地球化学与地质调查解析地质调查中的化学方法.docxVIP

PAGE

1-

地球化学与地质调查解析地质调查中的化学方法

一、地球化学方法概述

(1)地球化学方法是一种广泛应用于地质调查、资源勘探和环境保护等领域的重要手段。该方法通过分析地球物质中的元素组成、含量和分布规律，揭示地球化学元素在地壳中的迁移、富集和变化过程。地球化学方法主要包括岩石地球化学、水地球化学、土壤地球化学和气体地球化学等，它们在地质调查中发挥着不可或缺的作用。例如，在寻找油气资源时，通过分析岩石样品中的烃类气体含量，可以判断油气藏的存在和分布。

(2)地球化学方法的研究始于19世纪，经过百余年的发展，已经形成了较为完善的理论体系和技术方法。目前，地球化学方法在地质调查中的应用已经非常广泛。例如，我国在寻找矿产资源时，利用地球化学方法成功发现了多个大型矿产资源基地，如辽宁的鞍山铁矿、内蒙古的白云鄂博稀土矿等。这些发现对于我国矿产资源的开发利用和保障国家能源安全具有重要意义。

(3)随着科学技术的不断发展，地球化学方法也在不断创新和进步。近年来，遥感技术、同位素技术、计算机技术等新技术的应用，使得地球化学方法在地质调查中的精度和效率得到了显著提高。例如，利用高分辨率遥感图像和地球化学数据，可以实现对地球化学异常的快速识别和定位，大大缩短了地质调查周期。此外，地球化学方法在环境监测、灾害预警等方面也发挥着重要作用。如利用土壤地球化学方法监测重金属污染，为环境保护提供科学依据。

二、地球化学调查中的样品采集

(1)地球化学调查中的样品采集是整个调查工作的基础，其质量直接影响到后续数据分析和地质解释的准确性。样品采集需要遵循一定的原则和方法，确保样品的代表性、完整性和可靠性。在野外工作中，根据调查目的和地质环境，可以选择多种样品类型，如岩石样品、土壤样品、水样和气体样品等。岩石样品的采集通常采用岩心钻探、手取岩心和槽探等方法，以获取不同深度和层位的岩石。土壤样品的采集则需注意采样点的分布、采样深度和样品的代表性，通常使用土壤钻或铲子进行采集。

(2)样品采集过程中，需要严格控制样品的采集时间、地点和条件，以减少外界因素的影响。例如，在采集水样时，要避免在雨季或洪水期间采集，以免样品受到污染。同时，采样设备的选择和使用也非常关键，如采样瓶、采样管、采样器等，应确保其清洁、无污染，且符合相关国家标准。在采集过程中，还需注意样品的保存和运输，以防止样品变质或污染。例如，岩石样品应避免直接暴露在阳光下，土壤样品需保持湿润状态，水样需密封保存，并尽快分析。

(3)样品采集后，需要对样品进行编号、记录相关信息，并建立样品档案。样品编号应具有唯一性，以便于后续的样品管理和数据分析。同时，记录样品采集的地点、时间、地质背景、采样方法、样品数量等信息，为地质解释提供依据。在样品处理过程中，应根据样品类型和调查目的，进行样品的前处理，如岩石样品的破碎、研磨、过筛等，土壤样品的风干、过筛等。处理后的样品应按照国家标准和实验室要求进行包装、标识，并送至实验室进行分析测试。样品采集的质量直接关系到地球化学调查结果的可靠性，因此，在采集过程中，应严格按照相关规范和标准进行操作。

三、地球化学数据的处理与分析

(1)地球化学数据的处理与分析是地质调查中的关键环节，其目的是从原始数据中提取有用信息，为地质解释和资源评价提供科学依据。数据处理通常包括数据的清洗、整理和转换等步骤。以某矿产资源调查为例，原始数据中可能包含大量的异常值和噪声，通过对数据进行统计分析，如K-S检验、箱线图等，可以有效识别和剔除这些异常值，提高数据的可靠性。经过处理的数据再进行标准化和归一化处理，以便于不同元素或指标之间的比较。

(2)在数据分析阶段，常用的方法包括统计分析、地统计分析、多元统计分析等。统计分析主要用于描述地球化学数据的集中趋势、离散程度和分布特征，如计算均值、标准差、变异系数等。地统计分析则基于地质体的空间分布特征，如克里金插值、趋势面分析等，用于揭示地球化学元素的空间变异性和分布规律。以某区域土壤重金属污染调查为例，通过地统计分析，可以绘制出重金属的空间分布图，为污染源定位和污染治理提供依据。

(3)多元统计分析在地球化学数据处理中具有重要作用，如主成分分析(PCA)、因子分析(FA)、聚类分析等。PCA可以将多个地球化学指标降维，提取出关键的主成分，揭示数据中的主要信息。在PCA分析中，前几个主成分往往包含了大部分的地球化学信息，有助于简化数据并提高地质解释的效率。以某区域水资源调查为例，通过PCA分析，可以发现水化学指标之间的关系，为水质评价提供科学依据。因子分析则可以识别出数据中的潜在因子，揭示地球化学元素的内在联系。在资源勘探中，因子分析有助于识别有利的成矿元素组合，提高勘探成功率。

四、地球化学在地质调查中的应用实例

(1)地球化