地球化学勘查新技术应用分析

2016-07-13闫建平青海省第五地质矿产勘查院

科学中国人 2016年21期

闫建平青海省第五地质矿产勘查院

地球化学勘查新技术应用分析

闫建平
青海省第五地质矿产勘查院

近几年，地球化学勘查技术得到了一些新的发展。在沼泽森林区、干旱或半干旱高寒山区及高寒湖沼丘陵区等特殊景观区的应用，主要是利用粒级的控制技术消除干扰因素；深部找矿的需要催生了深穿透地球勘查技术的发展，生态环境可持续发展促进了覆盖区多目标地球化学勘查技术与生物地球化学的推广应用。

地球化学；勘查；新技术；矿化；应用分析

一、地球化学勘查技术发展概况

在过去的几十年里，地球化学勘查作为一种科学的找矿技术方法，在找矿实践中取得了许多重大成果，主要应用于远景地质成矿预测。近年，由于矿产品需求不旺、价格低迷使得矿产行业发展不景气。因此，对于勘查地球化学技术的应用需求量减少，使得地球化学勘查技术面临生存危机。2005年国际勘查地球化学会议将“勘查地球化学家协会”正式更名为“应用地球化学家协会”，对于该学科的发展方向进一步明确，即增强地球化学勘查技术的应用能力。随着找矿难度不断加大，深部矿体及隐伏矿体逐渐成为新的找矿目标，从而催生出了一些地球化学勘查的新技术。

二、地球化学勘查新技术

1、应用在特殊景观区的勘查新技术

在沼泽森林区、干旱或半干旱高寒山区及高寒湖沼丘陵区等相对特殊的地球化学环境中，常规地球化学勘查技术的实施过程受到特殊介质与条件的影响开展难度大，实现不了勘查目的。

森林沼泽区大量存在的有机质对元素的吸附作用造成了元素在地表富集，且有机质在不同区域分布存在不均匀性致使水系沉积物中地球化学异常现象发生形变，从而误导了地质找矿工作。通过实验研究表明，有机质对矿化指示元素的表生富集作用主要集中在-40目以下(特别是-60目以下)的细粒级段的残坡积母质层中，而水系沉积物中有机质的干扰从-40目至-60目各个粒级段都有出现，因此，我们在采集地球化学样品的时候主要采集-10～+ 60目水系沉积物进行测试，其解译成果可行，可圈定一定规模的地质体，同时对地质构造的指示作用较强。

干旱、半干旱高寒山区的物理风化作用与化学风化作用较强，风化物在山体的阻滞作用之下沉降至地表，主要呈粒级偏细的砂状（－60目以下），混入沉积物中的风成砂和风积黄土内大部分元素含量偏低，对矿化信息会产生稀释作用甚至消除作用，因而误导地质找矿工作。采样时截取水系沉积物和土壤中-10～+60目粒级的样品，用以消除风成沙和风积黄土对测试结果的影响，可得出地球化学规律性明显增强的地球化学信息。

高寒湖沼丘陵区的风成砂分布普遍且由于高寒缺氧使得有机质降解速度较缓，造成有机质的大量堆积，从而影响地球化学勘查效果。高寒湖沼丘区风成砂和有机质对水系沉积物的扰动具有突变性，主要发生在40目以下粒级段，因此，将采样粒级控制在－10～+40目，可以有效消除其对地球化学测量结果的影响，取得客观反映测区元素分布规律和地质矿产信息的地球化学资料。

2、应用在覆盖区多目标地球化学勘查技术

覆盖区主要分布在我国中东部经济发达地区，多目标就是在这些覆盖区使用地球化学勘查技术手段多获取高精度、高质量的地球化学数据、元素地球化学分布特征，绘制成元素地球化学球异常图，并对异常值较高的区域进行查证，深化对异常元素来源、迁移转化、存在形态及其生态效应的认识，为农业、生态、环境、矿产资源勘查等各个领域的开发利用提供基础地球化学资料。这项技术是在传统地球化学找矿应用上的扩展应用，地球化学勘查勘查技术形成发散式运用，可用于研究各种元素在地球不同圈层中的分布模式。

3、应用在深部的深穿透地球化学勘查技术

所谓深穿透地球化学勘查技术是地球化学勘查技术在深部隐伏矿或深部地质体研究上的应用，具有探测深度大及有效消除地表次生因素影响的特点。通过对隐伏矿成矿元素或伴生元素向地表的迁移机理和分散模式、含矿信息在地表的存在形式和富集规律进行研究，采集可提取矿化信息并对测试成果进行分析和解译，最终实现深部找矿的目的。深部地球化学信息的提取方式，使用较为广泛的是地气法、地电地球化学方法、化学选择性提取及分析技术。我国在这方面更取得了多项原创性技术，包括细粒级采样与分离技术、及独立供电的电化学提取技术等。深穿透探测所得的信息微弱，指示元素的含量水平低，其测量结果的解译确定性不大，需结合其他方面的信息进行综合分析。

4、倍受关注的生物地球化学勘查技术

生物对某些元素有选择性吸收、富集后形成富集植物，主要提取生物组织进行分析测试，确定元素的生物异常，还可遥感测量圈出与和地质体有关的指示植物。植物一定意义上似一种深部元素提取器，吸收下层地质体或土壤中的元素，因而可能通过该方法找到相关隐伏矿床，还可以运用到生态、环境学体系中。

三、地球化学勘查新技术发展分析

环境影响评价、地质灾害调查、生态环境保护等热门行业的发展过程中，带动地球化学勘查探索出了一条新的发展思路，使得地球化学勘查技术不再局限于基础地质调查及地质找矿方面的应用，而是向资源与环境共进方向发展，应用在了与人们生活息息相关的各个方面。例如多目标区域地球化学调查是集区域生态地球化学调查、评价和土地质量地球化学评估为一体的系统工程，是地球化学勘查技术向农业、生态、环境保护等领域发展的支撑性技术。

地球化学勘查技术的发展方向，应摆脱传统的单一的地球化学分析法，将地球化学与构造学、矿物学、物理化学等学科充分结合，建立完善成为精度更高和要求更高的地球化学勘查技术。此外，基于当前对生态环境的发展需求，加强生态环境理论体系的形成，可用于生态环境地球化学效应的解释，如通过对地区分布差异明显的植物微量元素分析，找出引起地方疾病的原因。