1导言

历史证据表明，通过初步勘探阶段，每1000个矿床中约有1个能被发现具有经济品位，而只有1% ~ 2%的矿化带有机会成为有经济价值的矿床，可见矿产勘探的风险”[1] (D.E. Thomson et al .)。麦肯齐对经济存款的定义是:“它能产生至少1400万美元的收入，投资回报率为8%。“因此，为了降低矿产勘查的巨大风险，追求其巨额利润，人们不断推动矿产勘查技术和方法的改进和更新。仅以地球化学勘查为例，中国原地质矿产部1981年至1995年的地球化学勘查统计结果表明，地球化学勘查方法发现的异常数(11 282-11 728-19 870)、异常矿点率(8.4%-10.6%-15.9%)和发现或扩大的贵金属矿种数(42-165)实际上，地球化学勘查已被证明是稀有、有色、非金属矿产中一种有效的、不可替代的技术和方法特别是随着20世纪30-50年代露头找矿、70-80年代浅部找矿(埋深小于100 m)和90年代深部找矿任务的变化，以及我国大型和超大型矿山找矿风险的相应增加，能够提供直接找矿信息的地球化学勘查技术得到了迅速提高、发展和更新。测量的样品已经从岩石、土壤、灰尘、气体、海洋、地下水、植物、微生物、湖泊沉积物、斜坡沉积物和河流沉积物等宏观物质扩展到地球气体等纳米尺度的金属颗粒。从常用的全元素分析结果，到遥测、穿透、直接、多样等更高标准追求的有效元素活性组分等一系列新的地球化学指标。

2成熟的常规地球化学勘查方法

2.1水系沉积物地球化学测量应是日益成熟和有效的地球化学勘查方法中的第一种。这种方法与地表水系统的水化学测量一起，也称为水系地球化学测量。这种传统方法在广泛应用中不断得到改进。除了网格化、随机化、组合采样、低密度、超低密度等采样方法外，例如在澳洲的Accord，为了减少采样误差，分析样本数量，克服水系黄金测量的“金块”效应，尝试了大样本法(布雷格)。这种方法的实质是将一个水系沉积物或一个大的土壤样品(样品重量2 ~ 5公斤)在冷的稀氰化钠溶液中浸泡数次。再如，为了解决河流沉积物采样中细颗粒的损失问题，Thoms(1992)提出了活性河流沉积物的冷冻技术，认为冷冻采样是一种较为准确的采集水下河床沉积物的方法和技术[3]。所设计的冷冻取样器由一根涂有环氧树脂的硬直铜管组成。液态CO2从软钢内管和细喷嘴注入直铜管，使柱状样品突然气化并快速冻结，从而可以采集到整个活动河床沉积物的代表性样品。2.2土壤地球化学调查这种方法是系统地测量土壤中的微量元素含量或其他地球化学特征，寻找与矿化有关的各种次生异常来寻找矿床。与该方法应用效果相关的地貌、景观、气候、土壤成因、元素迁移机制等都得到了成功的探讨和研究。残积土测量是最成熟、最有效的地球化学勘查方法之一。运输层土壤调查的有效性取决于调查区域的条件。风积沙区土壤测量采样粒度截留实验取得进展。有机区域的土壤测量通过部分提取技术得以恢复。但积冰、崩积层等地区的土壤测量工作方法仍需通过更多的取样试验数据来确定。2.3岩石地球化学测量该方法是系统测量岩石(或岩脉、断层泥、裂隙充填物等)的微量元素含量或其他地球化学特征的方法。)，并查明与成矿有关的各种原生异常(地球化学省、区域原生异常、矿床原生晕、矿体原生晕等。)为了找存款。几十年来，这种方法在地质找矿实践中得到了广泛的推广和应用。早在60 ~ 70年前，前苏联为了寻找隐伏矿床，提出了一整套元素分带序列计算、异常评价、侵蚀剖面深度估算和多元素建筑(叠加)晕判别的科学方法(Ovchinikov，grigoryan，1970)，并取得了巨大成功。近年来，针对常规岩石地球化学调查中的“点-线”采样布局，杨提出了一种快速、低成本、有效的“面型”采样布局在化探方法中，仍有一些方法在理论上有潜力，但在实践中需要进一步改进或完善。3.1气体地球化学该方法萌芽于20世纪30 ~ 50年代，此后得到重视和发展。本文主要研究和测量以气体形式存在和迁移的Hg、Rn、CO2、O2、SO2、CH4、H2S、COS和重烃，称为某某地球化学测量。渗透能力强的气体被认为是最有竞争力的方法之一。在前苏联，野外快速气体分析仪被有效地用于测量土壤气体中Rn、Th、CO2、CH4、H2、Hg等元素的浓度，试图通过这种综合性的气体地球化学研究，消除单一组分的不连续性，减少气体组分的波动影响。浙江宁波李咏公司研制的RG-1热释汞仪适用于固体样品的地球化学吸附测量和痕量汞测量，其效果优于传统的土壤气体测汞法。但由于受气候、地貌、土壤特性、微生物等因素的影响，观测结果比较困难。到目前为止，气体地球化学方法还没有进入常规地球化学方法，需要更多的研究或改进工作。3.2生物地球化学方法产生于20世纪70年代以前。由于它能反映深部矿化信息，可应用于特殊景观区(森林、沙漠、黄壤、草原等厚层)的区域战略侦察和局部异常验证，勘探地球化学工作者从未放弃对其研究和改进。唐等认为，利用超积累量达到或超过某一临界值来寻找盲矿体，可能比传统的植物地球化学方法具有更明显的优势[4]。然而，由于植物物种和器官取样试验的复杂性、指示植物的有效性以及取样、分析和异常解释的困难，生物地球化学还没有作为常规方法应用。当然，这种方法仍然是在特殊景观条件下寻找隐伏矿的辅助方法，如森林覆盖区和其他沉积物覆盖区。3.3水文地球化学是系统采集和分析地表水或地下水(如河水、湖水、泉水、井水等)中微量元素和其他地球化学特征的方法。)，并寻找与矿化有关的水地球化学异常来寻找矿床。在吉林南部玄武岩覆盖区，沿水地球化学异常区南端鸭绿江北岸基岩露头布置了岩石地球化学剖面、土壤汞气测量和常规土壤地球化学测量，发现了埋深小于600 m的金矿化体。一般来说，这种方法在寻找铀、钼等具有活跃指标元素的相关矿床时特别有效。湖水水化学测量是一种快速评价区域含矿性的方法。然而，泉水和井水的化学调查可能会发现隐蔽和深埋的矿床。当然，这两种方法都受到湖泊、泉水和水井分布的限制。此外，水化学测量结果受季节变化影响较大；在碱障发育区，除U、Mo等元素外，许多金属元素被阻隔，效果不佳。，适用于基岩裸露的中低山区。2.4地球化学样品分析方法的改进和发展与地球化学样品测试技术的进步密切相关。2.4.1室内测量近年来，许多高灵敏度、高精密度、高准确度的测试技术得到改进或进入勘查地球化学分析测试领域。20世纪80年代初实施的全国区域化探扫面计划，不仅建立了以X射线荧光光谱仪为主体的多元素分析体系，而且启动了我国地球化学标准物质的研制工作。多元分析系统包括:X射线荧光光谱(铝、钙、铁、钾、镁、钠、硅、钡、钴、铬、铜、镧、锰、铌、镍、磷、铅、铷、锶、钍、钛、钒、钇、锌、锆)和石墨炉原子吸收光谱。Cd)、火焰发射法(Li)、比色法(U)、原子荧光光谱法(As、Sb、Bi、Hg)、发射光谱法(B、Be、Sn)、化学光谱法(Pt、Pd)、极谱法(Mo、W)、离子选择电极(F)。地球化学标准物质的研制有助于测试方法的评价、仪器的校准和质量监控。它不仅直接有利于金属矿产和区域化探，而且被地质、环境、医学、农林等部门广泛应用。2.4.2现场测量为了满足化探异常查证的需要，金的现场快速分析方法在矿石溶解、富集和显色方面取得了很大进展。20世纪90年代初，陆、等研究、开发并建立了一套野外(现场)地球化学多元素分析系统。该分析系统不仅包括简单、快速的多元素分析方法，还配备了便携式现场样品处理、便携式电子天平、光导比色计和现场适用的分析盒，采用微珠比色法(低含量)、光导比色法(高含量)和氢化物发生法-。2.5地球化学异常评价与综合解释中的地球化学数据分析，以概率论和统计学为基础的数学模型，以信息学、数据库、三维模型、数学计算模拟、地理信息系统(GIS)为代表的新兴学科或技术，在多元素异常的筛选与评价中，一直在开展卓有成效的多源信息处理与研究。自组织神经网络评价土壤金属异常含矿性的方法(王硕如等，1997)和从区域地球化学场研究评价地球化学异常的方法表明，矿产综合预测技术已得到重视和发展。地球化学找矿相关理论研究(区域环境、景观模式、找矿策略、分带理论、异常机制和迁移等)取得重要进展。)和地球化学找矿模型研究。实践表明，地球化学异常模型是一种重要的找矿模型，它通过广义异常元素组合、元素分带、分布和发育特征，反映地球化学异常模型与成矿对象在空、时间和成因上的关系，进而确定最佳方法组合和评价指标。

3传统地球化学勘查方法有待改进

[7]

4迅速发展的深层渗透法

由于寻找深部矿床的需要，从20世纪80年代前苏联诞生的地球化学方法和有机质结合形态法(MPF)到90年代产生的酶浸法，从中国的金属MOMEO测量法到澳大利亚的活性金属离子法，都反映了国内外勘查地球化学工作者对深部勘查方法的不懈追求。这些方法日趋成熟，并在矿产勘查中得到有效应用。1997年第18届国际勘探大会上，称之为“深穿透地球化学”。4.1 NAMEG法是利用地壳中垂直上升的多成因细气流或一种纳米级(粒径小于1μm)的金属粒子(或胶体、离子、离子群、原子、原子团、分子、分子团等。)具有极强的运移能力和气泡流携带的高化学活性，并在近地表氧化和有机环境中寻找和发现粒径较大且与深部矿化相对应的气溶胶粒子异常。地气的概念和测量方法是由瑞典的K.Kr istiansson和L.M.Almgvist于20世纪80年代初首先提出的。其优点是观测结果不受浮土覆盖、岩石类型、表生等条件的限制和影响。，甚至可以应用于戈壁、沙漠、平原、草原、森林等传统地学方法难以进行找矿的特殊景观区。用这种方法收集的气溶胶可以来自近地表大气或地表以下的土壤气体。取样方法可分为主动吸附和被动吸附或瞬时测量(抽吸法)和累积测量(包埋法)。前者可应用于大规模区域勘探。捷克学者较早发展的元素分子形态法(MFE)本质上就是这种气溶胶)；测量方法。首次推测地球大气携带的分子形式的元素在接近地球表面时转变为气溶胶形式。自20世纪80年代以来，加拿大、德国、瑞典、捷克、法国、美国、前苏联和中国都进行了这方面的实验和研究，并充分肯定了这种方法的有效性。其中，吸附材料(剂)的选择、适用于现场的捕集器或仪器的制作是该方法的技术关键。李菊初、童等近年来的研究成果表明[5]:地壳中确实存在纳米级颗粒物垂直向上迁移的现象，可形成与隐伏矿体在其延伸方向上向地表投影长度大致一致的多元素地球化学异常。该方法不同于单一的常规化探气体测量，能直接识别并提供以气体为载体的固体或液体颗粒(团)中所含的多元素化探信息。4.2移动形态的部分萃取传统的部分萃取技术诞生于20世纪70年代以前，其基本原理是利用弱溶剂将金属元素以离子或结合态溶解。近年来，该方法受到国内外勘查地球化学工作者的青睐，特别是在多种活性金属的测定中。4 . 2 . 1 90年代诞生于中国的MOMEO，是提取和测量各种活性金属(超细亚微米到纳米颗粒、胶体、离聚物、络合物等。)通过各种途径被表层松散介质中的胶体、粘土、有机物、铁锰氧化物和可溶性盐类捕获。方法用0.1molNaO+0.1molNa4P2O7H2O水溶液提取有机结合态金属，用5%柠檬酸铵溶液提取吸附态和可交换态金属，用0.3mol柠檬酸铵+2%烃胺溶液提取铁、锰化合物包裹的金属。20世纪80年代末，王雪秋与合作开采活性金。在桂西岩溶区、胶东太古宙-元谷峪绿岩带发育区、安徽江北和川西北诺尔盖沉积覆盖区、木龙涛金矿沙漠和奥林匹克坝热带深部风化壳覆盖区，利用地球大气金属活度测量方法和纳米微技术，迅速逐步缩小靶区，取得了明显的找矿实验效果。4.2.2活性金属离子法(MMI)该方法由澳大利亚Wamtch公司(A.W.Mann)于90年代注册，其实质是通过弱酸或酶消化提取弱结合的活性金属离子。在俄罗斯，离子选择电极法用于分析离子浓度(NH、K、Na、Cl、Br、Ca、Eh、pH等。结果表明，在被厚沉积物覆盖的沉积物上方获得了良好的异常。4.2.3酶沥滤:这是美国地质调查局的J.R.Clarkzai自20世纪80年代中期以来开发的一种新方法。这位学者用葡萄糖氧化酶产生的过氧化氢还原无定形的氧化锰；生成的葡萄糖酸与释放的金属络合，然后测量其溶液中的金属离子浓度。沉积土壤中无定形氧化锰吸附的微量元素往往反映了深部基岩的地球化学特征。加拿大的Hoffman等人也对这种方法进行了实验，据报道，根据酶浸技术圈定的异常验证结果，已钻了550多个找矿孔。该方法仅提取无定形氧化锰，可有效应用于积冰覆盖区域。4.2.4价态金法周等[8]采用聚氨酯泡沫在弱酸性介质中分步提取水溶性金(Au3+)、有机金(Au1+)、游离金(Au0)，用石墨炉原子吸收分光光度计测定这些价态金的技术方法已有效地应用于隐伏矿、盲矿的异常评价(矿化剥蚀程度判断及找矿前景)和4.2.5地电化学法该方法旨在检测各种不同形态的元素。早在20世纪30年代就有应用(Sa fronov，1936)，但由于其在光晕形成过程和分析灵敏度方面的局限性，没有得到广泛应用。自20世纪80年代以来，全俄地球物理勘探科学研究所发展了一种新的地球化学方法，引起了全世界勘探地球化学家的注意。近年来，国外学者通过研究活性元素与岩石的相互作用过程，建立了喷射晕中活性元素从源点到地表垂向迁移的物理、化学和数学模型。电萃取离子态的电活性物质(贱金属和多金属)在DC电场中被吸附剂专门萃取。目前地球化学争论的焦点是金属离子是直接来自矿体还是来自电极周围地表附近的活性金属离子。在中国、加拿大、美国、澳大利亚和印度都有研究和应用。结果表明，该方法具有探测隐伏在覆盖区数百米甚至数千米的金属矿体的能力，包括:(1)土壤电导率法(SCM):主要测量土壤(或裂隙、岩石)中的总离子浓度、H+和OH-离子浓度，以快速追踪和圈定矿化蚀变带，从而缩小找矿靶区。在测区能够采集到构造裂隙充填物的前提下，可以利用岩石电导率法稀释采样网格。(2)元素赋存法(MPF):产生于20世纪80年代的前苏联，主要利用焦磷酸钠溶液从土壤有机相中提取金属离子(Antropova 197 5)，确定探测目标的性质，圈定矿(矿化)体的大致范围。因此，焦磷酸盐提取的碳含量应标准化，以消除地貌因素的影响。该方法在有机质发育的地区有效，可用于区域调查阶段确定较远的景点。(3)金属部分提取法(CHIM):通过人工直流电场将土壤中的离子金属(水溶性金属)选择性地提取到底部带有半透膜的装有硝酸的容器中的元素捕集器中，在100~200 mA电流的作用下，10-20小时后测定所需元素(Goldberg等，1978)。这种方法在防止电解质对土壤的影响和提高施工效率方面需要改进。刘继民等研制的野外24道电化学控制器和固体吸附元素提取器，可以评价蚀变带或矿化区的含矿性，查明矿体的赋存状态，进行矿体定位预测。(4)淋溶提取(MDE):在野外，将特殊的元素捕集器(用半透性材料制成的装有硝酸溶液的圆筒)埋入土壤中，直接提取游离或半稳定状态的指示元素(Alekkseev和Dukhanin 1989)。该方法可用于确定矿化靶区。(5)热磁地球化学方法。该方法基于氢氧化锰铁中金属的选择性提取(Voroshilov和Voroshilova 1987)，土壤样品在分析前通过磁热处理进行磁分离。该方法可用于圈定区域性异常目标区。

5结论

(1)在今后很长一段时间内，地球化学勘查仍将是寻找金属矿产，特别是金、银、铂等贵金属矿产不可缺少的工作方法之一；(2)以寻找浅埋和深埋矿井为目标的深穿透地球化学勘查技术取得突破。这种方法的出现和发展，标志着矿产勘查地球化学从全元素应用到活性元素有效应用的重大转变。(3)以寻找大型、超大型金属矿床为目的的区域地球化学调查，有望在一些工作水平极低的特殊景区取得重大成果。同时，沙漠边缘、森林沼泽、黄土高原、高寒山(湖)区等地的矿产勘查工作，也将有力推动以低密度、多介质、高效率为特征的地球化学采样、处理、测试和资料解释方法技术的快速发展。