§3.基岩地球化学测量及深部盲矿 预测

1. §3.基岩地球化学测量及深部盲矿预测

4. Ag/Cu 小 Ag/Cu 大

5. §3.基岩地球化学测量及深部盲矿预测 岩石地球化学异常占有特殊的地位：

6. 岩石地球化学异常占有特殊的地位： • 1）各类矿床的岩石地球化学异常最全面地保留了成矿时的地球化学信息。

7. 岩石地球化学异常占有特殊的地位： • 2）岩石地球化学异常是各种类型次生地球化学异常物质来源的组成部分，各类次生地球化学异常，都是原生矿体及其岩石地球化学异常的派生产物。

8. 岩石地球化学异常占有特殊的地位： • 3）当前陆地上的找矿工作的发展趋势是寻找厚覆盖地区隐伏矿和浅覆盖区及开采矿山深部的盲矿。对于深部盲矿的寻找，岩石地球化学找矿是必不可少的方法.

9. 在不同成因类型矿床的岩石地球化学异常中，属热液矿床的应用和研究最为深入。在不同成因类型矿床的岩石地球化学异常中，属热液矿床的应用和研究最为深入。 • 本章以热液矿床岩石地球化学异常作为重点，对于其它类型矿床的岩石地球化学异常，只做简要介绍。

10. 在我国的地球化学找矿文献中，各类矿床的岩石地球化学异常，是原生地球化学异常或原生晕的同义语。在我国的地球化学找矿文献中，各类矿床的岩石地球化学异常，是原生地球化学异常或原生晕的同义语。

11. 一、热液矿床原生晕的形成及影响因素 1．形成作用 根据矿床学的一般概念，富含成矿元素及其伴生元素（包括挥发组分）的气水热液，在内营力的作用下，沿一定的构造裂隙迁移、运动。气水热液中的成矿元素及其伴生元素呈简单离子、简单络离子、复杂络离子以及气体分子形式存在。

12. 当外界条件在短距离内发生比较剧烈的变化，或者说含矿热液在遇到各种地球化学障的情况下，迁移的平衡条件遭受破坏，各元素便在一定的空间部位沉淀、析出。当外界条件在短距离内发生比较剧烈的变化，或者说含矿热液在遇到各种地球化学障的情况下，迁移的平衡条件遭受破坏，各元素便在一定的空间部位沉淀、析出。 • 在沉淀条件最有利的局部地区，可能成为沉淀中心，由此向外，依次形成矿体、蚀变带和范围更为宽广的原生晕。 • 因此，矿体、蚀变带和原生晕是统一的成矿作用的产物。热液带来的成矿物质，只有一部分聚积为矿体，大部分则分散在围岩中形成原生晕。

13. 矿、蚀变带、原生晕 障 含矿热液

14. 热液迁移、运动的动力学因素，主要是渗滤作用和扩散作用。

15. A、渗滤作用 是热液在压力梯度的作用下，元素通过溶液沿岩石裂隙系统整体、自由地流动迁移过程中，由于化学和物理化学的作用，溶液在所流经的围岩裂隙中留下矿液活动的痕迹 –矿体和原生晕。 渗滤是热液迁移的主要方式。晕的规模较大，主要发育在裂隙构造发育的地段。

16. B、扩散作用 • 是在体系里存在浓度梯度的条件下发生的。它是指一个体系的不同部位内，如果某元素的浓度不同，则该元素的质点将自动从高浓度处向低浓度处迁移，直到各处浓度相等为止。 • 只要体系内存在浓度差，无论溶液和气体是处于流动状态还是静止状态，都将发生元素的迁移，质点扩散的方向与溶液流动的方向无关 。

17. 扩散作用的速度较慢。据C.B.格里戈良等的实验资料计算，在热液条件下形成10m规模的铅的扩散晕，需要一万年以上的时间。因而扩散晕的规模一般较小，但晕中元素含量的变化较规则，扩散晕中元素的含量自矿体边缘向外随距离增大，呈对数曲线下降（见下图）。扩散作用的速度较慢。据C.B.格里戈良等的实验资料计算，在热液条件下形成10m规模的铅的扩散晕，需要一万年以上的时间。因而扩散晕的规模一般较小，但晕中元素含量的变化较规则，扩散晕中元素的含量自矿体边缘向外随距离增大，呈对数曲线下降（见下图）。

18. ppm ppm 1000 1000 矿体 Zn 矿体 800 300 Pb 600 Pb 100 Zn 400 30 200 10 30m 30m 0 15 0 15 美国廷提克地区石英二长岩中Zn、Pb扩散晕

19. 热液中元素渗滤迁移与扩散迁移的关系

20. 2．影响因素 （1）元素自身的地球化学性质 • 热液中金属元素主要呈络合物形式迁移，因此元素络合物的稳定性是前述多种地球化学性质的综合反映。 • 可用络合物的电离平衡常数来衡量络合物的稳定性。像W、Sn、Mo、Bi、V等元素，不稳定常数大，常在很高温度下就不稳定而离解沉淀。因此，它们的异常距热中心很近。而Hg、As、Ba、Sb等元素不稳定常数小 ，络合物在低温条件下仍相当稳定，它们往往迁移较远 ，异常远离热中心。

21. （2）含矿热液本身的性质 • 热液中元素的浓度 • 元素的迁移形式 • 热液体系的温度、压力

22. （3）构造裂隙 • 因此，也是热液矿床原生晕发育的主要空间部位。 • 构造系统原生晕： • 断裂、破碎带、接触带、层理、节理、片理及气孔构造等构造空间，不仅是热液活动的通道，而且是矿石沉积的主要场所。

23. 两江铜矿区裂隙系统对原生晕的控制 1-砂岩 2-含砾石英砂岩 3-砂页岩 4-石英斑岩 5-断层 6-铜矿体 7-原生晕

24. 通达地表的裂隙系统的产状与矿体产状不一致时所表现的异常（霍克斯，1962）通达地表的裂隙系统的产状与矿体产状不一致时所表现的异常（霍克斯，1962）

25. Mo

26. 采样时应注意的事项 • 代表性 • 五点采样法 • 连续拣块法 • 构造裂隙附近（采集裂隙充填物）

27. R.W.Boyle 1982　在普查和圈定隐伏矿时，渗滤晕是特别重要的。在剪切带、裂隙带和蚀变带上采样才能观察到岩石中的原生分散模式。

28. G.J.S.Govett 1983 岩石地球化学测量应采集岩脉物质、裂隙充填物和似碧玉岩，而不是采集围岩岩块。前者代表着矿化事件“通道”系统。

29. W.Crone1984在美国内华达平桑矿区和普富布尔金矿区作对比研究。金矿上方围岩“裂隙膜Fracture Coating”样品中Au Ag Hg Sb平均含量要比围岩碎片高出几倍至几十倍。

30. 谢学锦、邵跃1972年在安徽铜陵地区宝山陶矿区研究时，岩块中Pb Zn Ag Mo的含量很低，而相应的裂隙充填物中高出几十倍到百倍，并根据充填物样品中发现的异常，发现宝山陶热液铜矿床（盲矿）。

31. 中国地质大学赵伦山、吴悦斌教授等八十年代在山东做基岩地球化学测量时，注重采集裂隙发育地带样品，找到了隐伏的金矿。中国地质大学赵伦山、吴悦斌教授等八十年代在山东做基岩地球化学测量时，注重采集裂隙发育地带样品，找到了隐伏的金矿。

32. （4）围岩性质 主要表现为岩石的化学性质和物理性质对元素迁移、沉淀的影响。一般情况下，化学性质活动的岩石，比较容易与矿液发生强烈的化学反应，成晕物质迅速沉淀，限制了原生晕的规模。常见岩石化学活泼性的顺序（由强到弱）大致为： 石灰岩→白云岩→炭质页岩→超基性岩和基性岩→粘土页岩→泥质板岩→片岩→花岗岩→砂岩→石英岩。

33. 岩石的物理性质主要表现在岩石的机械性质和渗透性质等方面，岩石的机械性质主要是指脆性和塑性。岩石的物理性质主要表现在岩石的机械性质和渗透性质等方面，岩石的机械性质主要是指脆性和塑性。 • 脆性岩石经过构造变动易于破碎，有利于热液的迁移、渗透，有利于形成较大规模的晕。 • 塑性岩石经过构造作用，挤压得更为致密，不利于热液渗透，常常构成阻碍原生晕发育的隔挡层。 • 岩石的渗透性取决于岩石孔隙度和孔隙之间的联通情况（石油地质中）。

34. 接触交代型铜矿原生晕在不同围岩中宽度

35. 应该指出，岩性对原生晕发育的影响是复杂的。应该指出，岩性对原生晕发育的影响是复杂的。 • 在一个具体的成矿环境里，某些岩性因素有利于晕的发育，另一些因素则不利于晕的发育。 • 一般说来 ，对交代型成晕作用，围岩化学性质起主导控制作用，在充填型的成晕作用中，岩石渗透性的控制更为明显。

36. 二、热液矿床原生晕的组分特征 1．指示元素概念 那些能够形成清晰异常的，能够比较直接指示矿体存在空间位置的，能分辨矿石类型的，以及能反映异常形成机理的这样一类元素称为指示元素。 所谓指示元素就是天然物质中能够提供找矿线索和成因指示的化学元素。

37. 分类 • 成矿元素：如Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等； • 伴生元素：如Ag、As、Hg、In、Cd、Ga、Ge、Co、Bi等。 • 成矿元素和伴生元素的划分是相对的，在一定条件下的成矿元素，在另一条件下则是伴生元素。同样，在一定条件下的伴生元素，在另一条件下则为成矿元素。 • 运矿元素：如F、Cl、S、B等，这些元素往往和主要成矿元素形成易溶的络合物，对成矿元素的迁移起重要作用。

38. 控矿元素；如K、Na、Ca、Mg等，它们组成缓冲体系，决定了热液的pH条件，从而控制着成矿元素的沉淀与溶解。控矿元素；如K、Na、Ca、Mg等，它们组成缓冲体系，决定了热液的pH条件，从而控制着成矿元素的沉淀与溶解。 • 在不同类型的热液矿床中都能经常出现，能够提示多种矿床类型的存在，因此称为贯通元素。 • 西方的文献中，将能够作为寻找盲矿指标的中远程指示元素称为探途元素　pathfinder element。

39. 2．指示元素存在形式及研究意义 • 主要的赋存形式： • 独立矿物 • 类质同象混入物 • 非结构混入物 • 被吸附离子、自由离子或中性分子形式 • 与有机质结合

40. I-soluble cations II-complex III-multi-acid anion IV-CO32- SO42- Element forms in solution Geochemical separation of some important elements on the basis of their ionic potential Please See CAI sedimentary rock

41. A：base for element migration condition

42. B：to provide a good scheme for smelting ore 矿石分选 冶炼等提供方案 高P铁矿(鄂西 内蒙 江苏) 50,000,000,000t 15% 0.25% P 0.3~0.4% P 0.15mm (70-80% apatite Ca5F(PO4)3)

43. to enhance effect for looking for ore deposit加强找矿效果 Look for Nickel ore in sulfide in ultrabasic rock： sulfide phase better than silicate phase；

44. Ross R.Large,1998

47. U ore deposit in USSR，anomaly (total U content) scope extend 180M up the orebody矿上异常外延180M， anomaly scope extend 300M up the orebody (fraction: partial extraction with carbonated water而用苏打水偏提取，其异常可外延).

48. Behavior– element form Mo 可以有五种不同的价态。 the laterite and lateritic soil in southward of China, forest soil in northest, 土壤中总钼的含量都高，3*10-6， 达10*10-6高于世界土壤平均值（2*10-6）

49. 但在这些高钼地区，却植物生长表现出缺少钼：因华南土壤偏酸性，富含铁、铝氧化物和粘土环境束缚了能被植物吸收的高价钼(MoO42-)的活动。但在这些高钼地区，却植物生长表现出缺少钼：因华南土壤偏酸性，富含铁、铝氧化物和粘土环境束缚了能被植物吸收的高价钼(MoO42-)的活动。 而东北：是酸性富含腐殖质等有机物环境 Mo----[H3Mo12O21]3-等聚多酸（大分子）难以被植物根系吸收。 如果加石灰使 pH升高 则有利于形成(MoO4)2-离子从而有利于植物吸收。

50. 另一方面，不同形式的元素可能具有不同的毒性另一方面，不同形式的元素可能具有不同的毒性 Arsenic 砷：三价砷的毒性最大 例：湖南郴州 山西大同