02-03-谢淑云背景和异常

勘查地球化学的主要工作步骤：确定采样对象建立采样方法样品前处理样品测试数据处理与制图异常解释与评价异常查证勘查地球化学核心内容地球化学背景和异常[e-mail]主要内容：地球化学元素分布的不均一性地球化学背景：背景值、背景上限、背景下限地球化学异常：概念、地球化学晕、特征参数和地球化学标志第一节地球化学元素分布的不均一性►含量非均一：组成地壳的各类化学元素在平均含量上有极大的差异►空间非均一：化学元素的含量分布在空间上的分布具有明显的差异►时间非均一：在时间上与地壳演化历史上化学元素的分布表现出明显的差异性►(1)元素含量分布不均一C0.1ppm0.1-1ppm1-10ppm101-102pm102-103ppm103-104ppm104ppmVarUTaBeLuTmThTbReHoEuInWPrHfBiSbRhTlAuSmYbErCsAgGdLaNbDyHgINdIrOsPdCeCdRuBMoPtLiYSnAsTeRbBaPbBrZrScSrGaFeSeGeVFCuZnTiCoKPMnCrNNaAlCaNiHCSMgSiOClMeanCIabundances(byweight)basedonCImeteoritesinSolarSystem(DatafromPalmeandBeer,1993)►(2)元素空间分布不均一1不同区域元素含量不同：地壳上不同的区域，某些元素的平均含量亦明显不同。比如，有的区域富集某些特征元素，这些元素在该区域的平均含量将高于地壳中的平均克拉克值；而这种元素在有的区域可能相对贫化，其平均含量极其低微，甚至低于它在地壳中的平均克拉克值。6507007508008509009501000105010701100GeochemicalLandscape►(2)元素空间分布不均一2即使在同一个区域，元素的分布也不均一：♣金的分布、铜的分布♣成矿带――矿田――矿床――矿石－－矿物CuconcentrationgloballyInaore-fieldInaore-bodyInaore-complexInaore-mineral元素含量在微观尺度上的分布特征（Zhang,etal.,1999）Spatialdistributionofelements(As,S,Fe,Si)onpyritesurfacesfromorebodyNo.1ofJinyagolddeposit.Graylevelrepresentstherelativeelementconcentration.Theimageswereconvertedfromthecolorphotographsproducedbyproton-microprobescanning►(2)元素空间分布不均一元素含量在微观尺度上的分布特征：陆琦等(2001)研究了块状矽卡岩中石榴石等矿物表面Sn,W,Bi等元素的分形分布,证实了Sn等元素的质量分数在矿床宏观分布上和矿物内部微观分布上,均具幂律分布规律,即具分形时-空结构石榴石电子探针分析位置右半部行距20um,点距10um局部由于有裂隙未分析石榴石SnO2面分布图ln(s/m)与ln[w(SnO2)/%]关系►(2)元素空间分布不均一►(3)元素时间分布不均一成岩时期雪峰-四堡期加里东期海西期燕山期研究岩体数6114362272SiO2（％）69.370.5371.2372.76K2O293.864.364.74Nb15212135Ta3648TR（总量)208209152256WO32.872.795.16Li675896Rb190214358我国华南不同时期花岗岩中元素含量特征成岩时期雪峰-四堡期加里东期海西期燕山期研究岩体数6114362272Be1.61.65.4Cs1616152.5F7267921388Sn15152542Cu28271838Pb33373654Cr129614628V8751616Co104.61地壳中化学元素含量分布的差异性，在时间上，在地壳的演化历史上也表现出来。例如华南地区不同时代的花岗岩其微量元素的平均含量，就显示出明显的差别。时代较老的雪峰期与加里东期的花岗岩较为富集亲铁元素Cr、Ti等；而时代较新的燕山期花岗岩则富含W、Sn、Be等。元素时空不均一分布与矿产资源的不均一分布第二节地球化学背景由于地壳中化学元素在区域分布上的差异性，因此形成化学元素分布的地球化学背景及异常。whatwherewhenwhohowwhy第二节地球化学背景拓展第二节地球化学背景地球化学背景区:从找矿的角度，化探中将未受成矿作用影响的地区叫做背景区（或正常区）地球化学背景:在背景区内各种天然物质中（如岩石、土壤、水系沉积物、地表水、地下水、植物和空气等）各种地化指标（如元素和同位素含量和比值、pH、Eh值、温度等）的数值称为地球化学背景由于各种天然物质中各种地球化学指标的不均匀性，所以地球化学背景往往不是一个固定的数值，而是在一定范围内起伏变化的一系列数值。第二节地球化学背景C不同级次的背景全球的背景值地球化学省的背景值局部的背景值区域的背景值地球化学省(Geochemicalprovince)范围可达数千至数万平方千米或更大，由地壳形成与演化的地球化学差异而引起的与地壳平均化学成分显著不同的块段。是规模最大、含量水平最低的异常。地球化学省经历了地球早期历史中的分异作用，或者大规模的岩浆、沉积、变质与混合岩化作用的改造，同时在表生作用过程中把这些特征传递给某些表生天然物质中。第二节地球化学背景应用地球化学精品课程武汉2007.4地球化学省第二节地球化学背景背景区元素含量总是在上限Ca和下限C1之间变动，接近C1或Ca含量值的样品是少数，大多数接近平均值。元素含量的背景分布图CaCl第二节地球化学背景第二节地球化学背景不同时代的花岗岩体中Sn的含量尽管为世界酸性岩中Sn的平均含量的好几倍甚至十几倍，仍属于背景的范围♦1、概念♦2、地球化学晕♦3、地球化学异常的分类♦4、地球化学异常的参数值♦5、异常下限的确定♦6、地球化学异常的解释与评价♦7、地球化学异常的查证第三节地球化学异常概念：地球化学异常区是相对于地球化学背景区而言的，是指与地球化学背景区有显著差异的元素的含量富集区或贫化区。异常值：在异常区内，各种自然介质中指示元素的含量与周围的背景区有明显的差异，那么该指示元素的含量值称为地球化学异常值，简称异常值。1、地球化学异常1、地球化学异常2、地球化学晕我们把太阳或月亮周围出现的这种光圈叫晕.太阳周围出现的光圈叫日晕,月亮周围出现的光圈叫月晕,这是一种比较常见的气象现象.晕圈的颜色一般是内红外紫的、成彩色光环.月光通过云层中的冰晶时,经折射而成的光在月亮周围形成光圈.有时也呈银白色光圈.这些晕其实就是卷层云.月晕有大圈,也有小圈,只在月亮边上出现月晕2、地球化学晕地球化学分散晕(geochemicaldispersionhalo)定义：也称为地球化学分散晕，简称分散晕或晕。这是一种局部性异常，指在矿化体或其他地质体周围的天然介质中,与其有成因联系的元素,在内生或表生地球化学作用下,形成的一种在空间上具有一定几何形态、在浓度上具有规律性梯度变化的一种特殊形式的地球化学异常。根据成因,可分为原生晕和次生晕。2、地球化学晕原生晕：如同矿床或矿体的形成一样，是由于成矿元素及其伴生元素迁移富集而形成的；局部的岩石地球化学异常称为原生晕,理解为在成岩成矿作用的影响下，在矿体附近围岩中所形成的局部地球化学原生异常地段.次生晕：在表生作用下，由于矿床或其原生晕的表生破坏、元素的迁移，在矿体及其原生晕的附近疏松覆盖物中形成的次生地球化学异常地段，次生晕能在一定条件下反应矿床即原生晕的存在。ppmCu100806020400砂页岩绿泥石化砂页岩砂页岩异常下限背景值2、地球化学晕是如何形成的？3、地球化学异常分类异常的形成：地球化学异常的形成主要是由于元素的集中与分散的结果，究其原因有以下各点：1成矿作用2非矿化的其他地质作用3非地质作用，如人为的干扰与污染等4其他地球化学研究中造成的（如采样、样品加工及分析等）3、地球化学异常分类异常形成环境——内生异常、表生异常异常形成关系——原生异常、次生异常（分散流、水成）异常时间关系——同生异常、后生异常异常介质关系——岩石,土壤,水系沉积物,水文,气体,生物异常形成意义——矿致异常,分散矿化带,非矿异常,假异常异常形成规模——地球化学省（N×1000～N×10000km2）区域地化异常（N×10～N×100km2）、局部异常、点异常（指纹）异常出露情况——显露异常、隐含异常异常含量变化——高值异常,低缓异常,正异常,负异常（贫化）3、地球化学异常分类⑴根据异常形成的环境条件可分为内生异常和表生异常两大类。3、地球化学异常分类⑴根据异常形成的环境条件可分为内生异常和表生异常两大类。3、地球化学异常分类表生地球化学异常的差异元素含量3、地球化学异常分类⑵根据异常与矿体形成的相对时间关系可以分为原生异常和次生异常。原生异常：主要是指在岩浆作用、变质作用、气成作用及热液作用等内生地质作用过程中形成的地球化学异常，以区别于表生作用所形成的次生异常。在目前众多勘查地球化学文献中，对于沉积岩中的地球化学异常亦称为原生异常。这样原生异常的涵义不仅仅是“内生作用”中形成的异常，而且包括沉积作用所形成的异常，所以，从广义上说，原生异常是指赋存于固化岩石中的地球化学异常。次生异常：是指表生作用中所形成的地球化学异常。这类异常赋存于地表的疏松物、水系沉积物、水、空气和植物体等介质中。3、地球化学异常分类对于次生异常，按其赋存介质及其与异常源等的空间关系，可以进一步细分为：★残积-坡积异常：残积-坡积次生晕，或简称次生晕★分散流：沿异常源所在汇水盆地的水系分布★水文地球化学异常：赋存于地表水与地下水中的地球化学异常★生物地球化学异常：赋存于生物（主要是植物）中的地球化学异常★气体地球化学异常：以气体状态存在的地球化学异常还有一些次生异常,如赋存于冲积物,塌积物,湖积物及风积物中的异常等3、地球化学异常分类⑶根据异常与其赋存介质形成的相对时间关系可以分为同生异常和后生异常。同生异常——异常物质与其赋存介质同时形成。后生异常——异常物质在其所赋存的介质形成之后以某种方式进入而形成的地球化学异常。3、地球化学异常分类⑷根据异常所赋存的介质的不同又分为：岩石地球化学异常土壤地球化学异常水系沉积物地球化学异常岩石化学异常水文地球化学异常气体地球化学异常生物地球化学异常3、地球化学异常分类⑸根据地球化学异常在数值上是高于或低于背景分为：正异常、负异常正异常——一般地说，异常区内只是元素的含量往往高于背景区，这样的异常区称做正异常区。一般所说的异常，即指正异常。负异常——在一些矿区的矿化蚀变带中，由于蚀变交代作用，将原岩中的某些元素带出，使这些元素在蚀变带中的含量低于背景区，从而造成这些元素的负异常。（useless?）3、地球化学异常分类3、地球化学异常分类(1)负异常的存在具有普遍性。负异常不仅存在于壳源矿床,而且也存在于幔源矿床、热液矿床、伟晶岩矿床、岩浆矿床等;不仅成矿元素可以形成负异常,而且非成矿元素也可以形成负异常。一个完整的地球化学异常场,应包括正异常场和负异常场。(2)在区域、矿床和矿体3个层次上均有负异常存在。区域负异常的研究,可以查明区域矿质来源,指明区域找矿方向,圈定找矿靶区;矿床负异常的研究,可以深化矿床成因的研究,查明成矿控制因素,评价未知异常的含矿性,指明矿床可能存在的地段;矿体负异常的研究,有助于深化矿体形成作用的认识,指出矿体存在的空间位置。(3)正、负异常的综合研究,有助于全面了解成矿成晕过程,深化矿床成因的认识,扩大找矿信息,提高找矿效果。3、地球化学异常分类负异常的形成地球化学负异常,可以定义为由于成矿作用形成的元素含量明显低于背景值的现象。根据柯尔仁斯基的交代理论,造岩组分在黄铁绢英岩化交代过