与金矿有关的地球化学找矿方法（黄金地质专题信息）.pdf

战略地质调查项目系列成果 黄金地质专题信息编辑之二十五 与金 矿有关 的地 球 化 学 找 矿 方 法 YU JINKUANG YOUGUAN DE DIQIU HUAXUE ZHAOKUANG FANGFA 中国人民武装警察部队黄金地质研究所 ２０１１ 年 ６ 月 战略地质调查项目系列成果 黄金地质专题信息编辑之二十五 与金 矿有关 的地 球 化 学 找 矿 方 法 YU JINKUANG YOUGUAN DE DIQIU HUAXUE ZHAOKUANG FANGFA 课题组成员 李杰美 王美娟 张 岱 朝银银 目 次 概 述 地球化学 地球化学异常与地球化学背景（１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 地球化学找矿的种类和特点（２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 地球化学找矿的任务与研究方法（３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 地球化学找矿发展简史（４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金的地球化学 金的分布（６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金的基本地球化学性质（７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金的迁移形式与沉淀条件（９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金矿源与金矿床的成矿时代（１３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 勘查地球化学 勘查地球化学及其任务（１４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 勘查地球化学与其他学科的关系（１５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 勘查地球化学的发展历史（１５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 勘查地球化学的方法分类（１７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 勘查地球化学面临的任务（１８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金矿床的勘查地球化学 金矿找矿中的勘查地球化学方法（２０）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金矿床的原生地球化学异常（２８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金矿床的次生地球化学异常（３１）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金矿床的综合地球化学找矿标志（３３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 金矿床地球化学异常评价（３７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 地球化学找金矿的方法（５２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 地球化学勘探法找金译丛 铊 一种可能的找矿标志（５４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 浸染型金矿床化探取样介质富铁裂隙氧化膜和岩屑的对比（５５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 加拿大魁北克瓦勒德瓦锡格玛金矿汞化合物在矿体以及主岩中的分布（５５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 地球物理和地球化学方法在尼加拉瓜用于含金构造的填图工作（５５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 植物对天然水中金含量变化的影响（５６）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 匈牙利东北部托考伊山区金的多介质区域地球化学勘查（５８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 澳大利亚新南威尔士帕克斯地区金的岩石地球化学勘查（６３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 加拿大安大略省提敏斯地区霍林格 麦克因蒂尔金矿床气液包裹体地球化学与围岩蚀变及岩石 地球化学分带的关系（６８）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 模式及模型 金矿床包裹体地球化学异常特征及叠加晕模型（７５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 大型 、 特大型热液型金矿床 （体） 原生叠加晕理想模型及其用于盲矿预测的准则（７８）⋯⋯⋯⋯⋯ 山东蓬莱黑岚沟金矿床的构造叠加晕模型及盲矿预测效果（８２）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 河南小秦岭杨砦峪金矿床的构造叠加晕模型及盲矿预测效果（８５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 陕西太白金矿床的构造叠加晕模型及盲矿预测效果（８９）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与金矿有关的地球化学找矿方法 山西堡子湾金矿床的构造叠加晕模型及预测效果（９３）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 河北东坪金矿床的构造叠加晕模型（９５）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 附 录 地球化学勘查术语（９７）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 化探常用含量单位（１０４）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 与金矿有关的地球化学找矿方法 与 金 矿 有 关 的 地 球 化 学 找 矿 方 法 二 〇 一 一 年 武 警 黄 金 地 质 研 究 所 地球化学异常与地球化学背景 要利用地球化学异常来进行找矿 ，首先应该了 解地球化学异常和地球化学背景 。 １ 地球化学异常与地球化学背景的概念 所谓地球化学异常 ，系指地质体及天然产物 （如水 、 植物 、 气体等） 中 ，某些元素的含量明显 偏离正常分布 ，或其他地球化学性质明显发生变化 的现象 。 至于地质体或天然产物中元素含量呈正常 分布 ，或地球化学性质正常的情况 ，则称之为地球 化学背景 。 地球化学异常可以由异常物质带入介质而形 成 ，这种异常一般称为 “聚集异常” （或正异常） ； 也可以是异常物质由介质带出而形成 ，这种异常称 为 “带出异常” （或负异常）。 过去研究的多属正异 常 ，负异常的研究近年来才引起人们重视 。 还需要说明的 ，地球化学异常与地球化学背景 的概念是相对的 。 有的区域的地球化学异常 ，在矿 区可能属于地球化学背景 。 矿区的地球化学背景 ， 对区域来说也可能属于地球化学异常 （图 １）。 图 1 地球化学背景与地球化学异常关系 ２ 地球化学异常的分类 地球化学异常可以出现在各种介质中 。 根据赋 存介质的不同 ，地球化学异常可以分为 １） 岩石地球化学异常 ； ２） 土壤地球化学异常 ； ３） 水系沉积物地球化学异常 ； ４） 水文地球化学异常 ； ５） 生物地球化学异常 ； ６） 气体地球化学异常 。 地球化学异常可由多种地质作用而形成 。 根据 形成作用的不同 ，可将地球化学异常分为 １） 原生地球化学异常 在成岩成矿作用下 形成的异常 。 岩石地球化学异常即属于原生地球化 学异常 ，其中与矿有关的原生地球化学异常 ，是成 矿作用的产物 ，和矿体同时形成 。 ２） 次生地球化学异常 在岩石 、 矿石的表 生破坏作用下 ，有关元素迁移而形成的异常 。 土壤 地球化学异常 、 水系沉积物地球化学异常 、 水文地 球化学异常 、 生物地球化学异常 、 气体地球化学异 常都属于次生地球化学异常 ，其中与矿体有关的次 生地球化学异常是由于矿体的表生破坏所形成 。 根据异常物质与赋存它的介质之间的相对时间 关系 ，可以将地球化学异常分为 １） 同生地球化学异常 异常物质与赋存介 质同时形成的地球化学异常 。 ２） 后生地球化学异常 介质形成后 ，异常 物质进入而形成的地球化学异常 。 需要说明的是 ，有些地球化学异常如岩石地球 化学异常和土壤地球化学异常 ，既可能是同生地球 化学异常 ，也可能是后生地球化学异常 ，只有具体 研究才能确定 。 地球化学异常可以与矿体的形成作用或表生破 坏作用有关 ，也可以无关 。 根据异常与成矿作用的 关系 ，常把地球化学异常分为 １） 矿异常 矿体异常 其形成与工业矿体有关 ； 矿化异常 其形成与非工业矿化有关 。 ２） 非矿异常 其形成与矿无关 。 摘自 枟地球化学找矿枠 １ 与金矿有关的地球化学找矿方法 地球化学找矿的种类和特点 地球化学异常的种类不同 ，其观察 、 发现的方 法和解释评价的依据也不一样 ，因而相应地就有不 同的地球化学找矿 。 １ 地球化学找矿的种类 根据所研究地球化学异常的不同 ，地球化学找 矿可分为以下几种 。 １） 岩石地球化学找矿 ； ２） 土壤地球化学找矿 ； ３） 水系沉积物地球化学找矿 ； ４） 水文地球化学找矿 ； ５） 生物地球化学找矿 ； ６） 气体地球化学找矿 。 在上述各种地球化学找矿中 ，岩石地球化学找 矿 、 土壤地球化学找矿 、 水系沉积物地球化学找矿 比较成熟 ，在生产工作中已广为应用 。 水文地球化 学找矿和生物地球化学找矿虽然研究很早 ，常因条 件限制难以开展 。 气体地球化学找矿研究最晚 ，但 目前发展很快 ，可能是一种很有前途的地球化学找 矿 。 值得提出的是 ，近 ２０ 年来所研究的地球化学 异常在不断扩大 。 同位素地球化学异常 、 矿物包裹 体地球化学异常 、 构造地球化学异常 、 海洋地球化 学异常以及大气地球化学相继引起人们的注意和重 视 。 许多新的地球化学找矿正在研究和形成 。 我国幅员辽阔 ，矿产资源丰富 ，地质条件和自 然地理条件复杂 。 各种地球化学找矿均有用武之 地 。 这就为发挥地球化学找矿的作用 ，为 “四化” 作出贡献 ，并在这过程中发展地球化学找矿 ，创造 了有利条件 。 虽然所研究的地球化学异常各不相同 ，但是各 种地球化学找矿有其共同的特点 。 ２ 地球化学找矿的主要特点 地球化学找矿的主要特点 ，概括起来可有如下 几点 。 １） 通过元素的地球化学研究来进行找矿 目前的找矿 ，总的说来有以下 ３ 种类型 地质找矿 主要通过对矿床形成的地质条件 和矿床存在的地质标志的研究来进行找矿 ； 地球物理找矿 主要是通过对矿石与围岩物 理性质差异的研究来进行找矿 ； 地球化学找矿 主要是通过对矿体形成或表 生破坏过程中 ，元素的分布与分配 、 分散与集中 、 共生组合与迁移演化规律的研究来进行找矿 。 对比上述各种类型的找矿可以看出 ，通过元素 的地球化学研究 ，特别是微量元素的地球化学研究 来进行找矿是地球化学找矿的最根本特点 。 ２） 以现代的分析测试技术为主要手段 地质找矿是建立在矿物 、 岩石等的肉眼观察研 究 （或借助于显微镜） 的基础上 。 因而可以说它是 一种基于宏观研究的找矿 。 而地球化学找矿中研究 元素 ，则主要依靠现代分析测试手段 。 即使元素特 别是微量元素不形成可供肉眼观察的矿物 ，也可借 助现代分析测试技术进行研究 。 因而地球化学找矿 可以说是一种基于微观研究的找矿 。 从这一角度来 讲 ，地球化学找矿可以说是地质找矿的延伸和发 展 。 正因为如此 ，它可以寻找肉眼 （借助于显微 镜） 难以识别的 、 甚至无法识别的矿体 。 ３） 能有效地寻找隐伏矿体 地质找矿中观察研究成矿地质条件和矿体存在 的标志 ，往往受露头的限制 。 基岩出露情况对地质 找矿影响很大 ，而对地球化学找矿的影响相对较 小 。 无论在基岩出露或松散层掩盖的地区都可进行 地球化学找矿 ；在基岩出露的地区可寻找地下深处 的盲矿体 ；在掩盖地区可寻找被覆盖的矿体 。 能有 效地寻找隐伏矿体是地球化学找矿的另一重要特 征 。 近 ２０ 年的国内外情况说明 ，利用地球化学找 矿寻找盲矿体 ，效果尤为显著 。 ４） 速度快 、 成本低 速度快 、 成本低是世界各国广泛采用地球化学 找矿的重要原因之一 。 国内外都以地球化学找矿方 法进行大区域 （包括边远地区） 扫面 ，即所谓 “区 域化探扫面” 。 通过这项工作可以加速矿产资源的 远景评价 ，为规划和部署进一步找矿工作提供依 据 。 地球化学找矿也有它的局限性 。 例如 ，目前它 仅以成矿有关元素的地球化学研究为依据 ，找矿效 果常因矿种和矿床类型的变化而不同 ；由于一些元 素分析的灵敏度偏低 ，还不能利用化探方法寻找某 ２２０１０ 年 黄金地质专题信息编辑之二十五 些矿产 ；它受自然地理条件和景观条件的影响很 大 ，不是任何地区都能取得良好的找矿效果 ，厚层 运积物区 、 沼泽区就是如此 。 寻找隐伏矿体 ，特别 是盲矿体还是一项十分复杂的任务 。 因此 ，综合运 用地质 、 地球物理找矿和地球化学找矿 ，可以从多 种途径进行研究 ，互相补充 ，相互映证 。 这样 ，不 仅可以使找矿工作多 、 快 、 好 、 省地进行 ，而且也 有利于各种找矿方法的深入和发展 。 摘自 枟地球化学找矿枠 地球化学找矿的任务与研究方法 要采用地球化学找矿 ，必须了解地球化学找矿 所能适应的任务 ；要进行地球化学找矿 ，必须了解 地球化学找矿的研究方法 。 １ 地球化学找矿的任务 地球化学找矿的任务 ，概括起来有如下几个方 面 。 １） 评价区域含矿远景 ，寻找有含矿远景的地 段 为了评价区域含矿远景 、 寻找含矿远景地段 ， 地球化学找矿工作中应研究元素在区域中空间上分 布特征和时间上的演化规律 ；要划分地球化学成矿 区 ；要总结含矿地质体的地球化学标志和指标 。 ２） 寻找矿床 （矿体） ，扩大矿区远景 地球化学找矿中要研究矿床 （矿体） 附近岩 石 、 土壤 、 植物 、 气体等介质中成矿有关元素的分 布与分配 ，总结矿体形成或风化过程中元素的分散 与集中 ，共生组合与迁移演化规律 ，提出异常评价 的地球化学标志和指标 ，为评价异常的含矿性 ，寻 找矿床 （矿体） 提供依据 。 ３） 研究地质问题 ，间接指导找矿 地质体及天然产物中元素的分布 、 分配等资 料 ，不仅可标志矿体的存在和变化 ，而且也可反映 地质体的地球化学特征 ， 说明其与有关地质作用 （包括成矿作用） 的成因联系 。 因此 ，研究有关地 质作用产物中元素的特征 ，总结有关的地球化学标 志和指标 ，有利于解决地质问题 ，间接指导找矿 。 ４） 查明区域中元素的地理分布 ，为有关事业 及学科的发展服务 查明区域中元素的地理分布 ，不仅为指导找矿 而且可为发展农业 、 畜牧业 、 防治地方病和环境污 染 ，为发展有关的地质学科 （如地球化学 、 矿床 学 、 岩石学 、 地层学 、 构造学等） 提供基础资料 。 由上所述不难看出 ，地球化学找矿的任务已超 出了找矿的范畴 ，地球化学找矿已由一种单纯的直 接找矿方法发展成为一门应用学科 勘查地球化 学 。 ２ 地球化学找矿的研究方法 地球化学找矿中常用的研究方法主要有以下几 种 。 １） 地质观察与样品采集 地质作用形成的异常不能脱离地质体而存在 。 因而其研究也要采取一般的地质方法 ，包据地质观 察 ，样品采取及编录等 。 不能把地球化学找矿看成 仅仅是野外采样 、 室内计算 、 作图 。 因此 ，工作地 段的地质条件 、 岩石及其矿化和蚀变的特征 、 矿物 的共生组合及其生成顺序 ，等等 ，对找矿地段的选 择 ，工作方法的确定 ，异常的解释评价 ，都是重要 的基础资料 。 采集样品在地球化学找矿中是一项十分重要的 工作 ，一切成果都来自所采样品的研究 。 采样工作 一定要注意采样的目的性 、 方法的正确性及样品的 代表性 。 为此 ，一方面应使采样工作在地质观察的 基础上进行 ； 另一方面 ，还必须研究采样方法问 题 。 ２） 样品的分析和测试 样品的分析与测试是地球化学找矿中最基本的 研究方法 。 地球化学找矿是在现代分析测试方法出 现的基础上形成的 ，没有现代的分析与测试方法 ， 就谈不上发现异常 。 在样品分析中最基本的是微量 元素的分析 ，因而分析的灵敏度高 ，测程大是地球 化学找矿特殊的要求 。 准确 、 快速 、 经济也是不可 少的条件 。 目前常用的分析方法包括化学分析 、 仪 器分析及现场分析 。 在各种条件下 ，根据找矿和研 究工作的需要 ，合理地使用已有的各种分析方法 ， 研究与应用适合需要的 ， 简便 、 经济 、 快速 、 灵 敏 、 准确的新方法 ，不仅对目前及时地发现异常 、 正确地解释评价异常有重要作用 ，而且对地球化学 找矿的发展也有重要意义 。 关于测试手段 ，由于地球化学原理在找矿中应 ３ 与金矿有关的地球化学找矿方法 用范围的扩大 ，气液包裹体的形成温度 、 成分及盐 度的测定 、 稳定同位素的研究 、 电子探针等一些地 质 、 地球化学实验研究手段 ，在地球化学找矿中基 本上都已开始应用 。 ３） 数据的统计分析 地球化学找矿中取得大量的测试数据 ，要从中 总结出内在的规律 ，提取出找矿的信息 ，其主要的 途径是统计分析 。 离开了统计分析 ，地球化学找矿 工作将会陷于数据的汪洋大海 。 在地球化学找矿工作中应用统计分析方法并不 是一个新问题 ，２０ 世纪 ６０ 年代初期即开始引入 。 ７０ 年代由于电子计算技术的发展和普及 ，有力地 促进了统计分析应用的飞跃 。 目前不仅是单元统计 分析 （如方差分析） ，多元统计分析中的点群分析 、 判别分析 、 趋势分析 、 因子分析 、 对应因子分析 等 ，已开始广泛应用 ，并已取得初步效果 。 地球化 学找矿的各个环节中 （如分析数据质量的评定 ，工 作方法的试验 ，元素分布形式的确定 ，指示元素特 征及异常特征的研究 ，异常成因的研究 ，异常的解 释评价等） ，各种统计分析都在广泛试用 。 统计分析在地球化学找矿中的应用 ，为时不算 太长 ，较全面的经验有待总结 ，应用也有待深入 。 提高应用效果的关键问题在于加深方法实质的认识 和应用条件的研究 。 不少事例说明 ，在深入掌握地 质规律的基础上合理地选择与应用方法 ，才能更好 地发挥统计分析的重要作用 。 ４） 地球化学指标的研究 地球化学指标是地质作用及其产物的地球化学 特征的反映 。 不通过地球化学指标的总结 ，无法研 究与表征元素的分布与异常的特征 ，因而就无法进 行异常的解释评价 。 通过一系列地球化学指标总结 的基础上来发现异常 、 解释评价异常 ，这是地球化 学找矿的根本方珐 。 目前常用的地球化学指标有参 数性的 （如元素正常分布方面的背景值 、 异常下限 等 ；表示异常特征的异常强度 、 衬度 、 元素对含量 比值线金属量等） ，也有非参数性的 （如异常中元 素的组合 、 异常组分分带特征等）。 ５） 地球化学图表的编制 地球化学图表不仅可用以反映元素的分布 、 分 配特点 ，而且也能体现元素的分散集中 、 迁移演化 的规律 。 因而 ，通过编制地球化学图表来研究与综 合矿区和区域地球化学的基本特征和规律 ，也是地 球化学找矿的一种基本的研究方法 。 地球化学找矿中所编制的地球化学图表 ，种类 繁多 ，在此不一一例举 。 但应该强调的 ，各种图表 不仅需要正确 、 美观 ，而且要重点突出 ， 规律性 强 。 以上就是地球化学找矿中几种基本研究方法 。 随着研究领域的扩大和地球化学及有关学科的发 展 ，地球化学找矿中的研究方法无疑会逐渐增加 ， 并日趋完善 。 摘自 枟地球化学找矿枠 地球化学找矿发展简史 地球化学找矿主要是通过研究 、 追索形成异常 物质的来源来进行找矿的 。 实际上这种思想的萌芽 在古代早已被人类用来找矿 。 所不同的是 ，当时研 究的物质主要是矿石和重砂矿物 。 这些物质都是肉 眼所能辩认的 。 现代地球化学找矿所应用的 ，则主 要是肉眼已难以识别的微量元素 。 虽然这种找矿思 想的存在已有相当长的历史 ，但是地球化学找矿成 为近代的一种学科 ，还是 ２０ 世纪 ３０ 年代 ，在近代 测试方法迅速发展的基础上开始的 ，在与地球化学 结合的基础上逐步形成和发展的 。 １ 国外地球化学找矿发展简史 地球化学找矿最早为苏联所创立 。 １９３２ 年 ， 苏联地质学家费尔斯曼 、 谢尔盖耶夫等首先系统采 集土壤及风化岩石样品进行化学分析 ，并用以找 矿 。 当时 将这种方法 称之为 “金属量测 量” 。 A畅 П畅 索洛沃夫等总结了金属量测量的经验 ，编制 了规范 。 １９３５ 年 ，苏联研究成功了适用于大规模 土壤地球化学测量的光谱分析设备与采样步骤 ，为 开展土壤地球化学找矿提供了条件 。 最初这种方法 是用来找锡矿 ， 但很快就用在铜 、 铅 、 锌 、 镍 、 钨 、 铬 、 钼 、 铍等的找矿和研究工作中 。 与此同时 苏联在 ２０ 世纪 ３０ 年代初期还研究试验了水系沉积 物地球化学找矿和生物地球化学找矿 。 ６０ 年代以 来 ，在寻找盲矿方面苏联做了许多工作 ，取得了显 著成绩 。 B畅C畅 格里戈良等在这方面作出了显著的 贡献 。 斯堪的纳维亚半岛国家也是开展地球化学找矿 最早的 ，特别是瑞典 。 １９３６ 年 ，瑞典探矿公司的 ４２０１０ 年 黄金地质专题信息编辑之二十五 帕姆金斯特等在试验性的植物地球化学测量中 ，发 现含锡 、 钨高的土壤上长的乔木 、 灌木叶子内 ，也 有 Sn ，W 的高含量 ，并以系统分析植物的方法在 许多地区进行找矿 。 现代的地球化学找矿开始于苏联和斯堪的纳维 亚半岛国家并不是偶然的 ，是理论地球化学研究启 发的结果 。 ２０ 世纪初期以来 ，在这方面影响最大 的地球化学家为 A畅E畅 费尔斯曼 、 V畅M畅 戈尔德斯 密特等 。 如 A畅E畅 费尔斯曼最先注意到与金属矿床 伴生的原生晕 ，次生分散晕的重要意义 。 ４０ 年代中期 ，地球化学找矿引起了美国 、 加 拿大的注意 。 在美国 ，１９４７ 年由 H畅E畅 霍克斯首 先开始进行土壤地球化学测量的试验 ，在各个气候 带开展了研究 ，并在 ５０ 年代初顺利地开展了地球 化学找矿工作 。 所用的分析方法主要是比色法 。 ５０ 年代 ，在美国西部还开展了大量植物地球化学测 量 ，其目的是寻找铀矿 。 在加拿大 ，地球化学找矿的试验工作几乎与美 国同时开始 。 由于冰川作用造成了工作的复杂性 ， 直到 ６０ 年代以后才逐渐取得较好的效果 。 A畅A畅 莱文森在这方面做了许多工作 。 至于英法对地球化学找矿的研究 ，开展较晚 ， ５０ 年代中期才开始 。 但是他们很快就在本国和非 洲及远东一些地区用以找矿 。 目前至少有 ３０ 多个 国家采用地球化学找矿工作 。 １９７０ 年 ，成立了国 际勘查地球化学协会 ，并出版了地球化学勘查杂 志 ，每 ２ 年召开一次学术讨论会 。 ２ 我国地球化学找矿发展简史 我国地球化学找矿 “先驱性” 的工作 ，最早可 追溯至 １９２４ 年 。 当时李四光等在河北武安利用 SiO２，Al２O３的等含量线图研究了花岗闪长岩中铁 的含矿远景 。 我国现代的地球化学找矿工作是 １９５１ 年在安徽月山由谢学锦等首先进行试验的 。 １９５３ 年 ，在新成立的地质部内建立了化探室 ，它 标志了我国地球化学找矿机构的诞生 。 地质系统的地球化学找矿工作中最先开展试验 研究的是 “土壤金属量测量” 。 １９５４ 年 ，分别在白 银厂铜矿 、 中条山铜矿等已知矿床上系统地进行试 验研究 ，并很快在区域地质测量中加以推广和应 用 。 ５０ 年代中期 ，吉林大黑山大型钼矿床的发现 ， 是地球化学找矿在我国获得的第一个显著成果 。 ２０ 世纪 ５０ 年代末期 ，在辽宁青城子铅矿试 验 、 研究岩石地球化学找矿取得成功 ，使 “硐老山 空” 的矿山恢复了青春 。 从此在我国勘探矿床 ，开 采矿山 ，利用岩石地球化学方法寻找盲矿体的工作 逐步展开 。 水系沉积物地球化学找矿 ，早在 ５０ 年代末期 已开始试验 ，但未得到推广 ，直到 ７０ 年代早期才 得到较为广泛的应用 。 目前 ，它已成为我国进行全 国性 “区域化探扫面” （地球化学勘查） 的主要手 段 。 地球化学找矿工作正逐步由内地向边远地区扩 展 。 我国冶金地质系统的地球化学找矿开始于 １９５６ 年 。 欧阳宗圻等首先在清源红透山一带开展 了土壤地球化学找矿研究 。 ２０ 多年来 ，冶金地质 系统在 “矿区化探” 方面做了大量工作 ，取得了可 喜的成果 ，汞气测量等新方法的研究也取得了较大 的进展 。 现在继续开展矿区化探的同时 ，正积极进 行成矿区带的地球化学找矿 。 近几年来 ，我国的地球化学找矿取得了较明显 的发展 ，找矿效果显著 ，各方面都有很大的进展 。 在矿区地球化学找矿方面 ，利用元素组合分带寻找 盲矿体 ， 已取得了较好的进展 。 利用卤族元素 （F ，Cl） 等寻找深部盲矿体 、 利用汞蒸气测量寻 找厚层运积物覆盖下矿体的研究 ，都已得到较好的 结果 。 这些元素和方法的应用 ，不仅加大了找矿深 度而且为在运积层中寻找被覆盖的矿体 ，在基岩中 寻找深处盲矿体创造了良好的开端 。 在区域地球化学找矿方面 ，目前 “区域化探扫 面” 的工作正普遍地进行并已取得了显著成果 。 深 入开展区域岩石地球化学调查的工作也在摸索与试 验 。 在地球化学找矿的应用范围方面也在扩大 。 如 岩体露头评价的工作已有了开展 ；单矿物中的微量 元素在找矿中正在应用 ；在找矿的同时 ，以地球化 学找矿资料研究地质问题 ，提高地质研究程度 ，间 接地指导找矿工作 ，目前已开始为人们所重视 。 新技术新方法的应用方面也有很大的发展 。 电 子计算技术正在地球化学找矿中迅速推广 ，统计分 析用于数据处理及成果图件的编制日益广泛 。 目前 统计分析方法已经成为地球化学找矿中常用的基本 工作方法 。 分析技术已由比色分析为主转向以仪器分析为 主 。 样品的基本分析已由半定量向定量方向发展 。 直读光谱已开始广泛应用 。 汞蒸气测量仪器的研制 与投产 ，促进了气体地球化学找矿工作 。 现场分析 也有发展 ，硫的阴离子现场分析正在试验 。 由上所述 ，我国的地球化学找矿 ，在广度及深 ５ 与金矿有关的地球化学找矿方法 度上近几年来都有了较大的发展 ；由局部地段的普 查找矿发展到大区域的 ，乃至全国性的战略侦察 ； 由地表找矿发展到找深部的盲矿 ；由直接找矿发展 到同时研究地质问题间接指导找矿 ；由单纯找矿发 展到同时为有关的经济部门和地质学科的发展提供 基础资料 。 新技术 、 新方法的应用也有了迅速的发 展 。 但是与一些化探研究水平高的国家相比 ，我国 的分析测试工作还比较落后 ，地球化学找矿的基础 理论和方法技术方面的研究也显得薄弱 。 随着我国 “四化” 建设的发展 ，这些情况将会得到改善 ，地 球化学找矿的效果必将更加明显 。 摘自 枟地球化学找矿枠 金的分布 金的原子序数为 ７９ ，自然界只有其惟一的同 位素 １９７ Au 。 金是奇数原子序数 ，奇偶型的原子核 ， ４q＋ １ 型的核 ，原子序数很大 ，平均结合能很小 。 这些特点决定了金在自然界中的分布量很少 ，金是 地壳中分布最稀少的元素之一 。 １ 金在天体中的分布 1畅1 陨石中的金 有关各类陨石中金含量的数据列入表 １ 中 。 表 1 陨石中的金含量 陨 石 相w（Au）／１０ － ６ 资 料 来 源 吉林球粒陨石０北Ё畅２３５长春冶金地质研究所 ， １９７６ 碳质球粒陨石０破技畅１７美国地球化学手册 ， １９７２� 顽火球粒陨石０破技畅３４美国地球化学手册 ， １９７２� 富钙无球粒陨石０弿厖畅０１４ ５美国地球化学手册 ， １９７２� 铁陨石１破技畅１５美国地球化学手册 ， １９７２� 石质铁陨石１破技畅６３美国地球化学手册 ， １９７２� 球粒陨石０K A畅１６ ～ ０7畅３４魏德波尔 ， １９７４V 镍铁相４戈尔德施密特 ， １９５４ 陨硫铁０谮行畅７戈尔德施密特 ， １９５４ 球粒陨石０“ 畅０６６ ～ ０7畅２４４中国科学院地球化学研究所 ， １９７４ 表 １ 中清楚说明 ，从无球粒陨石 、 球粒陨石至 铁陨石 ，金丰度逐渐增加 。 无球粒陨石中的金丰度 低 ，而且变化较大 。 富铁的陨石金丰度最高 。 1畅2 月岩中的金 金在月球表面物质中的分布很不均匀 。 同一次 采样 ，不同粒度玄武岩的金含量的差别可达 １０ ～ ４８ 倍 。 月球火山角砾岩 、 火山细屑及月壤中的金 含量高出月球玄武岩 １ ～ ２ 个数量级 。 迈克 （１９７０） 从火山细屑中分离出的铁质颗粒其金含量为 ０畅８３ １０ － ６ 。 据博伊尔 （Boyle） 的资料 （１９７９） ，月岩 和月壤中金为 ０畅００４ ８５ １０ － ６ ， 其变化范围为 ０畅０００ ００２ ５ １０ － ６ ～ ０畅０８７ ００ １０ － ６ ；月球金属颗 粒中的金为 １畅５３３ ２ １０ － ６ ，其变化范围为 ０畅０５０ １０ － ６ ～ １９畅０００ １０ － ６ 。 1畅3 地球各圈层中金的丰度 对于金在地球不同层圈及在整个地球中丰度的 估算值是有差别的 ， 但总规律基本一致 。 黎彤 （１９７６） 的资料认为 ，地壳金含量为 ４ １０ － ９ ，上 地幔为 ５ １０ － ９ ，下地幔为 ５ １０ － ９ ，地核为 ２ ６００ １０ － ９ ，整个地球为 ８００ １０ － ９ 。 与陨石相比 ， 玻陨石的金丰度为 ０畅００８ １ １０ － ６ ，与地壳接近 ，其余各类陨石皆比地壳高 １ ～ ２ 个数量级 。 国内外学者对于金的地壳丰度的估算相当一 致 ，其值绝大多数都在 １ １０ － ９ ～ ５ １０ － ９ 。 ２ 金在各类岩石中的分布 2畅1 各类岩浆岩中金的含量 孟申科 （B畅Г畅М онссенко） 等 （１９７１） 以高 灵敏中子活化法和光谱分析法研究了世界许多地区 的岩浆岩 ，其结果引入表 ２ 。 表 2 各类岩浆岩中金的含量 岩 石样品数w（Au）／１０ － ９ 花岗岩３３l３揪创畅２ 闪长岩１４l３揪创畅５ 花岗闪长岩８W４揪创畅０ 正长岩８W４揪创畅４ 石英玢岩 、 粗面岩１４l５揪创畅４ 辉绿岩 、 玢岩２９l６揪创畅５ 辉长岩３３l８揪创畅７ 超基性岩２７l９揪创畅４ 据 B畅 Г畅 М онссенко ，１９７１ 据统计各类岩浆岩中金的平均含量变化为 １畅５ １０ － ９ ～ ２３ １０ － ９ ，大多数岩石中金的平均含量在 ３ １０ － ９ ～ １０ １０ － ９ 之间 。 近几年的数据比上述还 要低 ，一般都接近于金的克拉克值 。 表 ２ 的资料表 明 ，岩石中金的含量同其基性程度呈正比 ，基性 、 超基性岩相对富含金 ，纯橄榄岩 、 斜辉辉橄岩建造 ６２０１０ 年 黄金地质专题信息编辑之二十五 岩石中含金高达 ２１畅３ １０ － ９ 。 据邓晋福的资料 ， 纯橄榄岩约含金 ３０ １０ － ９ ～ ４０ １０ － ９ 。 金含量与 岩石中的铁含量呈正比 。 看来 ，不同地质单元 、 不 同地区 、 不同地质时代的产物是会存在一定的差 异 。 这表明金分布的不均匀性 。 2畅2 各类沉积岩中金的含量 据博伊尔 １９７９ 年的资料表明 ，某些类型的凝 灰质沉积物和有机沉积物富含金 ，如 智利的火山 灰金为 ０畅１ １０ － ６ ～ ５ １０ － ６ ，大西洋的深海红粘 土 、 火山灰金为 ０畅０１５ １０ － ６ ～ ０畅２６７ １０ － ６ ， 红 海含金属沉积物中金为 ０畅０２１ １０ － ６ ～ ５畅６ １０ － ６ ， 哥伦比亚某些火山灰金达 ０畅４２ １０ － ６ ～ １畅７１ １０ － ６ 。 很明显 ，它们已构成潜在的金矿资源 。 在某 些有机质 、 碳质岩石中 。 最高金含量达 ２００ １０ － ６ ，其中 ５０％ 的样品含金达 ５ １０ － ６以上 。 现代沉积物中金的平均含量略高于长英质 、 镁 铁质和超镁铁质岩石中的平均含量 ，与已固结的沉 积岩相当 。 在碎屑沉积物中 ，随粒度变小而金含量 增高 。 在碳酸盐沉积物中 ，一般含金较低 ；但在软 体动物的壳里 ，金含量很高 。 金在生物成因的碳酸 盐沉积物中的含量增高 ，取决于有机质的含量 。 蒸 发岩中的金含量特别低 。 氧化物沉积物中的金含量 都同硫化物有关 。 苏联克里沃罗格铁矿 ，一般岩石 和矿石金为 ０畅０１n １０ － ６ ，假象赤铁矿矿石为 ０畅７ １０ － ６ ， 磁铁矿精矿含金达 ０畅４ １０ － ６ ～ ０畅８ １０ － ６ 。 某些黑色页岩 、 油页岩等 ，金大都同碳质共 生 ，但当有黄铁矿和磁黄铁矿时 ，金还是存在于硫 化物中 。 乌克兰的磁铁矿含量高的页岩 ，含金达 ０畅３ １０ － ６ ，含铁石英岩中为 ０畅３ １０ － ６ ～ １畅０ １０ － ６ 。 含金砂砾岩世界各地均有分布 ，其中南非的 维特瓦特尔斯兰德最著名 ，其邻近区内金的总储量 达 ５ 万 t 。 ３ 动植物中的金 里梅尔 （T畅O畅Reimer ，１９８４） 指出 真菌类 的灰分中含金可达 １１畅６ １０ － ６ ，地衣类含金 １ １０ － ６ ～ １畅３ １０ － ６ ； 苔藓类含金 ０ ～ １９畅２ １０ － ６ 。 俄文文献中指出 ，霉真菌能从溶液中提取金 ，活真 菌在 １５ ～ ２０ 小时内能提取 ９８％ 的金 。 砂金矿上的 各种禾本科植物 ，其灰分中含金达 ２畅４ １０ － ６ ，同 一地区的木贼属灰分中平均含金达 ９畅２ １０ － ６ 。 捷 克沼泽马尾草灰分中含金竟达 ６１０ １０ － ６ 。 有一种 叫凤眼兰的植物 ，能用其从尾砂的溶液中回收金和 银 。 有人发现金矿区的金龟子灰里含金为 ２５ １０ － ６ 。 鹿角尖上含金达 ６８畅６ １０ － ６ 。 古老文献记 载 ，含金区里的羊和牛的牙齿包了一层金等 。 上述 种种均表明 ，动植物中可能含有较高的金 。 摘自 枟地球化学基础枠 金的基本地球化学性质 金在元素地球化学分类中的位置 ，往往体现了 对于金的基本地球化学性质的认识 。 查瓦里茨基将 金分在亲硫元素中 ，戈尔德施密特将金划分为亲铁 元素 ，但他又将银和铜分在亲硫元素中 。 １ 金是亲铁元素 将金划为亲铁元素的根据主要是 ３ 方面 金的 分布特征 ；金具有过渡族元素的典型特征 ；金以金 属键为特征 。 1畅1 金的分布特征 在各类陨石中金总是富集于铁质陨石 ；地球各 圈层中 ，最富金的是地核 ，而且随地球深度的增 加 ，金含量增高 ；在各类岩石中 ，金富集于基性程 度高的岩石中 ，富集于铁含量高的岩石中 ；在造岩 矿物中 ，金总是在富铁的矿物中含量高 。 这种分布 分配特征同铁 、 钴 、 镍 、 铜 、 铂族完全一致 ，即这 一特征是亲铁元素所共同具有的 。 1畅2 金具有过渡族元素的典型特征 一般说来 ，过渡族元素的电子构型特点是 d 电 子未充满 ，它们的电子构型分别为 Au ５d １０ ６s １ ， Cu ３d １０４s１ ，Ag ４d １０ ５s １