勘查地球化學(xué)復(fù)習(xí)題.doc

勘查地球化學(xué)復(fù)習(xí)資料序言1. 勘查地球化學(xué)概念：（一般了解）2. 地球化學(xué)異常：地質(zhì)體或天然產(chǎn)物中地球化學(xué)指標(biāo)明顯偏離正常的現(xiàn)象。3. 地球化學(xué)背景：地質(zhì)體或天然產(chǎn)物中地球化學(xué)指標(biāo)明顯正常的現(xiàn)象。4. 地球化學(xué)異常分類（根據(jù)賦存介質(zhì)）：（1） 巖石地球化學(xué)異常；（2）土壤地球化學(xué)異常：（3）水系沉積物地球化學(xué)異常：（4）水文地球化學(xué)異常；（5）氣體地球化學(xué)異常：（6）生物地球化學(xué)異常5. 地球化學(xué)特點(diǎn)：（1） 通過微觀領(lǐng)域的研究，用直接信息進(jìn)行勘查（2） 以現(xiàn)代分析測試技術(shù)為主要手段（3） 方法適用性強(qiáng)（4） 快速，經(jīng)濟(jì)，效率高6. 展簡史：一般了解第一章1.克拉克值的勘查地球化學(xué)意義：（1）克拉克值是地質(zhì)體中元素分散與富集的一種尺度（2）克拉克值是勘查地球化學(xué)測試方法靈敏度的總標(biāo)準(zhǔn)（3）可用于預(yù)測全球礦產(chǎn)資源2.濃度克拉克值=地質(zhì)體或區(qū)域中元素的豐度/克拉克值3.濃集系數(shù)=礦石最低可采平均品味/克拉克值4.計算法步驟：（1）選取正常樣品：根據(jù)地質(zhì)觀察和研究，選取未受礦化，蝕變影響或影響相對較弱地段樣品的分析結(jié)果作為計算對象。（2）處理離群含量： 利用迭代法提出那些含量小于均值減去3倍均方差（xi<xP+3S）或大于均值加3倍均方差（xi>xP+3S）d的樣品，被剔除的樣品不再參加計算（3）進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，確定背景值（CO）和背景上限值（CA）a.數(shù)據(jù)如果服從算術(shù)正態(tài)分布，則：CO= CA= CO+ks k 一般取2b.數(shù)據(jù)不服從算術(shù)正態(tài)分布，則把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對數(shù)，然后再進(jìn)行檢驗(yàn)。如果服從對數(shù)正態(tài)分布，則： ClO= ClA= ClO+ks l k 一般取2c.如果數(shù)據(jù)既不服從算術(shù)正態(tài)分布，又不服從對數(shù)正態(tài)分布，則可以用圖解法原理來計算背景值及其上，下限值。5.異常強(qiáng)度：異常強(qiáng)度可用異常峰值（CMax）、異常平均值（Cp）、異常襯度（CP/CA或CP/Co）來表示。6.富集系數(shù)：數(shù)值上等于CP/Co反映的是相對于異常形成過程中元素的富集程度。7.異常濃度分帶：自礦化中心或異常中心向外，一種元素的含量在空間上有規(guī)律的變化的現(xiàn)象。 分帶方法：內(nèi)帶：反映礦床（體）的賦存部位；中帶，反映蝕變礦化范圍；外帶，反映蝕變礦化的影響范圍。實(shí)際工作中，通常用式子“CAan)劃分濃度帶，其中a=2、3、4;n=(0、1、2)或n=(2、3、4)8.變異系數(shù)（V）：V=S/CP100% 其中S為均方差，CP為平均含量；一般認(rèn)為，V越大，說明元素的再分配作用較強(qiáng)，對成礦有利。9.相關(guān)系數(shù)（r）：表征兩個變量之間關(guān)系的密切程度。兩個變量之間是否存在相關(guān)性，可用不同信度下的臨界值（ra）衡量。如果|r|> ra，則認(rèn)為兩個變量之間顯著相關(guān)；反之，則沒有顯著相關(guān)。其中|r|<1。10.金屬量：（1）線金屬量： 其中，li為第i點(diǎn)樣品影響的距離，CI為第i樣品的元素含量，CO為背景值，CA為背景上限值。 從上式可以看出線金屬量是利用一條測線的異常來估算礦化強(qiáng)度的參數(shù)，參加計算的樣品必須是異常點(diǎn)，即Ci>=CA (2) 面金屬量： 式中，Si為第i樣品所影響的面積，Ci>=CA。從上式可以看出，面金屬量是利用一定面積異常估算礦化強(qiáng)度的參數(shù)。 如果是規(guī)則采樣（Si=Sj，i=/j）公式可簡化為： （3）金屬量是一個非常重要的參數(shù)，廣泛應(yīng)用于地球化學(xué)異常評價中，金屬量既包含元素的含量信息，又包含異常的空間大小信息，因此也作為異常規(guī)模用于不同異常間的對比和評價中。11.組合指數(shù)：指地球化學(xué)性質(zhì)各自相似，地球化學(xué)活動性各自相近的兩組元素間含量或襯度或富集系數(shù)之比。包括： （1）累乘指數(shù)，例如：(AsSbHg)/(MoWSn)。元素符號表示該元素的含量 （2）累加指數(shù)，例如：（As+Sb+Hg）/(Mo+W+Sn).元素符號標(biāo)志該元素的襯度（或富集系數(shù)） (3) 意義：與單個元素含量相比，組合指數(shù)可以壓低由分析誤差等各種偶然誤差引起的“噪音”，強(qiáng)化異常規(guī)律，因此廣泛應(yīng)用于地球化學(xué)異常的研究和評價中。第二章1.巖石地球化學(xué)異常的研究意義：（1）各類礦床的巖石地球化學(xué)異常最全面的保留了成礦時的地球化學(xué)信息，這對于礦床和異常形成機(jī)理的研究和找礦實(shí)踐中的應(yīng)用都有重要意義。（2）巖石地球化學(xué)異常（包括礦體）是各類次生地球化學(xué)異常物質(zhì)來源的主要組成部分，各類次生地球化學(xué)異常，都是巖石地球化學(xué)異常的派生產(chǎn)物。（3）尋找深部的盲礦體，巖石地球化學(xué)勘查是必不可少的方法。2.成暈元素的遷移在熱液礦床成礦過程中，成暈元素主要是呈液相遷移，元素在液相條件下的遷移方式有兩種，既滲透遷移和擴(kuò)散遷移（1）滲透遷移：由于溶液的壓力梯度，元素及其化合物隨溶液沿著巖石裂隙系統(tǒng)，整體自由的流動而遷移。（2）擴(kuò)散遷移：指元素在靜止的溶液中，由于濃度差，由濃度高處向濃度低處遷移。3.影響元素遷移成暈的因素（1）元素的地球化學(xué)性質(zhì)元素的地球化學(xué)性質(zhì)，如離子半徑，極化性質(zhì)，電負(fù)性，化合物，能量性質(zhì)等影響元素在熱液中的活動性。（2）含礦熱液性質(zhì)含礦熱液對元素遷移成暈的影響，主要反映在熱液的溫度，壓力和濃度等方面。（3）構(gòu)造裂隙構(gòu)造裂隙對成暈元素的遷移影響較大，可以從兩個方面來考慮，一是構(gòu)造裂隙為含礦溶液遷移提供了通道；二是構(gòu)造裂隙的變化，影響了溶液的壓力，破壞了原來的平衡，使成礦元素析出沉淀。4.指示元素（1）概念：天然物質(zhì)中能夠作為找礦線索的元素（2）條件：a,對找礦有一定指示意義；b,成暈明顯（一般來說，濃集系數(shù)大的元素成暈明顯）；c,在當(dāng)前的測試技術(shù)條件下，分析簡便，經(jīng)濟(jì)。（3）分類：根據(jù)成礦過程中元素的遷移距離的不同，指示元素可以劃分為： A，近程指示元素：W、Mo、Sn、Be、Co、Ni B，中程指示元素：Cu、Pb、Zn、Ag C，遠(yuǎn)程指示元素：Sb、Hg、Ba、As、I、Br6. 原生暈的微量元素（一般了解）7. 原生暈的形態(tài)（一般了解）8. 影響原生暈規(guī)模的因素（1）礦化強(qiáng)度礦體或礦床的規(guī)模不同，暈的規(guī)模也不同。大型礦床的原生暈大，反之小。（2）構(gòu)造裂隙 構(gòu)造裂隙發(fā)育，有利于成暈元素以滲透方式遷移，形成規(guī)模較大的暈。（3）圍巖性質(zhì) 圍巖性質(zhì)不同，可影響成暈元素的遷移，從而也影響原生暈的規(guī)模，圍巖的化學(xué)性質(zhì)活潑，異常規(guī)模較小。圍巖的脆性大，空隙發(fā)育，空隙之間的連通性好，則形成規(guī)模較大的暈（4）元素的地球化學(xué)性質(zhì) 在其他條件相同的情況下，元素的地球化學(xué)性質(zhì)不同，所形成的原生暈規(guī)模也不同，活動性強(qiáng)的元素可形成規(guī)模較大的原生暈（5）異常的剝蝕程度 異常的剝蝕程度不同，更確切的講，異常相對于礦體的位置不同，我們所觀察到的異場規(guī)模也不同。9. 原生暈分帶（1）概念：異常的分帶包括濃度分帶和組分分帶。濃度分帶：反映某一元素的含量在空間上有規(guī)律的變化現(xiàn)象；組分分帶：各種元素的異常在空間分布上有規(guī)律變化的現(xiàn)象。（2）組分分帶的構(gòu)成：a.前緣沿含礦溶液的運(yùn)動方向上位于礦體上方（或前方）的異常地段，也稱“頭暈”b.尾暈沿含礦溶液的運(yùn)動方向上位于礦體下方（或尾部以下）的異常地段，也稱“后尾暈”c.橫向暈沿礦體厚度方向上的異常地段，可分為“上盤暈”和“下盤暈”d.縱祥暈沿礦體走向方向上，由礦體向外的異常地段，也稱“側(cè)向暈”在勘察地球化學(xué)中，沿著“前緣礦體尾暈”方向上原生暈的分帶稱之為“軸向分帶”；沿著礦體厚度方向上原生暈的分帶稱之為“橫向分帶”；沿礦體走向方向上原生暈的分帶稱之為“側(cè)向分帶”或“縱向分帶”。10. 分帶指數(shù)法的計算（1）計算每個元素在各中段（也稱水平或斷面）線金屬量（Mij）（2）進(jìn)行線金屬量標(biāo)準(zhǔn)化（Aij）Aij=10a*Mij標(biāo)準(zhǔn)化的基本思路是把不同元素線金屬量同一到一個數(shù)量級.(3) 不同元素的標(biāo)準(zhǔn)化線金屬量按中段求和（Bi） Bi=(4) 求分帶指數(shù)（Dij） Dij= Aij/ Bi (5) 根據(jù)MaxDij所在中段位置初步排除分帶序列（6）利用變化度(Dj)區(qū)分出位置重疊元素的前后位置 Gj= 式中，Gj的計算為矢量計算，即Dij在最大值所在截面的上面和下面，其值符號相反，通常取最大值所在截面以下的取正，最大值所在截面以上的取負(fù)。（7）缺陷和不足：A.參加計算的元素種類或個數(shù)的多少，可能改變元素在分帶序列中的相對位置，這可能影響不同人（或不同時間）所做的工作，因互相之間元素種類或個數(shù)不同時可能產(chǎn)生差異B.某個元素在部分中段（或截面）中沒有異常時，計算分帶序列可能失去意義（計算Gj）時分母為0C.通過標(biāo)準(zhǔn)化過程，人為地給出每個元素的標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)系數(shù)，其得出結(jié)果的數(shù)學(xué)意義和地球化學(xué)意義不明確11.重心法（1）計算線金屬量（2）計算每個元素的異常重心 式中，Hj為第j元素異常的重心標(biāo)高；hj為第i截面（或中段）的標(biāo)高；n為截面（或中段）的個數(shù)。（3）利用異常重心（Hj）的高低排出分帶序列（4）優(yōu)點(diǎn)：該方法定量描述異常重心位置，地球化學(xué)意義和數(shù)學(xué)意義明確，計算過程簡便，適用性強(qiáng)，參加計算的元素種類或個數(shù)的多少，以及某個元素在部分截面（或中段）中沒有異常等情況均不影響該方法的使用。12.原生暈的橫向分帶（一般了解）13.原生暈的軸向分帶（一般了解）14.綜合分帶序列的標(biāo)志方法（1），首先對每個元素給出局部分帶序列號（Aij）（2），計算每個元素的序列總和（Bj） Bj=（3），根據(jù)Bj的大小排出綜合分帶序列15.巖石地球化學(xué)勘查的應(yīng)用條件 主要應(yīng)用于金屬礦產(chǎn)的勘查，目前已經(jīng)成為尋找盲礦體的最重要手段之一。應(yīng)用巖石地球化學(xué)勘查能尋找多種礦產(chǎn)。此外，巖石地球化學(xué)勘查還可以用于研究其他地質(zhì)問題。 巖石地球化學(xué)勘查可用于礦產(chǎn)勘查的各個階段，但主要用于礦床勘探，礦床開采，詳查，普查評價等階段 應(yīng)用巖石地球化學(xué)勘查的自然條件，最基本的是有基巖出露，或被覆蓋的地段有工程揭露，以便能夠觀察和采集樣品。16.強(qiáng)化異常的方法（1）改進(jìn)采樣方法 采集構(gòu)造破碎帶內(nèi)或裂隙中的充填物，大大提高異常強(qiáng)度，有助于發(fā)現(xiàn)普通巖石樣品難以發(fā)現(xiàn)得異常。其次，為了強(qiáng)化異常，還可以用富含成礦成暈元素的重粒級礦物代替巖石樣品，進(jìn)行分析，此即為“重粒分析法”。（2）利用特殊參數(shù) 利用組合指數(shù)，多元統(tǒng)計參數(shù)等多元地球化學(xué)參數(shù)，也可以達(dá)到強(qiáng)化異常的目的。（3）利用合理的分析方法 采用合理的分析方法也是強(qiáng)化異常的方法之一。例如，偏提取分析方法17.分散礦化引起的異常特征：（1）分散礦化的異場規(guī)模?。?）分散礦化異常的濃度分帶不明顯，沒有明顯的濃集中心。（3）分散礦化的異常元素組合比較簡單。（4）分散礦化異常中，組分分帶不明顯。18.異常侵蝕截面水平的研究（剝蝕程度的研究） 礦致異?？赡苡邢旅?中情況：a.在前緣，深部有盲礦體；b.在礦體的上部，礦體向深部延伸較大；c.在礦體的下部，礦體向深部延伸非常有限；d.在尾暈，礦體已經(jīng)被剝蝕飴盡。（1）定性研究： 異常中元素組合式判斷異常所處相對位置的重要標(biāo)志，具體解釋為：（1）在異常中主要出現(xiàn)遠(yuǎn)程指示元素組合，則可能屬于a情況；（2）見到礦體，并且在異常中不僅出現(xiàn)中程指示元素組合，而且也出現(xiàn)遠(yuǎn)程指示元素組合，則可能屬于b情況；（3）見到礦體，但在異常中不僅出現(xiàn)中程指示元素組合，而且也出現(xiàn)近程指示元素組合，則可能屬于c情況；（4）如果見不到礦體，并且在異場中主要出現(xiàn)近程指示元素組合，則可能屬于d情況。（2）定量研究： 近年來比較重視定量評價異常的侵蝕截面水平，其常用的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 Y=a+Bx 式中，Y為異常與礦體的相對距離；X為組合指數(shù)；a.b為回歸系數(shù)。第三章1.土壤分層A層：也稱為淋溶層或腐殖層，位于土壤剖面的最上部，生物活動的影響強(qiáng)烈，腐殖質(zhì)含量最高。富含碳酸的有機(jī)酸，在降水過程中，此層土壤中的元素發(fā)生強(qiáng)烈的淋濾和溶解作用。該層可進(jìn)一步劃分為兩個亞層。B層：也稱淀積層，位于A層的下部，一般為棕色或黃褐色，主要由砂質(zhì)粘土組成。與A層相比，B層的生物活動減弱，有機(jī)質(zhì)含量減少。從A層淋濾下來的各種微量元素，在B層被吸附發(fā)生沉淀富集，因此在金屬礦產(chǎn)的土壤地球化學(xué)測量中往往把B層土壤作為樣品。C層：也稱母質(zhì)層，位于B層的下部，也是位于土壤剖面的最下部，由尚未明顯淋濾、沉淀影響的風(fēng)化碎屑物組成。2.次生暈的形成作用（1）概念：次生暈是指由于礦體及原生暈的表生破壞，在礦床上覆土壤中形成的，以成礦有關(guān)元素含量增高為特征的地球化學(xué)異常地段。（2）遷移方式：A.機(jī)械分散：表生作用下成暈元素呈固體碎屑物形式遷移和分散。其遷移的主要元素是表生環(huán)境下活動性弱的元素（Au,Sn,W,Cr,Ti），可進(jìn)一步分為機(jī)械擴(kuò)散和機(jī)械搬運(yùn)： a.機(jī)械擴(kuò)散：指成暈元素組成由于物理風(fēng)化營力，以固體質(zhì)點(diǎn)形式向周圍介質(zhì)易位。 b.機(jī)械搬運(yùn)：指在中立的作用下，成暈組分以固體碎屑形式向下坡移動B.水成分散：在表生作用下，成暈組分在水中呈液相形式遷移。水成分散作用對于硫化物礦床的次生暈最為典型，包括溶解，遷移和沉淀三個階段。 a.溶解：在表生環(huán)境下，金屬礦物的可溶性是水成分散的重要前提。 b.遷移：成暈組分被溶解轉(zhuǎn)入地下水或土壤中水中，可通過擴(kuò)散，滲透，毛細(xì)管作用等方式遷移分散。 擴(kuò)散方式：在氣候濕潤，上覆土壤飽含水分的情況下，由礦體及原生暈形成的土壤與普通土壤之間，在成暈元素濃度方面存在較大差異，從而溶解于水中的成暈元素自礦體處向外方向擴(kuò)散遷移。 滲透方式：一方面表現(xiàn)為成暈組分分隨土壤中水和地下水沿斜坡向低處遷移，另一方面表現(xiàn)為成暈組分隨同大氣降水的垂直向下運(yùn)動而遷移。 毛細(xì)管作用方式：在氣候干燥，蒸發(fā)強(qiáng)烈的情況下，因毛細(xì)管作用，土壤層下部的水?dāng)y帶成暈組分不斷地向地表方向移動，其結(jié)果是在地表產(chǎn)生異常。 c.沉淀：成暈組分以各種形式（穩(wěn)定絡(luò)合物，簡單離子，鹽類形式，有機(jī)化合物）遷移的過程中，由于環(huán)境的變化破壞了原來的平衡，是液相組分轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嘟M分沉淀。C.生物分散：生物分散主要從兩個方面考慮：一是植物對成暈組分的分散作用，二是微生物對成暈組分的分散作用。3.次生暈的分類 依據(jù)異常的賦存介質(zhì)類型不同（1）殘留暈：產(chǎn)于殘-坡積層中的土壤地球化學(xué)異常，賦存異常的介質(zhì)基本屬于原地物質(zhì)，殘留暈形成過程中，機(jī)械分散，水成分散，和生物分散這三種分散方式均有找礦意義。（2）上置暈：產(chǎn)于運(yùn)積層中的土壤地球化學(xué)異常，賦存異常的介質(zhì)屬于異地物質(zhì)（冰川、洪水的沉積物和風(fēng)積物等）在上置暈中，只有水成分散和生物分散有找礦意義，機(jī)械分散無找礦意義。 依據(jù)異常與礦體的相對位置不同（會畫圖）（1） 礦上暈：暈中心在礦體上方的土壤地球化學(xué)異常。（2） 側(cè)疑暈：暈中心偏離礦體的土壤地球化學(xué)異常。（3） 脫離暈：礦體與次生暈互相脫離的土壤地球化學(xué)異常。 4.最佳層位的確定依據(jù)：（1）：指示元素的含量較高（2）：異常的清晰度好，能夠有效的發(fā)現(xiàn)與礦有關(guān)的異常。（3）：指示元素分布的均勻性好，以減小采樣誤差和樣品的原始重量意義：（1）：不同深度和粒度中指示元素分布不相同，選擇合理的深度和粒度，才能有效地發(fā)現(xiàn)礦體 （2）：大規(guī)模工作前必須做深度，粒度試驗(yàn)，或獲得已有資料。5.殘留暈與礦體的空間關(guān)系（1）在地形平緩的條件下，可能有以下兩種情況： A,礦體直立，異常濃集中心在礦體上方B,礦體傾斜，異常濃集中心偏離礦體(2)在斜坡，情況較為復(fù)雜，主要為兩種情況：A,地面坡向與礦體傾向相反，異常濃集中心側(cè)移距離遠(yuǎn)B,地面坡向與礦體傾向一致，異常濃集中心側(cè)移距離小6.上置暈的主要特征 特征：上置暈產(chǎn)于運(yùn)積層中，賦存異常的土壤屬于異地物質(zhì)，所以上置暈屬于后生異常。因此，對于尋找下伏運(yùn)積層下面的礦床來說：機(jī)械分散作用是沒有意義的。上置暈的形成作用有兩種：一是水成分散作用，包括擴(kuò)散作用、毛細(xì)管作用和電化學(xué)作用；二是生物分散作用。 指示元素含量：在上置暈中，通常是C同生>>C后生，所以采用“偏提取方法”，只是分析其中的C后生。這種只提取后生含量的方法，雖然異常絕對值低，但是異常襯度高，可形成明顯的異常。與全量分析相比，偏提取方法分析的元素總量絕對值雖然很低，但是相對強(qiáng)度高，異常規(guī)模大，有利于異常的發(fā)現(xiàn)和追索。7.土壤地球化學(xué)勘查的應(yīng)用條件 當(dāng)運(yùn)積層的厚度小于5m時，水成分散和生物分散作用較強(qiáng)。相對易于發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)運(yùn)積層厚度超過25m時，傳統(tǒng)意義上的水成分散和生物分散作用很弱，只能用鉆孔采樣或采用特殊的測量方法。8.鐵帽的地球化學(xué)評估 地球化學(xué)方法對真假鐵帽的鑒別能力很強(qiáng)。第四章1分散流：由于礦體、原生暈的表生破壞，在礦體附近水系沉積物中形成的，成礦有關(guān)的元素含量增高的地段稱“礦床分散流”，簡稱分散流。2 水系的分級：（1）在1:50000地形圖或類似比例尺的航空照片上可以辨認(rèn)的最小水系為一級水系；（2）同級水系匯合才能升高一個級別3 橫穿河谷方向的指示元素分布（1）河谷部位常年接受上游下來的物質(zhì)，指示元素代表性強(qiáng)，且含量高。（2）河漫灘處，指示元素含量變化大，其物質(zhì)一般來說是洪積物。（3）山區(qū)小河谷，只能代表一側(cè)4 沿河流縱向指示元素含量變化 沿著河流縱向分布可以將分散流分為“頭部”和“流帶部”。（1）頭部特征：毗鄰礦床、指示元素含量高、分布不均勻，含量曲線呈鋸齒狀（2）流帶部特征：頭部以下異常地段、指示元素含量低、分布均勻、每當(dāng)一條新的水系匯入，使指示元素含量陡然降低，結(jié)果含量變化曲線呈階梯狀下降，直至背景。5 分散流的規(guī)模 分散流的規(guī)模受以下幾個因素的影響（1）礦化強(qiáng)度：大型礦床，分散流的長度可以為12km-14km;小型礦床，分散流的長度為0.3km-0.6km。（2）元素性質(zhì)：對于化學(xué)遷移的元素來說，在水中活動性大的元素的異常規(guī)模大（3）礦床所處的位置：a,礦床（體）沿一條水系的流向分布，則礦體組分不斷的集中加入該水系，使單個分散流的長度很長。b,如果礦床（體）橫跨幾條水系，或礦床（體）在分水嶺處，則單個水系的分散流長度（l1）比較小，但總長度比較大。（4）礦床（體）位于較大水系附近，由于背景區(qū)的物質(zhì)加入過多，指示元素含量明顯“稀釋”使分散流的含量降低，甚至異常消失。（5）小型脈狀礦體的金屬量小，進(jìn)入水系中的礦石成分非常有限，通常分散硫含量不高，一般誤認(rèn)為是偶然誤差。