应用地球化学复习

一、1、地球化学是研究自然界，主要是地球及其各组成部分的化学演化及其机理的科学。它作为一门独立学科形成于20世纪初，是化学与地质学之间的交叉研究领域2、应用地球化学就是将地球化学原理在相关领域的具体应用。在找矿勘查领域早先又名勘查地球化学或地球化学勘查3、地球化学背景区：未受成矿作用影响的地区。4、地球化学背景值：未受成矿作用影响的地区的元素含量值。可分为，全球背景、地球化学省背景、区域背景、局域背景。5、地球化学异常：天然物质中，某种地化指标与其地化背景比较，出现显著差异的现象称为地球化学异常。通常，人们把x+2σ称为异常6、地球化学指标是指能够用来找矿或解决某些地质问题地球化学标志（包括下述四个方面：单元素指示指标；元素组合；比值；环境指标。）7、土壤地球化学找矿是通过分析土壤中元素的分布，总结元素的分散与集中的规律，研究其与基岩中矿体的联系，通过发现土壤中的异常与解释评价异常来进行找矿的8、壤矿物质，包括原生矿物(如石英、云母等)和次生矿物(如高岭石、蒙脱石等)两大类，不同气候带不同类型的土壤中，土壤的矿物成份不完全相同。9、土壤的有机质，包括非腐植质(如蛋白质，碳水化合物，脂肪等)和腐植质两类有机物质。腐植质是微生物活动的产物，一般不易为微生物所分解，是土壤有机质的主体。10、指示元素的概念：天然物质中能够作为找矿线索，对解决某些地质问题具有指示作用的化学元素，称为指示元素11、克拉克值：元素在地壳岩石圈中的平均含量12、常量元素：组成物质主要结构和成分的元素，它们常占天然物质总组成的99%以上，并决定了物质的定名和大类划分13、微量元素：物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外，所有以低浓度存在的化学元素。其浓度一般低于0.1%，在大多数情况下明显低于0.1%而仅达到ppm乃至ppb数量级14、次要元素：在文献中单独出现时时与微量元素同义；当两者同时出现时，一般指含量为1～5的化学元素15、稀有元素：在低壳中分布量较低，但易于在自然界高度富集形成较常见的矿物和独立工业矿床的的化学元素。如REE、Nb、Ta、Be、Li、（W）等16、分散元素：在地壳中元素丰度低，并且其离子半径和电荷等化学性质与地壳中的高丰度元素(硅、铝、钙、铁、钾、钠等)相似的一类微量元素。因上述性质，它们在自然界中大多以*类质同像置换形式分散存在于高丰度元素的矿物中,从而很少形成自己的独立矿物和单独富集成为矿床。典型分散元素为锗、镓、钪、锶、镉、铷、铯等。17、单元素指示指标就是那些在周期表中可用于指示找矿的各种元素。（需要注意的是，不同矿种，甚至是同一矿种不同矿床类型之间，指示元素是有差别的）18、次生晕：地下深部形成的矿体、矿化及原生晕，和围岩一样在表生带经受各种风化作用，其中的元素随着矿物的破碎或溶解，都会向外迁移产生次生分散，而形成次生晕19、附属元素：地球化学性质与造岩元素有较大的差别，主要在火成岩中呈副矿物及其类质同像形式存在的化学元素。如Y、REE、Zr、Hf、Nb、Ta、U、Th等20、水系沉积物地球化学找矿：应用水系沉积物地球化学测量，了解水系沉积物中元素的分布，总结其分散、集中的规律，研究其与附近基岩中地质体的联系，通过发现异常与解释评价异常来进行找矿的21、环境指标是指一些反映成矿环境的指标，如Eh、pH、气液包裹体、成矿温度等22、实际材料图：是一种客观地反映地球化学找矿中采样点的位置、编号及样品分析成果等实际材料的图件。23、岩石地球化学找矿:是应用岩石地球化学测量了解岩石中元素的分布，总结元素分散与集中的规律，研究其与成岩、成矿作用的联系，并通过发现异常与解释评价异常来进行找矿的。24、成晕元素的迁移方式目前一般认为微量元素除少数情况下呈气相迁移外，主要呈液相迁移，在围岩中微量元素的液相迁移主要有渗透和扩散两种方式（渗透性迁移成晕规模较大，扩散迁移成晕规模小）25、渗透迁移是由于压力差而造成的。当围岩中存在着压力差时，作为溶质的成矿有关的组分与溶液一起沿着岩石的裂隙和孔隙流动而产生迁移。地壳不同深度的压力差是促使含矿溶液沿构造通道向上部岩层迁移的主要原因，而构造活动时岩层破裂产生的局部压力差，则能引导含矿溶液离开主要通道向围岩裂隙中压力低的各个方向迁移。27、扩散迁移就是由于浓度差引起成矿有关组分的迁移。当含矿溶液与围岩粒间溶液接触时，因为两者的浓度不同，成矿有关的组分由原来浓度高的成矿溶液，向浓度低的围岩粒间溶液方向迁移，直到浓度达到平衡为止。28、风化作用是成土的动力因素可分为三种类型：物理风化、化学风化及生物风化29、原生晕的形成，既受元素及其化合物地球化学性质的控制，又受构造、岩性条件及含矿溶液物理化学条件(主要是温度、压力，浓度)的影响。二、1、地球化学异常的分类:1）．根据异常值相对于背景值的高低分为：正异常，负异常2）．根据异常规模大小分为a．地球化学省，范围几千~几万k㎡b．区域异常，从数k㎡到几百k㎡c．局部异常，分布在矿体或矿床周围，几米到几百米。3）．根据异常与矿的关系分为：a．矿异常，细分为矿体（矿床）异常，矿化异常b．非矿异常，就是与矿体或矿化无关的异常，如成岩作用或人为活动引起的异常。4）．根据异常成因和赋存介质分为：a.原生异常，包括：原生晕，原生气晕b．次生异常，包括：土壤地球化学异常，水系沉积物地球化学异常，水文地球化学异常，生物地球化学异常，后生气体地球化学异常2、成晕元素的迁移方式(1)渗透迁移：由于压力差而造成的，当围岩中存在着压力差时，作为溶质的成矿有关的组分与溶液一起沿着岩石的裂隙和孔隙流动而产生迁移2)扩散迁移：由于浓度差引起成矿有关组分的迁移。当含矿溶液与围岩粒间溶液接触时，因为两者的浓度不同，成矿有关的组分由原来浓度高的成矿溶液，向浓度低的围岩粒间溶液方向迁移，直到浓度达到平衡为止。3、热液矿床原生晕的形成高浓度成矿溶液，在渗透迁移和扩散迁移的推动下，改变围岩的矿物组成和结构构造，产生近矿围岩蚀变现象，同时改变围岩的元素分布，特别是改变围岩中微量元素的分布，形成原生晕4、岩石地球化学测量的应用(1)、评价矿化带寻找盲矿体(a)研究成矿成晕过程，建立评价指标，指导盲矿寻找(b)研究晕的分带性，确定剥蚀程度，指导找盲矿(c)研究矿石及原生晕组份特征，预测矿石类型(d）研究原生晕的形成机理，预测深部矿化规模(2)、研究成矿地质条件和评价地质体的含矿性(a)评价地层的含矿性(b)评价侵入体的含矿性(c)评价断裂构造的含矿性（d)评价蚀变岩石的含矿性(3)、用于区域地质研究（a)地层的划分与对比(b)沉积环境的分析(c)侵入体的划分，对比和成因分析（d)变质岩原岩类别的判断5、研究铁帽组分，评价找矿意义(1)根据铁帽和原生矿石中各金属元素含量及残留比例的研究，预测原生矿石中元素含量和矿石的类型。(2)根据各种类型矿石铁帽金属元素组分特征的研究，确定评价指标，来预测铁帽的矿石类型。(3)利用多元统计分析的方法，一般认为多元统计分析的方法，能考虑多种影响因素，能提供更多的信息，能更好地划分铁帽类型，评价其含矿性。6、土壤测量的野外工作方法（1）、测网布设原则:1、根据工作性质确定线点距；2、根据矿种类型确定线点距；3、根据重点区、控制区、背景区确定线点距；4、根据矿体产状确定线点距。（2）、采样:1、富集层位试验与意义2、富集粒度试验3、样品取样量——根据分析目的决定4、取样记录的主要内容：最好是使用采样记录卡——内容包括工区、日期、天气、点线号、坐标、布袋号、采样位置与标志、样品性质、采样深度、潜在污染、取样点景观、植被、样源、土壤性质、土壤湿度、样品颜色、采样人、记录人等（3）、样品晾晒、加工、包装与运输:（a）晾晒方法—以阴干最佳，有些样品绝对不能用火烤（b）加工方法—木棒敲打（c）包装—牛皮纸、玻璃纸袋（d）运输—纸箱、木箱，无污染7、气体地球化学测量根本核心是通过检测、辨别、追踪和评价那些与矿床在成因及空间有联系的气态元素或化合物的地球化学异常信息，研究它们分布、分配和变化规律而进行找矿，以及解决其它一些问题8、主要异常模式1、不对称对偶双峰式这种模式的最大特点是：无论甲烷、乙烷、丙烷或是汞，在矿体上方（剖面上），它们均表现为不对称对偶双峰异常，一侧异常峰值高，另一侧异常峰值低，两异常峰分别对应于矿体地表投影的两侧，异常双峰之间的相对低值区与矿体的主要赋存部位或矿化主要富集地段相对应。相对地，烃类的高值异常峰分布于矿体倾斜方向的中下部，吸附相态汞的主要异常峰则偏向于矿体中上部或头部。两异常峰的距离越宽，指示矿体的产状越平缓，反之则越陡。一般来说，其两异常峰的对称性差异越大，表示矿体产状越大，反之则越平缓。平面上，这些指标异常表现为不对称的环带状或断续环带状。2、对称对偶双峰式这种模式与不对称对偶双峰式的异常特征很相似，区别仅在于本模式之两异常峰的异常值差异不大，而不对称对偶双峰式则呈一边高一边低的特点。因此，前者又可看作是后者的一种特例。3、顶端单峰式这种模式的特点是：剖面上，烃、汞等气体组分于矿体头部上方均显示为单峰异常，平面上则为块状、条带状、串珠状异常，异常分布区常与断裂构造的地表出露点（带）相对应4、烃类双峰、汞单峰混合式这种模式的特点是烃类组分具对偶双峰（可以对称，也可以不对称）异常特征，而吸附相态汞则表现为大片高值分布于烃类双峰异常间的相对低值区，两者具镶嵌结构。5、多峰（峰丛）式这种模式最明显的特征是烃类或烃类中某些组分和Hg在矿体上方呈多峰分布，根据这些异常峰与矿体的空间对应关系还可进一步细分为顶部多峰式和侧向多峰式两种。顶部多峰式的特点是两边部异常峰正好分布于矿体两侧，其他异常峰则分布于矿体地表投影之正上方。侧向多峰式的特点是其中某个异常峰分布于控矿构造地表出露点附近，其他异常峰则与矿体两侧的地表投影点相对应。9、直方图解法1．将参加统计的含量，由低到高按一定的含量间隔(或含量对数间隔)进行分组，分组数目在正常地区一般5-7个或更多，并统计各组样品的频率(或频数)。2．以含量(或含量的对数)为横坐标，以样品出现的频率(或频数)为纵坐标，绘制直方图。3．在频率(或频数)最大的直方柱中以左顶角与右邻直方柱相应顶角相联，以右顶角与左邻直方柱相应顶角相联，二连线的交点在横坐标上投影为Mo，即为所求的背景值Co(或背景值的对数值)。4．通过各直方柱柱面，作一钟形曲线，在Mo两侧曲线基本上相互对称。5．由频率或频数的极大值的0.6倍处，作一平行横坐标的直线，与曲线一侧相交，其横坐标长度即为σ(或logσ)。由Mo向右量取2～3倍的σ(一般取2σ)，该处所指示的含量(或其对数值)即为背景上限(或其对数值)。10、原始资料包括采样记录本、地质观察记录本，各种送样单，分析及鉴定报告、现场测定记录、测量成果、有关照片等，还包括各种统计数据，关于前人地质、地球化学找矿及其他收集得来的资料文献，也应逐——整理、登记造册11、区分矿异常与非矿异常，矿体异常与矿化异常：(1)对比已知矿异常和待判异常所处的地质条件和异常本身特点（异常形态、规模、强度、连续性、渐变性、元素组合、分带、元素对比值）做出判断。矿异常与非矿异常的一般特征：矿异常地质条件有利，异常形态比较规则，连续性好，规模较大，异常强度高，有浓集中心,有渐变的趋势，组分复杂，具明显分带。非矿异常地质条件不利于成矿，异常形态没有一定规则，连续性差，规模小，强度低，没有浓集中心，无明显渐变的趋势，组分简单，分带不明显。(2)研究异常中元素存在形式，采取偏提取技术区分矿异常和非矿异常矿异常主要呈硫化物相氧化物相，自然单质矿物，易提取。非矿异常主要呈硅酸盐结合相，吸附相，难提取。(3)总结工业矿体异常与非工业矿体异常特征的差异，区分矿体异常和矿化异常(4)应用数理统计方法（如判别分析、聚类分析）区分矿异常与非矿异常，矿体异常与矿化异常12、指示元素的分类：按对矿床所起的指示作用分为：通用指示元素，即能够指示多种矿床的元素，如Hg；直接指示元素，即直接指示某种矿床存在的元素；如Cu、Pb、Zn；间接指示元素，即间