应用地球化学讲义

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1、应用地球化学讲义随着地球化学的迅速发展，其研究领域不断扩大，地球化学的实际应用也愈来愈广泛。本章不可能将地球化学在解决许多实用问题所得到的成就全部加以阐述，这里只拟就目前应用得比较广泛的几个重要问题，作一简略的介绍。这几个问题是：地球化学找矿、微量元素与健康及地球化学工程。第一部分地球化学在找矿勘探上的应用第一章绪论勘查地球化学是一门年轻的边缘学科，由于它是作为一种探矿方法（地球化学探矿方法）而发展起来的，因此在我国常简称为“化探”。地球化学探矿方法系统测量天然物质(如岩石、土壤、水系沉积物、水、空气或生物)中的元素含量或其它化学性质，发

2、现其中的地球化学异常，根据异常的线索找到新的矿床。这种方法是在30年代末期，在现代地球化学与痕量分析技术的推动下，首先在前苏联和北欧发展起来的。40年代以后，在工业化国家中，由于地表出露矿体大部分已被发现，找矿难度日益增大，这种方法才被引起重视，并广泛被传播应用于北美、西欧、中国和澳洲。定义：勘查地球化学是一种以地球化学异常作为主要研究对象，以矿产勘查为主要目的，并兼顾其它基础地质研究的系统的地球化学调查。勘查地球化学研究的对象：不但包括地球化学异常本身，而且还包括如何在给定的自然条件下经济、合理、有效地应用它去达到预定的找矿目的或其它目

3、的。因此，勘查地球化学是一项高度综合性的工作，不但必须研究异常的发育特征、形成机制、评价方法及观察技术，还要注意与其它找矿方法的配合。对地球化学异常的研究不但涉及成矿元素，而且还包括非成矿元素；不但要注意成矿元素的集中部分，还要考察他们的分散部分；不但要研究结合在矿物晶格中的元素，还要探索存在于矿物以外的元素；不但研究其无机过程，还包括有机过程。勘查地球化学与地球化学的联系：我们知道，地球化学主要是研究地球和地壳中化学元素的分布、分配、分散、共生组合及迁移演化规律的科学；而勘查地球化学——“化探”则是应用化学元素分布、分配、共生组合及其变

4、化规律来指导找矿等的应用科学。二者是基础理论和实践应用两个有机联系的部分。勘查地球化学是运用地球化学的理论和方法，在地球化学勘查方面的应用科学，它是地球化学的一个基本研究领域，并已逐渐发展成为地质科学中一个重要的应用科学的分支。目前各国在勘查地球化学的研究中，广泛采用了这样的方法：即在地质与地球化学的理论指导下，在各种介质（包括岩石、土壤、水、水系沉积物、植物、气体等）中系统地采集地球化学样品，经过测试分析和数据处理，发现地球化学异常和其它地球化学标志，据此作为找矿的线索和依据，进而寻找矿床；同时用以解决一些地质等其它问题。勘查地球化学与

5、其它学科的关系：一方面它广泛地从地质学、矿床学、地球化学、土壤学以至数学、化学等基础学科吸取养料，同时又用本学科的新发现和新资料充实这些学科。如大量的分析数据的积累，无疑是地球化学理论发展的一个重要源泉；新型“隐矿物”矿床的发现以及矿源层的识别，对矿床学的发展起了推动作用；土壤中微量元素分布的详细资料，丰富了土壤学的内容。另一方面，大量地采用现代分析测试仪器及计算技术，从而对这些部门的发展给以有力的推动。如专门设备的研制，专业软件的生产等。勘查地球化学作为找矿勘探的一种重要手段，有关各类矿床的成矿地质环境与控矿因素的分析研究，矿床物质成分

6、的研究，矿床物质在空间与时间上的分布，以及矿床的成因研究，都有助于勘查地球化学制定合理的工作方案，以及对于最终结果的评价解释。而勘查地球化学发现的元素含量的分布、分配规律，迁移、富集、分散规律，勘查地球化学方法的特点：1、依靠分析测试手段探测矿床的微观标志，无论有无矿物，都能检测出来。对于寻找不形成独立矿物似的稀有分散元素和低品位细分散的金属矿床，更是非常有效的手段。2、随着对矿产资源需求的增加和地表矿床的数量日益减少，大量待寻找的矿床不是被覆盖或埋藏较深，就是类型特殊、条件较为复杂而未被认识，这时勘查地球化学显示出它的优势。找寻隐伏盲矿

7、，它是行之有效的重要手段；对发现新的尚未被认识的矿床类型，它所揭示出的地球化学异常特征，能为之提供最基本的重要依据。1、作为地球物理探矿方法的有效辅助手段，在评价地球物理异常时，可以排除其多解性。在一定程度上来说，勘查地球化学是一种直接的找矿方法，因此对于成果的解释，较地球物理探矿方法简单、直接。同时它比地质钻探等投资少。2、快速、经济。不同比例尺的区域性地球化学勘查，可以查明大范围或局部地区内成矿元素及其伴生元素的分布、分配、迁移富集规律、元素共生组合和存在形式等微观现象，进行区域地球化学制图和地球化学分区区划，是国家的基本图件，是勘查

8、地球化学的一项战略任务。它不仅可以指导成矿预测、缩小找矿范围，减少找矿的盲目性，而且也是环境质量评价，进行经济区划等方面的重要基础资料的依据。我国地域广阔，大部分地区的地质研究程度不高，特别是