李磊 李鵬飛 陳德本
(新疆地礦局第三地質(zhì)大隊新疆庫爾勒841000)
探討新疆西天山地區(qū)地質(zhì)勘查技術(shù)
李磊李鵬飛陳德本
(新疆地礦局第三地質(zhì)大隊新疆庫爾勒841000)
本文主要對地理物理勘查技術(shù)與地球化學勘查技術(shù)進行了分析探討。
地質(zhì)物探化探礦床成因
新疆西天山地區(qū)地處古亞洲構(gòu)造域天山一興蒙成礦帶的西段,經(jīng)歷了漫長復雜的構(gòu)造演化過程。西天山金礦床作為一種特殊的地質(zhì)體,礦床形成是復雜的,是一種地質(zhì)作用或多種地質(zhì)作用共同作用產(chǎn)物,包括成礦地質(zhì)背景、含礦建造、容一控礦條件、成礦地球物理-地球化學條件和環(huán)境等眾多因素。以下主要對地理物理勘查與地球化學勘查進行闡述。
地球物理勘查簡稱為“物探”是用物理的方法來解決地質(zhì)問題的一種勘查方法。由于地殼中的各類巖石具有不同的物理性質(zhì),它們在空間所產(chǎn)生的物理場,也有所不同。
1.1地震勘探
地震勘探是近代發(fā)展最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激發(fā)的地震波在彈性不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律來勘探地下的地質(zhì)情況。在地面某處激發(fā)的地震波向地下傳播時,遇到不同彈性的地層分界面就會產(chǎn)生反射波或折射波返回地面,用專門的儀器可記錄這些波,分析所得記錄的特點。地震學主要是根據(jù)天然地震或人工地震資料,運用物理學、數(shù)學及地質(zhì)學的知識來研究地震的發(fā)生、地震波傳播的規(guī)律、地殼和地球內(nèi)部的分層構(gòu)造、物質(zhì)組成及介質(zhì)物理特性,以達到預測地震、減少災害及勘探和透析地球內(nèi)部構(gòu)造的目的。地震方法的基礎是地震波在巖石中的傳播規(guī)律,而巖石的彈性性質(zhì)決定了地震波的傳播規(guī)律。根據(jù)面波、自由振蕩的本征譜特征,運用地震波傳播理論,可得到從地殼直到地核的地球內(nèi)部構(gòu)造及表征地球介質(zhì)的參數(shù)。
1.2重力勘探
重力勘探是利用組成地殼的各種巖體、礦體間的密度差異所引起的地表重力加速度值的變化而進行地質(zhì)勘查的一種方法。只要被勘查的地質(zhì)體與其周圍巖體有一定的密度差異,就可以用精密的重力測量儀器觀測出重力異常。然后,結(jié)合工作地區(qū)的地質(zhì)和其他物探資料,推斷覆蓋層以下密度不同的地質(zhì)體的埋藏情況和地質(zhì)構(gòu)造情況。而其測量值也會受到兩種因數(shù)的影響:其一觀測點至大地水準面的距離;其二地形質(zhì)量。真實地球的密度與正常場地球模型的密度差稱為地球的剩余密度,地球的剩余密度是地球重力異常場產(chǎn)生的原因。研究地球的剩余密度分布是重力測量的重要目的之一。
1.3地磁
磁法勘探就是利用磁力儀測得的數(shù)據(jù)判定這種磁異常,掌握它的分布規(guī)律,對磁異常作出解釋,從而達到找礦和解決各類地質(zhì)問題的目的。
1.4地電學
地電學是研究大氣、海洋相固體地球電性及電場分布的一門科學。它利用電法探測中的某些方法來研究固體地球內(nèi)部介質(zhì)及其周圍的電性和電場分布規(guī)律,而電法勘探主要是用于研究地質(zhì)構(gòu)造和尋找能源、礦產(chǎn)。電法探測是以各種巖石和礦物的電、磁學性質(zhì)差異為物理依據(jù),利用人工或天然的電場、電磁場在時間和空間上的分布規(guī)律變化特征,研究地質(zhì)構(gòu)造和尋找能源、礦產(chǎn)等的物理勘探方法。
地球化學方法作為一種戰(zhàn)略性的找礦方法,在礦產(chǎn)勘查中越來越明顯地起到先導的作用。
2.1電地球化學法
該方法用于尋找隱伏礦體的基本原理是深部盲礦或隱伏礦經(jīng)過電化學溶解,在礦體周圍形成離子暈,與成礦物質(zhì)有關的成礦元素及伴生元素在電化學電場、地氣、地下水運動等各種自然營力作用下遷移至近地表,并以多種形式賦存下來。在人工電場作用下,與礦有關的金屬離子平衡發(fā)生了變化,其中的金屬陽離子在電場作用下向陰極移動,并形成電解物,收集并分析電極上吸附的電解物,即可發(fā)現(xiàn)與礦有關的金屬離子異常,從而達到找礦和評價的目的。
2.2構(gòu)造疊加暈法
在原生暈找盲礦理論研究的基礎上,20世紀90年代末,李惠等根據(jù)熱液成因的礦床成礦具有多期多階段脈動疊加的特點,提出了構(gòu)造疊加暈找盲礦的新方法,從而不僅解釋了過去用一般原生暈理論不能解釋的原生暈軸向“反常”、“反分帶”等異?,F(xiàn)象,而且將“前尾暈共存”、“反分帶”和“地化參數(shù)軸向轉(zhuǎn)折”等無規(guī)律的反?,F(xiàn)象變成了判別深部是否有盲礦存在的重要標志。
2.3酶提取法
其基本原理是非晶質(zhì)二氧化錳由于具有較大的表面以及在表面上正負電荷的隨機分布,從而成為一種極強有力的吸附劑,能吸附各種從深部礦體向上遷移的陽離子及陰離子。在葡萄糖氧化酶和右旋糖在提取液中,發(fā)生反應產(chǎn)生痕量過氧化氫和葡萄糖酸,稀釋的過氧化氫容易還原和溶解非晶質(zhì)的二氧化錳(MnO2+H2O2+2H+→Mn2++O2+2H2O),從而將捕獲的痕量元素釋放出來,通過測定溶液中的金屬離子濃度,可發(fā)現(xiàn)隱伏礦。
2.4熱釋汞找礦方法
熱釋汞測量方法是在傳統(tǒng)土壤汞氣測量的基礎上改進的新技術(shù)。它是將原來在野外直接抽取土壤中的汞蒸汽發(fā)展成為在野外采集土壤樣品,將樣品陰干、加工后,用熱釋爐按一定的溫度對土壤進行加熱,使其中呈吸附態(tài)和某些化合態(tài)的汞氣釋放出來,然后用原子吸收型測汞儀測定汞濃度,通過已知剖面與未知剖面的汞異常比較來確定和尋找盲礦。這種方法的最大優(yōu)點是排除了野外直接從土壤中抽取汞氣過程中的許多干擾因素,因此具有更好的找礦效果。
2.5金屬活動態(tài)測量法
金屬活動態(tài)測量技術(shù)是依據(jù)金屬(特別是金)主要呈超微細粒而不是離子狀態(tài)存在的新概念為基礎而研發(fā)的?,F(xiàn)在普遍認為在金屬礦床本身及其圍巖中,有大量與礦有關的超微細粒金屬、金屬離子或化合物的存在。這些超微細粒金屬或離子以及化合物,會在某種地質(zhì)營力的作用下向地表遷移。對于厚層運積物覆蓋區(qū)和后來沉積巖或火山巖蓋層區(qū),地氣的搬運可能起著主導作用。這些超微細粒金屬或離子以及化合物在到達地表后,被各種天然捕集物質(zhì)所捕獲,并在原介質(zhì)元素含量的基礎上形成活動態(tài)疊加含量。
隨著各種地理物理勘查理論技術(shù)與地球化學勘查理論技術(shù)的不斷成熟和完善,相信它們在新疆西天山地區(qū)礦產(chǎn)勘查的應用中將會發(fā)揮更加重要的作用。
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P5[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-303-1