深穿透地球化学勘查技术在矿产勘查中的应用

郭先明，张海慧

（江西省地质工程（集团）公司，江西 南昌 330000）

由于大型和大型采矿作业的变化以及随之而来的勘探风险的增加，仅靠地表地质观测无法发挥其在隐藏矿床中的勘探作用。为了解决这些问题，必须依赖于遥感方法。遥感方法一般指导地质理论，传统的地球物理、地球化学、遥感方法有一定的发现能力。根据世界探查的成功统计，地球化学勘探是寻找表生矿、深部和潜伏矿的有效手段。地球化学勘探已被证明是一种非常有效的技术和方法，特别是对于稀有金属和有色金属在金、银、铂等贵金属的勘探中。深穿透地球化学经过70年的发展，建立了系统成熟的岩石露头地球化学扩散模型的理论和方法体系，因此逐渐成为一种和地球物理勘查相同地位的重要勘察方法，下文中就此展开研究。

1 技术概述

如今，深部侵蚀地球化学勘探技术由于具有一系列优势而被广泛应用于金矿勘探，即金属活性态提取法和土气纳米微金属法。前者主要采集表层土壤，用于分析各种活性金属。后者是收集地球上的气体，分析其中的细金属含量。该方法可用于大面积隐蔽区域的战略探索，无论隐蔽区域的景观条件如何，均可应用，一般检测深度可达100m，可测量信息直接探索。我们可以获得小到纳米和微米的金属离子，并提取这些活性金属离子。成矿流体可以有效地利用这些金属离子，从将成矿和勘探有机地联系在一起的微观角度可以理解它们为什么控制成矿过程和成矿。在大覆盖地球化学调查或大面积矿山群集评价中，战略超低密度的深层渗透能有效作用。这是地球化学法的重要技术革新，由于在当前的技术应用过程中充分使用先进的GPS和GIS技术的有机结合，实现超低密度的地球化学测定全过程的数字化，现场的采样和绘图变得更方便[1]。由于这些矿区有大量成矿物质的供应和积累，因此研究和开发了大型矿山和大型矿山的采样系统。这意味着某些元素在地壳中高度集中。捕捉这些地球化学异常，应用超低密度采样方法，快速过滤容易形成大矿山的地球化学块，然后继续缩小范围，对矿物有效。相关研究人员系统研究了几个大面积应用区地表深部矿石包裹体的赋存情况，另外，根据戈壁沙漠地区碱性盐类和铁锰氧化膜的研究了解地表的矿石信息和矿石情况的有关信息，必须对可溶性盐、可溶性树胶和可溶性有机物进行研究。

2 必要性和重要性

一是勘探地球化学学科发展的需求：伴随着社会发展以及地质勘查工作要求的不断提高，各种地球化学的勘查技术也在不断发展，学科的发展要集合理论与实践一体。这样能够推进探查地球化学的发展，使得研究出效果又丰富的东西。同时在今后的发展中，不断更新，丰富勘探地球化学知识，以便于更好地应用。

二是矿产勘查需求：矿产勘查相对复杂，难度较大。深部地球化学勘探技术在金矿勘探中的应用大大提高了勘探效果。必须研究和组织相关学科以满足覆盖活动中的这些要求。

三是对我国国情的要求：中国幅员辽阔，勘探金矿的难度较大，所以需要革新金矿的勘探技术。虽然我国的各种资质勘查技术正在快速发展的过程中，各种新技术以及研究成果不断出现，为地质勘查以及找矿工作提供了重要的理论支持。但是随着社会的进一步发展，我们不能满足于已有的成果，应该不断加强前沿技术研究，对地球化学勘查技术进行研究。

3 地球化学方法

通过研究世界金矿的金属形成规律，可以发现金矿的成矿周期较长，包括古代、第三纪、第四纪[2]。部分砂金矿区仍在成矿，说明金矿成矿年龄较长。另外，金矿床可以发育成沉积岩、岩浆岩、变质岩等所有岩石的种类。因此，金矿化的空间范围比较广。

在我国的铜铁矿床中，存在着相关的金现象，也形成了独立的金矿床。古代变质岩的分布对于黄金产区更为重要，其中存在冲积和非成岩沉积物并且能够成矿。由此可见，金矿的普查不能在一个特定的区域进行，而需要对更大的区域进行普查。水基泥沙测量是当地普查中非常有效的地球化学方法，这是由水基泥沙测量的特点决定的。河川的土砂测定，除了现有的基本方法外，还适用于国内外的地球化学法，即重矿物地球化学法。该方法主要是对采集到的水基沉积物进行洗涤和淘选后的重要矿物矿物学研究，另一方面是根据要求对金和磁性重矿物和非磁性重矿物的相关元素进行分析，确定异常。

在评价河流沉积物的地球化学异常时，不仅要预测岩石和金矿床的成因，还要注意异常砂金矿床的预测。在砂金矿床导致河流沉积物地球化学异常的地方，可以使用矛式金探测器来识别和验证异常。本仪器可检测超细金颗粒。检测方法是将探头直接插入压床层以实现接触检测的目的。在特定检测处插入设备。当探针的脊柱探针接触砂层中的砂金颗粒时，该装置发出两个光指示信号和声音指示信号。同时，也就是一个黄色指示灯和一个高频音信号。黄金探测器重量不到2kg，采用9V电池供电，可连续工作80h，可轻松应用于现场[3]。这是为了在评价异常时，不仅要寻找原生的金矿床，还要确认是否成为砂金矿床的潜在标志。

4 应用过程

4.1 金矿普查的应用

金矿的调查不应局限于某种特定的地区，以确保矿产的生产效率和生态环境的可持续发展。因此，扩大研究领域迫在眉睫。现场调查过程中最常见的是地球化学方法，如水基沉积物的测量，金离子以络合物或速率的形式移动，在特定环境中形成异常[4]。机械方法形成搬运的砂金矿床，各种复合物可用作寻找原生金矿床的短期和长期指标。测量河面沉积物时采集的样品数量很少，但是在探测过程中，由于区域广，目标明确，所以应该使用广泛使用的地球化学探测方法。河流泥沙测量过程中采用常规勘探方法，但也可采用重沙测量等方法。对水基沉积物测量过程中采集的水基沉积物样品需要进行洗脱，主要勘探和检测目标是洗脱后残留的重要矿物。与此同时，需要根据相关研究结果分析矿物中的金元素含量以及相关的金属含量，确定检测过程中的异常值范围。为了评价河流沉积物的地球化学异常，需要在对岩金沉积物进行综合调查的基础上进行异常分析和研究。如果砂金矿床是河流堆积物引起地球化学异常，需要反复检查，反复比较和验证异常，可以用矛式金探测器辅助[5]。

4.2在勘探阶段的应用

当勘查工作进入勘查阶段时，可采用基岩地球化学调查方法，明确矿体分布的地理位置和具体剥落程度。金矿床的原产轴向划分规则与热液矿床的全世界轴划分规律基本相同。但是，当金矿床类型多，成矿地质条件较差时，金矿床中的少数元素会因带的顺序和分布位置的不同而出现不同的情况。因此，分区可以用金迁移的形式来解释。另外，部分金矿体的尺寸是有限的，或者由几个小的矿体构成的，勘探轮廓中的矿体的原始电晕的信息非常复杂，控制性较差。与此相对，通过将深部地球化学勘探技术与其他理论知识相结合，可以分析金矿床的异常信息，确定金矿床的成因、分布等基本信息[6]。

4.3 活性金属的提取与检测

活性金属的提取和检测主要包括尿素活性状态的提取、提取液的预处理、待测元素与杂质元素的分离、浓缩物的破坏和转化。这五个步骤可以作为化合物进行测试，可以有效地提取和测试活性金属，以获得活性金属的相关信息。在提取元素活性状态的过程中，必须用一些高纯度的提取物在常温下提取，提取完成后用透明液体或滤膜过滤提取物。提炼物的预处理通常包括破坏过多的提炼剂，破坏在提炼过程中从样品带入溶液中的有机物和由提炼剂和样品中的各种元素形成的配合物。活性金属提取检测五个步骤极大地提高了活性金属提取检测的整体质量和水平，促进了活性金属提取检测的发展和进步。

4.4 地球化学图的编制

地球化学图的编制在深穿透地球化学勘探技术的应用中也发挥了非常重要的作用，成为不可或缺的环节。地球化学图可分为地球化学剖面图、成因资料图和地球化学图，这三幅图为金矿勘探提供了有力保障，是金矿勘探过程中的重要参考信息。在绘制地球化学图的过程中，我们不断提高地球化学图的准确性和科学性，使地球化学图真正发挥作用，为金矿勘探提供有力的工具。并且可以绘制地质剖面图，通过绘制这种地球化学剖面图，可以让相关人员更好地了解元素含量变化与地质条件之间的关系。在每个采样点旁边添加元素分析数据，以指示采样点的位置及其与地球化学勘探工作中对应元素含量数据的关系，源位数据图很重要，因为异常元素含量可以通过点数据图在金矿勘探过程中起着基础性作用。

地球化学图是根据原始的点数据图，合理采用了一些移动平均法来处理和分析数据。简单移动平均法主要是由于测试区域的样品点分布相对均匀，如果测试区域的样品点分布不均匀，则采用加权移动平均法确定实际情况。绘制地球化学图时，工作人员首先要对分析后的数据进行网格化，然后合理使用移动平均法，对网格化后的数据进行一定的处理和分析。前两个步骤显示为等效内容映射。在绘制地球化学图的过程中，有关人员应合理、科学地选择等量线之间的距离，以提高元素含量分布规律的识别和对比，便于人们观察规律。

4.5 金属活度的测定

在深穿透地球化学勘探技术的应用中，金矿勘探可以测量土壤中金属活性态的分布，从而更好地确定闭塞矿体的位置。测定金活性状态的主要依据是超载下金矿中活性状态含量与其上方土壤的叠加。测量金属的活性态主要集中在Au的活性态上，采集样品并进行处理，然后提取和测试Au的活性态，对其进行各种数据分析和处理。并组织图纸并解释整体推理过程。金属活度测定过程主要基于当地地质条件的室内研究和室外观察，测试所选活性金属的各种合适指标。进一步分析实际状态，结合内部各种活性金属含量的相关地球化学图，划定异常金属活性状态区域，可以更好地找到矿体的隐藏位置，从而为金矿勘探作业提供了有力保障，推进当前国内的勘查技术优化发展。

5 结语

综上所述，在经济社会快速发展的今天，为了更好地探测各种包括金矿在内的矿产资源，地球化学勘探技术必须不断创新丰富。根据实际研究，深入贯穿地球的化学勘探技术被应用于矿物勘探，综合考虑各种参数的变化，可以更好地确认含金矿脉，提高勘探效率和质量。为了在今后的开发过程中更好地开展矿产勘查工程，需要对基础理论知识进行深入研究，验证不断发展的新技术、新方法。