矿产地球化学勘查技术

摘 要：本文以矿床勘查地球化学中中存在的相关问题为研究对象,论文首先探讨了勘查地球化学的概念内涵,进而分析了勘查地球化学的历史和发展形势,在此基础上,论文详细论述了矿产地球化学勘查技术方法,相信对从事相关工作的同行能有所裨益.

关 键 词：矿床地球化学勘查普查

中图分类号：P62文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0088-02

勘查地球化学的理论基础是成矿物质在成矿过程中,在围岩中留下元素运移轨迹或在成矿以后,通过分散在四周岩石、土壤、水系沉积物、水、植物及气体中形成各种类型的地球化学分散模式,根据这些元素变化轨迹或分散模式去追踪和发现新的矿床.这一理论基础的体系可以从下列经典著作或出版物中得到体现.

近几年以来,我国勘查地球化学的专家在地球化学填图、深穿透地球化学与隐伏区矿产勘查、巨量金属聚集与大型矿集区定量识别与评价、难识别类型或难识别矿种勘查、地球化学块体等方面已经取得了很大的进展,并推动勘查地球化学进入到新的一个理论阶段.

1勘查地球化学历史回顾与发展形势

近十多年来,随着可持续发展战略的提出,勘查地球化学得到了迅速发展,但它也面临如下的挑战,主要表现在以下几个方面：（1）全球各种介质中的地球化学基准与全球地球化学填图.（2）隐伏区三维地球化学分散模式、深穿透地球化学与隐伏区矿产勘查.（3）新理论、新方法的研究与推广.随着较大比例尺矿产评价工作的开展和新领域的开拓,现有的方法技术尚存诸多问题,需要分类进行专门研究,以推进化探新理论、新方法的研究.例如：难识别矿种或难识别类型的地球化学勘查与评价方法；巨量金属的聚集机理、地球化学块体与大型矿集区或巨型矿床的定量评价.（4）资料的合理利用与开发.（5）知识及观念的更新.长期以来化探的主要任务是找矿,这个观念和思路不能适应新形势发展和开拓新领域的需要；面对需要解决的社会经济问题,化探的发展应走与地质、物探及相关环境学科结合的综合研究之路；面对科学技术发展的新要求,化探要发挥自身优势,找到自己的“闪光点、突破点、结合点”,并在综合研究中站到解决问题的前沿.（6）管理体制等问题.在新的体制和机制下,针对资料利用、项目管理、人员素质、组织协调等问题,管理工作也要随之进一步改进.

2区域地球化学技术分析

我国的区域化探走在世界前列,形成了一套基本工作方法.近几年,全球地球化学填图和地球化学基准等区域性研究课题,仍是国际上的热点.专家们普遍认为,我国76种元素地球化学填图的试点已取得初步成果,坚持做下去,其意义将不亚于“门捷耶夫元素周期表”.

2.1区域化探资料利用率偏低

我国自1979年开始/区域化探全国扫面计划0（即地球化学填图）,采样密度从1个样/km2至1个样/几百km2,覆盖面积从几千至上百万km2.这些巨大的面积以及所提供的巨大信息为新矿床的发现作出了巨大的贡献.但是,这些“海量”数据及资料没有达到共享机制,不利于广泛的利用和深入研究；资料的利用程度较低,找矿信息未充分发掘,利用这些资料研究基础地质、环境地质问题等方面的潜力有待进一步开发和利用.

（1）在战略上将全国地质工作的战略部署、全球气候变化、资源环境变化放在一块考虑,以1∶500万～1∶1000万比例尺,把区域化探资料与基础地质、构造作用,以及全球尺度的浅表部和深部地质作用结合起来,作为一个大课题来研究,可为基础地质提供更多新的信息.（2）把化探资料的区域背景与地球块体、不同构造区、大的成矿带联系起来,从地球演化的角度进行综合研究,在地质理论和基础研究中发挥作用.（3）在区域成矿作用研究方面,过去利用的元素少,偏重于研究局部异常,很少从大的成矿角度来考虑问题.（4）在地质填图中解决地层、构造等问题,这种工作已有了新的开端.（5）在环境、农业、林业、牧业等方面的应用潜力有待进一步挖掘.

2.2方法技术的改进是实施各种战略的保证

（1）新方法的研制应该做到方便、实用,具有可操作性.目前在区域和局部工作中开发的一些新方法,如金属活动态、地气法、偏提取等,科研单位尚可使用,到了生产单位和生产实践中,问题就很多.总的看来,它们还处于研究阶段,未达到可以推广应用的程度.应该从理论和技术上,就深层次的问题探寻解决和完善途径,使这些方法技术得以完善.（2）相态分析技术及其应用,对于解决地质问题、找矿问题和环境问题,对于不同景观区和不同阶段的工作,都有很大意义.过去,不同部门的单位,针对不同的用途,已进行过大量研究.但是,相态的分类和标准尚不一致,分析程序各有千秋,直接影响到成果的可对比性和可验证性.建议通过一些代表性单位的联合研究,制定出统一的标准和分析程序,以利于该方法的发展和应用.（3）化探数据处理是勘查评价的重要环节,这类技术在国外发展迅速,例如：立体勘查和三维GIS技术的资料发表得很多.据专家估计,我们在三维数据处理方面与国外落后5年左右.在俄罗斯,GEOSCAN,GEOPOLE,SURFER等数据综合处理方法,在规范中已作为成图手段被广泛使用.我国已有RAA等技术,但近些年来对数据的综合处理技术研究得很少,且所使用的软件较多,但是缺乏系统性和权威性,这种情况应该给予足够的重视.（4）应该着力改变过去主要凭经验作评价的状况,加强数据处理技术的研究,考虑多重分形、模式识别等新技术,建立新的评价方法体系；应该建立自己的数字化地球化学填图系统,包括GPS平台、地形图、遥感图象、已有地球化学图、地质图等,构成一个兼有数据采集、储存和处理的自动化综合系统.

3矿产地球化学勘查技术方法

矿产勘查仍然是我国化探工作的主要任务,主要表现在以下几个方面.

3.1开展与区域化探扫面相衔接的大比例尺矿产评价工作区域化探扫面统计资料显示,自“六五”以来,区域化探完成646万km2,1∶5万化探完成121万km2,更大比例尺化探完成11.8万km2,三者的比例是83∶15.5∶1.5；自调查局成立以后,区域化探完成53.6万km2,1∶5万10万km2,更大比例尺0.17万km2,三者的比例是83∶16∶1,两个时期的比例大体相同.从矿产勘查的角度说,1∶20万以小比例尺工作是“战略布局”,1∶5万工作是“短兵相接”,更大比例尺工作才是“见红”.

这里存在着一个区域地球化学资料的应用问题,十几年的经验表明,在1∶20万的基础上开展1∶5万工作,效果是相当突出的,因此1∶5万～1∶2.5万大比例尺化探异常优选和评价系统,是区域成果评价的继承和延续,应作为一个发展方向和长期战略任务来抓.

3.2研制1∶5万矿产快速评价技术

与1∶20万工作相比,1∶5万评价有其特殊性.由于工作区缩小,干扰因素和景观特点变化,沿用内地的和区域上的工作方法可能会出现问题.东天山和冈底斯带的试点评价工作表明,在一个成矿带内,景观有差异,工作方法不一,所获资料的真实可靠性难以判定,给1∶5万化探工作造成很大困难.与区域化探工作和更大比例尺化探工作相比,1∶5万化探工作的难度要更大一些,应该有细致的方法技术研究.此外,1∶20万化探测试了几十种元素,检查了几万个异常,但80%的精力放在了找金矿上,其余信息远远未能充分利用.由此可见对1∶5万矿产快速评价技术还相当薄弱,在今后一段时间是需要重点解决的问题.

3.31∶5万化探方法技术研究课题设置

对1∶5万找矿,可以划分三类地区进行研究.

（1）东部中低山丘陵区,工作虽相对容易,但并没有完全搞清楚,只依赖于经验模式,漏矿的可能性还是比较大的.（2）干旱半干旱荒漠区,主要指北部和西北部地区,所发现的面积大、含量低的异常应很好评价.（3）西部高寒深切割地区,这里的1∶5万异常评价方法还不很成熟.

建议在三类地区各选3～5个省作试点,把1∶20万评价得出的所有异常都做查证,做完以后再做1∶5万工作,逐个进行评价.把1∶5万工作阶段取得的经验向全国推广,提高1∶20万资料的利用程度.

3.4隐伏矿勘查和危机矿山深部找矿

寻找隐伏矿是矿产勘查的热点之一.近些年来,国内外正在积极研究深穿透地球化学找矿方法,识别大型和巨型矿的地球化学定量方法.就我国东部而言,虽然工作程度已较高,随着工作深入和观念更新,仍有可能找到新的隐伏矿床.危机矿山的深部找矿,也是一个急迫课题.在这方面,我们以往开发过不少技术,如原生晕、构造地球化学、热释汞、卤素、相态分析等,实践证明这些方法都是行之有效的.但是,这些研究工作进行得较为零散,缺乏系统和持续的研究和应用,应该采取措施继续给予支持.有的专家提出,要加强方法技术的基础研究,如原生晕的理论成因模型,似乎没有认真研究过,没有它,评价工作总是定性的,永远不会是定量的,就不能像物探一样搞正反演.

3.5境内外矿产对比和勘查

近几年,有些专家指出：应加强境内外矿产对比和勘查的问题研究.如彭齐鸣专家明确指出：我国化探技术位于国际领先水平,应加强境内外的对比研究工作,特别应注重与周边国家,如蒙古、俄罗斯、哈萨克斯坦、东南亚等国家的化探交流和学习,加强与境内外化探工作的对比和方法技术研究.

4结语

（1）应该把勘查地球化学数据共享作为一个战略问题来对待.20世纪80年代以来我们积累了大量的化探数据,没有得到很好的开发,难题之一就是没有共享机制.建议划分为三个层次进行：地调项目内部使用、国家使用、商业使用等,并在此基础上制定相应的使用办法,形成一个机制或制度.（2）规划课题设立和成果评审应强调前瞻性、创新性,对那些“成果已经装在口袋里”的项目,不应再予立项.（3）在化探的各个应用领域中,应从立项开始,鼓励和引导化探与地质、物探、遥感及其它相关学科开展综合研究.（4）化探人才建设亟需关注.一方面,学校培养的化探人才从事化探工作的比例很低（1∶30）；另一方面,基层化探人员的业务素质远不能满足工作要求.应拟定一个提高化探技术人员素质和知识更新的战略计划,包括对人员进行化探、物探、地质、环境知识的综合培训,提高职业道德素养.光靠规范和检查不能完全解决问题.