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计算地球化学研究组 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

2020-10-02知识19

区域地球化学资料的多目标应用研究 区域地球化学调查资料包含着丰富的地质背景、生态环境信息,具有基础地质研究、矿产资源勘查、环境和农业应用的多目标研究意义。1.基础地质研究与资源勘查多目标区域地球化学调查资料可以为沉积物物源和沉积环境、基底构造、区域构造地球化学、区域环境演化等基础地质研究提供重要的地球化学信息。区域土壤元素分布模式在一定程度上反映了沉积环境与沉积相,线性或带状异常则往往与构造断裂带分布有较好的对应关系,诸如Hg、As、Sr、Ba等一些挥发性较强或水化学活动性较强的元素往往可以由深部经各种地球化学作用到达地表,反映深部构造分布、矿化等信息。成矿元素和伴生元素、易活动性元素可以通过各种迁移机制从深部运移到达地表。非污染成因的土壤异常具有基础地质研究和矿产资源勘查价值。多目标地球化学调查资料也为地表油气地球化学勘查提供了重要信息。研究表明,近地表土壤和地下水中除了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、轻烃、苯、酚、甲烷稳定碳同位素组成特征与深部油气密切相关外,Hg、He、CO2、蚀变碳酸盐(ΔC)和微量元素F、Cl、Br、I、Ba、Sr、U、Ca、Ni、V、Fe、Mn、Cu、Zn等,以及水体常量离子、碳酸盐、有机碳等指标异常往往。

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勘查地球化学数据处理

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地球化学勘查方法及成果 地球化学勘2113查在胶东金矿找矿中发挥了重要5261作用,勘查方法逐渐由次生晕地4102球化学、原生晕地球化学发展到构造1653地球化学。区内次生晕地球化学,已系统开展了1∶20万、1∶5万水系沉积物测量,部分矿区开展了1∶1万土壤测量,次生晕地球化学在大面积找矿靶区选择、成矿预测中起到了关键作用。原生晕地球化学,已开展了部分地区的1∶5万基岩化探测量和部分矿区的1∶1万、1∶5千基岩化探测量及化探剖面测量,为普查工作勘查工程布置提供了依据。构造地球化学测量,是近年来新发展的地球化学勘查方法,在矿床普查、评价中沿成矿构造在地表或钻孔内采集基岩样品,为深部找矿、预测盲矿体、矿床评价提供了依据。一、构造地球化学方法原理构造地球化学探矿技术是通过分析构造中的成矿指示元素的地球化学晕来推测深部隐伏矿化情况,属原生晕技术范畴。它在许多方面优于传统的原生晕技术,一是它可以更加有效地探测深部隐伏矿化在浅部形成的微弱地球化学异常;二是采样是以构造格架为主要控制标准,非规则网度采样,可以在不漏掉矿化的前提下降低采样数量,减少勘查成本;三是由于充分考虑了构造对成矿成晕的控制,因而更加便于对异常的解释(彭省临等,2004)。由于。

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地球化学勘查的概念及任务 地热田的地球化学勘2113查(简称地热化探)就是5261地球化学在地热领域中的应用。4102它通过研究溶于地热流体中的化学元素与1653热储层温度、压力、热储层岩性之间的关系及其在地表的异常显示,来圈定地热异常区,查明地热流体的地球化学特征、补给来源和年龄、径流条件、排泄方式等。在地热研究中,地球化学勘查方法始终是了解地热田的重要手段。地下热水以液态或气态赋存于地质体的孔隙或裂隙中,并与围岩相互作用,溶解了各类化学物质,从而反映了其赋存环境的众多地质信息。其中的某些微量元素或放射性物质可通过断裂构造或孔、裂隙从地下深处运移至地表并被土壤吸附而富集,从而可作为地热活动的指示剂。参照《地热资源地质勘查规范》(GB/T11615—2010),地球化学勘查的主要任务如下:1)采用多种地球化学地面调查方法,确定地热异常分布范围。2)采取具有代表性的地热流体(泉、井)、常温地下水、地表水、大气降水等样品进行化验分析,对比分析它们与地热流体的关系。3)进行温标计算,推断深部热储温度。4)测定稳定同位素和放射性同位素,推断地热流体的成因与年龄。5)计算地热流体中的Cl/B,C1/F,C1/SiO2等组分的比率,对比分析地热流体和冷水间的关系及其变化趋势,并进行水、岩。

元素赋存形式研究的地球化学意义 (一)元素赋存形式的成因意义从以上分析可见,地质产物中元素的赋存状态有复杂多样的变化,每一种存在形式记录了一种作用过程和条件。地球化学认为,任何一种地质作用产物,包括元素宏观和微观的化合形态都是一定化学反应的结果,如形成独立矿物或超微非结构化合物,是体系中原处于流体态的质点发生化合反应形成的,元素离子处于吸附态则是胶体物质交换吸附反应的产物。因此元素的一种存在形式代表一种化学机制或一种地质作用,元素的存在状态具有成因意义。如脉状矿床石英流体包裹体中观察到的沸腾包裹体,证明热液流体曾经发生沸腾作用;元素价态的变化显示作用中发生了氧化还原反应。现代地球化学研究中,元素的赋存状态包含着非常广泛的涵义。专题性地球化学研究已进一步观测原子的物理化学状态,如价态、在晶格中的占位、原子或离子的配位状态,以及所形成化合物的化学键性质:键长、键能,以及价电子的运动状态等。应用现代物理化学方法观测原子化合状态能够获得更多的地质作用信息。(二)元素赋存形式研究的实用意义元素赋存状态研究对解决应用地球化学各领域中的实际问题起重要作用。地球化学工作中,除必须测定所观察元素的总量以外,还需研究其不同形态的分量,即区分元素的。

地球化学中,通常用热重分析研究矿物在受热时的质量变化以确定其组成.取66.6mg由高岭石Al4Si4O10(OH)8和方解石(CaCO3)组成的矿物,加热,在673K--1123K区间内分解为氧化物,样品失重13.8mg.求:(1)方解石的失重百分比为___.(2)计算矿物中高岭石的质量分数.

地壳化学成分特征、规律与克拉克值研究的地球化学意义 (一)地壳元素丰度特征大陆地壳与大洋地壳组成的对比,以及上、下大陆地壳组成的对比研究,都表明地壳中化学元素的分布具有明显不均一性的特点。地壳中元素的分布既与化学元素的原子核结构有关,又受其核外电子即元素的化学性质所制约,因而与地球以及地壳的形成与演化等过程有关。地壳中化学元素的分布具有一定的规律性。1)地壳中化学元素的分布极不均匀。按维诺格拉多夫(1962)值(中国科学院贵阳地球化学研究所,1981),丰度最大的元素(氧的丰度为47%)比丰度最小的元素(氡的丰度为7×10-18,刘英俊等,1984)在含量上大 1017倍,相差悬殊。地壳几乎一半是由氧元素构成的,所以又可以称为“氧圈”—氧的物质圈。按克拉克值递减顺序排列,含量最多的前3种元素(O、Si、Al)即占地壳总质量的 84.05%;含量最多的前9种元素(O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H(氢的丰度为0.14%,黎彤,1990))占地壳总质量的98.67%,其他元素只占1.33%,前15种元素的质量占99.49%,其余75种元素总质量仅占地壳总质量的0.4%~0.2%。以作为微量元素,它们在地壳中的分布也非常不均匀,丰度可以相差达1014倍。由于化学元素的相互作用与其质量不成比例,而与它们的原子质量相当。如将元素含量计算成原子数百分比,即用。

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