向發展，降低外界因素產生的影響，如森林、沼澤、黃土、高寒地區等，全面開展數據采集，滿足實際的需求。