《化探工作现状》PPT课件.ppt

地球化学探矿,吉林大学应用技术学院郝福江,第一讲 绪论,2,讲座内容简介,介绍原生环境及元素的原生分布、次生环境及元素的次生分布、地球化学调查方法、地球化学资料处理。内容涉及岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水系沉物测量及其它地球化学找矿方法的原理。通过课程学习后能在区域地球化学调查、矿区地球化学测量及其它地质地球化学工作中应用。,第一讲 绪论,3,教学目标与能力培养,地球化学探矿思维化探工作方案设计样品采集与处理（野外）数据分析能力化探制图能力,化探工作现状,地球化学找矿的概念 与其他找矿方法的比较 取得找矿成果 发展趋势,第一讲 绪论,5,什么是勘查地球化学？,勘查地球化学：诞生于20世纪30年代初。她是通过研究地球化学分散模式，并根据这些分散模式所形成的地球化学异常去追踪和发现矿床。直接找矿方法：勘查地球化学是继承了人类凭着经验用肉眼去观察矿化露头或矿化引起的蚀变标志进行直接找矿的传统。对矿化信息的分辨能力大大提高：借助于分析技术，将辨认矿化直接信息的能力从人类肉眼的万分之几提高到百万分之几至亿分之几。圈出的异常是一种微矿化露头（micro-outcrops）。,中国1981-1995年发现的矿床各种方法所做的贡献,引自地调局(1997),第一讲 绪论,7,勘查地球化学导致的3次大规模发现,30到70年代在前苏联、北美和南美发现了许多斑岩型铜矿70年代在北美发现许多铀矿产地80年代开始在中国发现数百个金矿,第一讲 绪论,8,20世纪30到70年代在前苏联班岩型铜矿的发现,从20世纪30年代一直延续到70年代在前苏联和北美使用地球化学方法发现了许多斑岩铜矿。前苏联1932-1933年利用岩屑采样在中亚Almalyk地区发现巨型Kalmakyr和Balikti斑岩铜矿。这是前苏联第一个地球化学勘查成功实例，也是世界上首个报道地球化学找矿成功实例。前苏联另一个重大发现是利用水系沉积物和土壤测量方法在远东Baimsky地区发现的巨型Peschanka斑岩型铜金矿。这一发现结束了位于前苏联远东地区环太平洋带没有大型斑岩型铜矿的历史。加拿大于1968年在环太平洋带的育空地区发现了Casino斑岩铜矿，这是在北美首个利用地球化学方法斑岩铜矿的实例，使用的是水系沉积物测量和土壤测量方法。,第一讲 绪论,9,20世纪70年代美国和加拿大铀矿的发现,20世纪70年代美国和加拿大根据世界铀矿资源紧缺的情况分别制定了全国性的铀矿资源普查计划美国的国家铀资源评价计划（National Uranium Resource Evaluation Program，NURE）：使用每10 km2一个样的采样密度系统采集水和水系沉积物。加拿大联邦省铀区域勘查计划（Federal-Provincial Uranium Reconnancence Program）：1975年开始进行，采样密度13 km2一个湖积物或水系沉积物样品。这两个计划发现了一批新的铀矿产地。其核心部分是水系沉积物地球化学测量与水化学测量（美国）或湖积物测量（加拿大）。,第一讲 绪论,10,中国金矿的发现,IGGE,1970-2000年根据化探发现的金矿,烂泥沟卡林型金矿,小秦岭-熊耳山,西秦岭金矿如阳山,第一讲 绪论,14,成功的原因,成功,理论层面,技术层面,实施层面,分散模式理论的建立,有效采样介质的使用,分析技术的进步,大计划的实施,第一讲 绪论,15,理论层面地球化学分散模式理论的建立,气体异常,土壤异常,水成异常,残积物异常,坡积物,渗出异常,原生晕,地下水异常,岩石,运积物,水系沉积物异常,河流,矿体,残积物,植物异常,水系沉积物,第一讲 绪论,16,成功的技术关键,20世纪30到70年代在前苏联班岩型铜矿的发现有效采样介质土壤、岩屑、水系沉积物分析技术半定量光谱分析贱金属20世纪70年代北美铀勘查的成功有效采样介质水系沉积物或湖积物分析技术激光荧光分析铀20世纪80年代以后中国金矿化探的成功有效采样介质水系沉积物分析技术泡沫塑料或活性炭预富集化学光谱或原子吸收分析金,第一讲 绪论,17,大规模计划的实施,前苏联金属量测量计划（Metallic Surveys）美国的国家铀资源评价计划（National Uranium Resource Evaluation Program，NURE）加拿大联邦省铀区域勘查计划（Federal-Provincial Uranium Reconnaissance Program）中国区域化探全国扫面计划（RGNR）,第一讲 绪论,18,国家勘查地球化学的奠基人谢学锦,近二十年，我们国家新发现的矿产，有八成以上都是根据一项探矿计划找到的，而光是金矿的潜在价值就是2000亿人民币。这个计划就是区域化探全国扫面计划，而这个计划的发起人和指挥者 就是谢学锦,第一讲 绪论,19,我国地球化学找矿发展史,三十多年以来，全国区域地球化学勘查取得巨大成功。这项工作覆盖面积达到650万平方公里，涉及全国28个省、自治区、直辖市，共分析各类地球化学样品142万件，采用高精度大型仪器测试39种元素，共计取得原始测试数据5540万个，首次全面系统地将这些数据汇集，建立了全国区域地球化学勘查数据库，编制了39种元素的全国地球化学图和图集。2005年6月2日报道：全国区域地球化学系列图编制项目，历经三年多的时间，现已全部完成，并由中国地质调查局对这项成果进行了评审和验收。,第一讲 绪论,20,地球化学找矿总体发展趋势,地球化学找矿正向环境领域扩展 新技术、新方法的开发 多源信息的融合 野外现场测试手段的开发,矿山关闭全球温室效应日本水俣病日本骨痛病工业国酸雨伦敦烟雾,(二)从勘查地球化学到多方位应用,七十年代后全球兴起“环境运动”,限制矿业发展、缩减矿产勘查投资,勘察地球化学面临转折关头,勘察地球化学家 环境地球化学研究,19701985为勘察地球化学鼎盛时期（见下图）,第一讲 绪论,23,下一轮大规模发现是什么？使用什么技术？,隐伏矿地球物理技术穿透性地球化学技术,地球化学找矿的适用用范围,地球化学找矿理论基础地球化学研究的基本问题地球化学找矿研究的对象,第一讲 绪论,25,地球化学,地球化学是从地球的化学组成、化学作用和化学演化，即物质的化学运动形式来研究地球的。从学科角度看，地球化学是地质学与化学类基础科学相结合、渗透的边缘学科。地球化学的整体研究思路是“见微而知著”，也就是说它试途通过对微观的化学作用的研究来获知宏观的地质作用信息。,1838年瑞士化学家舍恩拜因第一次提出了“地球化学”。,1842年他预言“一定要有了地球化学，才能有真正的地质科学”,第一讲 绪论,26,地球化学研究的基本问题,地球和地质体中元素及其同位素的组成，其实质就是一个分配问题；元素的共生组合和赋存形式；元素的迁移；元素的迁移历史与地球的演化。,地球化学找矿的基本原理,由表及里、由浅入深、比较与鉴别,第一讲 绪论,28,地球化学找矿研究的对象,天然物质中各种地球化学指标以及根据这些指标确定的地球化学异常。主要是地球的表层系统。,地球化学找矿的种类与特点,第一讲 绪论,30,地球化学找矿的种类,1、岩石地球化学找矿：以基岩为勘查对象（包括基岩中的裂隙充填物）；2、土壤地球化学找矿：以土壤（包括残坡积物、冲积物、洪积物、冰碛物和塌积物等）为勘查对象；3、水系沉积物地球化学找矿：以河流和溪沟底沉积物为勘查对象；4、水文地球化学找矿：以地表水和地下水为研究对象；5、气体地球化学找矿：主要以自然界存在的各种气体（如稀有气体、CO2、CH4等）为研究对象；另外还有生物地球化学找矿、海洋地球化学找矿、稳定同位素地球化学找矿等,第一讲 绪论,31,地球化学找矿的主要特点,（一）对象的微观化（二）分析测试技术是基础（三）利于寻找隐伏矿床（四）速度快、成本低,第一讲 绪论,32,对象的微观化,目前地质勘探的主要类型大致可分为以下几种：地质找矿主要通过对矿床形成的地质条件和矿床存在的地质标志的研究来进行找矿；地球物理找矿主要是通过对矿石与围岩物理性质差异的研究来进行找矿；遥感找矿主要是通过各地质体或现象所表现的差异来进行找矿；地球化学找矿主要是通过对矿体形成或表生破坏过程中，元素的分布与分配、分散与集中、共生组合与迁移演化规律的研究来进行找矿。,第一讲 绪论,33,分析测试技术是基础,地球化学找矿的研究对象是元素，具体说应是元素的量，显然这是不可以通过肉眼的方式来进行评判的。要获得元素的含量必须借助于现代分析测试技术，特别是地表矿日益稀少的事实，在找矿过程中异常与本底的差异也变得越来越小，分析测试技术在地球化学找矿的重要性也更加明显。,第一讲 绪论,34,利于寻找隐伏矿床,地质找矿中观察研究成矿地质条件和矿体存在的标志，往往受露头的限制。而地球化学找矿则不受露头的影响，无论在基岩出露或松散层掩盖的地区均可采用地球化学找矿手段寻找地下深处的盲矿体和隐伏矿，特别气体地球化学找矿方法的发展，为探寻更深处的地球化学异常提供了有利支持，也确立了地球化学找矿必将是寻找隐伏矿的有利武器。,第一讲 绪论,35,速度快、成本低,速度快、成本低是世界各国广泛采用地球化学找矿手段的重要原因之一。国内外都以地球化学找矿方法进行大区域（包括边远地区）扫面，即所谓“区域化探扫面”。通过这一基础性工作可以加快矿产资源的远景评价，为规划和部署进一步找矿工作提供依据。,第一讲 绪论,36,化探与其它探矿方法的比较,与地球物理相比，地化方法已成为其有效的辅助手段之一，在评价和解释地球物理异常时，可排除其多解性。在某种意义上说是一种直接的找矿方法，因而成果的推断解释较物探法简单、直接。同时，它较地质钻探等投资少。地质物化探综合运用，则更能提高找矿的效果。,第一讲 绪论,37,化探与其它探矿方法的比较,传统的地质找矿方法，以矿物学和岩石学的观察为基础，要求要有可见标志。所以必须要求矿物的粒度在光学显微镜的分辨能力以上。而地球化学方法是依靠分析测试手段探测其微观标志任何一种找矿方法，都有一个应用条件问题，都要根据研究区地形地貌自然景观条件的不同，以及目标矿种的地球化学特征的不同，选择相宜的方法技术。,地球化学找矿的任务与工作方法,第一讲 绪论,39,地球化学找矿的任务,（一）评价区域成矿远景，寻找成矿远景地段或区块（二）寻找矿床（矿体），追索矿区外围（三）研究地质问题，间接指导找矿（四）查明区域元素分布，扩大服务领域,第一讲 绪论,40,评价区域成矿远景，寻找成矿远景地段或区块,地球化学找矿通过研究元素在区域中空间分布特征和时间上的演化规律来评价区域含矿远景、寻找含矿远景地段。同时划分地球化学成矿区，总结成矿地质体的地球化学标志和指标。,第一讲 绪论,41,寻找矿床（矿体），追索矿区外围,通过研究矿床（矿体）附近岩石、土壤、植物、气体等介质中成矿有关元素的分布与分配，总结矿体形成或风化过程中元素的分散与集中、共生组合与迁移演化规律，提出异常评价的地球化学标志和指标。,第一讲 绪论,42,研究地质问题，间接指导找矿,地质体及天然产物中元素的分布，分配等资料，不仅可标识矿体的存在和变化，而且也反映地质体的地球化学特征，说明其与有关地质作用（包括成矿作用）的成因联系。研究有关地质作用产物中元素的特征，总结有关的地球化学标志和指标，有利于解决地质问题，间接指导找矿。,第一讲 绪论,43,查明区域元素分布，扩大服务领域,查明区域中元素的分布状况，不仅指导找矿而且可为发展农业、畜牧业、防治地方病和环境污染和相关地质学科提供基础性资料。,第一讲 绪论,44,地球化学探矿的工作程序,