地气测量找深部矿的机理的研究.pdfVIP

地气测量找深部矿的机理研究。 童纯菡 李巨初 葛良全杨风根 孵争 (成都理工学院，四川成都610059) f 80 90 f自 世纪 年代末、 02．采的同不用。展发的勃蓬到得国我在量测气地，来以初代年 样方法，不同的测试手段，都有成功的试验结果，为我国找深部矿和大型矿产资源，做了 方法储备。 我们课题组采用积累式取样及中子活化分析技术，在不同类型的十余个金矿地区做了 试验，积累了经验，加深了认识。本文总结了金属矿上地气异常特征，介绍了地气异常机 理研究的思路、方法及主要结果。 、g；=一 1 金属矿地气异常特征 地气异常是多元素异常，根据采用的测试方法的灵敏度不同，得到不同元素的含量。 当采用堆中子活化分析时，可以得到10余种元素的含量。这些元素在采样器上的含量范 围，大约在10一～10“o异，∞2之间，比土壤中相应元素低3—4个数量级。对这些元素作 进一步解释时，可以分为两个元素组。Au、As、Sb、Cr和勖为指矿元素组，Fe、sc、La、 Sm、Na和K等为指示断裂构造的元素组，两组元素同时出现，为含矿断裂构造指示。换 言之，矿床上方形成的地气异常的指示与深部矿化有很好的相关性。地气异常与矿体在空 间上也有一定的相关关系，即异常位于矿体(化)垂直投影上方及含矿构造带在地表出口 处。深部存在矿化时，地气异常与物化探异常相符，不过地气异常出现的范围更窄，更靠 地气异常反映的是深部信息，与对应点的土壤中含量无相关性，所在地气测量不反映 无根的化探异常。目前还不能根据地气异常推测矿体埋深。当存在几层矿化时，它反映的 是几层矿化的总投影叠合范围。 地气测量显示出方法的独特性和广阔的应用前景。不过，对其找矿机理不很清楚时， 发展受到种种阻碍。为了进一步完善工作方法，适当合理地应用，对机理的研究是迫切 的。 ●国家自然科学基金(项目编和地质矿产部科技司(项目编号9505201一I)资助。 107 2地气测量找深部矿的机理研究 2．1国内外学者对机理研究的概况 20世纪80年代对地气测量的机理，认为是地壳中存在上升气流，将成矿物质的微粒 (可能为原子、分子、离子、气溶胶等形式)迁移到地表所致。 的研究比较系统。他们从以氡找100—200m深的铀矿中受到启迪，在研究氡的迁移时． 提出存在上升气流，携带着氡到地表。在3个地区的30个钻孔中取样，得到地气流。用 质谱仪测定此上升气流成分为氮、氧、氧化碳、氢及甲烷。与大气圈成分很相似。他们认 为在地下水面以下“该物质被微弱气流搬运，这种携带气可穿过岩石断裂和裂隙，以及覆 盖层中的孔隙而向上搬运”。在地下水面以上则通过曲折的道路(Malmqvist，1998)。这些 提法与20世纪60—70年代，在油气化探的机理研究中，提出的烃类气体垂直上升，存在 “烟囱”现象相呼应。 德国和捷克学者提出了元素分子形式法(Ceo—MFE)。他们假想元素以分子形式到达 地表后，很快变成气体形式。 俄罗斯学者将地气流中粒子，分成原子、分子、团簇和气溶胶三级。采用A中A—XA 滤器，过滤气溶胶，蒸气相(原子及团簇)通过滤器而到吸附剂上。他们将蒸气相作为研 究对象。俄罗斯学者C．B．格里戈良认为矿体上方近地表空气中存在离子晕。 在我国，研究地气测量的学者也提出看法，谢学锦提出将地气法称为地气中的纳米粒 径金属测量，伍宗华认为是气溶胶(1996)，任天祥等(1995)除了提出固相微粒可能是 纳米微粒外，他们在隐伏金矿取样时，用220nm滤膜过滤，得到异常规律明显好转的实 验结果。吴传璧、施俊法(1998)综合资料后提出上置晕与物质的“类气相”垂向迁移。 为了讨论问题方便，在此先把几种粒子尺寸做个说明。气溶胶是指微粒在气体中形成 相对稳定的悬浮体系，直径从1一。100胛。下限指目前能测出的最小尺度，上限则是在 空气中不能长时问悬浮而较快降落的尺度。飘尘粒径小于10肿，降尘大于10娜。纳米 微粒是指1．100一的超细微粒。团簇是由几个到几百个相同原子、分子或离子组成的相 对稳定的非刚性集合体，其尺度一般为1nill以下。 综上所述，国外学者对于存在上升气流做了较细工作，而且得到公认。而对于被上升 气流迁移的微粒的性状