第八章：水气生.ppt

地球科学学院地球化学研究所 第一节 水化学找矿 第二节 气体地球化学找矿 第三节 生物地球化学找矿 第一节 水化学找矿 一、水化学异常的基本概念 二、水化学异常的形成 三、几种主要类型矿床的水化学异常特点 四、水化学异常特点及其评价问题 由于地下水可带来潜水面附近的矿化信息，因此是找深部盲矿的有前景的方法。特别是不受覆盖物的限制，成为覆盖区找隐伏矿的重要方法。一个水样，汇集了汇水区的综合信息，与水系沉积物异常形成机理相似，故而有人又称水分散流，成为区域找矿的重要方法之一。 它是地表水和地下水溶解了矿体及其原生晕、次生晕中的某些组分，在天然水体中形成的地球化学异常。属次生地球化学异常的一种。 水地球化学标志：金属阳离子，阴离子和阴离子团，亚稳态过渡性离子（如S2O32-、HS-等），pH、Eh、CEC值等。 由于原生矿物及大多数次生矿物在水中的溶解度极低，再加上水的稀释作用，所以水文地球化学异常的浓度值远远低于岩石、土壤地球化学异常的含量值，低至ppb级。 二、水化学异常的形成 目前，对硫化物矿床中微生物的作用研究较多，已发现多种嗜硫杆菌和嗜铁杆菌，前者能将硫化物中的硫氧化成硫酸根形式的正六价硫，使硫溶解，故又称脱硫杆菌。后者能将二价铁氧化成三价铁，高价铁的硫酸盐又能进一步促进硫化物的氧化溶解： 2MeS＋2Fe2(SO4)3＋3O2＋2H2O＝ MeSO4＋4FeSO4＋2H2SO4 三、几种主要类型矿床的水化学异常特点 1．金属硫化物矿床的水化学异常 黄铁矿其氧化反应如下： 2FeS2＋7O2＋2H2O＝2FeSO4＋2H2SO4 反应产生的H2SO4可加速硫化物的溶解： Me+H2SO4 ＝ MeSO4+H2S 常见的黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物氧化，一般情况下形成硫酸盐而不形成硫酸，其反应过程如下： CuFeS2（黄铜矿）＋4O2→FeSO4＋CuSO4 ZnS（闪锌矿）＋2O2→ZnSO4 PbS（方铅矿）＋2O2→PbSO4 当金属矿区的地下水中同时存在H2SO4、Fe2(SO4)3和CuSO4时，可使上述硫化物反应产生游离的硫酸和硫化氢： MeS＋H2SO4＝H2S＋MeSO4 2MeS＋2Fe2(SO4)3＋2H2O＋3O2 ＝2MeSO4＋4FeSO4＋2H2SO4 这使得很多金属硫化物矿区的地表及地下水的pH值降低，SO42-含量增高，并富集金属离子。 金属硫化物矿床水文地球化学异常具有如下基本特征： ①水的pH值较低 . ②水中SO42-的浓度相对较高。 ③水中成矿金属元素及其伴生元素的含量增高。 2．盐类矿床的水文地球化学异常 盐类矿床的组成矿物，石盐、钾石盐、光卤石、杂卤石、钾盐镁矾等在水中具有很大的溶解度，不需经过氧化即可转入溶液，因此，盐类矿床附近很容易形成水化学异常。 盐类矿床水文地球化学异常的共同特征如下： ①矿区地下水或泉水的水化学类型，主要是高矿化度（＞5g/L）碳酸盐、硫酸盐、氯化物型水。 ②出现以碱金属和卤素元素为主的水化学异常。 四、水化学异常特点及其评价问题 1．水化学异常组分的迁移形式 2．水化学异常的含量特征 3．水化学异常的动态特征 4．水化学异常与矿体空间关系 五、水文化学找矿的工作方法 六、水化学测量在找矿中的应用 第二节 气体地球化学找矿 一、概述 二、气体异常的形成 三、汞气异常 四、氦气异常 五、其他气体异常 六、地气或纳米金属异常 一、概述 气体地球化学找矿是通过系统测量大气或壤中气的气体成分特征，发现异常进行找矿。 由于气体穿透力强、扩散迅速，反映深度大，人们一直寄希望于用它来找深部盲矿和隐伏矿。特别是在厚层覆盖区，其它方法受到限制时，气体地球化学方法就更被重视。 烃类气体找石油天然气 He、Rn用于找铀矿 汞气、SO2、H2S、COS(羰基硫,别名硫化碳酰)和其它含硫气体，以及CO2、O2气异常用于找金属硫化物矿床、金银贵金属矿床。 根据测量对象和采样方法的不同，气体地球化学找矿通常有三种方法： 1．土壤气体测量，亦称壤中气测量。 2．近地面气体测量，在地面行进中，抽吸气体测量。 3．航空气体测量：用装