現(xiàn)代勘查技術(shù)理論與前沿

現(xiàn)代勘查技術(shù)理論與前沿.現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查技術(shù)理論實際上現(xiàn)在提出的礦產(chǎn)勘查理論不一定比過去的礦產(chǎn)勘查理論更符合地質(zhì)事實，具有更具體的指導(dǎo)找礦意義，任何礦產(chǎn)勘查理論（成礦分析理論）只是從地質(zhì)問題的某一方面提出的，因此礦產(chǎn)勘查的實踐過程中應(yīng)具體問題具體分析，要具有自己符合該地區(qū)地質(zhì)客觀事實的找礦思路（或思想），這是實現(xiàn)找礦突破的在這里我們不妨回顧一下礦產(chǎn)勘查的理論，或現(xiàn)代成礦分析理論。在這里強(qiáng)調(diào)一點：地質(zhì)找礦必須重視成礦地質(zhì)條件的研究，任何技術(shù)找礦方法（物、化、遙等）都只能作為地質(zhì)找礦方法佐證（尤其對金礦來說）。現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查理論的內(nèi)容：區(qū)域構(gòu)造成礦分析理論槽區(qū)成礦特征：1地槽早期：劇烈下沉，火山噴發(fā)，地槽邊緣形成深斷裂，基性、超基性巖石侵位，相關(guān)礦床：Pt、Cr、Cu、Ni和釩鈦磁鐵礦。2地槽中期：褶皺階段，花崗巖基形成。矽卡巖型的W礦，熱液型Au、Mo、Pb、Zn、Sn、Ta、Li、Be等礦床。3地槽晚期：造山運(yùn)動結(jié)束，地槽逐步向年輕地臺轉(zhuǎn)化，中酸性小型侵入體侵位，Sn、Au、Ag、Hg、Sb、As等礦床形成。臺區(qū)成礦特征：地臺區(qū)具有蓋層和基地雙層結(jié)構(gòu)，因此從成礦特征上也有差別：基地巖系主要礦產(chǎn)為：親鐵礦產(chǎn)，F(xiàn)e、Cr、Ni、Co、Au、Cu、金剛石等，這些礦產(chǎn)多與地臺區(qū)的深大斷裂有關(guān)，如山東、遼寧的金剛石礦和膠東地區(qū)的金礦集中區(qū)等。蓋層巖系主要礦產(chǎn)為：石油、煤、沉積非金屬礦產(chǎn)。板塊構(gòu)造區(qū)域成礦理論該理論以H.H.赫斯(Hess)、A.H.米契爾(Mitchell)等為代表：離散邊界：洋中脊，主要礦床：Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cr、V、Ni等。聚斂邊界：碰撞俯沖消亡帶，主要礦床：有色金屬：Cu、Pb、Zn、Mo、Sn、W；貴金屬：Ag、Au、Pt；例如，太平洋沿岸的全球Cu礦成礦帶。碰撞縫合線邊界：陸陸碰撞，主要礦床：Cu、Cr、V、Ni、Au等。地洼區(qū)成礦理論這是陳國達(dá)教授提出的區(qū)域成礦理論，是重要的第三成礦單元。第三成礦單元是中國境內(nèi)以印支或燕山期開始所出現(xiàn)的一系列大地構(gòu)造特點，無論是在地貌反差強(qiáng)度，沉積建造，巖石地球化學(xué)，構(gòu)造變形方面都使得中國的中、新生代可以明顯地同以前的變形階段相區(qū)別，命名為地洼區(qū)。目前我國大部分地區(qū)（除海西期的昆侖地槽、巴顏喀拉地槽和喜山期的喜山地槽等）都進(jìn)入了地洼階段，尤其是中國東部地區(qū)更是如此。中國東部與地洼成礦有關(guān)的礦種：Sn、W、Au、Ag、Pb、Zn、Sb等。地槽多旋回成礦理論這是黃汲清教授在廣泛研究了世界主要地槽褶皺帶發(fā)展歷史的基礎(chǔ)上，提出了地槽發(fā)展的多旋回理論，將地槽發(fā)展分為地槽階段和后地槽階段共六個旋回。前蘇聯(lián)礦床學(xué)家B.И.斯米爾諾夫?qū)⒌夭鄯譃樗拇箢?，成礦特點各有所差異，但總體來說，可分為兩大類，即：玄武巖型地槽，有關(guān)的礦床為Fe、Ti、Cr、Cu、Au等金屬元素為主；花崗巖類地槽：Sn、W、Au、Ag、Pb、Zn、Sb等金屬元素。斷裂構(gòu)造區(qū)域成礦理論該學(xué)派強(qiáng)調(diào)線形構(gòu)造帶和深斷裂對成礦的重要控制作用，故又稱“線形構(gòu)造學(xué)派”或“深斷裂構(gòu)造學(xué)派，以前蘇聯(lián)的M.A.法沃爾斯卡婭、И.H.托姆松（TOMCOH)，美國的J.庫廷納等為代表。國內(nèi)張文佑某些觀點和其相似。其主要的成礦分析思路為：利用地質(zhì)、物化遙確定線性構(gòu)造帶，結(jié)合區(qū)域礦產(chǎn)分布，確定聚礦構(gòu)造帶。在聚礦構(gòu)造帶上圈出與其他線形構(gòu)造的立體交叉點，結(jié)合巖漿活動、巖石地層、中小構(gòu)造類型，以及中大尺度的物化探異常，圈出礦田和可能礦床的位置。建造分析和成礦系列成礦理論建造分析理論是前蘇聯(lián)多位礦床學(xué)家提出。成礦系列是我國的程浴淇、陳毓川和翟裕生教授等結(jié)合我國具體國情，首先從鐵礦后擴(kuò)展到所有礦床，逐步提出的。建造分析基本理論該理論的核心是通過各類地質(zhì)體物質(zhì)共生組合規(guī)律的分析，恢復(fù)和識別其形成環(huán)境。不同建造類型反映不同的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)歷史發(fā)展階段，不同的地質(zhì)環(huán)境有特定的礦床組合，從建造分析入手到查明礦床的時空分布和物質(zhì)共生組合規(guī)律，并用于指導(dǎo)預(yù)測勘查實踐。如形成與大陸邊緣火山巖帶的Au礦床，則與安山巖——流紋巖建造有關(guān),Au/Ag比值為1:20時則共生元素為Pb、Au、Sn、Mo等。火山巖——次火山巖建造多與Cu、Au礦床有關(guān)。成礦系列理論成礦系列是指在一定地質(zhì)環(huán)境中形成的、在時間上、空間上和成因上有密切聯(lián)系的一組共生礦床。礦床成礦系列在空間分布上，產(chǎn)于地質(zhì)歷史悠久，構(gòu)造長期活動具有多旋回成礦特點，構(gòu)造——地球化學(xué)場不同的成礦區(qū)帶產(chǎn)出不同的金屬成礦系列。我國東部與火山巖、變質(zhì)巖、侵入巖有關(guān)的成礦系列。例如贛東北的銅廠斑巖Cu礦和銀山Pb、Zn、Ag礦都與燕山晚期的中酸性侵入巖有關(guān)，80年代初期，在銀山深部也發(fā)現(xiàn)了Cu礦，表明了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。在時間分布上，在元古代、海西期和燕山期出現(xiàn)了三個成礦系列高峰，且三者具有繼承性關(guān)系。地質(zhì)歷史時期，金屬礦系列元素組合的演化規(guī)律是：太古代：Fe、Cu、Au——元古代；Fe、Cu、Ni、Co、Pt、Nb、REE、Pb、Zn、Ag——加里東：Cu、Pb、Zn、Fe、Cr、金剛石——海西、印支期：Cu、Mo、Ni、Co、Pt、Pb、Zn、Ag、Au——燕山、喜山：Sn、Sn、Pb、Zn、Sb、Ag、As、Hg、U、REE、Cr、Fe等。成礦模式成礦模式（礦床模式、礦床模型）是用簡明的圖表等形式對礦床地質(zhì)特征、礦床成因和礦床（礦體）產(chǎn)出規(guī)律的高度綜合和概括。如：黑礦模式、斑巖Cu礦模式、玢巖鐵礦模式等。本人認(rèn)為：成礦模式可以細(xì)分成兩類，一類是成因模式，主要反映機(jī)制和演化，對找礦評價意義不大。另一類是主體反映控礦因素的礦體定位的成礦模式，這對找礦有重要的指導(dǎo)意義。邊緣成礦理論邊緣成礦理論是由芬蘭的加拉(G.Gala)于1981年首次提出的，原蘇聯(lián)的卡贊斯基(Ф.И.Казацкий)等人積極支持。其主要觀點是：大部分金屬礦床在空間上是沿著大地構(gòu)造單元（各種板塊邊緣、大陸邊緣、槽臺邊緣）和地質(zhì)體（如盆地邊緣、巖體邊緣）的邊緣部位，即異相交接帶分布的，時間上是在不同地質(zhì)時期或成礦作用時期的早期或晚期形成的。國內(nèi)孫啟禎在90年帶初期先后發(fā)表了“論我國Fe礦的邊緣成礦“和”論我國Au礦的邊緣成礦“。我國金礦成礦帶大者分布在地臺邊緣，小者分布在古隆起邊緣，尤其是我國北方金礦集中區(qū)更是如此。地質(zhì)異常區(qū)域成礦理論該理論是由趙鵬大（1991）提出，其基本含義：地質(zhì)異常泛指與周圍總體地質(zhì)特征不相同有明顯差異的地區(qū)，包括各種地質(zhì)、物探、化探和遙感等各種異常的總和。地質(zhì)異常的分類：全球地質(zhì)異常、區(qū)域地質(zhì)異常、局部地質(zhì)異常、小型地質(zhì)異常、顯微地質(zhì)異常。地質(zhì)力學(xué)成礦理論為我國著名地質(zhì)學(xué)家李四光首創(chuàng)，地質(zhì)力學(xué)的分析方法的主要內(nèi)容是鑒定結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)、確定構(gòu)造序次和成生聯(lián)系，建立構(gòu)造體系，分析各類構(gòu)造體系對各種礦床形成和展布的控制作用，從而指出礦化局部富集的規(guī)律。1研究不同構(gòu)造體系的控礦作用2研究構(gòu)造體系的多級別序次控礦作用3研究構(gòu)造體系不同部位的控礦作用4研究不同構(gòu)造體系復(fù)合部位的控礦作用5研究不同構(gòu)造形跡特定部位的控礦作用現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查技術(shù)現(xiàn)代勘查技術(shù)主要包括：遙感，物探，化探，找礦物學(xué)等。以下主要討論物探、化探。地球物理找礦地球物理找礦也稱地球物理探礦（物探），是以物理學(xué)和地球物理學(xué)的理論為基礎(chǔ)，結(jié)合地質(zhì)學(xué)的特點，進(jìn)行研究某些特殊地質(zhì)體的地球物理場或某些物理現(xiàn)象（如地磁場、地電場、放射性和重力場），并進(jìn)行區(qū)分礦和非礦地質(zhì)體的地球物理異常，進(jìn)而達(dá)到找礦的目的。自從80年代以來，由于新技術(shù)的引進(jìn)，和我國自己研的研制。用于礦產(chǎn)勘查的新技術(shù)發(fā)展很快，地震層析成象(CT)、大地電磁測深(MT)、瞬變電磁(TEM)、連續(xù)電阻率剖面測量系統(tǒng)(EH4)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)，淺層地震技術(shù)。另外，傳統(tǒng)的物探方法還有：伽瑪能譜測量法、航空及地面甚低頻電磁法、壓電法、電磁測深、電阻率法、自然電場法、激發(fā)激化法、重力法、x射線熒光法、井中物探、高精度磁測、微重力測量等。上述方法在我國固體礦產(chǎn)勘查中均有不同程度的應(yīng)用。下面介紹幾種物探方法的性能：淺層地震技術(shù)：高精度地震勘探是近年來地震勘探領(lǐng)域中發(fā)展起來的新技術(shù)，高分辨率地震勘探是用高信噪比、寬頻帶數(shù)字地震勘探儀器進(jìn)行野外資料采集，并用相應(yīng)的手段進(jìn)行資料處理，從而對地下構(gòu)造作出精細(xì)的地質(zhì)判斷。在當(dāng)前地質(zhì)找礦目標(biāo)由淺至深，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜的條件下，地震勘探方法是解決深部地質(zhì)構(gòu)造不可缺少的方法。該方法能探測深度在近地表到3000m左右，比一般的方法探測深度大，它可以經(jīng)圖象處理得到地下較為精細(xì)的二維結(jié)構(gòu)構(gòu)造，提供地下的構(gòu)造形態(tài)和分布情況。常規(guī)的地震勘探，地震波主頻為20Hz左右，當(dāng)?shù)卣鸩ǖ膫鞑ニ俣葹?000m/s，勘探埋深為500m時，可分辨地質(zhì)體垂直方向必須大于1/4波長，即25m；水平方向必須大于地震波菲湟耳帶（與地質(zhì)體埋深有關(guān)）的直徑316m。由于地震波的高頻成分隨傳播距離的增加迅速衰減，所以上述分辨率還將隨地質(zhì)的埋深的增加而降低，這樣的分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了找尋金屬礦的祥勘要求。高分辨地震勘探所采用的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有高信噪比、寬頻帶的特點，地震主波的頻可達(dá)幾百一致上千赫茲，當(dāng)?shù)卣鸩ǖ膫鞑ニ俣韧瑯訛?000m/s，地質(zhì)體的埋深為500m時，采用300Hz地震波主頻計算則垂直分辨率達(dá)2.5m，水平方向分辨率可達(dá)50m，因此可以對礦區(qū)構(gòu)造作出精細(xì)的描述。采用高分辨率淺層地震勘探法，在金礦進(jìn)行隱伏礦（構(gòu)造蝕變帶）的探測研究時，進(jìn)一步了解深部地質(zhì)界面和地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，提供了有用的找礦信息，為深部找礦提供了較準(zhǔn)確的地球物理資料。在此基礎(chǔ)上通過先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理手段，結(jié)合地質(zhì)、化探綜合信息，進(jìn)行完善的地質(zhì)解譯，提供較詳細(xì)的深部地質(zhì)構(gòu)造解譯信息。為金礦提供了基礎(chǔ)性、實用性的可靠資料。CSAMT和TEM技術(shù)：CSAMT為可控音頻大地電磁法，TEM為地面時間域電磁法，屬于兩種地面電磁法，是80年代以來發(fā)展起來的一種尋找金屬礦的電法勘探高新技術(shù)，具有穿透力強(qiáng)、分辨率高的特點。這些方法在國內(nèi)外找礦工作中已取得了一定的成效。前者適用于尋找與金礦化有關(guān)的蝕變作用引起的電阻率異常帶，后者適用于尋找良導(dǎo)型的金礦床、金礦化富集帶。伽瑪能譜測量實踐證明，伽瑪能譜測量法是一種簡便、快速、有效的尋找隱伏金礦床的方法。通過工作，總結(jié)出不同類型金礦床具有不同的伽瑪能譜特征。其中與堿性斑巖巖漿活動有關(guān)的金礦床具有明顯的伽瑪能譜鈾、釷、鉀及F參數(shù)正異常，與中基性巖漿活動有關(guān)的矽卡巖型、斑巖型金礦具有明顯的伽瑪能譜U/K參數(shù)正異常，與中基性脈巖活動有關(guān)的石英脈型金礦具有一致的伽瑪能譜K/U參數(shù)正異常，與層間滑動帶有關(guān)的層間角礫巖型金礦伽瑪能譜特征則是F參數(shù)正異常。這些不同類型的金礦床不同的伽瑪能譜特征，對尋找找不同類型的金礦有重要的指導(dǎo)意義。地球物理特征物探方法磁鐵礦、鉻、鎳礦地面和航空磁測鉀含量增加航空和地面伽瑪能譜測量密度增加或減少重力測量粘土蝕變（電阻率變?。┑孛婧秃娇沾艤y，地面電阻率測量，大地電磁測量硅化強(qiáng)（電阻率高）高分辨率電阻率測量，可控源聲頻大地電流測量，壓電測量。硫化物含量高激發(fā)激化法構(gòu)造和斷層航空磁測，重力測量、大地電流法、地震勘探法。深部侵入體航空磁測、重力測量、大地電流法、地震勘探法。表1淺成熱液金礦床的地球物理特征與物探方法地球化學(xué)找礦隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化探技術(shù)也在不斷的改進(jìn)。有些方法目前在國內(nèi)外的找礦效果較好。傳統(tǒng)的方法如：巖石地球化學(xué)法、水系沉積物地球化學(xué)法、土壤地球化學(xué)法、水地球化學(xué)法、生物地球化學(xué)法、偏提取與電提取法。其它的方法包括pH值法、電導(dǎo)率法、熱釋汞法、熱釋鹵素法、氡氣測量法、元素存在形式法(MPE)、活動態(tài)金屬離子法（MMI)、元素活動態(tài)測量法(MOMOG)。部分地球化學(xué)方法特征與使用范圍見下表：方法原理發(fā)明時間國家儀器使用范圍

探測深度（m)地氣法地下深部氣體呈微氣泡形式上升，通過礦體時將成礦元素吸附于氣泡表面帶至地表1984瑞典聚苯乙烯薄膜沙漠、戈壁、草原、森林n?100~1000熱磁法土壤中的非晶質(zhì)鐵錳氧化物對活動態(tài)元素具有強(qiáng)的吸附性，非晶質(zhì)鐵錳氧化物在隔氧還原環(huán)境高溫加熱轉(zhuǎn)變?yōu)檩^強(qiáng)磁性的晶質(zhì)，將加熱后的樣品進(jìn)行分離，測定強(qiáng)磁性部分的成礦元素含量可以反映深部的含礦性。80年代前蘇聯(lián)磁選機(jī)土壤覆蓋區(qū)100~500表2部分地球勘探化學(xué)方法簡介有機(jī)絡(luò)合物提取法呈活動態(tài)遷移上來的元素與有機(jī)絡(luò)合物集合，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，利用焦磷酸鈉加氫氧化鈉浸取劑提取土壤中的有機(jī)絡(luò)合物，測定提取液中成礦元素和指示元素的含量，發(fā)現(xiàn)隱伏礦床（體）。70年代前蘇聯(lián)未固結(jié)的覆蓋物150~500地電化學(xué)在自然電場的作用下隱伏的金屬礦體周圍空間能形成多種金屬離子暈。對此用外加直流電場驅(qū)逐金屬離子，再用極富集金屬離子的辦法進(jìn)行找礦，是一種電法和化探方法相結(jié)合的方法。80年代極譜儀覆蓋區(qū)200以上續(xù)表2酶浸出法非晶質(zhì)氧化物比晶質(zhì)氧化物對活動態(tài)元素有更強(qiáng)的吸附作用能力，稀釋的過氧化氫容易還原和溶解非晶質(zhì)的二氧化錳，并將其中的痕量元素釋放出來，而結(jié)晶質(zhì)的二氧化錳只起很弱的反應(yīng)。90年代美國葡萄糖氧化酶和石旋酶冰川和湖積物順磁共振順向和逆向狀態(tài)的未成對電子在一個很強(qiáng)的變化磁場中受到微波作用會產(chǎn)生順磁共振。有晶格缺陷的石英和硅質(zhì)巖中含有雜質(zhì)，有很強(qiáng)的順磁性，而這種石英中往往含金。80年代澳大利亞同步順磁共振儀石英脈和硅化續(xù)表2構(gòu)造—地球化學(xué)動力學(xué)填圖在現(xiàn)代地球動力條件下，隱伏斷裂即使有十分微弱的活動，松散表層由于流變性等原因而引起諧振放大，而使應(yīng)力場急劇增強(qiáng)并造成松散表層介質(zhì)導(dǎo)電的各向異性。80年代末烏克蘭電磁異常記錄儀覆蓋區(qū)續(xù)表2金屬活動態(tài)提取法早在上一世紀(jì)50年代末，前蘇聯(lián)的地球化學(xué)家就提出了依靠活動態(tài)調(diào)查（Investiga-Tionofmobileform)進(jìn)行找礦的思想。并認(rèn)為盡管活動態(tài)的含量相對較低，但他們所產(chǎn)生的異常襯值確是最大的。活動態(tài)包括在水里、氣體里、有機(jī)質(zhì)里和作為吸附的等形態(tài)，并且認(rèn)為水是沉積物中最強(qiáng)的活動態(tài)，據(jù)此發(fā)展了從土壤中提取水溶態(tài)化合物的方法（ExtractionofWater-solublecompounds)。以后Lukashev等(1974)、Albil等(1978)、Gatehouse(1977)都使用了水提取法，但這些都是提取賤金屬。Losliakov(1988)用水提取法測定金。國內(nèi)王學(xué)求、謝學(xué)錦(1988)年研究金的表生存在形式時用去離子水提取金。自從1988年王學(xué)求等發(fā)現(xiàn)在巖石、水系沉積物和土壤中有大量超微細(xì)金，這一發(fā)現(xiàn)使對金的存在形式、分散機(jī)理和活動態(tài)金的提取有了新的認(rèn)識。活動態(tài)形式的金在表生條件下不僅作為離子或絡(luò)合物的形式存在于各種表生載體中，而且還大量作為超微細(xì)顆粒（亞μm至nm）以物理形式被可溶性鹽類、土壤膠體、粘土礦物、鐵錳氧化物和有機(jī)物所吸附或包裹。這些載體很容易被各種試劑所溶解，但存在于載體中的超微細(xì)金顆粒卻不能被溶解進(jìn)入溶液中，原因是它們或者不溶解或者被膠體顆粒重新吸附。而這些超微細(xì)金也是呈活動態(tài)的，正是金的活動態(tài)形式從礦體以各種途徑向地表遷移，在地表疏松介質(zhì)中形成活動態(tài)疊加含量，帶來了深部礦化信息。所以只有提取金屬的活動態(tài)進(jìn)行找礦才是最有意義的。與王學(xué)求不謀而合的是在1995年的第17屆國際化探會議（17thIGES）上Mann提出了活動金離了法（MobileMetal,簡稱MMI)。MMI已經(jīng)由澳大利亞的Wamtech公司注冊其為注冊商標(biāo)。他們利用MMI技術(shù)在70多個地區(qū)進(jìn)行了工作，取得了非常好的效果。在覆蓋厚度幾m至700m的礦體上方均發(fā)現(xiàn)清晰的異常。看來用活動態(tài)進(jìn)行找礦已成為國際化探界不約而同的關(guān)注焦點。目前比較成熟、應(yīng)用比較廣泛的提取活動態(tài)的方法有：北美利用酶提取非晶質(zhì)鎂的氧化膜法：前蘇聯(lián)利用提取有機(jī)物法和澳大利亞提取金屬離子法。原始樣品加工有機(jī)質(zhì)結(jié)合金屬提出液吸附可交換金屬提出液殘渣水提取金屬提出液分析子樣殘渣去離子水鐵錳氧化物金屬提出液殘渣檸檬酸氨焦酸酸鈉殘渣檸檬酸氨焦酸酸鈉過濾過濾過濾過濾處理處理處理處理地電地球化學(xué)測量方法地電地球化學(xué)測量方法是以巖石、礦石電化學(xué)活動性而產(chǎn)生的天然電場為基礎(chǔ)的一種方法，而自然電場的分布往往與某些導(dǎo)電型的金屬硫化物（如：黃鐵礦、黃銅礦）、金屬氧化物賦存有密切關(guān)系，在這些礦化賦存的地方，自然電場往往十分明顯和強(qiáng)烈。金礦的圍巖蝕變常發(fā)生黃鐵礦化，尤其是浸染狀的黃鐵礦化，黃鐵礦氧化時產(chǎn)生諸如K+、Na+、Fe3+、NH+、H+、Li+、Au+、SO2-4、OH-、Cl-等離子。在地下水的作用下生成的離子經(jīng)過漫長的時間，從蝕變巖和礦體向四周擴(kuò)散，形成一個離子暈。電導(dǎo)率異常是多種離子成暈的產(chǎn)物，是示礦較強(qiáng)的物理化學(xué)綜合指標(biāo)，反映的礦化信息遠(yuǎn)比單元素要強(qiáng)。并且地電地球化學(xué)參數(shù)具有簡便、快速、現(xiàn)場化的特點。鉈地球化學(xué)異常法鉈與金都是親硫元素，二者在氧化狀態(tài)、離子半徑（Tl+為0.147nm；Au+為0.137nm)、化學(xué)性質(zhì)方面十分相似，近幾年來的研究發(fā)現(xiàn)，許多大型、超大型金礦和一些多金屬礦都有鉈的異常顯示，特別是美國的卡林金礦、麥克勞林金礦、加拿大的赫姆洛金礦以及我國即將成為超大型的爛泥溝卡林型金礦等。盡管這些礦床地質(zhì)條件不同，但都表現(xiàn)出了金與鉈的密切關(guān)系，這就使得鉈成為找金的重要指示元素。鉈的指示作用，一方面鉈與金異常一起可以確定找金及其他有色和貴金屬的有利標(biāo)志，另一方面鉈屬于垂直分帶序列的中部元素，因而可以研究鉈與其他元素的分帶特征，確定剝蝕深度、以及礦體可能賦存的空間位置和尋找深部的盲礦體。地氣法與地球氣納微金屬測量理論與方法地氣法：地氣的概念是1982年由瑞典蘭德大學(xué)物理系K.Kristiansson博士和波立登礦業(yè)公司勘探部L.Malmqvist博士共同提出的。他們在研究Rn的遷移機(jī)制時發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的擴(kuò)散遷移理論有很大的矛盾。Rn222的半衰期是3.8天，根據(jù)計算正?？障抖鹊母赏?，在這3.8天內(nèi)只能遷移1m左右的距離。在上百米深的鈾(U)礦上方觀察到的Rn異常不可能是通過擴(kuò)散遷移到達(dá)地表的，一定還有另一種比擴(kuò)散更快的遷移機(jī)制。為了解釋Rn的長距離的遷移現(xiàn)象，隨后這兩位研究人員又提出了上升氣流零星噴發(fā)理論。Kristiansson等（1982）提出了Rn原子流(StreamingofRadonatoms)遷移假說。但要形成持續(xù)不斷的Rn氣體，必須有持續(xù)不斷的大量Rn氣體的產(chǎn)生，顯然這是不可能的。Rn原子一定是通過另外氣體的持續(xù)不斷地向上運(yùn)動而被帶到地表。這種作為微氣泡的運(yùn)載氣體流(StreamofCarriergas)能夠攜帶Rn原子呈加速向上運(yùn)動，這種運(yùn)動速度比擴(kuò)散快的多。這種運(yùn)載氣體或者源于地球內(nèi)部(theinterioroftheearth)，或者作為大氣與地下氣體交換的一部分。這種運(yùn)載氣體稱為地氣“geogas”。隨后他們與1984年在3個不同地區(qū)的30個鉆孔中26個進(jìn)行了試驗，觀測到了地氣的流量和成分。氣體的流量在沒m2的鉆孔截面上每分鐘在0.006~4cm3之間變化。氣體成分主要為N2、Ar甲烷，少量的其他烴類氣體和一氧化碳。德國的RULFGEO公司和捷克的地球物理研究所將地氣法稱作元素分子形式地質(zhì)找礦法(methodofmolecularformofelements，簡稱GEO-MFE)。他們推測元素以分子形式到達(dá)地表后很快就會轉(zhuǎn)變成氣體形式存在與大氣中。因此他們用采集大氣樣品，分析其中的元素進(jìn)行找礦。R.W.Klusman(1993)在他出版的《資源勘查的土壤氣體及有關(guān)的方法》一書中，將地氣列入到微粒(Particulate)測量中，稱地氣為地球內(nèi)顆粒遷移(Particulatetransportintheearth)。盡管該書作者沒有解釋這一提法的成因，但筆者認(rèn)為這是很有道理的。既然地氣測量不是分析地氣中的氣體成分，而是分析那些呈顆粒狀被氣體攜帶的元素，因此將其成為氣體顆粒測量。俄羅斯的Volokh(1994)將地氣法列為氣體地球化學(xué)測量范疇，只不過是他們的解釋是金屬的射氣遷移。我國學(xué)者李善芳(1988)和吳傳壁(1988)先后撰文將該方法介紹給我國讀者。因此童莼菡與1999年開始地氣試驗時也就引用了國外的名稱（童莼菡，1992)。1988年謝學(xué)錦在清華大學(xué)所做的“激光單原子測試技術(shù)在金礦找礦中的應(yīng)用“的立項論證時，金可能以氣溶膠或“金的氣體”形式遷移。并提出用激光單原子分析技術(shù)去測定這種超微量金。王學(xué)求于1990年開始在大尹格莊金礦進(jìn)行了首次氣體動態(tài)采樣試驗，并發(fā)現(xiàn)礦體上方異常金的存在。另外瑞典人提出的地氣“geogas”這一概念已經(jīng)申請專利，我國謝學(xué)錦等人認(rèn)為地氣（geogas)方法已應(yīng)用于許多國家的礦山，且已取得反應(yīng)。因此，這種上升的氣體不是局部的，而可能是全球性的，稱之為“earthgas”更合適。我國學(xué)者伍宗華(1995)稱之為氣溶膠體測量，并且將此列入到綜合氣體測量的范疇。任天祥等（1995)將地氣測量歸為“納米物質(zhì)測量”。地球氣中的元素組合地球氣中的元素組合是比較復(fù)雜的，目前能夠檢測到的元素已達(dá)30余種：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Fe、Mn、Ni、Co、Cr、V、Ti、Nb、Ta、Pt、Ir、Th、Rb、K、Si、Ca、Br、Na。但對金礦上方來說，地氣中異常元素組合為：Au、As、Sb、Hg、Ag、K。地區(qū)山東安徽四川廣西新疆穆龍?zhí)讑W林皮克壩樣品數(shù)2121861201171508636背景含量0.010.0130.0130.0210.0170.0350.035金(Au)在地球氣中的背景含量測試方法：中子活化；單位：ng\L地區(qū)山東安徽四川廣西新疆樣品數(shù)212186120117150最大值0.1600.1400.1700.1030.180最小值0.0050.0080.0020.0050.007離差0.170.080.210.170.25平均值0.0220.230.0300.0350.033地球氣中金含量的統(tǒng)計分布AgAsAuBaBrCeCoCrCsEuFeHfngngngngngngngngngngngng1-50.653.6516.264.21692.072.9723440020734.53141-5a0.62.0932.447.82702.362.623162461723.492331-151.092.0230.161.83222.551.62293112182.4194.51-15a0.522.8960.649.53621.970.881142261632.35232山東某地區(qū)同一時間和同一地點兩次重復(fù)采樣的分析數(shù)據(jù)地球氣納米微金屬運(yùn)載氣體的組成和來源地下深處確實存在氣體已被許多間接的事實所證實：如火山活動排放大量氣體、大洋底的黑煙囪和地幔柱中存在大量的氣體等。Malmqvist等(1984)用試驗證實了地下確實存在上升的氣流這一事實。他們在瑞典的Saxberger、Algliden和Langsele三個不同地區(qū)不同深度的30個鉆孔進(jìn)行了試驗，在其中的26個鉆孔中均發(fā)現(xiàn)了上升的氣流存在。這些結(jié)果顯示一個特征：三個不同地區(qū)由于取樣鉆孔的深度不同，氣流流速有較大的差別。Langsele礦山取樣深度最大，深度在610~750m其流速和流量都最大，流速在1~20cm3/min，流量在0.2~4cm3/minm2。Saxberget礦山流量在0.006~0.1cm3/minm2。最淺的Algliden地區(qū)氣體流量最小，在0.0005~0.0264cm3/minm2。氣體的成分為N2、Ar2、O2、CH4，其次是較重的烴類氣體和CO2。N2氣的濃度含量高于大氣中78%的含量，而O2的含量與大氣中21%相比明顯偏低，與大氣成分的顯著差別是有大量CH4的存在，而且隨著鉆孔孔位的加深，CH4的含量明顯升高。取樣深度N2(%)O2(%)Ar(%)CH4(%)Saxberget60280.210.01.08.860280.012.61.16.260280.610.81.17.662976.29.31.213.462579.613.61.15.867578.514.21.06.468478.419.21.01.461677.915.01.06.0氣體成分比例取樣深度N2(%)O2(%)Ar(%)CH4(%)Langsele70053.012.20.6534.170045.710.00.5643.870044.49.50.5445.570044.99.10.5146.570250.611.20.6037.870251.911.30.5836.370246.48.90.5344.270253.511.90.6933.970344.79.20.5145.7氣體成分比例前人對地氣的來源研究主要是依靠同位素示蹤技術(shù)，He同位素的比值3He/4He：幔源為(1.1~1.4)×10-5，大氣：1.4×10-6，殼源：2×10-8。河北張全莊金礦地氣中3He/4He：(1.41~1.78)×10-6，平均值為：1.60×10-6高于大氣中的3He/4He比值，說明測量氣體中有幔源的成分加入。地球氣納微金屬形成機(jī)理地球深部存在上升的氣流，氣體的主要成分是烴類氣體：He、CO2、N2、O2、Ar等，當(dāng)上升的氣流經(jīng)過礦體及高含量地球化學(xué)塊體時，將把成礦元素及伴生元素的活動態(tài)部分（nm級顆粒、膠體、離子和各種絡(luò)合物）捕獲到微氣泡表面，或超微細(xì)金屬顆粒稱彌散形式分散在氣體中形成氣溶膠，由于金屬是隨氣體一起遷移的，因此具有沿微通道（巖石裂隙、礦物間隙、大分子間隙）垂直遷移的特點，形成頂部異常，同時也沿宏通道構(gòu)造遷移形成強(qiáng)烈的峰值異常，但在無礦區(qū)，即使存在宏通道也不存在氣體中金屬異常，但可以形成普通氣體異常，氣體中所攜帶的金屬在近地表可以被覆蓋物所吸收或結(jié)合，形成金屬活動態(tài)異常。A.W.Mann(1995)在解釋活動態(tài)金屬離子的形成時，也認(rèn)為氣體搬運(yùn)和風(fēng)化過程中金屬的化學(xué)釋放起著主導(dǎo)作用。氣體的搬運(yùn)已成為覆蓋區(qū)異常形成的最合理的解釋。深穿透地球化學(xué)為尋找隱伏礦的需要勘查地球化學(xué)家一直在努力研究能探測更大深度的勘查地球化學(xué)新方法，如20世紀(jì)70年代以前產(chǎn)生的偏提取法（partialextraction)、水化學(xué)方法(hydrogeoc-Hemistry)、生物地球化學(xué)(biogeochemistry)氣體地球化學(xué)(vaporgeochemisty)；20世紀(jì)80年代發(fā)展了電地球化學(xué)方法(electrochemistry)、熱磁地球化學(xué)(TMGM)和地氣法(geogas)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，由于尋找隱伏礦已經(jīng)不再停留在研究和實驗階段，部分方法進(jìn)入了實用階段，故一批經(jīng)改進(jìn)的新方法應(yīng)運(yùn)而生，如：酶提取(enzymeleach)，改進(jìn)的地氣法(geogas)、活動態(tài)金屬離子提取法(MMI)和金屬活動態(tài)測量(MOMEO)。在這種背景下“PENETRATION”（穿透）這一術(shù)語開始出現(xiàn)(Clark等，1997）。在18屆國際化探會議期間，有人將這些方法統(tǒng)稱為深穿透(deeppenetration)技術(shù)。深穿透地球化學(xué)基本概念深穿透地球化學(xué)（Deeppenetrationgeochemistry)可以定義為研究能探測探部隱伏礦體發(fā)出的極微弱直接信息的勘查地球化學(xué)理論與方法技術(shù)。這一定義最主要包含著這樣幾層含意：一是探測深度大，至少應(yīng)在百米以上；二是測量的是直接找礦信息；三是信息極微弱，通常在ng/g以下。按照這樣的定義，不妨可以考察一下在上面列舉的方法，究竟那此方法可以列入深穿透地球化學(xué)的研究領(lǐng)域？先將這此方法歸并一下：一類是與測量地氣中金屬含量有關(guān)的方法，如地氣法、地球氣納微金屬測量、氣溶膠測量、納米物質(zhì)測量等，這些方法都是基于氣體對金屬的搬運(yùn)，或認(rèn)為金屬具有類氣體性質(zhì)，那么無疑它們的探測深度是較大的，而且實踐中也證實在幾百米深的礦體上方存在氣體中異常顯示；如金礦上方就可以直接測定氣體中的金，這應(yīng)算作深穿透地球化學(xué)方法的一種。第二類是測定與礦體上方地壤中活動態(tài)的金屬有關(guān)的方法，如有機(jī)質(zhì)結(jié)合形式法（MPF）、熱磁地球化學(xué)法（TMGM）、酶提取法（ENZYMELEACH）、金屬活動態(tài)測量法（MOMEO）和活動態(tài)金屬離子法（MMI），這些方法探測的是直接指標(biāo)這一點是肯定的，但它們的探測深度到底是否足夠大，這一點已經(jīng)被越來越多的實例所證明，如MMI在700多米深的礦床上方可以有效地圈出異常。第三類電地球化學(xué)方法，探測的是直接指標(biāo)這一點是無容置疑的，但它的理論基礎(chǔ)卻一直是頗引起爭議的話題，如果按照它的電化學(xué)遷移機(jī)理，根本就無法實現(xiàn)較大深度的探測，但實際上它的探測深度又是很大的，所以有人認(rèn)為它提取得只不過是通過其營力早已被搬運(yùn)至地表的離子。第四類植物測量方法，從傳統(tǒng)的植物測量的理論來講，通過植物根系抵達(dá)礦體對元素的吸引而在植物體中得到富集。如果按照這樣的解釋植物的根系最多只能達(dá)到幾十米的深度，所以植物測量在一開始提出時的明確指出是為了探測50米深以內(nèi)的礦床。按照這一理論植物測量不能列入深穿透的范疇。但植物的吸收不應(yīng)該限于根系所能抵達(dá)到礦體深度對成礦元素的直接吸收，還應(yīng)該包括植物根系對被其他營力搬運(yùn)至地表或近地表后成礦元素的再吸收。所以從這個意義上講植物測量也應(yīng)列入深穿透地球化學(xué)研究范疇。第五類水化學(xué)方法盡管地下水可以達(dá)到很深的部位，但象一些干地旱地區(qū)潛水面很深，這樣無法將元素搬運(yùn)至地表，所以水化學(xué)是否能探測很大深度，還沒有足夠的資料證明。所以以暫時不列入其中。第六類氣體測量法，盡管它探測的深度可以很大，但它測得的指標(biāo)是簡接信息，無法判斷深部到底是由構(gòu)造還是由礦引起的。并且也無法回答是由何種礦引起的，異常具有多解性，故不能列入深穿透地球化學(xué)范疇。深穿透地球化學(xué)的研究內(nèi)容一研究異常的形成機(jī)理地表覆蓋物中形成疊加含量異常的機(jī)理無非有下列幾種：①風(fēng)化過程中元素的物理和化學(xué)釋放；②離子擴(kuò)散作用；③氧化還原電位梯度；④蒸發(fā)作用；⑤毛細(xì)管作用；⑥植物的根系吸收作用；⑦地下水循環(huán)；⑧氣體搬運(yùn)。二異常模式的特征各種方法目前所發(fā)現(xiàn)的礦體上方異常模式有以下幾種：頂部異常，雙峰異常，三峰異常，多峰異常；組合異常。三每種方法的適用范圍CHIM(電地球化學(xué)方法）MMI（活動態(tài)金屬離子法）提取的是離子態(tài)的形式，故對那些易呈離子形式的金屬元素，像賤金屬和多金屬礦化比較有效；MOMEO(金屬活動態(tài)測量)提取的不僅只是離子態(tài)的形式，還包括超微細(xì)的金屬，故對于不宜形成離子形式的金礦效果較好；MPF(有機(jī)質(zhì)結(jié)合形式法)方法只能提取有機(jī)質(zhì)集合形式的金屬，所以對有機(jī)質(zhì)發(fā)育地區(qū)效果較好；CHIM由于受到儀器和供電條件的限制，無法應(yīng)用于區(qū)域工作；GEOGAS的積累提取也無法應(yīng)用于大規(guī)模的區(qū)域工作，而快速動態(tài)提取NAMEG(地球氣)就可以應(yīng)用于區(qū)域找礦工作。四探測深度現(xiàn)在對這些深穿透方法到底能探測到多大深度，能否利用異常的強(qiáng)弱和形態(tài)及元素組合來推測礦體的埋深是大家普遍關(guān)心的問題。因為這直接涉及到能否對礦體實現(xiàn)三維定位的問題。人們都知道地球化學(xué)方法只能實現(xiàn)對礦體的二維定位，即平面定位，而無法實現(xiàn)深度定位，如果要達(dá)到真正意義上的深穿透，就必須做到這一點。深穿透地球化學(xué)要做到這一點，恐怕還有很長的路要走。氣體與流體地球化學(xué)方法一氣體地球化學(xué)方法氣體地球化學(xué)方法是利用氣體物質(zhì)進(jìn)行找礦的方法。嚴(yán)格地講這種氣體測量是測定本身呈氣體的元系或分子，如CO、SO、烴類氣體、汞蒸氣和氡的氣體等。這些氣體都是金屬礦的簡接指標(biāo)，而新發(fā)展起來的“地氣”測量是測定氣體中的金屬，這些金屬本身并不是氣體形式，只不過以某種方式存在于氣體中，所以氣體地球化學(xué)測量不應(yīng)包括“地氣”測量。氣體測量包袱汞氣測量（CO、SO、HO）烴類氣測量和放射性成因氣體測量。氣體測量從其開始提出與發(fā)展帳目標(biāo)很明確就是要找尋在厚層覆蓋物理埋藏下的礦床。氣體測量中研究最多應(yīng)用最廣也最成功的是汞蒸氣測量。為汞氣測量奠定了理論和方法學(xué)基礎(chǔ)的早期有影響的著作是由薩烏科夫（1946）所著的《汞的地球化學(xué)》一書。跟隨薩烏科夫的思想，前蘇聯(lián)工作者于20世紀(jì)律50年代開始嘗試用比色法測定汞，并在汞礦上方發(fā)現(xiàn)了汞礦異常，在金屬硫化物礦床上方發(fā)現(xiàn)汞的氣體分散暈，其后前蘇聯(lián)的Fursov等進(jìn)行了大量的研究工作，并對前蘇聯(lián)的工作進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述（Fursov等，1990）。薩烏科夫著作于1955年謝學(xué)錦翻譯介紹給中國讀者后，中國的鄭康樂（1959）率先在中國開展了應(yīng)用汞氣測量找礦的試驗，但直到20世紀(jì)70年代后中國的許多研究工作者莫根生（1979、1981、1982、1984）、衛(wèi)敬生（1981）、鄭康樂等（1982）伍宗華等（1981、1994）、李生郁等（1981）作了大量從理論到應(yīng)用和儀器研制等的系統(tǒng)性研究。在西方國家最早作此項工作的是Hawkes等（1962）及James等（1964），美國地質(zhì)調(diào)查所的McCarthy等（1969、1972、1986）、Hinkle（1984）。Klusman（1993）在其著作“Soilgasandrelatedmethodsfornaturalresourcesexploration”中的對這些工作進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。Fursov(1990)概括了汞氣測量在前蘇聯(lián)的應(yīng)用。他們報道了在70多個已知礦床上方所進(jìn)行的試驗，都取得較好的反應(yīng)。并在一些未知區(qū)根據(jù)汞異常進(jìn)行鉆探，發(fā)現(xiàn)了新的隱伏礦床。實例一是他們在一破碎帶利用汞氣測量成功地發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦床。其上方雖發(fā)育有原生暈，但被20-40米厚的運(yùn)積物所掩埋，故地表土壤測量不能發(fā)現(xiàn)Pb、Zn、甚至Hg的異常。而汞蒸氣測量卻能在地表發(fā)現(xiàn)清晰的異常。根據(jù)汞蒸氣異常進(jìn)行鉆探打到地下地700-900米深的礦體。另一例是產(chǎn)于火山巖中的銅礦床（主要是黃銅礦）上覆蓋有300余米在成礦后沉積的灰?guī)r及沙巖。根據(jù)地表發(fā)現(xiàn)的汞蒸氣異常打到了隱伏礦床。從文獻(xiàn)報道中，汞氣測量被用于金礦勘查的首例是McCarthy（1972）在Nevada（1972）州Cortez分散侵染型金礦所作的汞氣測量實例。該礦上方被厚30米的沖積物所覆蓋。汞氣的采集是使用在塑料蓋底部放置金絲，采集時間兩個小時，使用無火焰原子吸收分析。測出的汞高含量帶與金礦的分布非常吻合。前蘇聯(lián)在一個已知金礦所做的試驗實例（fur-Sov,1990)該金礦被40米的黃土覆蓋，土壤中氣態(tài)汞測量很好地揭示了礦體的存在，他們的采樣技術(shù)是使用采樣器在深0.5-0.7米的位置抽取氣體，通過濾膜進(jìn)入金絲管中，汞被金絲捕獲然后再將汞從金解吸附，用無火焰原子吸收分析。異常含量范圍一般在15~20pg/L背景含量在5~10pg/L。我國伍宗華等在山東倉上利用汞氣測量發(fā)現(xiàn)構(gòu)造交會帶，山東六隊根據(jù)這一線索進(jìn)行進(jìn)一步的工作發(fā)現(xiàn)了大型倉上金礦（伍宗華，1994）從上述實例看來，汞蒸氣測量似乎已可以完全解決被厚層運(yùn)積物或厚層成礦后巖及火山巖覆蓋下隱伏礦床的找礦問題。其實不然，汞蒸氣測量的發(fā)展道路一直坎坷不平，在不同地區(qū)應(yīng)用的效果差異很大，各種報道互相矛盾，過去一直把這種情歸之于不同地區(qū)氣候、季節(jié)性變化、地表覆蓋物性質(zhì)有關(guān)。Klusman(1990)認(rèn)為汞蒸氣測量除對汞礦外實際上一種間接的找礦方法，最近的一種新看法是汞蒸氣并不是來源于各種礦石中的伴生礦物，而是來源于斷裂構(gòu)造和破碎帶，因而汞蒸氣測量可以非常有效的圈定隱伏的構(gòu)造。但圈定的構(gòu)造可以是含礦的，也可以是不含礦的。在一般情況下，只要有礦化就有汞異常（因為礦化都與一定的構(gòu)造有關(guān)），但反之確不成立。這似乎可以滿意地解釋在不同地區(qū)應(yīng)用汞蒸氣測量結(jié)果出現(xiàn)的撲朔迷離的現(xiàn)象。由于氣體能夠從地下深部向上遷移數(shù)十、數(shù)百米甚至更大的距離，因而在20世紀(jì)70~80年代不少勘查地球化學(xué)家認(rèn)定氣體測量是解決深部找礦的最有遠(yuǎn)景的途徑。進(jìn)行了大量的研究工作，不僅研究汞蒸氣，而且研究其他從深部上升的氣體，包括CO2、⊿O(氧耗量)、COS、H2S、CH4以及正在開始的甲基化元素如：甲基硫、甲基砷等。這些氣體與礦體的關(guān)系更為復(fù)雜，其中涉及許多化學(xué)的、生物化學(xué)的、微生物化學(xué)的過程。二流體地球化學(xué)方法流體作為成礦物質(zhì)的搬運(yùn)載體和搬運(yùn)動力，記錄了成礦過程的動力學(xué)條件及與成礦有關(guān)的各種信息。過去地球化學(xué)家對流體的研究主要是為了研究礦床成因和成礦的物理化學(xué)條件。而直接用于找礦的研究卻做得很少。但近年來，由于對流體在成礦作用中的意義獲得更深入的認(rèn)識，以及分析技術(shù)的改進(jìn)和高靈敏度儀器的出現(xiàn)，使得流體應(yīng)用于找礦逐步得到重視。就目前而言，對利用流體進(jìn)行找礦，還只停留在研究流體包裹體的物理化學(xué)條件、流體的成分進(jìn)行簡介的找礦。而直接研究流體中的成礦元素進(jìn)行找礦目前的工作相當(dāng)有限。流體在礦產(chǎn)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1應(yīng)用流體的數(shù)量和形狀，熱液礦床通常與大量流體流過周圍巖石有關(guān)，所以礦體周圍由于流體的作用形成重結(jié)晶帶，越靠近礦體中心部位，流體的數(shù)量隨之增加。（Yermakov,1966）。許多研究者發(fā)現(xiàn)流體數(shù)量與礦化規(guī)模有直接的聯(lián)系（Chivas,1977;Rankin,1983;Burlinson,1983;Rankin,1988）。謝奕漢的研究發(fā)現(xiàn)有礦和無礦流體的形狀存在較大差別。2流體氣體分析，許多熱液礦床都有明顯的流體化學(xué)組成，富含某些氣體。Shepherd等（1991）對黑色頁巖金礦的研究發(fā)現(xiàn)含金礦體流體中CH2和N2的含量明顯高于不含金石英脈，在與區(qū)域變質(zhì)巖石同時形成的石英脈中，N2/（CH4+CO2+N2）的比值要低。Burlinson等（1991）的研究表明金礦化與流體中富含CO2有關(guān)，流體中CO2的含量可用于圈定礦體。Kesler（1992）預(yù)言：流體分析技術(shù)在不久的將來應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查的觀點將更加明朗，并且應(yīng)用將更加廣泛。他說流體氣體分析之所以會成現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查有吸引力的方法，主要有如下幾原因：流體氣體分析能夠提供對流體化學(xué)和成礦機(jī)制的洞察，從而能夠識別一組相類似的地質(zhì)環(huán)境中哪一種更有利于成礦；其次流體氣體分析樣品比其它樣品更均勻，可以避免貴金屬分析由于粒度效應(yīng)造成的分析誤差；最后，流體氣體分析可以圈定成礦熱系統(tǒng)的范圍和幾何狀，提供了追蹤熱液系統(tǒng)中心礦化部的方法。3流體中固相微區(qū)分析，利用電子探針或激光探針發(fā)現(xiàn)成礦流體中載有成礦金屬固體相（Ea-Dington,1974;Sawkins等1981；Chryssoulis等1983；Rankin等1990）。4流體微量元素定量和半定量分析，ICP-AES和ICP-MS為流體中微量元素的分析提供了快速、靈敏和多元素測定的手段，許多研究者已經(jīng)開始將這些技術(shù)應(yīng)用于流體中微量元素測定研究（Alderton等1982；Rankin等1990；Alderton等1992）。這些方法在流體微量元素測定中的應(yīng)用無疑將為把流體分析技術(shù)直接用于礦產(chǎn)勘查成為可能。但到目前為止，還沒有將分析流體中的金等元素直接用于金礦勘查的報道。Shepherd等利用質(zhì)譜分析英國北威爾士的Dolgel-Lau金礦帶中的石英包裹體中的流體氣體，發(fā)現(xiàn)含金流體與不含金流體中的氣體有明顯的差別。含金石英與不含金石英相比，流體中CH2和N2的含量要明顯偏高。流體中氣體含量與礦脈的含礦品位存在明顯的對應(yīng)關(guān)系。在與區(qū)域變質(zhì)巖石同時形成的石英脈中，N/（CH4+CO2+N2）的比值要低。目前對流體的研究大都還是局限于對流體包裹體的研究。實際上地球內(nèi)部存在大量廣泛分布的宏觀流體已經(jīng)被越來越多的證據(jù)所證實，并有研究者開始從更廣泛的意義和范圍提出許多新的見解（杜樂天，1996）。對大規(guī)模流體的研究有助于大型礦床的預(yù)測和成因探討，并且許多國內(nèi)外的學(xué)者已經(jīng)開始這一工作（何知禮，1994；季克儉等，1994）。先后工作或考察過的金礦集中區(qū)有：黑龍江的佳木斯地區(qū)、吉林夾皮溝地區(qū)、遼寧的丹東地區(qū)、山東膠東地區(qū)和魯西地區(qū)、河北張家口地區(qū)、河北金廠峪地區(qū)、河南小秦嶺地區(qū)、甘肅北山地區(qū)、內(nèi)蒙赤峰地區(qū)、山西大同（五臺地區(qū)）地區(qū)、滇-桂-黔金三角地區(qū)（微細(xì)粒浸染）。危機(jī)礦山找礦要重視成礦地質(zhì)背景的研究任何礦床都是區(qū)域地殼綜合演化的結(jié)果，因此成礦地質(zhì)背景的研究不僅是礦床地質(zhì)研究的重要內(nèi)容，也是找礦地質(zhì)研究的重要內(nèi)容。長期以來在礦山找礦的過程中不少人只注意礦山地質(zhì)的局部地段，沒有從宏觀上把握礦山找礦的潛力，往往找礦收效甚微。構(gòu)造、巖漿巖、老地層構(gòu)造、巖漿巖和老地層是中國東部地區(qū)金礦成礦必不可少的條件，可能有人認(rèn)為，這個誰都知道，我在這里講的構(gòu)造、巖漿巖是指在統(tǒng)一地質(zhì)背景下，統(tǒng)一應(yīng)力場的產(chǎn)物，也就是說，構(gòu)造、巖漿活動、及成礦是相匹配，地球內(nèi)動力是一致的，老地層是指Ar、Pt1的中高級變質(zhì)巖。構(gòu)造：一般中、大型金礦（田）的就位，多受二、三級基底隆起與另一組深大斷裂構(gòu)造的交匯處控制。

礦床多定位于隆起區(qū)和沉降區(qū)（斷陷盆地）過渡帶，即隆起區(qū)的邊緣。

礦床內(nèi)礦體多定位于最小的斷裂構(gòu)造中。巖漿巖：巖體的產(chǎn)狀以巖株最佳，礦床多產(chǎn)出在巖體的外接觸帶，距巖體5km以內(nèi)。

巖體成巖與成礦時間相近，時

差多在10~40Ma以內(nèi)。

巖性以酸性巖為主，且為I型

成礦前后各類脈巖高頻率、高

密度產(chǎn)出。老地層（Ar、Pt1)：過去許多地質(zhì)工作者認(rèn)為，Au的豐度值比較高的一些老地層，如：泰山群、膠東群、桑干群、太華群、建平群、鞍山群、遷西群等。是金礦成礦的礦源層。15余年來筆者金礦找礦的實踐認(rèn)為：老地層必須經(jīng)過一個巖漿旋回，才能真正提供金的物質(zhì)來源。斷裂上下盤成礦問題：過去一般認(rèn)為，斷裂上盤成礦有利，但對金礦來說斷裂下盤對金礦成礦有利。過去一般認(rèn)為，斷裂交叉點對成礦有利。但對金礦來說，斷裂交叉點對成礦不一定有利。3近20幾年來世界超大型金礦的發(fā)現(xiàn)實例（1）美國卡林、金坑(GoldQuarry)金礦：上世紀(jì)60年代，地質(zhì)學(xué)家R.J.Robert提出，在內(nèi)華達(dá)州尤里卡縣的卡林(Corlin)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了逆斷層上盤的構(gòu)造窗中有微量金和伴生的As、Hg、Sb、Ti高異常帶。金礦化發(fā)育地帶往往是含炭質(zhì)較高的不純的碳酸鹽巖類和粉砂巖類，有晚于沉積圍巖的火山活動，并有低序次的斷層發(fā)育。紐蒙特礦業(yè)公司(NewMount)在槽、井探礦的基礎(chǔ)上進(jìn)行鉆探，結(jié)果在第三鉆就穿過25m厚、金品位34g/t礦體，金屬量110噸。1979年，在卡林鎮(zhèn)西北11km處發(fā)現(xiàn)了金坑金礦，平均品位1.519g/t，金屬量220t。該類金礦的形成條件：大規(guī)模的逆掩斷層，圍巖的巖石類型——碳酸巖類、粉砂巖類、硅質(zhì)巖類、(碧玉巖、燧石巖）凝灰?guī)r、或其它火山巖類。主要是多孔和裂隙發(fā)育的薄層狀巖石控制。成礦時代：從早前寒武紀(jì)到晚白堊世都有金礦產(chǎn)出，而以奧陶——泥盆紀(jì)冒地槽型海相沉積建造及優(yōu)地槽海相沉積建造夾火山碎屑沉積巖為多。圍巖蝕變：以硅化、高嶺土化、白云母化為主，所以，常常被人忽略。(2)麥克勞林（Mclaughline)金礦：美國加利福尼亞納帕縣境內(nèi)，舊金山西北20km。70年代末，霍姆斯塔克（Homestocke)公司為了保持在美國的金礦地位，研究對比了世界上大型金礦的地質(zhì)特征及成礦條件，以及各礦床的時空分布規(guī)律，據(jù)Au、Hg共存于同一成礦帶、同一礦區(qū)，甚至同一礦體以及在空間上、時間上和成因上的伴生關(guān)系，在一個老的Hg礦區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了Mclaughline金礦。這充分說明研究元素的地球化學(xué)性狀對地質(zhì)找礦的重要意義，該礦床為一細(xì)脈浸染狀淺成低溫?zé)嵋旱V床，產(chǎn)于前寒武紀(jì)深變質(zhì)巖中，伴生輝銻礦和辰砂，并含銀，Au：Ag：Hg=1：1：2。金的平均品位為4.712g/t，金屬量100t。重要啟示：原來為Hg、Cu、Ag、Pb、Zn等礦種的多金屬礦，應(yīng)重視深部與外圍伴生金的尋找。（3）赫姆洛（Hemlo)金礦：本礦床位于加拿大安大略省蘇比利爾湖的北岸馬拉松附近。本世紀(jì)40-50年代進(jìn)行過勘查和地質(zhì)填圖。70年代末，人們?nèi)韵Ｍ鶕?jù)以往的經(jīng)驗，預(yù)期在石英脈中找到金礦，但是該區(qū)都是硅化和絹云母化變質(zhì)火山沉積巖，沒有找到石英脈。1977-1978年安大略省地質(zhì)調(diào)查所在該地區(qū)又進(jìn)行了700多km2的地質(zhì)填圖，最后在赫倫灣原發(fā)現(xiàn)金的地點以西4km處，得到9.5g/t的分析結(jié)果，因而引起注意，放棄在石英脈中找尋金礦，轉(zhuǎn)而在硅化和絹云化變質(zhì)火山巖中找金。1981年1月科羅納（Corona）公司選擇靶區(qū)開鉆，同年12月獲得理想效果。到1983年末，就在戈爾登欽特礦段探明礦石儲量2165萬噸，金品位9.45g/t，金儲量207噸。同時科羅納公司又與泰克公司一起，在另一礦區(qū)探明礦石儲量1050萬噸，金品位10.9g/t，金儲量115t，拉克(Lack）礦產(chǎn)公司又在另一地段探明礦石儲量3810萬噸，其中2900萬噸金品位6.86g/t，獲金儲量200噸。赫姆洛金礦產(chǎn)于晚太古代（28-29億年）綠巖帶中，呈東西向大向斜向構(gòu)造。核部為變質(zhì)火山碎屑巖及變沉積巖，兩翼為基性火山巖。含礦層產(chǎn)于硅化和絹云母化變質(zhì)火山碎屑巖與變沉積巖的接觸帶上，巖石變質(zhì)程度較高，一般已達(dá)角閃巖相。主礦帶下部主要由塊狀重晶石組成，重晶石帶可能占全礦帶的一半，其余為黃鐵礦絹云母片巖。礦床特點是含Hg、Ti礦物組合，礦石的金屬礦物組分十分復(fù)雜，除上述黃鐵礦、重晶石外，還有輝鉬礦、輝銻礦、雄黃、雌黃、辰砂、毒砂、砷銻礦、自然砷、鈦鐵礦、磁鐵礦、自然金、方銻金礦以及其他銻砷鉛鉈等各種硫鹽礦物；（4）奧林匹克壩（OlympicDam)金銅鈾礦床：位于南澳大利亞州弗林德斯山西側(cè)的利克里克附近。1976年根據(jù)遙撼圖象分析對比區(qū)域地質(zhì)特征，采用航測和地面地質(zhì)、物化探測量發(fā)現(xiàn)。區(qū)域構(gòu)造受北西向奧林匹克壩地塹（或裂谷）控制，地塹長大于7km，寬4km多。含礦層為晚元古代淺變質(zhì)的花崗質(zhì)角礫巖和赤鐵礦層，花崗質(zhì)角礫巖即由含銅、鈾、稀土、金和銀的礫石組成，礦床至少有現(xiàn)兩次礦化作用。較老的礦化產(chǎn)生在沉積作用期間，沉積了層控型赤鐵礦，重晶石等，并可能與火山引起的地?zé)嶙饔糜嘘P(guān)，礦化受地塹控制，最大厚度達(dá)350m。后成的輝銅礦、斑銅礦和金礦化以及與之