地球化學(xué)勘查的主要類型及應(yīng)用

四、地球化學(xué)勘查的主要類型

及應(yīng)用

出露礦半出露礦隱伏礦常規(guī)化探非常規(guī)化探地氣測(cè)量元素活動(dòng)態(tài)測(cè)量地電化學(xué)測(cè)量巖石地球化學(xué)測(cè)量土壤地球化學(xué)測(cè)量水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量水文地球化學(xué)測(cè)量氣體地球化學(xué)測(cè)量生物地球化學(xué)測(cè)量1、按測(cè)量方式航空化探－放射性、氣體。海洋化探－海水、海底沉積物、生植物、放射性、氣體。地表化探－巖石、土壤、水系沉積物、水、植物、氣體。地下（井中）化探－巖石、礦石、水、放射性、氣體。（一）地球化學(xué)勘查方法類型2、按服務(wù)對(duì)象分金屬礦化探、石油化探、農(nóng)業(yè)化探、工程化探、環(huán)境地球化學(xué)測(cè)量、城市化探、多目標(biāo)地球化學(xué)填圖等。3、按范圍和精度分（1）區(qū)域化探：區(qū)域化探是基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作之一。對(duì)工作程度較低的地區(qū)，為了盡快在較大范圍中（可以是幾百、幾千甚至是上萬平方公里），確定找礦遠(yuǎn)景區(qū)，查明資源分布情況，為區(qū)域找礦決策提供依據(jù)，而開展的大范圍以礦產(chǎn)勘查為目的地球化學(xué)勘查工作。其研究成果主要應(yīng)用于區(qū)域礦產(chǎn)勘查中成礦遠(yuǎn)景區(qū)和大中型找礦靶區(qū)的圈定、資源潛力預(yù)測(cè)、質(zhì)填圖與基礎(chǔ)地質(zhì)研究、環(huán)境與土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)等。一般采用低密度的水系沉積物測(cè)量方法為主。此項(xiàng)工作通常按國際分幅部署測(cè)區(qū)，成果比例尺采用１:2０萬、１:25萬，對(duì)交通不發(fā)達(dá)、工作條件困難的邊遠(yuǎn)山區(qū)也可采用１:5０萬工作比例尺。采樣密度為1點(diǎn)/1-4km2和1點(diǎn)/16km2。在區(qū)域化探工作中，主要的采樣介質(zhì)采用水系沉積物。因?yàn)?，它具有控制范圍大，介質(zhì)元素分布均勻、樣品代表性好、沿溝谷布樣交通條件好、樣品易采集易加工、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，成為區(qū)域化探中的首選方法。其次，在溝谷河流密度小的低緩地形區(qū)，也可用土壤樣來代替。此外，為克服土壤樣品控制范圍小的缺點(diǎn)，常常采用加大采樣數(shù)量，用分析組合樣的辦法來減少分析樣品數(shù)。

（2）普查化探：主要目的是在區(qū)域化探階段圈出的異常范圍內(nèi)，以及由物探、化探、遙感、地質(zhì)資料圈定的找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)，查明成礦有利地段和找礦有關(guān)的地球化學(xué)特征等。普查化探的工作比例尺為1:2.5萬、1:5萬。采樣密度為4-8點(diǎn)/km2（1:5萬）。（3）詳查化探：目的是為在區(qū)域和普查化探階段獲得的有意義的局部異常內(nèi)查明異常和礦體的空間關(guān)系，以便為山地工程的定位提供依據(jù)。采用介質(zhì)為土壤、巖石。

選擇土壤還是基巖，主要視露頭出露情況而定。測(cè)網(wǎng)可根據(jù)被探測(cè)物的規(guī)模、產(chǎn)狀和工作性質(zhì)，分規(guī)則測(cè)網(wǎng)與不規(guī)則測(cè)網(wǎng)（非網(wǎng)格化測(cè)網(wǎng)）。采樣密度視采樣線、點(diǎn)的距離而定。除了上述比較正規(guī)的系統(tǒng)工作之外，勘查地球化學(xué)中還有其它的專項(xiàng)研究和找礦工作。如進(jìn)行巖體含礦性評(píng)價(jià)時(shí)，可對(duì)穿越巖體作十字形或井字形布置基巖剖面。

對(duì)成礦有利巖體，礦化受接觸帶控制時(shí)，則主要采用垂直接觸帶的一系列放射形不等距短剖面控制。（1:2000-1:1萬）。4、按采樣介質(zhì)巖石地球化學(xué)測(cè)量－原生暈找礦(暈：元素含量增高的異常地段，原生暈是礦體附近圍巖中形成的局部地球化學(xué)異常地段)。土壤地球化學(xué)測(cè)量－次生暈找礦（在礦體或原生暈附近松散覆蓋物中形成的次生地球化學(xué)異常地段）。水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量－分散流找礦（地表水系沉積物中形成的次生地球化學(xué)異常帶，沿水系呈線狀分布）。水文地球化學(xué)測(cè)量－水化學(xué)找礦。氣體地球化學(xué)測(cè)量－氣體地球化學(xué)找礦。生物地球化學(xué)測(cè)量－生物地球化學(xué)找礦。放射性地球化學(xué)測(cè)量－放射性地球化學(xué)找礦。（二）巖石地球化學(xué)測(cè)量

我國從1958年起就開始巖石地球化學(xué)測(cè)量的試驗(yàn)，現(xiàn)已成為尋找內(nèi)生盲礦體的重要方法之一。巖石地球化學(xué)測(cè)量所適用的礦產(chǎn)類型比較廣泛，有銅、鉛、鋅、鉬、錫、鎢、汞、銻、鈾、金、銀、鎳、鉑、鉻、釩、鈮、鉭等，近年來，在尋找內(nèi)生成因的鐵礦和非金屬礦產(chǎn)方面也開展了試驗(yàn)。

在我國的地球化學(xué)找礦文獻(xiàn)中，各類礦床的巖石地球化學(xué)異常，是原生地球化學(xué)異常或原生暈的同義語。

1、巖石地球化學(xué)測(cè)量的概念巖石地球化學(xué)測(cè)量：主要是通過采集、分析地表巖石、巖石碎屑、巖石裂隙中的附著物樣品，了解巖石中元素的分布，總結(jié)元素分散與集中的規(guī)律，研究其與成巖、成礦作用的聯(lián)系，并通過發(fā)現(xiàn)巖石地球化學(xué)異常及其解釋評(píng)價(jià)來進(jìn)行找礦。

巖石地球化學(xué)測(cè)量的依據(jù)是巖石中廣泛存在的地球化學(xué)背景和地球化學(xué)異常。局部的巖石地球化學(xué)異常稱為原生暈。根據(jù)原生暈來找礦，目前仍是巖石地球化學(xué)測(cè)量的主要內(nèi)容。

巖石地球化學(xué)異常占有特殊的地位：

（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(shí)的地球化學(xué)信息。

（2）巖石地球化學(xué)異常是各種類型次生地球化學(xué)異常物質(zhì)來源的組成部分，各類次生地球化學(xué)異常，都是原生礦體及其巖石地球化學(xué)異常的派生產(chǎn)物。

（3）當(dāng)前陸地上的找礦工作的發(fā)展趨勢(shì)是尋找厚覆蓋地區(qū)隱伏礦和淺覆蓋區(qū)及開采礦山深部的盲礦。對(duì)于深部盲礦的尋找，巖石地球化學(xué)找礦是必不可少的方法。

在不同成因類型礦床的巖石地球化學(xué)異常中，仍以熱液礦床的應(yīng)用和研究最為深入。

巖漿礦床可以通過結(jié)晶分異和熔離作用，在超基性巖體中或圍巖中產(chǎn)生Ni、Cr、Co等元素的異常。在各類熱液礦床中，巖石地球化學(xué)異常廣泛存在。例如Au、Sn、W、Mo、Cu、Pb、Zn等元素，在圍巖中均有廣泛的異常。這些異常是成礦熱液將有關(guān)組分通過擴(kuò)散和滲濾帶入圍巖而形成的，因此在成因上與礦體有密切聯(lián)系，在成分上也有規(guī)律的變化，根據(jù)這種變化規(guī)律就可以進(jìn)行深部預(yù)測(cè)。沉積礦床中，礦體的頂?shù)装逋淮嬖谳^大的異常，而在同一層位的延伸部位上，有廣泛的異常。

2、熱液礦床原生暈的形成及影響因素

（1)原生暈的形成

富含成礦元素及其伴生元素（包括揮發(fā)組分）的氣水熱液，在內(nèi)營力的作用下，沿一定的構(gòu)造裂隙遷移、運(yùn)動(dòng)。氣水熱液中的成礦元素及其伴生元素呈簡(jiǎn)單離子、簡(jiǎn)單絡(luò)離子、復(fù)雜絡(luò)離子以及氣體分子形式存在。當(dāng)外界條件在短距離內(nèi)發(fā)生比較劇烈的變化，或者說含礦熱液在遇到各種地球化學(xué)障的情況下，遷移的平衡條件遭受破壞，各元素便在一定的空間部位沉淀、析出。

在沉淀?xiàng)l件最充分具備的局部地區(qū)，可能成為沉淀中心，由此向外，依次形成礦體、蝕變帶和范圍更為寬廣的原生暈。因此，礦體、蝕變帶和原生暈是統(tǒng)一的成礦作用的產(chǎn)物。熱液帶來的成礦物質(zhì)，只有一部分聚積為礦體，大部分則分散在圍巖中形成原生暈。熱液遷移、運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)因素主要是滲濾作用（由壓力差引起）和擴(kuò)散作用（濃度差引起）。（2）影響因素元素

1）元素的地球化學(xué)性質(zhì)

熱液中金屬元素主要呈絡(luò)合物形式遷移，因此元素絡(luò)合物的穩(wěn)定性是前述多種地球化學(xué)性質(zhì)的綜合反映?？捎媒j(luò)合物的電離平衡常數(shù)來衡量絡(luò)合物的穩(wěn)定性。象W、Sn、Mo、Bi、V等元素，不穩(wěn)定常數(shù)大，常在很高溫度下就不穩(wěn)定而離解沉淀。因此，它們的異常距熱中心很近。而Hg、As、Ba、Sb等元素不穩(wěn)定常數(shù)小，絡(luò)合物在低溫條件下仍相當(dāng)穩(wěn)定，它們往往遷移較遠(yuǎn)，異常遠(yuǎn)離熱中心。元素本身的性質(zhì)決定了其活性，控制了暈的形成。

（2）含礦熱液的性質(zhì)

含礦熱液對(duì)元素遷移及其成暈的影響，主要反映在元素的濃度、熱液體系的溫度、壓力等方面。其中：溫度主要影響含礦熱液中元素的溶解度和穩(wěn)定性。壓力能使含礦熱液的相態(tài)發(fā)生變化，壓力降低能使絡(luò)合物發(fā)生分解，促使元素析出。濃度對(duì)擴(kuò)散速度有影響，濃度高時(shí)元素的擴(kuò)散遷移能力強(qiáng)。（3）構(gòu)造裂隙

斷裂、破碎帶、接觸帶、地層層理、巖石的節(jié)理、片理及氣孔構(gòu)造等構(gòu)造空間，不僅是熱液活動(dòng)的通道，而且是礦石沉積的主要場(chǎng)所。因此，也是熱液礦床原生暈發(fā)育的主要空間部位。

（4）圍巖的性質(zhì)主要表現(xiàn)為巖石的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)對(duì)元素遷移、沉淀的影響。

一般情況下，化學(xué)性質(zhì)活動(dòng)的巖石，比較容易與礦液發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，成暈物質(zhì)迅速沉淀，限制了原生暈的規(guī)模。

常見巖石化學(xué)活潑性的順序（由強(qiáng)到弱）大致為：石灰?guī)r→白云巖→炭質(zhì)頁巖→超基性巖和基性巖→粘土頁巖→泥質(zhì)板巖→片巖→花崗巖→砂巖→石英巖。

巖石的物理性質(zhì)主要表現(xiàn)在巖石的機(jī)械性質(zhì)和滲透性質(zhì)等方面，巖石的機(jī)械性質(zhì)主要是指脆性和塑性。如：脆性巖石經(jīng)過構(gòu)造變動(dòng)易于破碎，有利于熱液的遷移、滲透，有利于形成較大規(guī)模的暈。

塑性巖石經(jīng)過構(gòu)造作用，擠壓得更為致密，不利于熱液滲透，常常構(gòu)成阻礙原生暈發(fā)育的隔擋層。

巖石的滲透性取決于巖石孔隙度和孔隙之間的聯(lián)通情況。

應(yīng)該指出，巖性對(duì)原生暈發(fā)育的影響是復(fù)雜的。

一般說來，對(duì)交代型成暈作用，圍巖化學(xué)性質(zhì)起主導(dǎo)控制作用，在充填型的成暈作用中，巖石滲透性的控制更為明顯。

3、熱液礦床原生暈的組分特征

1）指示元素概念

那些能夠形成清晰異常，能夠比較直接指示礦體存在空間位置，能分辨礦石類型，以及能反映異常形成機(jī)理的一類元素稱為指示元素。

簡(jiǎn)單地講：所謂指示元素就是天然物質(zhì)中能夠提供找礦線索和成因指示的化學(xué)元素。

指示元素分類：

成礦元素：如Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等；伴生元素：如Ag、As、Hg、In、Cd、Ga、Ce、Co、Bi等。成礦元素和伴生元素的劃分是相對(duì)的，在一定條件下的成礦元素，在另一條件下則是伴生元素。同樣，在一定條件下的伴生元素，在另一條件下則為成礦元素。

根據(jù)元素成暈過程中遷移的距離（相對(duì)于礦體而言），將指示元素分為遠(yuǎn)程指示元素和近程指示元素。一般而言，As、Sb、Hg等的原生暈分布遠(yuǎn)離礦體，屬遠(yuǎn)程指示元素，利用這些元素可尋找地下深處的盲礦體。W、Sn、Bi等元素的原生暈往往分布在礦體附近，由礦體向外延伸不遠(yuǎn)，這類元素為近程指示元素，利用近程指示元素可以預(yù)測(cè)礦體的位置。Cu、Pb、Zn等元素，其原生暈在上述二者之間，因而有時(shí)稱為中程指示元素。根據(jù)與礦石的相互關(guān)系，可將指示元素分為直接指示元素和間接指示元素。若以成礦元素為指示元素時(shí)，這些元素稱之為直接指示元素，如找Cu礦是選擇Cu、找Au礦時(shí)選擇Au；若以非成礦元素為指示元素時(shí)，這些元素稱之為間接指示元素，如找Cu礦是選擇Hg、找Au礦時(shí)選擇As等。

2）指示元素存在形式主要的賦存形式有：獨(dú)立礦物；類質(zhì)同象混入物；以吸附態(tài)離子、自由離子或中性分子形式出現(xiàn)。

3）原生暈組合特征

在不同類型的熱液礦床原生暈中，指示元素也有不同的組合。指示元素組合不僅可以從巖石、礦石樣品中得到反映，還可以從它們的單礦物中元素含量表現(xiàn)出來。黃鐵礦是熱液礦床中分布最廣的共生礦物。在不同條件下形成的黃鐵礦，其中微量元素的種類和含量是成礦環(huán)境的良好反映，可以看成是環(huán)境的函數(shù)。下表為我國熱液礦床主要類型的原生暈指示元素組合。這種組合特征是勘查地球化學(xué)工作者必備的基礎(chǔ)知識(shí)之一。

4、熱液礦床原生暈的形態(tài)特征與內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1）原生暈形態(tài)術(shù)語

2）原生暈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)A.異常的連續(xù)性

與礦體中包含夾石一樣，原生暈中也經(jīng)常包含一些正常含量點(diǎn)，從而產(chǎn)生異常的不連續(xù)性。B.異常的均勻性

相鄰兩點(diǎn)地球化學(xué)指標(biāo)差值大小的度量。

C.異常漸變性

含量變化梯度小，漸變性好；梯度大，漸變性差。

D.異常峰值（Cmax）異常中的最高含量值。

E.平均異常強(qiáng)度異常范圍里元素含量的平均值。3)原生暈外部形態(tài)的類型

A.線狀異常

異常長度遠(yuǎn)大于異常寬度。

B.帶狀異常

異常的長度明顯大于異常寬度。

C.等軸狀異常

異常在平面上沒有明顯的延伸方面。D.不規(guī)則狀異常

該類異常形態(tài)反映出異常形成時(shí)，受多組不同方向、不同形態(tài)或不同性質(zhì)構(gòu)造的復(fù)合所控制。（4）熱液礦床原生暈的分帶特征

1）濃度分帶：是同一組分的含量自礦化中心或異常中心向外有規(guī)律變化的現(xiàn)象。

為了取得可以互相對(duì)比的資料，1965年，謝學(xué)錦、邵躍將地球化學(xué)異常分成內(nèi)帶、中帶、外帶三個(gè)濃度帶。并視濃度變化的陡度，以異常下限值的1倍、2倍、4倍三個(gè)數(shù)值來劃分外、中、內(nèi)帶，稱三級(jí)濃度帶。

濃度分帶不僅指示了找礦方向，而且有無濃度分帶還是區(qū)別礦致異常與非礦異常的標(biāo)志。

2）組分分帶的一般特征

組分分帶是原生暈中不同指示元素在空間分布上有規(guī)律變化的現(xiàn)象。國外文獻(xiàn)中所指的原生暈的分帶性，主要就是指組分分帶。

A．空間分帶-垂直分帶與水平分帶

熱液礦床原生暈的垂直分帶性，表現(xiàn)為不同指示元素在不同標(biāo)高上發(fā)育的差異，及由此導(dǎo)致的一系列派生規(guī)律；在不同的高程上產(chǎn)生不同的元素組合；某些元素對(duì)的比值隨深度的增加而發(fā)生有規(guī)律的變化。

某熱液鈾礦床上所觀察的垂直分帶性是一個(gè)典型的例子，從圖上可見，Pb、Zn、Ag主要發(fā)育在高于鈾礦體的標(biāo)高上，而Cu、Mo則上、下均發(fā)育。顯示了Pb、Zn、Ag在上，Cu、Mo偏下的分帶性。

原生暈的水平分帶是指示元素在現(xiàn)代水平方向上，異常發(fā)育的強(qiáng)度、范圍的規(guī)律性變化特征。礦體原生暈的水平分帶則是以水平方向上異常的寬窄來劃分的。如陜西某銅、鉬、鎢多金屬礦區(qū)原生暈的水平分帶模式（由中心向外）為：W、Mo、Sn、Bi、Cu、As、Zn、Ag、Pb。異常寬度大的排在前面，小的排在后面。

B.成因分帶原生暈的垂直分帶性和水平分帶性，都是針對(duì)現(xiàn)代空間方位說的，不涉及礦體和原生暈形成時(shí)的產(chǎn)生狀態(tài)。實(shí)際上，礦體或原生暈的產(chǎn)狀，陡傾斜礦體和緩傾斜礦體，對(duì)于分帶規(guī)律是有一定影響的。

C.B.格里戈良認(rèn)為暈的分帶性是一個(gè)矢量的概念，熱液運(yùn)移有方向性，總是向壓力降低方向運(yùn)移，他的分帶性成果，能反映熱液流動(dòng)方向性，具有成因意義，故稱為成因分帶。他結(jié)合礦體的產(chǎn)狀將原生暈的分帶性劃分成軸向分帶、橫向分帶、縱向分帶三種類型。

軸向分帶-沿礦體軸向，即沿礦液運(yùn)移向上的元素分帶。主要是由滲濾作用造成的分帶。在礦體產(chǎn)狀為陡傾斜的情況下，軸向分帶則與垂直分帶相一致。

縱向分帶-順礦體走向所反映的元素分帶。

橫向分帶-垂直于礦體走向方向上的元素分帶，主要是由擴(kuò)散作用造成的分帶。在礦體產(chǎn)狀為陡傾斜的情況下，橫向分帶與水平分帶相一致。

3）、原生暈軸向分帶研究方法

A.直觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)比法

主要直觀對(duì)比各元素異常在剖面上的發(fā)育特征，包括異常發(fā)育程度、范圍（面積）、異常強(qiáng)度。其中，較為關(guān)鍵的是要作出各元素的濃度分帶剖面圖，對(duì)比各元素的濃度中心位置，異常未封閉的開口方向，收斂趨勢(shì)。

從圖上可以清楚顯示，主成礦元素異常面積最大，三級(jí)濃度清楚圍繞礦體四周分布。As、Ba則主要分布在主礦體之上，而Co、Bi異常分布在主礦體之下，互為“鏡象”。因此，初步可以對(duì)異常的分帶性從礦上-礦體-礦下分為：（As、Ba）-Cu-（Bi、Co）。

B.分帶性襯度系數(shù)法

H.H.索切諾夫（1964）提出的，所謂分帶性襯度系數(shù)是指同一元素在上截面與下截面原生暈的線金屬量比值。

它反映了不同截面間該元素富集的方向和富集的程度。對(duì)比各元素的分帶性襯度系數(shù)，就可以了解不同截面間各元素向上（或向下）富集趨勢(shì)的大小。

實(shí)際計(jì)算時(shí)：Ml=△X分帶序列（由上到下）：Pb、Zn、Cu、U

C.分帶指數(shù)法

以表中數(shù)據(jù)為例，計(jì)算出各截面元素的線金屬量，并標(biāo)準(zhǔn)化至同一數(shù)量級(jí)。就得到所謂的分帶指數(shù)。每一元素的分帶指數(shù)最大值所在的標(biāo)高即為該元素在分帶系列中的位置。

D.濃集中心法本法以經(jīng)驗(yàn)法濃集中心比較為依據(jù)，吸收了格里戈良分帶指數(shù)法考慮不同截面數(shù)據(jù)的作用，借鑒其計(jì)算方法的基本程式，計(jì)算每一元素的濃集中心。

各類礦床原生暈橫向分帶

4）熱液礦床原生暈的綜合軸向分帶序

列及與橫向分帶、縱向分帶關(guān)系

Л.H.奧弗欽尼科夫和C.B.格里戈良在總結(jié)了四十七個(gè)熱液礦床原生暈資料的基礎(chǔ)上，得出軸向分帶系列（自后尾至前緣）為：W、Be、As1、Sn1、U、Mo、Co、Ni、Bi、Cu1、Au、Sn2、Zn、Pb、Ag、Cd、Cu2、As2、Sb、Hg、Ba。

克維雅特科夫基總結(jié)為：Be、Ni、B、Sn1、U、Mo、W、As1、Bi、Cu1、Zn、Pb、Sn2、Au、Ag、Ba、As2、Cu2、Sb、Hg。

1975年，邵躍根據(jù)多年工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的元素垂直分帶序列為：Sn-W-Zn、Ga-In-Mo-Re-Co(Au1，As1)-Bi-Cu、Ag-Zn2-Cd-Pb-Au2-As2-Sb-Hg-Ba-Sr。

（4）應(yīng)用領(lǐng)域及研究途徑

①礦帶的評(píng)價(jià)與盲礦體的尋找評(píng)價(jià)礦化帶、尋找盲礦體是巖石地球化學(xué)找礦的主要任務(wù)。在評(píng)價(jià)礦化帶、尋找盲礦體的工作中要應(yīng)用原生暈的規(guī)律，研究評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究暈的分帶性，研究盲礦體礦石類型和預(yù)測(cè)礦化規(guī)模。

1）成礦成暈過程的研究與評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立

研究成礦成暈過程，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)．指導(dǎo)盲礦體尋找。在進(jìn)行巖石地球化學(xué)測(cè)量，尋找盲礦體時(shí)，一般說來要根據(jù)元素組合、含量特征、分布規(guī)律，并結(jié)合地質(zhì)條件，對(duì)非礦異常還是容易識(shí)別的．關(guān)鍵是區(qū)別舍礦異常與無礦異常。在區(qū)分含礦異常與無礦異常時(shí)往往要結(jié)合地質(zhì)條件來應(yīng)用評(píng)價(jià)指標(biāo)。僅僅利用統(tǒng)計(jì)的方法建立評(píng)價(jià)指標(biāo)，雖然在找礦工作中也能起一定作用，但局限性較大。通過研究成礦(成暈)過程，區(qū)分主要成礦階段與非主要成礦階段形成的異常的特點(diǎn)，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)，有利于從本質(zhì)上反映含礦異常與非礦異常的區(qū)別。

例如：青城子鉛鋅礦原生暈研究工作較好地說明了這一點(diǎn)。該礦床金屬硫化物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂、黃銅礦等。成礦共分五個(gè)成礦階段，其中第二個(gè)階段為主成礦階段，鉛礦體形成階段，并伴隨閃鋅礦、毒砂和少量黃銅礦，其他成礦階段均有方鉛礦化、閃鋅礦化、黃銅礦化，方鉛礦少而黃銅礦相對(duì)較多，但無毒砂。特別是晚期熱液階段，在石英-碳酸鹽脈中僅含少量黃銅礦。因而認(rèn)為Pb、Zn異常僅能反映礦化作用的存在，Pb、Zn、As的異?？赡苤甘镜V體的存在。鑒于Cu、Pb在各成礦階段有變化，在異常評(píng)價(jià)中還采用了Cu/Pb這一指標(biāo)。Cu/Pb比值小，為主要成礦階段；相反，Cu/Pb比值大，為非主要成礦階段，特別是晚期熱液階段的特點(diǎn)。經(jīng)過對(duì)青城子鉛鋅礦區(qū)含礦與非礦異常的統(tǒng)計(jì)，確定Pb>300g/t，As>100g/t、Cu/Pb<0.2為含礦的異常指標(biāo)。這使異常評(píng)價(jià)走向深入，為擴(kuò)大礦床遠(yuǎn)景起了良好的推動(dòng)作用。

2）暈分帶性的研究與剝蝕程度的確定

研究暈的分帶性，確定剝蝕程度，指導(dǎo)找盲礦體。判斷含礦地段的剝蝕程度，對(duì)深入評(píng)價(jià)異常地段，尋找深部的盲礦體有著重要的意義。為了判斷含礦地段的剝蝕程度，深入評(píng)價(jià)異常，必須已知礦體的原生暈的分帶性進(jìn)行研究，確定原生暈的前緣與尾暈的地球化學(xué)標(biāo)志。當(dāng)?shù)V體尾暈尚未被工程揭露時(shí)．則要查明在垂直方向上近礦和遠(yuǎn)礦的地球化學(xué)標(biāo)志。

判斷剝蝕程度除利用指示元素及其組合特征作標(biāo)志外，也可以利用指示元素對(duì)的含量比值，尤其應(yīng)該注意利用分別形成暈的前緣和尾部的兩類元素含量的比值。

3）礦石及原生暈組分特征：研究礦石及原生暈組分特征，預(yù)測(cè)礦石類型。原生暈的組分與礦床的礦石類型有密切的關(guān)系．礦石類型不同，其原生暈的指示元素組合及含量特征也不一樣。通過原生暈的指示元素組合和含量特征研究，可以預(yù)測(cè)深部盲礦體的礦石類型。陜西某礦區(qū)已知銅鐵礦體空間分布受菱鐵千枚巖巖層的控制。礦化分兩期，一期為銅鐵礦化．形成黃銅礦、磁鐵礦、黃鐵礦等；另一期為鉛鋅礦化，形成方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。根據(jù)礦石中元素分析資料統(tǒng)計(jì)，提出了區(qū)分鐵礦和銅礦的地球化學(xué)標(biāo)志。鐵礦體：Ag<0.5g/t,Ag×1000/Cu<1,As<20g/t,As×1000/Cu<2。銅礦體：Ag>0.5g/t,Ag×1000/Cu>1,As>20g/t,As×1000/Cu>2.

4）原生暈的形成機(jī)理：研究原生暈的形成機(jī)理，預(yù)測(cè)深部礦化規(guī)模。推斷深部礦體的規(guī)模是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，前蘇聯(lián)巴爾舒科夫等人，在研究某錫石硫化物礦床形成機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出了根據(jù)氟暈中的氟量高低定量地預(yù)測(cè)深部礦化規(guī)模的方法，可供研究參考。

加強(qiáng)原生暈形成機(jī)理的研究，可以為深部礦化規(guī)模的預(yù)測(cè)提供科學(xué)的依據(jù)。

②成礦地質(zhì)條件和地質(zhì)體的含礦性

研究區(qū)域成礦地質(zhì)條件和評(píng)價(jià)各種地質(zhì)體的含礦性，是區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的重要任務(wù)，也是巖石地球化學(xué)找礦的一項(xiàng)重要任務(wù)。巖石地球化學(xué)測(cè)量在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中，可用于評(píng)價(jià)地層、侵入體、斷裂構(gòu)造及蝕變巖石等的含礦性。

1）地層的含礦性的評(píng)價(jià)在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中，結(jié)合地層剖面測(cè)量，沿剖面系統(tǒng)采集巖石地球化學(xué)樣品，可以查明地層中元素分布特征。其成果不僅能作為地層劃分對(duì)比和沉積環(huán)境分析的一種標(biāo)志，而且也是評(píng)價(jià)區(qū)域地層含礦性的重要依據(jù)。

通常把測(cè)區(qū)剖面中成礦元素在某一層位的富集，看成是成礦有利層位的重要指示。但是在評(píng)價(jià)地層含礦性時(shí)，不僅要把由于巖性差異而造成的背景變化與地球化學(xué)異常區(qū)別開來，而且更重要的是要研究元素分布變化規(guī)律，找出地球化學(xué)演化與礦化富集作用的內(nèi)在聯(lián)系。加拿大地盾蘇必利爾的火山沉積巖系的含礦性評(píng)價(jià)可以作為實(shí)例。

2）侵入體含礦性的評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)侵入體的含礦性是區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)普查的重要任務(wù)之一。近年來國內(nèi)外普遍注意利用侵入體的地球化學(xué)特征進(jìn)行巖體的含礦性評(píng)價(jià)。巖漿中成礦有關(guān)元素的原始含量及巖漿演化過程中是否趨向集中，對(duì)內(nèi)生礦床的形成有重要的影響，一般認(rèn)為侵入巖中成礦有關(guān)元素的同生含量偏高是有利于成礦的重要標(biāo)志。例如：評(píng)價(jià)基性、超基性侵入體的含礦性所用的指示元素，除Ni、Cu、Cr、Cu等成礦元素外，目前國內(nèi)外普遍注意巖體巖石化學(xué)、礦物學(xué)、PGE、硫含量的測(cè)定。這是因?yàn)閹r漿型銅、鎳、鈷的硫化物礦床的形成，除了與原始巖漿含有足夠的金屬元素和具備有利地質(zhì)構(gòu)造條件外，也與硫的富集程度有關(guān)。在貧硫的環(huán)境里，鎳進(jìn)入硅酸鹽晶格構(gòu)造，不利于礦床的形成。下面介紹吉林紅旗嶺基性、超基性巖體的含礦性評(píng)價(jià)方法：含礦與不含礦巖體中橄欖石成分對(duì)比含礦巖體的橄欖石中,SiO2,MgO

和NiO

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較高,FeO

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低;而不含礦巖體的橄欖石中,SiO2,MgO

和NiO

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較低,FeO

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。表明含礦巖體的橄欖石中鎂橄欖石相對(duì)較高,而不含礦巖體的橄欖石中鐵橄欖石相對(duì)較高。

3）斷裂構(gòu)造舍礦性的評(píng)價(jià)：含礦溶液沿著斷裂運(yùn)移，在斷裂本身及其近旁圍巖中所形成的地球化學(xué)異常，是評(píng)價(jià)斷裂構(gòu)造含礦性的重要標(biāo)志。

應(yīng)用巖石地球化學(xué)測(cè)量方法評(píng)價(jià)斷裂構(gòu)造的含礦性，做法簡(jiǎn)易，效果較好。通常是沿?cái)嗔堰M(jìn)行采樣，以斷裂的充填物(斷層泥，構(gòu)造角礫巖)和近旁的蝕變巖為樣品，按斷裂的發(fā)生時(shí)期、體系和力學(xué)性質(zhì)-分別統(tǒng)計(jì)樣品的分析結(jié)果，然后根據(jù)各組斷裂的地球化學(xué)特征作出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。

在礦區(qū)內(nèi)，應(yīng)用巖石地球化學(xué)測(cè)量方法研究斷裂構(gòu)造，不僅可以區(qū)分成礦前、成礦期和成礦后的構(gòu)造、并且可以在控礦的斷裂構(gòu)造內(nèi)找出盲礦體賦存的有利部位。例如遼寧青城子鉛鋅礦區(qū)，有一條1000多米長的近南北向斷裂，過去一向認(rèn)為是成礦后的，無找礦意義．為了重新評(píng)價(jià)其含礦性，沿?cái)嗔褞Р贾昧耸畮讞l短剖面的巖石地球化學(xué)測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了清晰的Pb、As異常，應(yīng)屬于控礦的成礦前斷裂，鉆孔驗(yàn)證打到了盲礦，這就為礦區(qū)擴(kuò)大了找礦方向。這個(gè)礦區(qū)的試驗(yàn)研究還表明，沿?cái)嗔褞ё呦蚍较蛑甘驹氐暮孔兓桥c深部礦化發(fā)育程度有關(guān)。斷裂帶中成礦主要元素異常含量顯著增高的部位，常常表明盲礦體的賦存位置。4）蝕變巖石舍礦性的評(píng)價(jià)：應(yīng)用巖石地球化學(xué)測(cè)量的方法，研究蝕變巖石的微量元素組分及含量特征，有助于蝕變巖石含礦性的評(píng)價(jià)。安徽某矽卡巖礦區(qū)的試驗(yàn)，取得了很好的評(píng)價(jià)效果。該礦區(qū)圍繞花崗閃長巖體的接觸帶有一系列矽卡巖露頭分布。為了對(duì)這些矽卡巖露頭的找礦意義作出評(píng)價(jià)，首先進(jìn)行已知含礦矽卡巖的地球化學(xué)取樣，確定地球化學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)志。根據(jù)研究，含銅矽卡巖礦體中除成礦主要元素Cu外，還有Ag、Au、Zn、In等伴生，其中Au、Ag含量隨Cu的品位增高而增高，而且Au/Cu、Ag/Cu比值均在一個(gè)不大的范圍內(nèi)變化，見表。通過Ag、Au賦存狀態(tài)的研究，查明它們主要富集在黃銅礦、斑銅礦中，進(jìn)一步證明Ag、Au與Cu有密切的關(guān)系。③

區(qū)域地質(zhì)研究

通過巖石地球化學(xué)測(cè)量所獲得的有關(guān)微量元素在各種地質(zhì)體中的分布特征，可以幫助解決區(qū)域地質(zhì)研究中的許多問題。

1）地層的劃分與對(duì)比:在無化石的啞地層中，微量元素是地層劃分對(duì)比的重要依據(jù)之一。陜西恒口地區(qū)的震旦-寒武系為一套巖相變化不大的火山巖系，地層的劃分對(duì)比有困難。通過剖面巖石地球化學(xué)測(cè)量，查明不同層位的巖層的微量元素含量有較大的差別，銅的平均含量鄖西群為9.9×10-6,耀嶺河群為266×10-6，寒武系中為19.5×10-6。在鄖西群中，Cu和Pb的含量從底部到頂部有明顯增高的趨勢(shì)。在研究噴發(fā)旋回的同時(shí)，利用了上述的元素分布特征,克服了分層上的困難。

2）沉積環(huán)境的分析：成巖環(huán)境對(duì)巖層中微量元素的含量和分布有顯著影響，可以利用巖層中微量元素的含量和分布特征，分析巖相和沉積條件。

3）侵入體的劃分、對(duì)比和成因分析：不同時(shí)代的侵入體在微量元素分布特征上常有差別，例如，華南花崗巖類所臺(tái)微量元素是隨著時(shí)代的不同，而呈現(xiàn)有規(guī)律的變化：花崗巖體由老至新．V、Cr、Co、Ni的含量逐漸降低，稀有元素含量逐漸增高，Cu、Zn總趨向是隨時(shí)代變新而降低，而Pb的含量變化不明顯。微量元素的上述分布特征，不僅是區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)劃分和對(duì)比巖體的一種標(biāo)志，而且有助于花崗巖體的成因解釋。

4）變質(zhì)巖原巖類型的判斷：深變質(zhì)的巖石由于物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的強(qiáng)烈改造．而難于判斷它的原巖類別。例如，變質(zhì)巖系中的角閃巖，有原始巖漿成因的，也有原始沉積成因的。解決這一問題，除了根據(jù)巖石化學(xué)成分和產(chǎn)出地質(zhì)位置的研究外，也可以利用巖石地球化學(xué)測(cè)量資料。例如，可以根據(jù)巖石的微量元素組合特征，區(qū)別角閃巖的成因；Cr、Ni、Ti的富集的角閃巖是屬于巖漿巖的變質(zhì)產(chǎn)物；而有Li、Rb、Cs富集的角閃巖，則是沉積巖變質(zhì)的產(chǎn)物。一些元素對(duì)的比值也有同樣的意義：Sr/Ba比值大于1，是原始巖漿成因的角閃巖的特征，原始沉積成因的角閃巖為0.5～0.7；原始巖漿成因的Fe/V比值高于原始沉積成因的，Ca/Sr比值則相反。

④檢查、驗(yàn)證水系沉積物異常，或圈定找礦目標(biāo)指導(dǎo)勘探工程。在基巖露頭好或工程暴露好的地區(qū)，垂直異常走向布設(shè)化探剖面法，驗(yàn)證異常的成因。（三）水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量水系沉積物地球化學(xué)找礦:是通過對(duì)河流溝谷中的沉積物（包括湖泊近岸沉積物）的系統(tǒng)采樣分析，研究元素在水系沉積物中的分布，發(fā)現(xiàn)地球化學(xué)異常，圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)和成礦有利地段，為進(jìn)一步詳細(xì)地球化學(xué)勘查和地質(zhì)測(cè)量提供依據(jù)。

水系中的沉積物主要是地表水沖刷作用將地面斜坡上的疏松物帶入溝谷，并沿溝谷繼續(xù)搬運(yùn)遷移，其中形成異常的物質(zhì)沿著搬運(yùn)方向呈拉長形式展布。因此，化探人員俗稱為分散流。此類異常的物源追索，要逆著沉積物的搬運(yùn)方向進(jìn)行，異常源可能位于異常樣點(diǎn)上游幾百甚至幾千米，礦與異常的空間關(guān)系疏遠(yuǎn)。但是由于這類異常物質(zhì)搬運(yùn)距離遠(yuǎn)，形成的異常易于發(fā)現(xiàn)，可以用稀疏的樣品發(fā)現(xiàn)它，因此特別適用于概略普查階段使用。（1）水系沉積物異常的形成

表生帶內(nèi)的礦體及原生地球化學(xué)異常，經(jīng)表生氧化風(fēng)化形成疏松物后，在地下水及地表水的沖刷與溶解下，使原來集中的元素沿水系發(fā)生分散。在水系沉積物的狹長地帶內(nèi)形成的異常，叫做水系沉積物異常。

可以把水系沉積物看成是該水系所流經(jīng)的盆地內(nèi)受到剝蝕的地質(zhì)體的代表性樣品。因?yàn)榭偟囊钠阶饔弥饕亢恿鞯陌徇\(yùn)，每一條水系，可以看作是一個(gè)“漏斗”，在水系沉積物中匯集了該水系流域內(nèi)的所有地質(zhì)體的風(fēng)化產(chǎn)物。那么水系沉積物的化學(xué)成分可以代表該水系范圍的平均成分。

形成分散流的動(dòng)力當(dāng)然主要是水的機(jī)械沖刷搬運(yùn)力和化溶解力，分成碎屑分散流（機(jī)械分散流）和化學(xué)分散流（鹽分散流）。但在下列兩個(gè)意義上說，碎屑分散占主導(dǎo)地位：

A.含量比例上，大多數(shù)金屬元素主要呈碎屑分散；

B.化學(xué)遷移部分最終沉淀出來或附著碎屑表面，一起參與機(jī)械分散。而且，這種比例隨地點(diǎn)而變。（2）分散流的發(fā)育特征

1）一級(jí)水系中的分散流

2）多級(jí)水系中的分散流

當(dāng)水系有支流匯入時(shí)，如果該支流內(nèi)沒有礦化，則相當(dāng)于匯水面積增加了一塊，而進(jìn)入沉積物的金屬量不變，這就導(dǎo)致分散流中的金屬含量呈階梯狀遞減。

由于無礦岸土的混入或礦化支溝的匯入，使分散流中的含量呈跳躍式變化。但總的遞減規(guī)律是明確的，最后消失在背景起伏之中。異常消失點(diǎn)離原生礦化（土壤異常）的距離叫分散流的延伸長度。

3）礦體形態(tài)與位置的影響礦體的形態(tài)及其相對(duì)于水系的位置對(duì)分散流的形成有很大的影響。最有利于分散流形成的是礦體位于分水嶺地段，且直接受到割切，此時(shí)分散流形成呈現(xiàn)明顯的峰值。最不利于分散流形成的條件是礦床位于較大水系附近的溝口。

4）河谷橫斷面中含量的分布

階地中的物質(zhì)，代表上游已被剝蝕的部分，河漫灘及河床內(nèi)的最新沉積物是現(xiàn)代剝蝕的物質(zhì)，才具有現(xiàn)實(shí)找礦意義。在主水道中的現(xiàn)代活動(dòng)性沉積物就是水系沉積物取樣的對(duì)象。

如果上游有正在受到剝蝕的礦床，則在有水或干涸水道中心的金屬元素含量較高，而河漫灘部分較低；如果礦床已經(jīng)剝蝕完了，則在早期河床沉積物中可能保存高含量。5）含量隨時(shí)間的變化隨年份、季節(jié)而變。

國內(nèi)外的化探人員對(duì)這一問題作過許多觀察，所得結(jié)果并不一致。

如雨量分布極不均勻的地區(qū)，在暴雨前后，水系沉積物中的含量可能發(fā)生暫時(shí)的變化。

（3）分散流中的指示元素

1）指示元素的存在形式：機(jī)械分散流和化學(xué)分散流中指示元素的存在形式不同。

2）指示元素的組合：元素組合穩(wěn)定；推測(cè)異常源的性質(zhì)。

3）指示元素按粒度分布：粗＞60目，細(xì)＜140目，中：二者之間

如含在重砂礦物中的元素，當(dāng)原生晶體較粗大時(shí)，則在分散流中的上游，富集在粗粒中。

化學(xué)分散流，其沉積作用主要是通過吸附，因此無例外地富集于細(xì)粒部分。

由于不同的元素分別富集在不同的粒級(jí)中，而分散流找礦時(shí)總是希望能發(fā)現(xiàn)所有可能的異常，因此，取某一種粒度的簡(jiǎn)單方法可能不是最佳的方案。

據(jù)湖北物探隊(duì)在對(duì)該省28個(gè)各種類型金屬礦床水系沉積物中元素富集粒度的研究，表明大多數(shù)元素，包括Ag、Au，在粗粒（＞60目）、細(xì)粒（＜140目）兩端粒級(jí)中富集。

利用淘洗的方法可以上千倍地濃集重礦物，近年來出現(xiàn)的所謂灰砂測(cè)量，實(shí)際上是對(duì)水系沉積物樣品經(jīng)過初步淘洗，然后磨細(xì)再進(jìn)行分析。

2、水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量的應(yīng)用水系沉積物地球化學(xué)找礦工作比例尺一般為l/20萬～l/2.5萬。在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中．往往先于相應(yīng)比例尺的地質(zhì)測(cè)量，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量的成果可以為以后填圖時(shí)研究測(cè)區(qū)礦產(chǎn)分布和部署礦產(chǎn)調(diào)查指示方向，為解決地層、侵入巖及構(gòu)造等問題提供一定的區(qū)域地球化學(xué)參考資料。當(dāng)然，在實(shí)際工作中，水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量也有與相應(yīng)比例尺的地質(zhì)測(cè)量同時(shí)進(jìn)行的。水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量還常常與重砂測(cè)量相互配合，相互驗(yàn)證、補(bǔ)充，以提高找礦效果。

水系沉積物地球化學(xué)找礦不僅能找到有成礦遠(yuǎn)景的地區(qū)，為成礦預(yù)測(cè)及基礎(chǔ)地質(zhì)研究提供資料，而且方法簡(jiǎn)單，效率高，用于大規(guī)模掃面，有利于迅速查明廣大地區(qū)礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景，對(duì)找礦來說可起到戰(zhàn)略偵察的重要作用。

①在區(qū)域找礦中的應(yīng)用

水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量，主要是在普查找礦階段用于區(qū)域找礦。區(qū)域找礦中，水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量首先是根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的異常來開展的。如秦嶺某地，水系沉積物地球化學(xué)找礦中，發(fā)現(xiàn)Cu5號(hào)異常，正位于花崗巖接觸帶附近，異常區(qū)附近已知有矽卡巖型鐵銅礦點(diǎn)分布。因此，該異常的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步找尋矽卡巖型銅礦及鐵銅礦床指出了遠(yuǎn)景地區(qū)(見圖）

在水系沉積物地球化學(xué)找礦中，區(qū)域性異常有重要意義。一些地球化學(xué)省或某些成礦帶．往往是在地質(zhì)研究基礎(chǔ)上，根據(jù)或參考區(qū)域異常來確定的。由于元素的背最值在區(qū)域內(nèi)是有變化的，這種區(qū)域異常帶有時(shí)實(shí)際上是元素的高背景區(qū)。近年來，在地球化學(xué)找礦中根據(jù)高背景值(高趨勢(shì)值)來指導(dǎo)找礦的問題越來越為人們所重視。

②在區(qū)域成礦規(guī)律研究中的應(yīng)用

水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量，不僅是要發(fā)現(xiàn)幾個(gè)異常，為找礦提出幾個(gè)遠(yuǎn)景區(qū)．而且還應(yīng)研究區(qū)域中異常特征的變化和異常分布的規(guī)律，進(jìn)行區(qū)域成礦規(guī)律的探討。③在基礎(chǔ)地質(zhì)研究中的應(yīng)用

近年來的生產(chǎn)實(shí)踐表明，水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量，在地質(zhì)填圖過程中對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)的研究發(fā)揮了一定的作用，對(duì)解決地層、巖石、構(gòu)造等方面的問題，都提供了地球化學(xué)方面的資料。

1）地層：一定的沉積地層，是在一定的巖相古地理環(huán)境下沉積形成的，在此特定的環(huán)境下就有特定的元素組合。因此，這種特定的元素組合就可作為地層的劃分和對(duì)比的重要依據(jù)。

如贛東北地區(qū)，發(fā)現(xiàn)水系沉積物中有Mo、V、Ag、Cu、Zn、Ni、Co等元素組臺(tái)異常出現(xiàn)，而且呈條帶狀分布，與地層走向一致，延伸可達(dá)幾十公里，甚至更遠(yuǎn)。這些元素的高含量帶與寒武系下部的泥質(zhì)、炭質(zhì)巖石的分布地區(qū)一致。這不僅為對(duì)比地層提供了依據(jù)，而且也為找礦指出了可能的含礦層位。

2）巖體：不同時(shí)期形成的巖體，可具有不同的微量元素組合，所以生產(chǎn)實(shí)踐中可應(yīng)用水系沉積物中異常的微量元素組合來研究巖體的形成時(shí)期。

3）斷裂構(gòu)造：斷裂構(gòu)造是巖漿及熱液的主要通道，因此可以造成斷裂帶附近某些元素的富集。根據(jù)此種特征可以追蹤斷裂，在條件有利時(shí)，還可以根據(jù)某種元素組合特征推斷斷裂形成時(shí)期。(四）土壤地球化學(xué)測(cè)量

土壤地球化學(xué)測(cè)量是采集地表各種風(fēng)化的疏松土壤，研究其中元素的含量及其他地球化學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的各類次生異常，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)疏松覆蓋層下方的礦床。土壤地球化學(xué)異常是原生礦體及其原生暈在表生風(fēng)化過程中，經(jīng)過各種地球化學(xué)作用在土壤中形成的異常。土壤地球化學(xué)測(cè)量可分為：殘積層土壤測(cè)量、運(yùn)積層土壤測(cè)量兩大類。

殘積層土壤測(cè)量是化探方法中最成熟、最有效的，因?yàn)闅埛e層中的異常經(jīng)常是下伏礦化的最可靠的直接指示，因而它是全世界最廣泛使用的地球化學(xué)方法。運(yùn)積層土壤(包括沖積物、冰磧物、塌積物、風(fēng)成砂等)測(cè)量隨地理環(huán)境及使用的方法技術(shù)是否得當(dāng)而效果相差懸殊。在進(jìn)行運(yùn)積層土壤測(cè)量之前必須進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量，研究當(dāng)?shù)馗采w物的特性，確定工作方法、采樣物質(zhì)、采樣層位、特殊的分析方法等，要試用各種方法去發(fā)現(xiàn)近地表的后生水成異常，或者大量使用機(jī)動(dòng)淺鉆采樣。（1）殘坡積層中的同生碎屑異常

1）同生異常的形成作用

同生碎屑異?？梢钥闯墒菃渭兾锢盹L(fēng)化的產(chǎn)物，在前蘇聯(lián)文獻(xiàn)中稱為機(jī)械分散暈。在重力及其他各種機(jī)械力的作用下，固體顆粒在地表有三種可能的運(yùn)動(dòng)方式：崩塌、潛動(dòng)及碎屑擴(kuò)散。

崩塌是巖石碎塊在山坡上的突發(fā)運(yùn)動(dòng)，雖然它不能經(jīng)常發(fā)生，但由于地質(zhì)時(shí)期中多次事件的積累，可以形成大片倒石堆。災(zāi)變性的滑坡與泥石流也可以歸入這一類。

潛動(dòng)是地表的松散堆積物受重力作用向下坡作難以觀察的緩慢運(yùn)動(dòng)，它包括土流及蠕動(dòng)二種作用。

碎屑擴(kuò)散是松散物中各個(gè)顆粒受到各種偶然作用，如溫度變化，濕脹與干縮，凍結(jié)與融化，土居動(dòng)物的搬運(yùn)等，使各個(gè)顆粒在原來位置附近作微小的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致顆粒間的位置變換。

在地表水平的條件下，前面二種作用都不存在，只有碎屑擴(kuò)散起作用，由此形成單純的殘積碎屑異常。碎屑異常不但對(duì)Sn、W、Nb、Ta等形成重砂礦物的元素是典型的，而且對(duì)Cu、Pb、Zn、Ni、Co等存在于硫化物礦物中的元素也不例外。這是因?yàn)樵跉埰路e物中所有元素的基本部分還是處于碎屑遷移階段之中。2）厚礦脈的殘積異常

3）垂直薄礦脈的殘積異常

4）礦脈組的異常

5）特殊地形條件下的坡積物異常

礦體抗風(fēng)化能力強(qiáng)于圍巖形成正地形，使異常散布面積大，而含量變化不規(guī)則。因?yàn)檫@種情況下金屬元素往往富集在粗粒級(jí)中。

如礦體風(fēng)化能力弱，形成負(fù)地形，異常會(huì)受到壓縮。

如果坡積物產(chǎn)生過滑坡，可能形成分離異常。

6)同生異常的總金屬量

對(duì)于同生異常來說，只要礦化在垂直方向上變化不是非常劇烈，則總金屬量與下伏礦化規(guī)模成正比。單向延伸的異常可用垂直橫剖面，計(jì)算線金屬量：ML＝∑（Cx－Co）△x

線金屬量實(shí)際是礦化規(guī)模的一種度量。

土壤地球化學(xué)異常研究中，常引入富集系數(shù)q，它是土壤線金屬量與基巖線金屬量之比（q＝M土/M基巖）。（2）土壤中的后生異常后生異?？梢园l(fā)育在任何介質(zhì)中。形成異常的物質(zhì)通常已經(jīng)在活動(dòng)相（水溶液、氣體、植物體及大氣搬運(yùn)的質(zhì)點(diǎn)）中遷移了或遠(yuǎn)或近的距離，而在異常地點(diǎn)沉積下來。在所有遷移的動(dòng)力中，水溶液是最主要的。在任何介質(zhì)中，所有元素都有一個(gè)同生含量，它是介質(zhì)形成時(shí)所固有的，而后生異?？偸钳B加上去的。因此，某一取樣點(diǎn)上的實(shí)際含量可以看成由兩部分組成：

C總＝C同＋C后為了把C后測(cè)定出來，最主要的方法是采用各種冷提取法，因?yàn)楹笊糠旨热皇撬谐恋沓鰜淼?，它就比較容易溶解。

后生異常的解釋比較困難，因?yàn)樗c異常源的關(guān)系更疏遠(yuǎn)了。在同生部分起伏的背景上，微弱后生異常就更難識(shí)別。1）上移水成異常

在水溶液中的元素，可以通過毛細(xì)管上升及植物根系吸收而向上運(yùn)動(dòng)，這是淋濾作用的對(duì)立面。土壤水分毛細(xì)上升的高度與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。與溶液濃度成正比，所以從理論上來講，細(xì)粒土壤毛細(xì)上升的高度較高。從理論上講，只要覆蓋物不是災(zāi)難性一次巨厚堆積（厚度超過毛細(xì)水爬升高度），在那種逐漸堆積過程形成的厚層運(yùn)積物中，都可以形成上升水成異常，即毛細(xì)水可以“接力式”將深部“水溶性”金屬離子傳輸?shù)缴蠈舆\(yùn)積物中。

2）側(cè)移水成異常

金屬元素被地下水溶解并隨著遷移很遠(yuǎn)的距離，在某種沉淀障上析出，這就形成了側(cè)移的水成異常。

3）電化學(xué)遷移異常

在電場(chǎng)作用下，陽離子向陰極移動(dòng)，而陰離子向陽極移動(dòng)，這是一個(gè)普通的電化學(xué)現(xiàn)象。在自然界，正在氧化中的硫化礦體或石墨質(zhì)巖石，甚至下滲中的地下水都能夠產(chǎn)生電場(chǎng)。因此處在水溶液中的離子將在自然電場(chǎng)的驅(qū)使下運(yùn)動(dòng)，成為一個(gè)后生異常的動(dòng)力。自然電場(chǎng)會(huì)隨著硫化礦石徹底氧化而消失。但是，作為在它活動(dòng)期間積累結(jié)果的元素分布模式將保留下來。

4）后生異常的研究方法

后生異常是經(jīng)活動(dòng)相將異常物質(zhì)運(yùn)輸?shù)疆惖厥杷晌镏谐练e下來形成的，可以把它稱活動(dòng)態(tài)金屬。

活動(dòng)態(tài)金屬部分含量甚微，疊加在同生碎屑的背景含量上，異常難以識(shí)別。因此，需要采用專門的部分提取技術(shù)，只提取活動(dòng)態(tài)金屬，而對(duì)背景中以硅酸鹽，氧化物形式存在于固體礦物中的部分不能提取，達(dá)到壓低背景、突出礦化信息的目的。

活動(dòng)相運(yùn)移上來的金屬離子，在土壤中可以以自由離子形式，粘土礦物“層間”可交換態(tài)形式、次生碳酸鹽結(jié)合形式、鐵錳氧化物“吸附”形式，以及與有機(jī)絡(luò)合物形式存在。

H.и.斯維日斯卡婭和Ю.E.薩耶特（1975）提出的醋酸緩沖溶液提取法。

L.B.安德羅波娃（1977）則是以0.1M焦磷酸鈉溶解樣品，同時(shí)分析Pb、Zn及有機(jī)炭總量，用（Pb+Zn）/C有作指標(biāo)以除有機(jī)炭含量的影響，而與樣品重量無關(guān)。

H.C雷斯（1983）提出的地電化學(xué)部分提取金屬法。

目前，國內(nèi)有不同研究者用地埋泡塑法強(qiáng)化土壤中的金異常，其實(shí)質(zhì)是利用泡塑對(duì)金的吸附性能，對(duì)土壤中水溶相金的自然吸附累積。

粘土礦物、次生碳酸鹽、鐵錳氧化物、有機(jī)質(zhì)是活動(dòng)態(tài)金屬的天然“富集劑”，從而可以根據(jù)研究的目的，設(shè)計(jì)多種“活動(dòng)態(tài)”金屬提取方案。重金屬總量的冷提取分析。（2）土壤地球化學(xué)測(cè)量的應(yīng)用

1）區(qū)域找礦普查中確定成礦帶江西物探隊(duì)在贛東景德鎮(zhèn)下徐-朱溪一帶380km2區(qū)內(nèi)開展1∶5萬土壤地球化學(xué)測(cè)量。

工作結(jié)果圈出的土壤異常沿北東向兩組斷裂帶作不連續(xù)帶狀分布。

異常由南北兩個(gè)異常組成，南部規(guī)模大，長3400米，寬200-400米，北部異常帶長1800米，寬300-400米。異常形態(tài)規(guī)則，都伴有Pb、Zn、Ag、Sn等元素。

以南部異常濃度分帶元素組合好，對(duì)其鉆探驗(yàn)證，見礦好，已達(dá)中型熱液充填交代型銅礦。

2）檢查區(qū)域水系沉積物地球化學(xué)異常

3)覆蓋區(qū)化探找礦

在已知礦區(qū)為擴(kuò)大遠(yuǎn)景，通常在其外圍開展大比例尺土壤地球化學(xué)測(cè)量，查明礦化延伸方向，尋找新的礦體。（五）水文地球化學(xué)測(cè)量

水文地球化學(xué)測(cè)量是通過采集地表水或地下水(如河水、湖水、泉水、井水等)的樣品，分析水中元素及其他地球化學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的水化學(xué)異常以尋找礦床的方法。

由于地下水可帶來潛水面附近的礦化信息，因此是找深部盲礦的有前景的方法。特別是不受覆蓋物的限制，成為覆蓋區(qū)找隱伏礦的重要方法。一個(gè)水樣，匯集了匯水區(qū)的綜合信息，與水系沉積物異常形成機(jī)理相似，故而有人又稱水分散流，成為區(qū)域找礦的重要方法之一。

（1）水化學(xué)異常的基本概念

它是地表水和地下水溶解了礦體及其原生暈、次生暈中的某些組分，在天然水體中形成地球化學(xué)異常。屬次生地球化學(xué)異常的一種。

水化學(xué)異常同巖石、土壤、水系沉積物地球化學(xué)異常相比，具有更廣泛的地球化學(xué)標(biāo)志，除金屬陽離子的含量外，還包括陰離子和陰離子團(tuán)的含量；還包括水介質(zhì)的pH、Eh值等，而且還包括一些在固態(tài)樣品中不存在的某些亞穩(wěn)態(tài)過渡性離子種類，如S2O32-、HS-等。

由于原生礦物及大多數(shù)次生礦物在水中的溶解度極低，再加上水的稀釋作用，所以水文地球化學(xué)異常的濃度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于巖石、土壤地球化學(xué)異常的含量值，低至ppb級(jí)。因此對(duì)于水文地球化學(xué)異常的研究及其找礦效果,在很大程度上取決于分析測(cè)試的水平及水文地質(zhì)方面的知識(shí)。

（2）水化學(xué)異常的形成

1）礦物的溶解作用

不是所有類型的礦床都有利于水化學(xué)異常的形成，而主要是那些成礦物質(zhì)本身在天然水中有較大溶解度的礦床，以及那些雖然成礦物質(zhì)本身在天然水中的溶解度并不大，但在表生條件下由于氧化作用，易于轉(zhuǎn)化為易溶產(chǎn)物的礦床。如各種鹽類礦床、石油、天然氣礦床、金屬硫化物礦床及放射性鈾礦床等。

2）電化學(xué)溶解

具有不同導(dǎo)電性的和不同電極電位的礦物相互接觸，就構(gòu)成一對(duì)天然“原電池”。低電極電位的礦物相當(dāng)于陰極，高電極電位的礦物相當(dāng)于陽極。在兩極上的化學(xué)作用表現(xiàn)為：

陰極：MeS－2e→Me2+＋S0

陽極：MeS＋2e→Me0＋S2-

如果水溶液偏酸性（pH<5），溶液中有較多H+，則出現(xiàn)：S2-＋2H+→H2S

如果溶液中pH偏高，H+較少，則出現(xiàn)：S2-＋2H+→HS-

上述化學(xué)過程表明，處于陰極的低電極電位礦物溶解了。

電極電位增加的序列是閃鋅礦-輝鉬礦-方鉛礦-鎳黃鐵礦-黃銅礦-黃鐵礦-白鐵礦等。

由于黃鐵礦是硫化物礦床中普遍出現(xiàn)的礦物，其它元素的硫化物與它相接觸，都會(huì)被“溶解”掉形成金屬元素的水化學(xué)異常。

自然金常被認(rèn)為是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的礦物，但是自然金與黃鐵礦的電極電位相比，幾乎任何情況下，都比黃鐵礦低，可以推知自然金是極易產(chǎn)生化學(xué)溶解的礦物。

3）微生物的作用微生物活動(dòng)通過分泌有機(jī)酸和生物觸媒，加速礦物分解，并且在長期的地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，微生物具有在不同環(huán)境下生存的能力。

目前，對(duì)硫化物礦床中微生物的作用研究較多，已發(fā)現(xiàn)多種嗜硫桿菌和嗜鐵桿菌，前者能將硫化物中的硫氧化成硫酸根形式的正六價(jià)硫，使硫溶解，故又稱脫硫桿菌。后者能將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，高價(jià)鐵的硫酸鹽又能進(jìn)一步促進(jìn)硫化物的氧化溶解：2MeS＋2Fe2(SO4)3＋3O2＋2H2O＝MeSO4＋4FeSO4＋2H2SO4

（3）幾種主要類型礦床的水化學(xué)異常特點(diǎn)

1）金屬硫化物礦床的水化學(xué)異常

黃鐵礦其氧化反應(yīng)如下：2FeS2＋7O2＋2H2O＝2FeSO4＋2H2SO4

反應(yīng)產(chǎn)生的H2SO4可加速硫化物的溶解：

Me+H2SO4=MeSO4+H2S

常見的黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物氧化，一般情況下形成硫酸鹽而不形成硫酸，其反應(yīng)過程如下：

CuFeS2（黃銅礦）＋4O2→FeSO4＋CuSO4

ZnS（閃鋅礦）＋2O2→ZnSO4

PbS（方鉛礦）＋2O2→PbSO4

金屬硫化物礦床水文地球化學(xué)異常具有如下基本特征：

①水的pH值較低②水中SO42-的濃度相對(duì)較高。③水中成礦金屬元素及其伴生元素的含量增高。

地表及地下水中金屬元素的含量，不僅取決于元素化合物的溶解度，還決定于化合物的水解條件。某些鹽類的水解產(chǎn)物是難溶的氫氧化物，因而也就影響該元素在水中的含量。

2）鹽類礦床的水文地球化學(xué)異常鹽類礦床的組成礦物，石鹽、鉀石鹽、光鹵石、雜鹵石、鉀鹽鎂礬等在水中具有很大的溶解度，不需經(jīng)過氧化即可轉(zhuǎn)入溶液，因此，鹽類礦床附近很容易形成水化學(xué)異常。

鹽類礦床水文地球化學(xué)異常的共同特征如下:①礦區(qū)地下水或泉水的水化學(xué)類型，主要是高礦化度（＞5g/L）碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物型水。②出現(xiàn)以堿金屬和鹵素元素為主的水化學(xué)異常。（4）水化學(xué)異常特點(diǎn)及其評(píng)價(jià)

1）水化學(xué)異常組分的遷移形成元素在水中的遷移可能有多種形式，地下水中主要呈離子的真溶液遷移，其次是膠體遷移，地表水中則有相當(dāng)部分呈懸浮物遷移。

T.W.Hamilton（1983）等人在澳大利亞的研究表明，懸浮物金在金礦田地表水中可達(dá)50%左右，但與溶解部分相比，盡管懸浮物部分含量高，但變化不定、無規(guī)律，對(duì)水化學(xué)找金礦無實(shí)際意義。而溶解部分的含量隨遠(yuǎn)離礦體而規(guī)律下降，對(duì)金礦床有較好的指示意義。

水介質(zhì)中元素存在的形態(tài)，價(jià)態(tài)反映了不同的來源和環(huán)境。水介質(zhì)的環(huán)境條件（pH、Eh還原劑，有機(jī)質(zhì)等），嚴(yán)重影響元素的遷移沉淀。

2）水化學(xué)異常的特點(diǎn)是水中異常濃度低，但異常襯度高。一般襯度高，異常清晰，這是因?yàn)楸尘皡^(qū)中缺乏硫化物，硅酸鹽一般化學(xué)風(fēng)化弱。

3）水化學(xué)異常的動(dòng)態(tài)特征

①礦體產(chǎn)于潛水面之上的包氣帶內(nèi)。

②礦體跨越潛水面。這是一種常年均可檢出的水異常。

4）礦體產(chǎn)于潛水面之下的飽水帶中，成為波動(dòng)型水化學(xué)異常。

5）水化學(xué)異常與礦體空間關(guān)系水化學(xué)異常一般都不與礦體直接關(guān)聯(lián)，遷移距離較遠(yuǎn)，必須與異常的地形地貌和水文地質(zhì)特征相結(jié)合進(jìn)行分析解釋推斷。

在地質(zhì)工作條件惡劣而水系發(fā)育的地區(qū)，首先開展水地球化學(xué)測(cè)量快速普查，圈定遠(yuǎn)景地區(qū)，可以縮短工作周期，節(jié)省投資，有利于邊遠(yuǎn)地區(qū)的開發(fā)。如在內(nèi)蒙中西部干旱荒漠區(qū)，利用廣泛分布的牧井，以每10多平方公里一個(gè)點(diǎn)開展低密度地下水地球化學(xué)測(cè)量，快速圈定了已知銅、鉛、鋅硫化物礦區(qū)及新的遠(yuǎn)景區(qū)。根據(jù)水中砷異常及水系沉積物中砷、金異常，在該測(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了金的礦化線索。這種方法一般用于尋找如Cu、Zn、U、Pb、Ni、Mo、Cr、Li、Rb、Be、V、Co、Ag、Au、Hg、Sb等金屬礦床和B、P等非金屬礦床。水地球化學(xué)測(cè)量還可用來進(jìn)行及勘查、地?zé)峥辈?、預(yù)報(bào)地震以及區(qū)域性環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)等。

（六）生物地球化學(xué)測(cè)量

生物地球化學(xué)測(cè)量是通過測(cè)量生物中的元素含量或研究其他地球化學(xué)特征，以發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的生物地球化學(xué)異常進(jìn)而尋找礦床的方法。在厚層運(yùn)積物覆蓋地區(qū)采集深根系植物樣品可以有效地發(fā)現(xiàn)埋藏異常，但在這種條件下使用腐殘層采樣有時(shí)也可以達(dá)到同樣的效果。

（1）生物地球化學(xué)異常概念

生物與其生存環(huán)境是一個(gè)統(tǒng)一體。當(dāng)土壤、巖石、水體及大氣中存在地球化學(xué)異常時(shí)，必然會(huì)對(duì)生長在其中的生物發(fā)生影響。這種影響可以從兩方面表現(xiàn)出來，一是引起生物體內(nèi)化學(xué)成分的變化，其中最敏銳的要算微量元素含量及其組分的改變；二是生物的個(gè)體或群體的生態(tài)特征發(fā)生變異，甚至出現(xiàn)特殊的種屬以至植物區(qū)系。相應(yīng)地在勘查地球化學(xué)中把前者叫做生物地球化學(xué)異常，后者叫做地植物學(xué)異常。

植物的生態(tài)特征具有相對(duì)的穩(wěn)定性，因?yàn)樗翘囟ǚN屬經(jīng)過長期適應(yīng)而繼承下來的，所以地植物學(xué)異常代表了強(qiáng)烈的生物地球化學(xué)異常，它以生物生態(tài)變化表現(xiàn)出來，因此不必取樣化驗(yàn)，憑肉眼觀察就能識(shí)別。

當(dāng)植物所在的環(huán)境只有微弱的異常時(shí)，不足以引起生態(tài)的變異，但其中所含的化學(xué)成分可能已經(jīng)變化，此時(shí)要通過取樣分析來發(fā)現(xiàn)，這就是生物地球化學(xué)找礦。

雖然生物地球化學(xué)找礦與植物學(xué)找礦都是很早就提出來的方法，但在勘查地球化學(xué)中的作用卻是較低的，其中最主要的原因是這類異?？偸窃谄渌厍蚧瘜W(xué)異常的基礎(chǔ)上發(fā)育的，而地球化學(xué)異常的影響因素本來已很復(fù)雜，再加上一個(gè)生物的因素，所以使異常解釋更加困難。

生物分布的不均勻性及加工分析植物樣品的冗長手續(xù)，使化探人員不太愿意采用此法。另外，一般的工作人員缺乏植物學(xué)知識(shí)與訓(xùn)練，使這一方法始終處在少數(shù)人冷冷清清的工作狀態(tài)。（2）生物地球化學(xué)異常的基本特征

1）植物體內(nèi)灰分的含量

新鮮的植物，一般含水75-90%，干燥物質(zhì)占25-10%，干燥物質(zhì)中，氧占42%，碳占45%，氫占6.5%，這三者通過灰化除去，留下約6.5%的灰份。灰分的實(shí)際含量隨植物的品種、器官、年齡而變。植物灰份的基本化學(xué)成分是磷酸鹽及硝酸鹽，再加上少量硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物及氯化物。這些化合物形式可能并不是植物體內(nèi)的原始存在形式，而只是在灰化時(shí)形成的。2）灰分的化學(xué)成分土壤中的含量與植物灰份中的含量之間的一般關(guān)系如下圖所示。在上圖中可分出三個(gè)區(qū)域：當(dāng)土壤中的含量不高時(shí)，兩者呈現(xiàn)某種正相關(guān)關(guān)系（Ⅰ區(qū)）；當(dāng)土壤中的含量達(dá)到一定濃度時(shí)，灰份中的含量呈現(xiàn)某種飽和趨勢(shì)（Ⅱ區(qū)），這說明植物對(duì)該元素的生理要求已經(jīng)滿足，從而抗拒過多地吸收；

當(dāng)土壤中的含量過高時(shí)（Ⅲ區(qū)），灰份中的含量急劇上升或反而下降，此時(shí)植物發(fā)生中毒癥狀，甚至枯黃。然而有些植物，卻能逐步適應(yīng)這種條件而形成新的品種，成為指示植物。前蘇聯(lián)學(xué)者的研究表明，不同生物種屬具有生理-生物化學(xué)屏障的自我保護(hù)功能，并將生物體分為四類：

a.非屏障生物，其含量與土壤介質(zhì)中元素含量（可溶解吸收部分）成線性比例，是一種無障礙吸收的生物。對(duì)于礦產(chǎn)勘查來說是最優(yōu)選擇的種屬。

b.半屏障生物，富集限度為30-300倍，具有良好的礦產(chǎn)勘查意義。

c.屏障生物，富集限度為3-30倍，礦產(chǎn)勘查時(shí)能取得滿意的效果。

d.背景障生物，與生物生長土壤背景接近的富集能力。

3）植物對(duì)金屬元素的吸收據(jù)植物生理學(xué)研究，植物可以通過根系及葉子兩條渠道獲得養(yǎng)料，當(dāng)然以前者為主。植物根系吸收土壤中的化學(xué)元素，主要是在根尖進(jìn)行的，植物只能吸收溶解狀態(tài)的成分，然而，像Si、Ti、Au這一類化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定的元素能在植物灰份中存在，使人們猜想，可能植物根尖能分泌某些有機(jī)或生物觸媒使局部范圍的離子交換與化學(xué)溶解大大地加速。

進(jìn)入植物體內(nèi)的元素有不同的情況。一類是所謂營養(yǎng)元素，早在上世紀(jì)末，就已知C、H、N、O、P、S、K、Ca、Mg、Fe、B、Cl、Cu、Mn、Zn及Mo對(duì)所有植物是必不可少的，各元素都有一定的植物生理功能，如Ca用于穩(wěn)定細(xì)胞膜；Cu、Mn、Zn、Mo是活化植物酶所必需的；S組成蛋白質(zhì)；Mg含在葉綠素中等等。顯然，這部分含量沒有找礦意義。通過木質(zhì)部向上運(yùn)移至葉子，但根中不是盲目的輸送，而是有區(qū)別地把多余部份阻留在根部。當(dāng)葉子快落時(shí)，一些元素倒流回木質(zhì)部。這就造成灰份中元素含量的季節(jié)性變化。

4）影響植物吸收的因素

植物的種屬；植物的器官及其年齡；器官的健康狀況；土壤的pH值；植物的根系；樣品的取向；植物器官內(nèi)元素的分布；地下水狀況；互促互斥元素的存在。（3）生物地球化學(xué)找礦工作方法

1）礦種和工區(qū)的選擇

根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料，能產(chǎn)生生物地球化學(xué)異常的元素有：Ni、Co、Zn、Cu、Sn、Ag、Hg、Cr、Mn、Fe、Au、W、Mo、V和U等，特別是多金屬硫化物礦床，氧化成易溶金屬離子，有利于植物吸收產(chǎn)生生物地球化學(xué)異常，而分析過的元素還不止這些，如As、Se、Te、I等伴生元素也應(yīng)列入。

對(duì)于典型重砂礦物中的元素，雖然難溶于水，但仍能形成生物地球化學(xué)異常，很可能是某種未知的生物化學(xué)過程所致，如Au的生物地球化學(xué)異常，曾經(jīng)引起相當(dāng)多的研究。

2）試驗(yàn)工作

通過試驗(yàn)工作，要確定工作地區(qū)主要植物種屬的分布情況及它們的生物積聚系數(shù)，以便選定取樣種屬。

3）取樣方法

取樣季節(jié)以春、秋為好，因?yàn)榇杭靖鞣N植物生長旺盛，微量元素的需要量或挾帶量大，而秋季則種子趨于成熟，葉子行將凋落，植物灰份的含量較高。

4）樣品加工與分析

一般的步驟包括：干燥-研細(xì)-稱重（W1）-灰化（400℃-500℃）-稱重（W2）-分析。

灰化過程一方面要保證徹底，不留碳質(zhì)，另一方面要防止微量元素的損失。注意不要讓樣品著火，但又要保證有足夠的氧氣供應(yīng)使有機(jī)物徹底分解。通常在450℃溫度下灰化損失最小。如要分析揮發(fā)性元素，如As、Hg等，則最好用濕法硝化，即用強(qiáng)烈的無機(jī)酸如過氯酸-硝酸，硫酸-硝酸來破壞有機(jī)物。（七）氣體地球化學(xué)測(cè)量

氣體地球化學(xué)測(cè)量是通過提取天然物質(zhì)(如土壤、大氣)中的揮發(fā)性物質(zhì)及氣體，以發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的氣體異常并進(jìn)而尋找隱伏礦床、斷裂帶的方法。由于氣體穿透力強(qiáng)、擴(kuò)散迅速，反映深度大，人們一直寄希望于用它來找深部盲礦和隱伏礦。特別是在厚層覆蓋區(qū)，其它方法受到限制時(shí)，氣體地球化學(xué)方法就更被重視。

氣體地球化學(xué)找礦中研究應(yīng)用較多的是烴類氣體找石油天然氣，He、Rn用于找鈾礦，汞氣、SO2、H2S、COS(羰基硫,別名硫化碳酰)和其它含硫氣體，以及CO2、O2氣異常用于找金屬硫化物礦床、金銀貴金屬礦床。其中，應(yīng)用較成功的是烴類氣體直接找油氣田，汞氣異常找硫化物礦床以及He、Rn找鈾礦。

含硫氣體、CO2等氣體作為輔助性指標(biāo)，在氣體地球化學(xué)找礦中也有較廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)測(cè)量對(duì)象和采樣方法的不同，氣體地球化學(xué)找礦通常有三種方法：

1）土壤氣體測(cè)量，亦稱壤中氣測(cè)量。

2）近地面氣體測(cè)量，在地面行進(jìn)中，抽吸氣體測(cè)量。

3）航空氣體測(cè)量：用裝有高靈敏度儀器的飛機(jī)低空飛行，進(jìn)行氣體采樣分析。（1）氣體異常的形成

1）深成氣體：是深部地質(zhì)作用，主要是由巖漿脫氣作用和放射性衰變作用產(chǎn)生的氣體。前者主要以CO2、CO、CH4、H2S、H2等還原氣體為主，后者主要是惰性氣體。

2）表成氣體：是在水、陽光、游離氧、生物作用下形成的，當(dāng)然也包括有放射性衰變形成氣體。由于地質(zhì)條件不同，表成氣體種類差異很大，碳酸鹽巖地區(qū)，重碳酸鹽分解形成以CO2為主的氣體；有機(jī)質(zhì)豐富的地層及疏松沉積物，細(xì)菌活動(dòng)強(qiáng)烈，產(chǎn)生大量有機(jī)氣體，缺氧條件形成CH4及其它碳氧化合物，富氧條件則形成CO2為主的氣體。金屬硫化物氧化，則形成各種含硫氣體。（2）氣體異常的來源

氣體異常的來源，主要有以下三種：

1）原生成礦作用的內(nèi)生氣體：這類氣體異常由于氣體成分與背景大氣無明顯組分差別，加之原生氣體有限、長期散失后，異常襯度變低，并無實(shí)際價(jià)值。

2）礦石氧化的表生氣體：金屬硫化物在表生帶氧化時(shí)，能形成H2S、SO2、CO2、COS、(CH3)2S（二甲硫）、CS2以及(CH3)2Se、(CH3)3As等；氧化產(chǎn)生的硫酸和硫酸鹽如遇圍巖中的碳酸鹽反應(yīng)生成CO2。氣體形成后，并不能永久存在下去，它們可能因溶于水，或相互反應(yīng)、分解而消失。

據(jù)蘭德爾（1977）的研究，COS最為穩(wěn)定，壽命達(dá)600天，而H2S僅存留一天，(CH3)2S是三天，SO2只有九天，CS2是40天。

汞是硫化物礦床中普遍伴生的元素，表生氧化作用中，普遍有汞氣異常形成。

鹵族元素是成礦熱液中重要的絡(luò)合劑，它們往往以成礦的殘余溶液中的離子運(yùn)移到礦上圍巖中，形成外帶異常。在富含鹵族元素的金屬礦床上方壤中氣或大氣中，能形成鹵族氣體異常。

3）放射性衰變形成的射氣異常由鈾、釷礦物衰變形成He和Rn是鈾、釷礦床上的典型射氣異常成分，利用氡氣和徑跡探測(cè)技術(shù)能成功地探測(cè)200米以下的含鈾礦床。

粒子是放射性衰變過程中從原子核內(nèi)放射出的一個(gè)粒子，它是氦的原子核，由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成。粒子穿過物質(zhì)時(shí)可留下痕跡，痕跡數(shù)量與放射性礦物含量有關(guān)。利用硝酸纖維薄膜或醋酸纖維薄膜來記錄粒子的行蹤，稱為徑跡測(cè)量。

（3）汞氣異常

汞是典型的親硫元素，在內(nèi)生熱液作用中與Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Cd、In、T1以及As、Sb、Bi、Se、Te等密切伴生，主要以類質(zhì)同象賦存于許多金屬硫化物中，低溫階段還能形成自己的獨(dú)立礦物。

地表大氣中，汞的背景含量為0.2-10ng/m3，火山氣中常高達(dá)幾百-幾千ng/m3，金屬硫化物礦區(qū)大氣則