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地球化学普查(或称普查化探)_地球化学专业实习

时间:2020-01-25 理论教育 联系我们
地球化学普查(或称普查化探)_地球化学专业实习

二、地球化学普查(或称普查化探)

主要目的是在区域化探阶段已圈出的各类省的、区域的或局部的地球化学异常范围内,以及根据化探、物探、地质资料所圈定的找矿远景区内,进一步缩小寻找目标物(矿床、矿体或其他地质体)的靶区,查明成矿有利地段和找矿有关的地球化学特征等。工作面积常在数百平方米至数十平方米或更小之间。常用工作比例尺为1∶2.5万~1∶5万。采样密度(以水系沉积物测量为例)(4~8)点/km2

应根据测区的地质、地理条件选用最合适的化探方法。可供选择的方法有水系沉积物测量、土壤测量、岩石测量、水化学测量、气体测量等。在一个1∶5万的图幅中或在一个成矿远景区(带)的几个图幅中,尽可能选用一种化探方法,以利于资料的对比研究和地球化学图的拼接。在某些特殊情况下,经方法试验证明,确因条件不同,采用一种方法不能取得效果时,允许采用两种或两种以上的化探方法。

1.水系沉积物测量

水系沉积物测量适用于我国大部分山区,是目前各种化探方法中成本最低、工作效率最高、效果较好的普查找矿方法。

1∶5万水系沉积物测量的采样密度一般可在(4~8)点/km2之间选择。我国南方雨量充沛,水流速度中等山区,4点/km2的密度已经足够。我国北方某些干旱山区,元素分散距离较短,采样密度应适当加密。在一些陡峻山区,由于水流湍急,矿化物质遭到冲刷,采样密度也应增加。

水系沉积物测量的采样物质一般常以淤泥和粉砂为主,一般要求取-0.216mm(60目)或-0.172mm(80目)筛孔粒径的物质。也可根据找矿目的、矿种另行试验确定。为减少在一个测区内元素含量的跳动,采样物质一定要保持一致,要避免采集表层物质,以减少有机质及铁锰类物质的影响。在我国北方某些干旱、半干旱地区(如内蒙古中部和北部的一些地区、甘肃北山地区等),由于普遍发育风成砂,采取常规的-0.216mm(60目)或-0.172mm(80目)的水系沉积物,不能获得明显的异常显示。在这类地区的采样应根据不同自然景观区采用不同的取样粒级,水系发育的中山区取样粒级为-2mm(10目),水系不发育的残山丘陵区为-4.69mm(4目)~+0.995mm(20目)和-0.108mm(140目)的混合粒级。无论采用哪种过筛粒度,都要保证过筛后的样品质量不少于120g,如样品需作金的测定,则应不少于150g。

水系沉积物的采样部位应选择在河床底部或河道岸边与水面接触之处,在间歇性水流地区或很少水流的干河道中应主要在河床底部采样。在水流湍急的河道中要选择在水流变缓处、水流停滞处、转石背后及河道转弯的内侧有较多细粒物质聚集之处采样。为了提高样品的代表性,应在采样点沿水系上下20~30m范围内进行多点取样。混合在一起组合成一个样品。

1∶5万水系沉积物测量一般可采用地形图定点。先在1∶2.5万或1∶5万地形图上画出计划要进行工作的范围。在此范围内画出长宽各为0.5km的方格网。以4个方格(1km2)作为采样大格。大格的编号顺序自左而右再自上而下。每个大格中有4个面积为0.25km2的小格,编号顺序自左而右、自上而下标号a,b,c,d。在每一小格中采集的第一号样品标号为1,第二号样品标号为2。每个采样点根据其所处的位置按上述顺序进行编号。如在某1∶5万测区内编号为3的采样大格中各采样点的编号如图4-1所示。采样点可预先设计并标绘在地形图上。在采样过程中允许根据现场实际情况作适当修改,并将实际采样位置标定在图上。在野外实际采样点定位时,可根据地物、地貌标志确定或用罗盘交汇定位。定位误差在图上不大于2.5mm。为便于质量检查和异常检查,原则上每个采样点均应留有标志,每条水系的最上游采样点必须留有标志。

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图4-1 水系沉积物样点布置

水系沉积物测量的采样点要求在全测区分布比较均匀。要尽量使绝大多数(90%以上)的采样格(大格)内都有采样点分布,使其不出现或很少出现连续5个以上的空白小格。当采用4点/km2采样密度时,小格内样品数不能超过2个;采用8点/km2采样密度时,小格内样品数不能超过4个。要求采用分布均匀并不是要求把所有采样点都布置在采样格子的中央,而是要求将采样点布置在每一个格子中能最大限度地控制汇水面积处。因此采样点应尽量布置在地形图上可以辨认出来的最小水系(大于300m)——即一级水系的末端和分支水系口上。如果水系较长还应在水系的中间增加采样点,使每一个采样点控制的汇水盆地的面积大致在0.125~0.25km2之间,大于0.25km2的应增加采样点,小于0.125km2的可减少采样点。

采样小组使用的1∶5万或1∶2.5万地形图手图,每日野外工作结束后要将采样点着墨,以直径2mm小圆圈标定采样点,并编上样品号。同时要根据手图将其全部内容转绘到另一张同比例尺地形图上,制成采样点位底图。转点误差应小于0.5mm。

2.土壤测量

在地形平缓、水系不发育的丘陵地区,以及在一些平坦的残坡积物覆盖的平原和准平原地区,可采用土壤测量进行1∶5万化探普查。

1∶5万土壤测量的采样密度一般应比同比例尺水系沉积物测量要大。它的采样密度和采样点的布局,可按如下两种情况考虑:

(1)如果在本测区内欲寻找的目标物已知是呈带状分布,且其产状也已大致了解,则可以垂直目标物长轴方向布置较稀的测线来控制其延伸,以较密的点控制其宽度,使其不致遗漏,测线的线距应不大于1∶20万区域化探异常长度的1/2~4/5,点距应不大于1∶20万区域化探异常宽度的1/3~1/2,常用的测网为500m×100m或500m×200m。

(2)如果在本测区内欲寻找目标物的形状复杂,或产状不明时,应布置方格网进行采样。常用的采样格子(或称采样单元)的面积为0.25km2。每个采样格子内的采样点数为3~6个。相当于(12~24)点/km2

采用土壤测量时应特别注意采样层位和粒度问题。在残、坡积土壤分布地区,一般在距地表20~50cm深处的B层(淋积层)或C层(母质层)中采样可以获得良好的效果。在我国南方一些发育有较厚层残积土的地区,在距地表20~50cm深处采样,往往不能获得满意结果,需要加深在50~100cm深处采样,才能获得清晰的异常;在一些为冲积物、冰碛物、风积物、耕植土或其他外来搬运物所覆盖的地区进行采样时,通常应穿过这些覆盖物,在原地的残积、坡积层中采样,采样深度需经过试验确定;在有些地区的覆盖层中既有原地的残积、坡积物,又有大量外来物(如风成砂)混杂其中,如在我国北方一些干旱或半干旱地区。在这类地区要根据情况或穿过混有风成干扰物的覆盖层进行采样或筛取+0.45~0.5mm粗粒级的物质均能获得很好的异常显示。土壤测量的采样粒度一般要求过0.216mm(60目)筛孔。每一样品过筛后(干燥后)的质量应不小于120g。如果样品需作金的测定时,采样质量(干燥后)应不小于150g。为了使所采样品具有较好的代表性,在采样时,特别是进行金矿化探时,可采取在采样点周围点线距的1/3范围内多点采样均匀混合成一个组合样的方法。

采用水系沉积物测量或土壤测量进行矿产普查,能否取得成效,在很大程度上取决于采用的工作方法是否合理。上述各条只是一些应遵循的一般原则。我国各省、区或同一省、区的各地区的地理、地质条件差异很大,决非几条一般原则所能概括。因此,在进行面积性水系沉积物测量前或土壤测量前一定要选择若干处已知矿床或矿点进行采样密度(网度)、采样物质、层位和粒度的试验,并应以试验结果为依据编写设计和确定野外工作方法。

3.岩石测量(ivsnet.com)

岩石测量的采样工作和样品加工等方面的工作效率较低,成本较高,因而很少在大范围内开展面积性岩石测量。只有在如下3种情况下可以采用岩石测量方法进行1∶5万矿产普查:

(1)在一些特殊地区,地形平缓,水系不发育,地表基本没有残坡积土,但岩石出露较好。水系沉积物测量和土壤测量均不能使用时。

(2)在有些地区虽然已进行水系沉积物测量或土壤测量,但为了要进一步查明异常源的确切位置、查明是否有新的含矿层位、查明构造带或岩体的含矿性或圈出含矿构造带的富集地段等目的,而认为水系沉积物测量和土壤测量所提供的资料仍不能满足要求时。

(3)在进行大规模水系沉积物测量或土壤测量工作的同时,为了帮助水系和土壤异常的推断解释,需要获得某些岩体、地层或不同岩性中的元素丰度值时,但测区范围不宜太大,且一般应根据其工作目的有针对性地布置采样工作。

例如:为了查明水系或土壤异常浓集中心的确切位置,可在略大于异常的范围内布置几条剖面线进行岩石采样;为了查明构造带的含矿性,可布置若干条垂直于构造带的短测线采集岩石样品;为了查明是否存在新的含矿层位,可布置几条垂直于地层走向的长测线进行岩石采样;为了评价岩体的含矿性,可在测区内的几种典型岩体中各采集数十个岩石样品等。要尽量避免在数百甚至上千平方千米的范围内进行面积性岩石采样。如果属于上述第一种情况必须进行岩石采样时,也应该首先选择最有成矿条件的局部地区内进行,待取得效果后再逐步扩大测区面积。1∶5万面积性岩石测量的采样密度可控制在(4~12)点/km2之间。

由于元素在岩石中的分布是很不均匀的,采样时应在采样点周围点线距的1/3范围内均匀敲取数块同种岩性的岩石碎块组成一个样品。只采集一块手标本的方法或物性测定的采样方法,对于地球化学研究都是不适宜的。岩石样品的采样质量一般应控制在150~200g之间。

4.水化学测量

水化学测量,目前在我国实际找矿工作中使用较少。原因是此方法的季节性影响较大,要求测区内的全部野外取样工作,在气候条件基本一致的情况下完成,否则将造成异常从而导致推断解释上的困难。但水化学测量如果以上升泉水或井水作为主要采样对象时,能在一定程度上避免气候条件的影响,且具有反映深部矿化的能力,因地制宜地利用这些特点,有时能取得很好的找矿效果,如我国北方干旱或半干旱地区中的某些水系或干沟均不发育的风成沙覆盖地区。在这些地区水系沉积物测量和土壤测量均不易取得效果。但由于区内水井分布较多,因此利用这些水井采集井水的水化学方法有时能获得较好的效果。

5.气体测量

开展化探普查时,如果需要使用汞蒸气测量方法,其方法技术要求按《汞蒸气测量规范》执行。

6.样品加工

采集样品要防止沾污。装样品的布袋,无论是新的或是已使用过的旧样品布袋都要经过洗涤后才能使用。如果样品是在水中采集的水系沉积物,则当样品装入布袋后,应用手挤干,以避免样品中元素以液相相互渗透造成样品污染

装在布袋中的样品一般应在野外驻地晒干,有条件的也可在自动温度控制的电烘箱内烘干。但箱内温度不能超过60℃,不论哪一种干燥方法,在干燥过程中要不时揉搓样品,以免土质结块。干燥后的样品要用木锤轻轻敲打以使黏土胶结物中的颗粒解体。

样品干燥后,按设计规定的粒度在野外驻地进行过筛。过筛处理后的样品应采用对角线折叠法混均,然后放入塑料瓶或纸袋中,其质量应不小于120g。如果需要测定金或被测元素较多时,质量应不小于150g(野外样品加工流程见图4-2)。

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图4-2 野外样品加工流程图

1∶5万水系沉积物测量样品不作组合样处理。当进行1∶5万土壤测量且采用较密点距的测网进行工作时,是否可采用组合样方法以减少样品的分析工作量的问题,应视本项1∶5万化探工作的设计要求和样品组合后能否达到预期工作目的而定。

岩石样品在野外一般不进行加工,只需将样品晒干装箱送实验室加工处理。

在野外加工处理样品时,防止样品间相互污染。因此,每处理完一个样品后,凡是和上一个样品接触过的筛子、台秤等物都要清理干净,然后再进行下一个样品的加工处理。每一个样品的编号、登记,填写送样单等工作要做得准确无误。应明确,野外样品加工工作是整个化探野外工作的最后一道工序,它的好坏将直接影响化探成果反映。因此,应和采样工作一样,每天工作完毕后要有专人进行质量检查,其质量评定标准由实施单位自定。

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