礦產(chǎn)地球化學勘查技術現(xiàn)狀及改進措施

（甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

勘查地球化學（exploration geochemistry）是一種系統(tǒng)研究地球化學探礦的理論、方法與技術的學科，主要對成礦物質(zhì)在成礦過程中，留在圍巖中的元素運動軌跡或成礦后分散在周圍的沉淀物形成的地球化學分散模式，根據(jù)元素變化規(guī)律以及分散模式對新礦床進行追蹤與發(fā)展。近些年來，我國勘查地球化學在實際應用中已經(jīng)取得了很大的進展[1]。隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實行，勘查地球化學在迅速發(fā)展的同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此對礦產(chǎn)地球化學勘查技術現(xiàn)狀及改進措施進行研究，幫助我國今后礦產(chǎn)勘查技術得到更好的發(fā)展。

1 礦產(chǎn)地球化學勘查技術現(xiàn)狀

我國近些年來礦產(chǎn)地球化學勘查發(fā)展迅速，基本形成一套完善的工作方法。全球地球化學填圖與地球化學基準等研究課題一直是我國專家研究的熱點問題，并在76種元素地球化學填圖試點上已經(jīng)有了初步成果[2]。我國地域遼闊，擁有豐富的礦產(chǎn)資源，而甘肅省位于黃河上游，地處西北內(nèi)陸，全省地質(zhì)環(huán)境復雜，成礦條件優(yōu)越，礦產(chǎn)資源相對豐富。省內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)156種（不含亞種），占全國發(fā)現(xiàn)礦種的91%。礦產(chǎn)地球化學勘查作為我國化探工作的重點，以甘肅省作為研究重點，能夠幫助我國礦產(chǎn)資源開發(fā)提供有利的基礎資料[3]。目前，我國關于地球化學勘查方法主要以水地球化學異常檢測、巖石化學異常檢測、土壤化學異常檢測等為主。

1.1 水地球化學異常檢測

地球化學異常（geochemical anomaly）是指對空間或區(qū)域內(nèi)的化學元素含量或其他化學指標分布偏離正常地球化學模式，通常情況受到范圍與尺度、地域的大小等因素的影響。異常的概念是相對的，依照異常的規(guī)模與成因也能夠分地球化學域、地球化學省、區(qū)域地球化學異常和局部地球化學異常的等級[4]。水地球化學異常檢測主要由地質(zhì)勘查部門的技術員對地下水或地表水利用檢測工具進行系統(tǒng)檢測。通過對水中礦元素的含量的分析，從而確定這一地區(qū)礦產(chǎn)分布位置。而地下水或地表水的pH值與EH值、水溫、水化學類型、總礦化度、陽離子含量、陰離子與陰離子團含量都意味著水地球化學異常。造成水地球化學異常的原因主要為水體侵蝕礦石原生暈與次生暈將其分解，導致水體中富含礦元素。

1.2 巖石異常檢測

巖石化學檢測主要針對巖石中礦體成分進行化學異常檢測，通過對巖石中礦體成分分布的測定，從而確定礦產(chǎn)分布位置與范圍。在檢測過程中，局部巖石地球化學一樣通常被稱為原生暈。目前最基礎的找礦方法為以原生暈為基礎進行找礦。巖石化學一樣檢測應用的主要范圍有尋找盲礦體、有助于地成對比和礦源層的識別、預測地表礦體的剝蝕程度以至于估算礦石儲、劃分地球化學省以及評價侵入巖體或火山巖系的含礦性量等。巖石地球化學檢測以區(qū)域巖石地球化學測量、普查地球化學測量、詳查地球化學測量區(qū)分為三個等級。在選用比例尺時，區(qū)域巖石地球化學測比例尺為1:100000；普查地球化學測量比例尺為1:50000；詳查地球化學測量比例尺為1:5000。

1.3 土壤異常檢測

礦石經(jīng)過長時間的風化作用，會分解成為塵土，使得周圍土壤中所含礦物成分大大提高，形成區(qū)域性礦物成分富集。土壤化學異常檢測主要用于小范圍礦產(chǎn)資源檢測，以及普查階段水地球化學異常檢測不能正常進行區(qū)域。

1.4 地球化學勘查程序

礦產(chǎn)資源的勘查需要對大范圍進行勘查，因此需要一套能夠有效實行的勘查程序，通過舍棄大面積無礦區(qū)，不斷縮小范圍，從而確定礦體位置。一般情況下，為節(jié)省人力與物力資源，主要采用圈定礦化范圍的方法[5]。地球化學勘查程序主要為對大范圍區(qū)域進行掃描校測后，確定礦產(chǎn)資源分布大致范圍。確定后進行異常檢查，在所確定的大致范圍內(nèi)，通過檢查，進一步縮小分布范圍區(qū)域。在最后的詳查階段，根據(jù)檢查結果評估礦產(chǎn)資源經(jīng)濟價值，最終進行鉆探驗證，為進行大規(guī)模開采提供可靠依據(jù)。

2 礦產(chǎn)地球化學勘查技術改進措施

我國地球化學勘查技術在實踐中逐漸建立起自己的理論與方法體系，同樣在國際上取得的可喜的成果。但隨著技術的不斷發(fā)展，我國礦產(chǎn)地球化學勘查技術為更好的應用于實際找礦工作中，需要在勘查工作中運用新技術，因此對礦產(chǎn)地球化學勘查技術進行改進[6]。

2.1 高寒山區(qū)區(qū)域化探技術

甘肅省榆中縣位于甘肅省中部，榆中縣地勢南高北低，中部凹，呈馬鞍形。南部為石質(zhì)高寒山區(qū)，馬寒山最高峰海拔3670.3米。北部為黃土丘陵區(qū)，最高峰呂家峴海拔2495米。南北兩山之間是川塬丘陵溝壑區(qū)，海拔1500-2000米，地形由西南、東南和東北三面向西北傾斜。榆中縣內(nèi)已探明的礦藏15種，有中小型礦床，礦點和礦化點48處。礦產(chǎn)種類繁多，已探明的有48種。石灰?guī)r儲量近2.4億噸，紅色粘土有6000萬噸，1億多噸花紋花崗巖屬中國稀有。榆中區(qū)地勢差距較大，南部為石質(zhì)高寒山區(qū)，北部為黃土丘陵區(qū)。以往礦產(chǎn)地球化學勘查技術在這一地區(qū)的實際找礦工作中難以發(fā)揮良好的效果，為更好的對這一地區(qū)礦產(chǎn)資源進行開發(fā)，主要利用干旱、半干旱高寒山區(qū)區(qū)域化探技術。這一技術主要對水系沉淀物對匯水區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)信息進行測量。但樣品中可能會混入較多的風成沙與風積黃土等物質(zhì)，為得到更加客觀的階段，需要對其進行過濾。這種檢測方法因操作簡單，適宜大面積推廣。榆中縣由于山體阻滯，導致這一地區(qū)以風成沙沉降為主，在山坡低洼地區(qū)有明顯風成黃土堆積，水系沉淀物與其混合后，對礦化信息造成嚴重影響。因此針對榆中高寒山區(qū)區(qū)域地球化學勘查技術主要為1:20萬區(qū)域勘查以水系沉淀物測量為主，在采樣過程中需要注意對各粒徑混雜的地段，注意橫切河道多點采集組合樣。為保證采樣質(zhì)量，注意對樣品加工時鹽類膠結假顆粒的消除。在異樣調(diào)查階段對土壤的測量階段，需要依據(jù)地形與通行難易程度對其進行地球化學剖面測量。在對榆中礦產(chǎn)區(qū)采用次方法進行勘查過程中，與以往傳統(tǒng)方法相比可以看出，地球化學規(guī)律性明顯增強的對勘查區(qū)主要地質(zhì)體的分布反應也能夠更好的體現(xiàn)，為今后的礦產(chǎn)開發(fā)提供有效的地球化學信息。

2.2 多目標地球化學填圖技術

甘肅省地勢起伏較大，因此基礎調(diào)查使用多目標地域地球化學調(diào)查進行。多目標地球化學調(diào)查對象主要為道路生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、道路生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)、江河流域生態(tài)系統(tǒng)等為主要研究對象。為獲取調(diào)查區(qū)高質(zhì)量與精度的數(shù)據(jù)為主要目的，在調(diào)查過程中對區(qū)域內(nèi)元素地球化學分布、分布特征進行詳細調(diào)查。在對勘查區(qū)的各類地球化學圖進行繪制時，對其中重要的異常進行查證，這種勘查方法也為今后勘查區(qū)域的環(huán)境、土地規(guī)劃、生態(tài)與氣候變化等提供基礎化學資料。在多目標地球化學填圖技術理論中，將水、空氣、生物、大氣、巖石等作為一個整體系統(tǒng)，地球系統(tǒng)評價以土壤圈為中心。土壤圈中保存了生物圈、巖石圈等大量信息，多目標地球化學填圖技術對土壤圈、生物圈的分布特征等研究過程中，主要以元素地球化學循環(huán)原理為主要依據(jù)。

多目標區(qū)域地球化學調(diào)查主要以土壤地球化學填圖為基礎，向大氣、植物、地表水等進行延伸，對地球表層整個生態(tài)系統(tǒng)進行地球化學填圖。多目標地域地球勘查不僅能夠通過對江河流域尺度、土壤中元素勘查得到數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對經(jīng)濟社會發(fā)展中重大影響的一系列地球化學問題。更能夠為今后對勘查區(qū)域的地質(zhì)研究、土地資源規(guī)劃以及資源潛力調(diào)查提供可靠技術資料。

3 結語

礦產(chǎn)地球化學勘查技術作為未來礦產(chǎn)資源開發(fā)戰(zhàn)略的一個重要環(huán)節(jié)，以往的勘查技術為我們累積了大量的化學勘查數(shù)據(jù)與經(jīng)驗，因此在以往勘查技術的基礎上，為滿足今后礦產(chǎn)資源開發(fā)的實際需求，應強調(diào)礦產(chǎn)地球化學勘查技術的前瞻性與創(chuàng)新性，將礦產(chǎn)地球勘查新技術積極的運用到實際當中，幫助我國礦產(chǎn)業(yè)找到更好的發(fā)展道路。

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