中国区域化探全国扫面计划卅年

区域化探全国扫面计划是一项科学研究研究与大规模调查密切结合的大科学计划。在20世纪70年代为计划的提出进行了许多预研究。1978年项目得到国家地质总局的批准。批准后正式展开之前进行了五年的技术准备。包括拟定工作方法规范、举办培训班、研制多元素多方法分析系统、制备水系沉积物土壤及岩石标准样,拟定分析质量监控方案及对各种特殊景观地区野外工作方法进行研究。这项计划至今已进行了30年,覆盖了全国700余万平方公里的面积。根据这项计划提供的地球化学异常的线索找到了数百个新矿床,特别是金矿。所取得的海量数据还对基础地质研究、环境、生态及农业的研究提供新的依据。并为国内外地球化学填图的思路与方法技术作出了极大贡献,使中国的地球化学填图走在了世界的最前列。

区域化探数据处理中几种异常下限确定方法的对比——以内蒙古查巴奇地区水系沉积物为例

采用传统统计、稳健估计、85%累计频率和多重分形确定异常下限的计算方法,对查巴奇地区水系沉积物数据进行统计计算,对取得的异常下限结果进行了对比。同一元素采用不同方法确定的异常下限存在明显的差异,采用85%累计频率法除铅异常下限略低于多重分形法得到异常下限外,其他11个元素异常下限最低;各个元素采用其他三种方法确定的异常下限没有固定的规律性。这种结果与元素测量数据的分布特征及使用的统计方法密切相关,通过与研究区地质特征对比认为,多重分形法确定的异常下限更适合于本研究区,累计频率法确定异常下限虽然较少遗漏低缓弱异常,在一定程度上为地质背景的地球化学反映。因此,在实际工作中要结合实际地质情况,在充分研究地质背景的基础上,合理地确定了使用的计算方法。

区域化探数据在浅覆盖区地质填图中的应用方法研究

区域化探数据包含丰富的地质信息,可用于浅覆盖区区域地质填图。笔者系统研究了浅覆盖区水系沉积物化学成分与基岩化学成分的关系,利用水系沉积物氧化物成分,以区域岩石化学成分为约束,提出了基岩化学成分推断方法;根据水系沉积物与其矿物化学成分间质量平衡关系,提出了基岩矿物组成推断方法。在此基础上提出了地球化学推断地质图的编制方法,并在典型森林-沼泽浅覆盖区进行了试验,地质调查和钻探工程验证了该方法的有效性。充分利用区域化探资料,提取地质填图信息,是提高浅覆盖区地质填图质量的有效途径。

新疆祁漫塔格东段区域化探及其找矿效果

新疆东昆仑祁漫塔格东段区域化探成果显示,在该区近地表地质体中,Na2O、K2O、Sn、W、Bi、Be、U、Al2O3、Ba、SiO2、Pb、Th等元素相对富集,主成矿元素为W、Au、Bi、Sn、Nb、Pb、F等,经异常查证先后发现了白干湖钨锡矿、蟠龙峰铁多金属矿、维宝铅锌矿等;在本区以W、Sn等为代表的高温元素的成矿作用与华力西期和加里东期岩浆侵入活动关系密切,印支期中酸性岩浆的侵入与区内Cu、Pb、Zn、Mo等中—高温元素的成矿作用具有较密切的关系,层控改造型Pb、Zn矿床与蓟县系狼牙山组碳酸盐岩-细碎屑岩建造有关,而Au元素的成矿作用则与燕山期的岩浆活动有关。

地球化学分区标准化方法在区域化探信息提取中的应用

从区域化探数据中提取找矿地球化学信息是目前化探工作的重要研究课题,地球化学背景与异常划分是提取找矿地球化学信息的关键。水系沉积物是岩石风化的产物,是上游汇水盆地物质的天然组合,在化学成分上与上游汇水盆地岩石组成具有明显的继承性。水系沉积物中成矿成晕元素含量与常量元素含量之间亦有着密切关系。笔者基于水系沉积物样品特点,采用地球化学分区标准化方法圈定地球化学异常。研究发现,利用常量元素进行地球化学分区是可行的;分区标准化数据处理可以有效地压抑高背景区非矿异常,并强化低背景区矿致异常,突出了找矿信息。以成矿成晕元素标准化数据的因子得分圈定矿化类型综合异常,集中体现了矿致异常信息。

全国区域化探数据库

全国区域化探数据库首次汇集了全国28个省(自治区、直辖市)的1∶20万和1∶50万区域化探39种元素和氧化物的测试数据,共计数据点142万个,近5 540万个数据,涉及1∶20万图幅1 299个,1∶50万图幅18个,在国内第一次建立了地球化学海量数据库。全国矿产资源潜力评价项目对数据库进行了更新,使全国区域化探数据库汇集数据总量达147万余条记录,数据达6 321万。在此基础上,编制了4万多张各类地球化学系列图件,并建立了空间数据库,为地球化学研究和矿产资源预测相关专业提供了丰富的地球化学信息。该项成果的取得为在全国范围内研究区域地球化学分布、生态环境、基础地质和找矿远景规划提供了最基础的资料。

区域化探数据处理的几种分形方法

地球化学变量兼有随机性、确定性和区域结构性的特征,传统的数学方法难以精确地描述地球化学变量的空间分布规律,而新兴的分形几何是刻画空间不规则形体的一种比较有效的工具,且分维值可以表征空间不规则形体的确定性本质。基于分形原理,提出含量-总量法、空间分形插值法和分形趋势面法3种新的分形技术,应用于区域化探数据处理。在几个典型矿区应用后发现,上述分形方法不仅可以有效地模拟地球化学变量的空间分布特征,而且在保留原始有效异常信息的基础上可以更合理地区分地球化学变量的背景与异常,具有发现和强化弱异常信息的重要功效。

新疆西昆仑地区干旱荒漠景观区域化探方法技术初步研究

西昆仑地区地处中国风成沙的沉降区，与其它区相比较，风成沙粒级偏细。风成沙中主要颗粒成分为石英长石，但偏粗粒级混有一定比例近源岩屑；细粒级云母和暗色矿物颗粒增多，导致风成沙各粒级元素含量分布从粗粒至细粒级呈两头偏高，中间偏低的趋势。该区水系中普遍见风成沙掺入，水系沉积物从粗至细粒级石英长石颗粒逐渐增多，岩屑颗粒逐渐减少，石英长石主要来自风成沙。水系沉积物中，元素含量以80目级为界出现明显差异，-80目粒级元素含量明显受到风成沙干扰。因此，在该区开展区域化探采样粒级应为-10^+80目粒级。奥依且克地区-10^+80目和-80目两种粒级试点测量结果，表明-10^+80目粒级的正确性。

羌塘高原典型矿区水系沉积物地球化学特征与区域化探扫面方法

羌塘高原是目前区域化探全国扫面工作最大的空白区和地质找矿工作的新区,这里的化探扫面和地质找矿工作正在推进中。水系沉积物测量是该区主要区域化探扫面方法。在羌塘高原上,风成沙广布,其粒级主要集中在–40目,比例高达90%以上,是影响区域化探找矿效果的最大因素。通过四个矿区水系沉积物地球化学特征研究发现:1)水系沉积物不同粒级中,大部分矿化指示元素含量都呈不对称的"反S"型或"U"型分布,富集在+40目粒级和–160目粒级中。以–10^+40目为采样粒级,很大程度上可以消除风成沙的干扰。2)大型矿床形成的指示元素异常沿水系迁移距离为4~8 km,异常面积>25 km2;小型矿床形成的异常迁移距离1 km左右,异常面积1 km2左右。3)确定区域化探扫面最佳技术指标为:采样粒级–10^+40目;采样密度1点/4 km2(勘查目标定位到大型以上矿床时)或1点/km2(勘查目标定位到小型以上矿床时)。

中国区域化探若干基本问题研究:1999—2009

1999—2009年,中国区域化探发生了根本性改变。主导思想是以地球化学理论为指导研究区域化探方法技术问题和进行矿产资源潜力评价。区域化探方法技术研究的基本要求是最大限度保持原生地球化学分布特征,表生地球化学条件下采样物质问题是区域化探方法研究的核心,样品采集应以代表地质找矿信息的基岩物质成分为原则,在全国范围内最大限度地保持采样物质的一致性。基于成矿地球化学理论建立资源潜力地球化学评价方法和实行地质找矿定量预测,使勘查地球化学从单纯方法手段上升到指导地质找矿的理论高度。主要标志是在全国建立完整的区域化探工作方法技术系统和实行样品分析质量全程监控。在区域化探高精度数据基础上绘制与出版精美的地球化学图集,使区域地球化学图精确地反映地质背景分布与异常特征,促进区域化探数据信息深度开发和利用,建立具有从区域、普查到详查进行全过程独立开展资源调查、评价和预测的方法技术体系和工作程序。区域化探长期支撑中国地质找矿工作,是整个地质找矿工作的先导。随着新一代地区和全国地球化学图的形成,将在基础地质和成矿规律研究以及揭示重大地质事件等方面提供新的发现、新的认识和新的观点,对于未来中国勘查地球化学和整个地质工作产生重要影响。

区域化探数据在华南强烈风化区地质填图中的应用

自区域化探全国扫面计划开始以来,区域化探数据在矿产勘查、环境、生态及农业等方面均发挥了很大作用,但对其在地质填图中的应用研究比较少。在中国南方花岗岩广泛分布的地区,化学风化强烈,风化层覆盖厚,植被发育,基岩裸露少,岩性识别和界线划分困难,严重影响了填图的速度和精度。通过对区域化探数据的处理分析,筛选特征指示元素编制地球化学图,发现对侵入岩体具明显指示的元素地球化学分区。通过野外实地验证,元素地球化学分区可以揭示不同期次侵入体的分布范围,利用元素地球化学分区可以有效提高强风化区地质填图的效率和精度。

区域化探样点布置图点文件转换MapSource航点的实现

区域化探野外采样常用GPS导航来确定每个采样点位置,但是,目前这些采样点位置需要手工在GPS中录入。笔者主要介绍了把样点布置图的MapGis中的点文件转换为MapSource航点方法及实现,这无疑提高了区域化探野外采样工作的效率和精度。

区域化探异常的地球化学勘查评价方法技术进展综述

区域地球化学异常筛选与评价之地球化学勘查方法技术一直是矿产勘查技术领域的一个热点问题。文章回顾了近十几年来区域地球化学异常筛选的方法与思路以及评价异常的勘查地球化学方法的一些进展 ,并根据不同的覆盖条件和勘查地球化学技术应用条件 ,把它们分为厚覆盖区勘查地球化学方法技术、基岩区勘查地球化学技术和生物地球化学勘查技术加以评述 ,最后提出多种地学信息综合集成 ,尤其是信息科学技术 ,如地理信息系统、卫星定位系统和遥感技术等互相协作较准确的筛选异常 ,多学科结合的立体勘查地球化学方法是区域地球化学异常评价以预测隐伏矿床的主要趋势。

湿法分解-组合吸附材料富集—发射光谱法测定区域化探样品中痕量、超痕量Au、Pt、Pd

采用H2O2-HCl分解样品,建立组合吸附材料富集工艺,并详细讨论了组合富集剂的富集条件,通过改进光谱缓冲剂、利用小电极快速曝光技术及研制贵金属光谱分析相板测定系统,提高了仪器信噪比和弱小信号检测能力。方法操作简便、效率高、成本低。检出限(3σ)Au为0.1 ng/g、Pt为0.2 ng/g、Pd为0.1 ng/g,测定国家铂族元素地球化学一级标准物质中的Au、Pt、Pd,结果与标准值相符,12次测定的相对标准偏差(RSD)小于27.1%。方法不仅适合各类矿石中Au、Pt、Pd分析,同样能满足区域地球化学调查样品的分析质量要求,并在不同规模、不同级次、不同采样密度的区域以至全国铂钯地球化学勘查应用中均取得满意成果。

森林沼泽景观区区域化探异常追踪方法技术

在森林沼泽景观区中低山亚景观条件下,通过4个研究区的试点工作认为:①以找寻小型以上规模矿床为目的的区域化探异常查证工作方法,以水系沉积物加密测量为佳,采样粒级-10^+60目,采样密度3~4点/km2。②采用B层残坡积土壤测量可以达到同样的目的;采样粒级-20目,采样密度4点/km2左右;采样布局为沿山脚和山脊的不规则测网。③在倒石堆发育区,可以采用采样密度6~7点/km2渗湿土测量方法进行异常追踪。④泥炭测量难以获得比较全面和客观的测区找矿前景信息,在区域化探异常追踪阶段最好不要选用。

区域化探成果在青海北巴颜喀拉山地区地质填图中的应用

区域化探成果,尤其是不同元素地球化学图的地质解译,可作为青海北巴颜喀拉山地区地质填图的重要辅助手段,能够显著提高工作效率和填图精度。研究发现:某些稀有、稀土元素(如Y、Nb等)以及亲硫元素、铁族元素(如Cu、Zn、Cr、Co、Ni等)在巴颜喀拉山群不同层位的规律性含量变化,可作为巴颜喀拉山群内部划分以及区域地层对比的重要依据;利用某些元素异常沿断裂呈斑点状、串珠状分布的特点(如Sb、Hg、Bi、Pb等)及较平直的化学分区接触边界(如Sb、Bi、As、Pb等)来推测、填绘断层,尤其在浅覆盖区识别、填绘隐伏断裂和区域性断裂,效果显著。

内蒙古二连浩特市—东乌珠穆沁旗半干旱荒漠草原区区域化探方法试验

内蒙古二连浩特市—东乌珠穆沁旗地区属半干旱荒漠草原区。1∶20万区域化探扫面应针对该类景观区微景观特点,选择土壤或水系沉积物测量方法开展工作。经试验确定采样粒级为-5～+20目;采样密度2个点/km2;采样介质为残坡积物或冲、洪积物。经4个1∶20万图幅的区域化探扫面工作,取得了明显的异常圈定和地质找矿效果,方法技术有效。

1:20万区域化探样品的分析测试质量监控

报道了1∶20万区域化探样品分析的质量监控方式及利用局域网实现1∶20万区域化探样品分析自动化的质量监控体系。

区域化探资料研究基础地质问题

区域化探资料不仅可以用于矿产勘查,而且,在基础地质研究中也可发挥重要作用。文中探讨了应用区域化探资料划分和圈定侵入岩体,进行地层对比和划分,识别各种区域地质构造,甚至板块分界线的问题,初步归纳出反映各种区域地质特征的区域地球化学分布模式。

1∶20万区域化探方法核心技术“取样粒级”的讨论

内蒙古区域化探扫面采用水系沉积物测量(或土壤测量),取粗粒级样品,取得了较好的地质找矿效果,但局部景观区找矿效果受到了一些影响。我国南北方水系沉积物中元素含量呈"U"形分布,反映了南北方不同的风化类型,以及所取不同粒级样品的物质成分也不同;取粗粒级和细粒级样品均可能有化探异常显示,采用-5^+20目(0.9 mm≤A<4 mm)和-120目(A<-0.125 mm)组合粒级作为采样粒级。为提高工效,取样时可以采用-5目(或-20目)全粒级物质,也能获取更多的找矿信息。这种取样粒级技术,也适宜于全国各种不同的景观区的不同尺度的水系沉积物测量和土壤测量的化探工作。