地球化学填图与地球化学勘查

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1、第52卷第6期Vol.52No.6地质论评GEOLOGICALREVIEW2006年11月Nov.2006地球化学填图与地球化学勘查1)2)谢学锦,刘大文1)中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊,0650002)中国地质调查局发展研究中心,北京,100083内容提要:在中国与西方国家,地球化学填图的目的与做法并不相同,西方的地球化学填图是由研究机构开展的,使用等离子焰光量计、X射线荧光光谱仪等大型仪器进行多元素分析,目的是取得多种元素在地球表层分布的基础性资料。地球化学勘查则由矿业公司主要分析少量成矿元素,目

2、的是为了找矿。而中国的地球化学填图计划却做出了巨大努力,使地球化学填图取得的资料既有学术价值又对矿产勘查具有重大的实用意义。本文详细讨论了西方国家与中国地球化学填图与地球化学勘查的思路、方法与技术的演变,并瞻望了地球化学填图在21世纪的巨大发展前景。关键词:地球化学填图;地球化学勘查;多元素分析重要的支撑。自1815年W.Smith利用地层信息的1地学与空间分布信息图件空间分布进行地质填图,此后不同尺度,不同形式的针对不同研究对象在不同尺度上的空间分布进地质填图就成为地质学发展中最基本的需要。行填图,始终在许多地学分支,如

3、地理学、地质学、土但另一方面,地球化学填图并未与F.W.壤学、水文学、海洋学、气象学等的发展历史中是最Clarke和V.M.Goldschmidt首创的现代地球化学图1建立在点源模型上的各种类型的分散晕和分散流(谢学锦,1979)Fig.1Varioustypesofhalosandtrainsdispersedfromanorebody——apointsource注:本文为国家攀登计划“B85234”和中国地质大调查项目“DK9902081”的成果。收稿日期:2006206220;改回日期:2006209216;责任编辑

4、:章雨旭。作者简介:谢学锦,中国科学院院士,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所名誉所长,主要从事地球化学填图和勘查地球化学领域理论与方法技术的研究。Email:xuejing@public.bta.net.cn。722地质论评2006年的兴起与发展有密切的联系。地球化学填图的发展地学分支——勘查地球化学。1962年H.E.主要应归功于从事矿产勘查的勘查地球化学家。Hawkes与J.S.Webb出版的经典专著“矿产勘查的地球化学”(GeochemistryinMineral2地球化学勘查与地球化学填图Explorati

5、on)是这一发展的里程碑。在此书中,对广在30年代末至40年代,在北欧、俄罗斯与美国泛流行的点源分散的思想与实际应用作了系统总兴起了一种新的找矿技术。这种技术的理论依据是结,并上升为理论。表1示Hawkes与Webb对各种矿床在风化剥蚀过程中将成矿物质分散至周围的土类型分散模式的系统分类。图1示从“点源”分散至壤、沉积物、水、甚至植物与空气之中,形成各种类型四周环境中的各种分散模式的示意图。的“分散模式”。采集这些地表物质,并用半定量光谱但在Hawkes与Webb的书中并不仅仅总结了方法(北欧及俄罗斯)或比色方法(美国),

6、分析其中当时流行的思路与技术,他们还是很有远见地看到成矿元素含量,沿着成矿元素分散的途径追踪其来这门科学的未来。在书中最后一章他们写道:“将元源——矿床。素空间分布来制图也将是研究地球的一种方法,就由于成矿元素是从一个矿床——一个点分散像制作土壤图、岩石类型图,构造图与变质作用图一出来,这种“点源”分散规模相当有限,仅有数平方千样。”并且预测这类地球化学填图其意义将不亚于地米至数十平方千米。因而在一个找矿计划中必须密质填图。2集采样。比如,用1000×100m的采样格子,500×为实现这种新的思路,J.S.Webb及其工作

7、组2250m,100×10m,或更密的格子。地球化学找矿在从20世纪60年代开始,就在赞比亚、塞拉利昂、马来那一个时期,在矿产勘查中只能成为一种辅助性方亚、爱尔兰及英国,以较稀的密度采集水系沉积物样法。品,并对样品进行多元素的分析。将所得的结果制作在60年代这种找矿技术已发展成为一个新的出多种元素区域性分布的图件(Webb,Nicholand表1地表分散模式的分类及主要特征Table1Classificationandgeneralcharacteristicsoftheprincipaltypesofsurficiald

8、ispersionpatterns主要搬元素分散中分散模式成因分类分散作用介质运营力的存在形式的形状风化岩石就地风化残积土分散晕铁帽残积土分散扇及重力铁帽耐风化的原生及次碎分散晕屑坡积土生矿物黏土矿物中分海成土的组分次生的含水分散扇散固体颗粒的冰冰水沉积土氧化物分散流同移动由于:生片冲土分散扇模水水系沉