用相态分析评价化探异常.doc

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1、用相态分析评价化探异常化探是地质找矿的重要手段之一，但大量实践表明，化探异常的见矿率是很低的，不到化探异常的1%。按化探元素总量圈得的异常，往往在元素强度普遍增高的区域，并无矿化富集体出现，而有些矿体所反映的化探异常，元素强度却不一定高。每年国家投入大量的人力、物力进行化探扫面工作，发现了大量的化探异常，怎样快速经济评价这些化探异常，是当今地质找矿的重要课题。西北有色地质研究所教授级高级工程师龚美菱提出的相态分析方法，通过查明铜铅锌异常样品中原生工业矿物相，次生矿物相和结合相的比例来判别异常是矿化异常还是非矿化异常，在其三十多年的化探异常评价实

2、践屮取得了良好的地质找矿效果，在西北、内蒙、西南等地区，有许多成功的实例。解学锦院士认为此法“在国际上属于首创”。化探研究是在地表采样进行的，在表生条件下，不同元素随区域景观条件的不同，各有其不同的迁移、沉积规律。元素的原始赋存状态不同，其演化相变后的存在形式也必然有差别。通过查明化探样品中元素的相态特征，结合区域景观条件，特别是地质条件，再根据在该景观条件下矿物演化的基本规律，可溯推元素的原始存在形式，从而辨别是工业矿物引起的异常，还是非矿化引起的异常。铜、铅、锌多金属矿床在自然界多为硫化矿，即热液矿床，如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等，这些工业矿

3、物在地表的风化条件下，仍以硫化物形式存在，则此元素的此种存在形式称为硫化物相；原来的工业矿物硫化矿物，经地表风化演化成次生氧化矿物，如孔雀石、白铅矿、菱锌矿等，则元素的此种存在形式称为氧化物相；原来的元素以类质同象或高度分散的包裹体状态赋存在脉石矿物中，如粘土类胶体矿物屮的铅，橄榄石屮的锌，黑云母屮的铜，或元素已被铁质、猛质、硅质、碳质等胶体矿物吸附或包裹，则元素的此种赋存状态称为结合相；若原来的元素被生物捕获、吸收而固定下来，则此种状态称为生物相；若原来的元素以离子状态迁移，遇腐殖质酸盐等置换固定下来，则此种状态称为有机络合相。元素的这五种存

4、在形式，在干旱、半干旱的景观条件下，主要以硫化物相、氧化物相、结合相三种状态存在，占存在状态量的90%以上。相态分析就是耍查清元素在这三种状态中的存在量及存在量之间的关系。多金属铜铅锌硫化矿在表生条件下相态演变的规律：方铅矿PbS：硫化物相态存在的方铅矿在表生条件下，容易被氧化为铅矶PbSO4,由于PbSO4的溶解度比较小,而且可以进一步演变成更稳定的白铅矿PbCO3,对方铅矿PbS起保护膜作用，阻止其进一步演变。在酸性的地表水作用下，铅易形成铅氯配合物溶液进行迁移,在途经碳酸盐地层或岩体时，易呈PbCCh沉淀，也易为褐铁矿、镒土、粘土类胶体矿

5、物所吸附，总之，铅离子一般迁移不远，铅的这个相态特征，使得铅的化探异常评价具有重要的实际意义。黄铜矿CuFeS2＞斑铜矿Cu5FeS4：其硫化物相态存在的硫化矿，在表生条件下也易被氧化成胆矶CuSO4,CuSO4的溶解度较大，可以在酸性到中性酸度范圉内迁移很远。遇碳酸盐岩层这种弱碱性介质时，形成孔雀石CuCO3*Cu(OH)2、蓝铜矿(石青)2CuCO3*Cu(OH)2等次生矿物而沉积下来。二价铜离子Cu2+也易被褐铁矿、氧化镒、粘土类胶体矿物及碳质土壤所吸附而固定下来。含铜的脉石矿物，主要有黑云母、橄榄石、辉石、角闪石等硅酸盐矿物，铜以类质同

6、象状态存在其中，则是以结合相状态存在。总之，铜在表生条件下是趋于分散。其化探异常评价意义不如铅。闪锌矿ZnS：硫化物相态存在的闪锌矿，在表生条件下是最易氧化的矿物之一，氧化后所形成的锌矶ZnSO4溶解度大，在相当宽的酸度范围内(从酸性到弱碱性)不形成沉淀。因此可以迁移很远。在迁移过程中经过碳酸盐岩层时易形成菱锌矿ZnCCh沉淀。二价锌离子也易被褐铁矿、猛土、粘土类胶体矿物吸附而沉积固定下来。总的来说，二价锌离子Zn2+在表生条件下易于分散，其化探异常评价意义不如铅和铜。其异常区常与矿体位置不一致。从以上铜铅锌在表生条件下相态演变的规律可知，化探

7、异常样品中，若铜铅锌主耍以硫化物相状态存在，或是其表生环境下形成的氧化物相状态存在，必然意味着此化探异常为矿致异常。反之，若铜铅锌这些元素以铁质、猛质、硅质、碳质等结合形式存在，则意味着此化探异常为非矿致异常。怎样由化探异常元素呈硫化物相、氧化物相和结合相形态存在的含量关系來确定化探异常的性质呢？龚美菱教授通过对大量矿致异常和非矿致异常的对比，总结出用两个指标来判断。一是化探异常元素呈硫化物相存在的含量和氧化物相存在的含量之和，占异常元素总量的百分率。以S代表硫化物相元素的含量，以O代表氧化物相元素的含量。对化探异常元素铅和铜来说，当（O+S）

8、245%时,则是矿致异常的标志。二是化探异常样品中，（0+S）245%的样品数量占总化探异常样品的百分数，一般应三50%。前一指标是对化探异常的定性判