嚴(yán)則福

（甘肅省核地質(zhì)二一二大隊(duì) 甘肅省武威市 733000）

地球化學(xué)勘查新技術(shù)應(yīng)用分析

嚴(yán)則福

（甘肅省核地質(zhì)二一二大隊(duì) 甘肅省武威市 733000）

在資源勘察領(lǐng)域之中，地球化學(xué)勘察新技術(shù)隨著科技的不斷發(fā)展而逐漸得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了比較顯著的成績。本文首先對(duì)地球化學(xué)勘察方法進(jìn)行了簡要的概述，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)地球化學(xué)勘察新技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了研究，以供同行參考與借鑒。

地球化學(xué)；勘察新技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)階段，在勘察礦產(chǎn)資源的過程中，一個(gè)十分重要的手段就是地球化學(xué)勘察技術(shù)，其除了能夠使礦產(chǎn)資源的勘察效率得以有效提高，而且對(duì)于資源勘察技術(shù)的更好發(fā)展有著非常重要的促進(jìn)作用。當(dāng)前，需要對(duì)資源勘察技術(shù)所面臨的問題進(jìn)行分析，并牢牢地把握住機(jī)會(huì)，通過開展教育培訓(xùn)等方式來對(duì)資源勘察工作人員的實(shí)操能力以及其專業(yè)技能進(jìn)行提高，并采取措施來使地球化學(xué)勘察技術(shù)能夠得到更好的應(yīng)用，從而促進(jìn)我國資源勘察技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源勘察水平的提高。

2 地球化學(xué)勘察方法概述

2.1 巖石地球化學(xué)找礦

通過對(duì)巖石中所包含的元素分布進(jìn)行查明，并在此基礎(chǔ)上對(duì)各個(gè)元素分散及其集中的規(guī)律進(jìn)行相關(guān)的總結(jié)，同時(shí)，對(duì)各元素與巖石以及礦產(chǎn)形成之間的關(guān)系進(jìn)行研究，這種方法就是所謂的巖石地球化學(xué)找礦。該方法在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行探尋的過程中，通過發(fā)現(xiàn)異常以及對(duì)異常的解釋與評(píng)價(jià)來實(shí)現(xiàn)，其是將巖石中存在的原生異常作為主要的研究對(duì)象。

2.2 土壤地球化學(xué)找礦通過對(duì)土壤地球化學(xué)進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)⑼寥乐袀€(gè)各個(gè)元素的分布情況進(jìn)行測(cè)量與了解，并在此基礎(chǔ)上，能夠發(fā)現(xiàn)土壤中元素的濃積與分散規(guī)律，對(duì)其與基巖中礦體之間的關(guān)系進(jìn)行研究，在找礦的過程中主要是通過對(duì)土壤中存在異常的發(fā)展以及對(duì)其的解釋與評(píng)價(jià)來實(shí)現(xiàn)的。

2.3 水系沉積物地球化學(xué)找礦

利用該方法在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行探尋的過程中，主要是通過系統(tǒng)地采樣與分析河流溝谷中的沉積物來對(duì)其中存在的元素分布情況進(jìn)行分析，以此發(fā)現(xiàn)地球化學(xué)存在的異常，從而對(duì)礦產(chǎn)資源形成的有利地段以及找礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行明確的確定，進(jìn)而為地球化學(xué)勘察以及地質(zhì)的測(cè)量工作提供更加詳細(xì)有效的根據(jù)。

2.4 水地球化學(xué)找礦

通過對(duì)地下水的檢測(cè)，我們可以獲得在潛水面旁邊位置處的礦化相關(guān)信息，因此，利用水地球化學(xué)這個(gè)全新的，具有不錯(cuò)前景的研究方法，可以幫助勘探人員更準(zhǔn)確地尋找礦產(chǎn)。該方法受覆蓋物的限制比較小，能夠?qū)⒏采w區(qū)隱伏礦的尋找提供極大的便利?？梢哉f，簡單的一個(gè)水樣可以包含整個(gè)匯水區(qū)域的全部信息，因此，人們常常把這稱作水分散流，這種方法也逐漸成為了在一定區(qū)域中尋找礦產(chǎn)的重要方法。通常來說，礦物溶解作用、微生物的作用以及電化學(xué)溶解的作用是水地球化學(xué)異常形成的三大主要原因。

2.5 氣體地球化學(xué)找礦

通過對(duì)大氣或者是土壤中存在的氣體的成分特征進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)量與分析，對(duì)異常進(jìn)行發(fā)現(xiàn)以此來實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的探尋。氣體迅速擴(kuò)散、強(qiáng)穿透力和反映深度大的優(yōu)點(diǎn)使得它在對(duì)深部盲礦以及隱伏礦進(jìn)行探尋的過程中有著比較大的優(yōu)勢(shì)，特別是針對(duì)厚層覆蓋區(qū)域，如果采用其他方法都或多或少會(huì)遇到一定的約束，而通過氣體地球化學(xué)方法就能夠避開這些限制，因此對(duì)它合理的運(yùn)用是相當(dāng)關(guān)鍵的。在找礦過程中，利用該方法時(shí)，通常來說，在對(duì)石油天然氣進(jìn)行找尋的過程中，應(yīng)用比較多的是烴類氣體來實(shí)現(xiàn)的，在對(duì)鈾礦進(jìn)行探尋時(shí)對(duì)于He、Rn的應(yīng)用比較多，在對(duì)金銀貴金屬礦床或者是金屬硫化物礦床進(jìn)行探尋時(shí)，一般應(yīng)用比較多的方法是將汞氣、含硫氣體和CO2、O2結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。在這里面，進(jìn)行的相對(duì)成功的是利用汞氣出現(xiàn)的異常來尋找硫化物礦產(chǎn)，利用烴類氣體來尋找油氣田，利用He、Rn來尋找鈾礦。可以說，利用含硫氣體和CO2氣體來輔助尋找礦產(chǎn)，在氣體地球化學(xué)找礦領(lǐng)域是頗具潛力的。

2.6 生物地球化學(xué)找礦

環(huán)境與生物的生存是一個(gè)統(tǒng)一起來的有機(jī)體，當(dāng)生物生存環(huán)境中的大氣、土壤、水體以及巖石等出現(xiàn)地球化學(xué)異常時(shí)，勢(shì)必能夠?qū)ι锏牧己蒙娈a(chǎn)生極為不利的影響。這些不利的影響一般可以表現(xiàn)為兩點(diǎn)：①改變生物體內(nèi)的化學(xué)成分，尤其是體現(xiàn)在微量元素和組成成分的改變上；②造成生物個(gè)體、乃至群體的生態(tài)特征產(chǎn)生變異，這種變異甚至?xí)霈F(xiàn)在一些少見的植物種屬中。我們一般將第一方面稱為生物地球化學(xué)異常，第二方面則叫做植物學(xué)異常，就目前來看，這個(gè)方法還不是十分的成熟穩(wěn)定，因而在實(shí)際找礦過程中并沒有得到廣泛的應(yīng)用。

3 地球化學(xué)勘察新技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 地球化學(xué)勘察新技術(shù)應(yīng)用在森林沼澤地區(qū)

地球化學(xué)勘察過程中，其能夠在很大程度上受到森林沼澤地區(qū)所存在的有機(jī)質(zhì)的影響。在我國的森林沼澤區(qū)中，其廣泛存在的有機(jī)質(zhì)能夠吸附元素，從而使很多的元素在地表出現(xiàn)了富集的問題。與此同時(shí)，由于有機(jī)質(zhì)的實(shí)際分布情況會(huì)受到地區(qū)以及位置不同的影響，從某種程度上來說，水系沉積物中的地球化學(xué)規(guī)律極為容易出現(xiàn)變化，從而對(duì)地質(zhì)找礦工作的順利有效進(jìn)行產(chǎn)生極為不利的影響。而在森林沼澤地區(qū)中應(yīng)用地球化學(xué)勘察新技術(shù)不僅能夠使有機(jī)物對(duì)于水系沉降物測(cè)量工作產(chǎn)生的影響得以切實(shí)有效的降低甚至是消除，而且還能夠提供更加準(zhǔn)確、可靠的地球化學(xué)資料給景觀區(qū)的找礦工作。另外，基于地球化學(xué)勘察新技術(shù)具有簡單易行的特點(diǎn)，因此，在不同地區(qū)的找礦工作中均能夠得到比較廣泛的應(yīng)用。

3.2 地球化學(xué)勘察新技術(shù)應(yīng)用在半干旱與干旱的地區(qū)

半干旱與干旱地區(qū)主要在我國西北地區(qū)有所分布，半干旱山地景觀與干旱荒漠戈壁殘山景觀分別是半干旱地區(qū)與干旱地區(qū)兩種比較常見的景觀。這兩個(gè)地區(qū)常常會(huì)遭受風(fēng)沙的影響，為此，想要在這兩個(gè)地區(qū)應(yīng)用地球化學(xué)勘察技術(shù)，必須要保證他們的抗風(fēng)沙干擾能力。這種新技術(shù)是通過篩選風(fēng)沙的粒級(jí)來排除風(fēng)沙的，研究由于次級(jí)景觀條件和地區(qū)差異導(dǎo)致的采樣粒級(jí)的差異性。另外，還需要加大研究鹽積層中元素的轉(zhuǎn)移和聚集，為這些地區(qū)的地球化學(xué)勘察工作提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。另外我們需要注意，這兩個(gè)地區(qū)的強(qiáng)蒸發(fā)作用會(huì)造成鹽類沉積物偏多，其中主要是風(fēng)蝕作用，機(jī)械搬運(yùn)作用與物理風(fēng)化作用也十分強(qiáng)烈，相比而言，化學(xué)風(fēng)化的影響則比較弱，水系偏多，總體來說，從水系沉積物的顆粒大小來看，還是相對(duì)比較大的。恰到好處的應(yīng)用地球化學(xué)勘察新技術(shù)能夠清晰的表現(xiàn)出地球化學(xué)的異常，再配合上地質(zhì)特征的分析，就能夠及時(shí)確認(rèn)出已經(jīng)探明的礦床。同時(shí)，在掌握一定風(fēng)沙干擾的知識(shí)的前提下，利用相關(guān)技術(shù)手段，也有助于發(fā)現(xiàn)新的礦產(chǎn)。

3.3 地球化學(xué)勘察新技術(shù)應(yīng)用在高寒干旱荒漠及湖沼丘陵地區(qū)

一般來說，高寒山區(qū)的景觀類型包括三種：高寒半濕潤山地景觀、高寒湖沼丘陵景觀和干旱半干旱荒漠山地景觀。地球化學(xué)勘察技術(shù)想要在這種高寒山區(qū)發(fā)揮作用，必須要提高其對(duì)風(fēng)積物的抗干擾能力，同時(shí)采集的樣品必須具有代表性，土壤樣本需要保證是殘坡積物，而不能是基巖中信息已經(jīng)被損壞的黏土化物質(zhì)。在地球勘察技術(shù)的幫助下，采用礦物分離，將礦物樣本鑒定分離看來，進(jìn)而研究物質(zhì)與元素之間的聯(lián)系，通過對(duì)細(xì)粒級(jí)元素聚集的原因的詳細(xì)分析，來進(jìn)一步深入研究礦物及元素的含量。同時(shí)，還需要研究地質(zhì)體中的元素分布和元素共生組合規(guī)律，從而解決區(qū)域構(gòu)造分區(qū)以及成礦作用關(guān)系這一類問題。最后，需要進(jìn)一步掌握高寒山區(qū)地球化學(xué)環(huán)境的分布特征、規(guī)律以及它們同地質(zhì)單元的聯(lián)系，來準(zhǔn)確估計(jì)這些地區(qū)中礦產(chǎn)的種類和存量。

3.4 油氣化探

一般來講，石油天然氣地球化學(xué)勘探又可以叫做油氣化探。我們通過勘察石油天然氣在自身形成和轉(zhuǎn)移時(shí)，通過對(duì)留在土壤、巖體和生物體上的痕跡進(jìn)行有效的研究與探討，來分析里面可能存在的化學(xué)異常。在劃分這些有機(jī)質(zhì)種類時(shí)，比較有效的做法是結(jié)合地球化學(xué)和地質(zhì)學(xué)，通過對(duì)各種技術(shù)手段的綜合利用，依據(jù)有機(jī)質(zhì)來源、顯微組成、元素構(gòu)成等相關(guān)參數(shù)指標(biāo)來對(duì)烴源巖進(jìn)行定性的評(píng)價(jià)?？偟膩碚f，可以利用地球化學(xué)勘察新技術(shù)來發(fā)現(xiàn)油氣，確定生油層與儲(chǔ)油層的特點(diǎn)，研究分析石油天然氣在自身形成和轉(zhuǎn)移時(shí)，留在土壤、巖體和生物體上的痕跡，最終準(zhǔn)確定位油氣存在的可靠地點(diǎn)。

4 結(jié)語

總而言之，在我國礦產(chǎn)勘查與環(huán)境調(diào)查過程中，地球化學(xué)勘察技術(shù)已經(jīng)成為一種十分重要的技術(shù)。對(duì)地球化學(xué)勘察新技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用能夠?qū)⒌厍蚧瘜W(xué)資料得以掌握，從而有利于礦產(chǎn)資源勘察工作的順利進(jìn)行。通過應(yīng)用地球化學(xué)勘察技術(shù)可以將特殊景觀區(qū)內(nèi)的能夠?qū)ΦV物測(cè)量工作產(chǎn)生干擾的因素得以解決，而且對(duì)于我國資源勘察以及環(huán)境調(diào)查工作的發(fā)展也有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，進(jìn)而對(duì)我國礦產(chǎn)資源開采業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的促進(jìn)作用。

[1]韓潤生.構(gòu)造地球化學(xué)近十年主要進(jìn)展[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2013（2）.

[2]王學(xué)求.礦產(chǎn)勘查地球化學(xué)：過去的成就與未來的挑戰(zhàn)[J].地學(xué)前緣，2013.

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1004-7344（2016）21-0179-02

2016-6-25