勘查地球化学新进展

中国地质大学(北京)地球物质学专题勘查地球化学新进展汇报人：张成学2005年10月中国地质大学(北京)地球物质学专题一、勘查地球化学领域的拓展二、勘查地球化学新理论、新方法三、发展前景汇报内容：中国地质大学(北京)地球物质学专题勘查地球化学作为区域基础地质调查方法，与区域地质调查、航空物探一起为我国及世界矿产资源勘查做出了巨大贡献。为满足社会、经济发展需要，地球化学家们在关注矿产资源地球化学勘查研究的同时，也把目光转向多方面的应用地球化学勘查领域。一、勘查地球化学领域的拓展中国地质大学(北京)地球物质学专题一、勘查地球化学领域的拓展作为矿产资源勘查的主要方法之一，勘查地球化学经历了六十余年的发展和应用，积累了丰富的实践经验和一套较成熟的勘查方法，当我们更多地关注生态、环境及农业等方面可持续发展问题时，勘查地球化学自然地将自己融入其中，发挥出独特的优势，并在新的应用领域得到更进一步的发展。中国地质大学(北京)地球物质学专题新的应用领域主要有：1、生态地球化学2、环境地球化学3、农业地球化学以浙江省农业地球化学调查为代表，全国各省相继开展，规模不等。一、勘查地球化学领域的拓展中国地质大学(北京)地球物质学专题4、多目标地球化学包括生态、环境、农业、医疗卫生等综合研究目标。我国在多目标区域地球化学调查方面，将形成省区、大流域和全国性地球化学图，将建立中国超大数据库和信息系统，为农业、环保、土地、海洋、湖泊等各行业部门，为生态学、环境学、农学、土壤学、生物学、医学等各学科领域的研究提供基础资料和数据平台。一、勘查地球化学领域的拓展中国地质大学(北京)地球物质学专题一、勘查地球化学领域的拓展4、多目标地球化学依据国土资源部农业地质调查规划,将用大约10年时间(1999～2010年),完成全国260万平方公里面积的多目标区域地球化学调查。目前已完成约105万平方公里。测定54种元素指标及10余种有机地球化学指标,编制区域地球化学图及其他研究图件。同时进行水地球化学测量，测定21种元素指标，编制水地球化学图。中国地质大学(北京)地球物质学专题全国多目标地球化学勘查规划示意图一、勘查地球化学领域的拓展我国正在实施的多目标地球化学填图项目是一项融第四纪地质研究、矿产资源勘查、生态环境质量评价、土地利用、农业产和医疗卫生生服务为一体的综合性调查活动。中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法上世纪90年代，我国勘查地球化学工作者在国家攀登项目“找寻难识别及隐伏的大矿、富矿的新战略、新方法、新技术”基础性研究过程中，提出了寻找隐伏矿的深穿透地球化学新理论、新方法及追踪巨型矿的谱系树方法和地球化学块体的新理论。中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法1、深穿透地球化学理论与方法深穿透地球化学方法是指能够有效探索数百米以下隐伏矿床的方法(如被冲积物、冰积物、风积物及成矿后沉积的沉积岩或火山岩掩埋的矿床)。这些方法包括瑞典Kristiansson与Malmqvist首先提出的地气方法，美国Clarke等人提出的酶提取方法，前苏联的电地球化学方法、元素有机态法，澳大利亚Mann等人提出的活动金属离子法，以及我国提出的金属活动态法。(Deep-penetratingGeochemistry)中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法1、深穿透地球化学理论与方法这些方法的共同特点是：（1）探测深度大，可达数百米；（2）所测量的主要是直接来自深部矿体的直接信息；（3）这种信息极为微弱，往往在亿分之几至百亿分之几；（4）但这种微弱信息反而更可靠，因为常规化探中起干扰作用的物质发不出这种信息。中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法1、深穿透地球化学理论与方法深穿透的理论基础主要有地震泵、大气压泵、冬季呼气、CO2发生器等驱动活动态金属向上迁移的理论、中国近年提出的地球气搬运活动态金属的理论等，提出了一个新的以地球气为主的活动态元素向上迁移的多营力接力搬运模型。同时测试分析技术精度的不断提高(如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的应用)、测试分析方法的不断改进也为深穿透方法提供了技术保障。中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法深穿透地球化学应用实例目前我国深穿透地球化学方法已经有规模地应用于矿产资源勘查工作中。1）东天山战略性深穿透地球化学调查中，在吐哈盆地圈出2个有可能发现大型隐伏铀矿的靶区，为我国寻找可地浸砂岩型铀矿提供了重要的找矿线索。2）哈密金窝子金矿区深穿透地球化学详查实验，柠檬酸铵盐酸氢胺提取(FMM)和电提取在矿体上方都有非常好的异常显示，异常值与背景值的比值可达5倍以上。中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法新疆东天山地区U、Mo的地球化学异常分布图中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法2、地球化学块体理论这一理论，是基于我国20多年来区域地球化学勘查所取得的海量水系沉积物元素分析数据提出的，并与板块构造模式相吻合。这种水系沉积物中的宽阔的地球化学模式是由岩石或土壤中的金属元素在地表风化过程中迁移到河流中的，它们是富含某种或某些金属元素的巨大岩块在地表的显示。如果假定给出一个岩块的厚度，那么就能够计算出整个岩块中金属的供应量，通过剖析它的内部结构就能够追踪金属聚集形成矿床的踪迹。中国地质大学(北京)地球物质学专题将面积大于和等于地球化学省的范围的巨大岩块定名为地球化学块体(谢学锦)。这种“地球化学块体”是原始地球的不均一性以及地球从起始演化到现在的过程中元素的分布再分配的最终结果的体现。二、勘查地球化学新理论、新方法2、地球化学块体理论中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法2、地球化学块体理论中国地质大学(北京)地球物质学专题用比例尺放大和提高异常下限的方法将巨型地球化学块体分解成若干个巨大的子块体及更多个较小的子块体。用一种谱系树图解方法来定量显示元素的逐步浓集，在构建这种谱系树时采用一种特殊的编码系统来标出不同浓度水平子块体，这样可以一目了然地追索各个矿床及子块体在漫长地质历史上演化与浓集的线索。二、勘查地球化学新理论、新方法地球化学块体方法—谱系树法2、地球化学块体理论中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法2、地球化学块体理论在整个地球演化的漫长历史时期，运用地球化学块体的概念和方法技术能够追踪地球形成时金属供应量的分布、再分布和逐步浓集直至形成矿床的过程，而且能够清晰地描绘出整个矿床形成阶段尤其是“最后阶段”形成矿床的成矿物质供应源、浓集的路径和成矿的场所。地球化学块体概念和方法技术的研究将能够为推动矿床学和区域成矿学的发展提供动力。中国地质大学(北京)地球物质学专题基于地球化学块体的概念发展建立起来的新的矿产勘查战略能够解决世界范围的矿产资源潜力评价和矿产勘查问题，尤其是适合于在发展中国家进行。二、勘查地球化学新理论、新方法2、地球化学块体理论中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法2、地球化学块体理论在世界矿产资源潜力评价上，采用采集泛滥平原沉积物的“极低密度”(1组合样/1000-2000km2）地球化学填图方法，目的是圈定出地球化学域或地球化学巨省。在一些发展中国家进行矿产勘查时，可以采用“超低密度”（1组合样/100-400km2）地球化学填图方法，圈定尺度为地球化学省或更大范围的地球化学块体。进一步详细解剖勘查工作将在后续的工作中进行，来逐步缩小勘查靶区。地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法地球化学块体方法应用实例长江下游南京及武汉市沿江两岸已圈出了非常明显的高Cd含量带。前人根据有限资料研究认为异常源来自汉水流域，或全为两市区工农业污染造成。现依据地球化学填图中全国Cd元素分布图，可使研究者开阔眼界，看到上游川滇黔桂约100万km2的巨大的Cd的地球化学域的存在。这就给研究者提供许多值得深入研究的课题，包括研究沿江各处每年沉积速率，下游的Cd异常的自然与人为来源及各自所占份额，Cd在整个地球化学生态系统中的迁移转化，从而评估Cd对人类健康的危害程度，制定如何部署减轻危害或修复的方案等等。中国地质大学(北京)地球物质学专题二、勘查地球化学新理论、新方法地球化学块体方法应用实例已完成的《我国东部地区地球化学块体内矿产资源潜力预测》和《中国中西部地区地球化学块体内矿产资源潜力预测》项目圈定了一批具组合特征的金、银、铜、铁、铅、锌、钨、锡、锑等14种元素的地球化学块体，编制了我国东部和中西部地区金、银、铜、铅、锌、钨、锡、锑、汞、铬等10种元素地球化学块体分布图（1:500万）。圈定了主要成矿元素远景区及靶区，提出了矿产资源勘查工作部署建议。中国地质大学(北京)地球物质学专题1）立足于地球化学填图—区域性、国家性、全球性的，随着新理论、新方法的不断发展，将使过去从事应用地球化学研究的物理、化学、生物及地学出身的工作者扩大眼界，发现更多研究局部难以发现的问题；2）需要多学科的融合，使多年从事地球化学填图的勘查地球化学工作者得到其他应用地球化学工作者的合作，使研究工作更加深入；三、勘查地球化学发展前景三、勘查地球化学发展前景3）多学科的融合还需要有规模的综合科学计划，使填图、研究、调查、勘查、工程一体化，使应用地球化学能更好地解决资源、环境、农业、生态等领域中的问题，并使这一学科本身得到发展。中国地质大学(北京)地球物质学专题1汪明启，从勘查地球化学到应用地球化学，物探与化探，2005,4.2谢学锦，王学求，深穿透地球化学新进展，地学前缘，2003,3.3谢学锦等，地球化学块体-概念和方法学的发展，中国地质，2002,8.参考文献：中国地质大学(北京)地球物质学专题谢谢!汇报结束欢迎交流