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1、第七章 化探野外工作方法,一项完整的化探工作，包括工作设计、取样、样品加工、分析测试、资料整理、异常踏勘与评价、初步报告编写、结果验证直到提交最终报告，是一个有组织有计划的反复调查与研究过程。无论化探工作阶段如何众多，按其所获资料的原始性，只有两大阶段，即第一性资料的获得阶段与随后的对原始资料进行人脑或电脑的加工得出第二性资料的阶段（室内整理、异常解释评价）。前者是基础 ，因为野外工作方法及工作质量的好坏，将直接影响到找矿的效果。野外工作基本为踏勘试验、编制设计、方法选择和工作布置、样品采集及样品加工等。,内容提纲,第一节 野外踏勘试验及编写设计一、踏勘及编写设计二、试验工作第二节 化探方法的
2、选择及样品的布局一、各阶段方法选择及工作比例尺二、样品的布局及采样密度三、指示元素的选择第三节 野外取样及样品加工方法一、采样二、样品加工,第一节 野外踏勘试验及编写设计,一、踏勘及编写设计 在接受任务后首先应搜集、熟悉工作区及邻近地区已有的地质、矿产、找矿勘探、开采、地形、地貌、气候、植被、疏松物覆盖情况、水系分布、测绘等资料；在此基础上进行现场踏勘，检查验证前人的成果，补充收集所需的资料。在这过程中常常要采集12套有代表性的岩石、矿石标本和样品，进行鉴定分析，以了解矿物及元素共生组合特点，且有助于指示元素的选择。,设计书是指导化探工作的开展和保质保量完成地质任务的行动计划， 也是最终验收的
3、主要标准之一。 设计书要由专门小组认真编写，经过一定的审批手续，没有特殊的理由不要轻易改动，但设计书本身应留有一定的机动性，以适应多变的野外实际情况。,设计书的内容：具体内容应包括： 前言 (目的任务 ；工作区范围及自然地理景观条件)工作区选择依据及地质概况 (工作区选择依据；以往地质工作程度 ；工作区地质矿产、地球物理及地球化学特征)野外工作方法及技术要求 (野外工作方法及质量要求 ；野外质量检查 ；样品管理及送样)样品分析 (样品制备 ；分析指标及分析方法 ；分析质量要求),异常的评价和查证 (异常查证方法及查证程度问题 ；提交的异常查证图件及简报等 )综合研究及报告编写 (数据处理方法
4、；图件编制方法 ；报告编写)人员编制和管理 (项目组人员编制 ；项目管理和实施方案 ；保证措施 )预期提交成果 (包括提交的阶段性和最终成果内容、类型(报告、图件、数据等)及时间，新发现矿产地等)实物工作量 (主要实物工作量)经费预算 (中国地质调查局项目设计预算编制暂行办法的要求编写 ),二、试验工作试验工作可分三类：1.方法试验：解决地球化学勘查方法的有效性。通过试验了解异常发育的基本特征，确定哪种地球化学勘查方法最适用。2.技术试验：解决某些具体的工作方法和技术，以达到经济合理的目的。如采用怎样的采样和样品加工处理方法，选择哪些指示元素和分析方法等才比较适宜。 方法试验和技术试验一般在踏
5、勘阶段一并进行。3.专题试验：解决某些专门性的问题所进行的试验。如为解决工作中碰到的疑难问题所进行的试验、新的地球化学勘查方法的试验等，这种试验进行的时间视需要而定。,第二节 化探方法的选择及样品的布局,一、各阶段方法选择及工作比例尺1.区域化探 面积为几百到几千平方公里或更大的工作属于区域化探。一般成果比例尺为1：50万、1：20万（现改为1：25万）。通常按国际分幅系统地覆盖全省以至全国。有时与区调同时进行并作为其组成部分。但化探完成一幅图的时间比区调短得多，所以区化可以而且应该超前于区调，这可使后续工作更有目的。,这阶段主要采用水系沉积物地球化学测量；在地形平缓、水系不发育时才用土壤地球
6、化学测量。航空化探如方法有效性过关的话 ，应首先使用航空化探。另外，为解决专门问题应采用少量岩石地球化学测量，如研究岩浆岩、地层、构造的含矿性 等。该阶段工作的作用是评价区域含矿远景，寻找已被现代切割作用揭露的矿床。同时积累基础性地化资料，为地质研究及其他有关方面的应用打下基础。,航空化探（airborne geochemical exploration）在空中利用遥感、遥测或空中取样技术，系统测量有关勘查目标物的指标，发现相应地球化学异常进行找矿（金属、非金属、油气、地热田）和为环境评价、农（林、牧）业区划提供基础地球化学资料的方法。航空化探使用的方法有：蒸气感测技术，是用测汞仪、相关分光仪
7、（相关光谱仪）及其他方法测出矿床散在大气中的汞、碘、二氧化硫等异常；伽马射线能谱仪法，是测定地表钾、钍、铀放出的伽马射线，以圈出热液金属矿床及用作地球化学填图；用空中照相的方法测定植物对太阳光不同波长上的反射率，以圈出矿化土壤上的植物群；空中采样技术，是收集空中的矿化“气胶”（被气流带人空中的岩石微粒,土壤微粒或金属有机化合物微粒），测定气胶中的元素含量和气胶的数目和大小,以发现异常并定出矿化中心。以上所测汞、碘、二氧化硫、放射性还可为环境评价提供可贵资料。航空化探具有高效率及适用于交通困难地区的优点，可与航空物探相配合，提供更多的航空测量资料。但这类方法大多处于实验研究阶段。我国航空化探开展
8、很少，仅使用了航空伽马能谱测定钾、铀、钍。,2.普查化探 一般是在成矿特点基本查明的地区或已知矿区外围进行。其目的是发现新的矿化现象和确定其分布规律。面积几十到几百平方公里，比例尺1：5万、1：2.5万、1：1万。 当比例尺较小、地形切割强烈、水系发育区，仍采用水系沉积物地球化学测量；在地形平坦地区，只能采用土壤地球化学测量，此时，必须加大采样密度才能保证有足够的找矿效果，并配合进行水化学测量、生物测量或气体测量；当基岩出露良好，工作比例尺大时，则可采用岩石地球化学测量。,3.详查化探（矿区化探）其目的是确切圈定矿体的位置，初步评价矿体规模，预测深部矿化趋势。比例尺1：10000、1：5000
9、、1：2000。工作面积较小。 视条件使用土壤、岩石、气体地球化学测量，还可辅以水文地球化学或生物地球化学测量。另外，在详查或勘探阶段，应在钻孔中进行系统采样，用以寻找盲矿和指导工程布置。,化探方法的应用及地质效果表,二、样品的布局及采样密度1. “格子”采样法 在相应的地形图上划分单位采样格子，在每个单位格子内大致按采样密度布点。采样人员在野外根据实际情况可灵活加以变动。格子的大小和采样密度按工作的任务而定。 在区域化探和普查中多采用这种布局。 具体做法是把1:5万地形图上的公里网当作一种参考网格，尽可能使大多数公里网格中都有采样点存在，每个公里网格中的采样点数可大致按采样密度的规定，保证采
10、样点的均匀分布。,2.规则测网 以一定的测线间距和测点间距布置样点(如按方形网、矩形网、菱形网)。测线方向垂直于矿体异常或构造走向。测线、测点的间距一方面取决于异常的规模，另一方面也取决于工作的精度。原则上在普查找矿时应使12条测线、23 个测点落在异常内；在详查时应使35条测线、35个测点落于异常范围内。3.不规则测网即随机采样。样点不严格按点线距分布，而是大致均匀地分布，以满足测量要求为原则。可以随地形或水系分布情况布样，其他要求同规则测网。,规则测网（矩形网）,B-线距,A-点距,4.系统剖面 是指所采集的样品分布于测区的一系列剖面上。这是在已知探测对象为细长形状，且延伸较长或大岩体与围
11、岩接触带时采用的方法。剖面间距并无严格要求，以追索异常、反映异常特征的变化规律为原则。各剖面的方向要尽量垂直于矿体（带），但不要求剖面间必须平行。剖面长度应超过蚀变矿化作用的影响范围。样点的间距可参考有关比例尺的要求，但在矿化带范围内应加密，两侧可放稀。,不规则测网,不规则测网,二、样品的布局及采样密度,采样密度,三、指示元素的选择除1：20(25)万区域化探扫面由国家规定必须测定39个元素和多目标地球化学扫面的52种外，一般工作中的指示元素的选择都由送样人员提出。此时，指示元素的选择(即测试项目或元素的个数)是非常重要的一环。1.选择的原则所选元素能够指示矿床存在的大致空间位置，或能指示找矿
12、方向；所选指示元素及其组合特点能够区分出矿异常和非矿异常；形成的地球化学异常要清晰，并且具有一定的规模，能在普查勘探中容易被发现；选用的指示元素最好能用快速，灵敏、简便、经济的分析方法加以测定；选择的数目在达到找矿目的的前提下尽可能少。,多目标地球化学扫面：分 析 指 标52 种元素含量：Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Br, C, Ca, Cd, Ce, Cl, Co, Cr, Cu, F, Fe, Ga, Ge, Hg, I, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, N, Na, Nb, Ni, P, Pb, Rb, S, Sb, Sc, Se, Si,
13、 Sn, Sr, Th, Ti, Tl, U, V, W, Y, Zn, Zr, 有机碳、pH.,多目标地球化学扫面测试元素（红色字）表,2.选择的方法类比法： 根据前人在不同矿床类型总结出的找矿指示元素，结合矿区具体情况参照选择。理论分析方法： 以地质、地球化学理论作指导，结合具体情况进行选择。如运用不同类型岩石，矿床元素共生组合规律来选择。扫视法： 根据样品全分析的资料选择适当的指示元素。,地球化学勘查指示元素所选元素个数：选择分析指标为主要成矿元素及其伴生元素。普查化探通常几种至十几种。详查化探目标更为明确和接近，以几种为宜。设计书应阐明所选指标意义，提出精度要求等。,第三节 野外取样及
14、样品加工方法,一、采样采样是化探工作获得第一性资料的第一步，采样工作正确与否，直接影响找矿效果，必须与以重视和做好。 采样的基本要求是所采集的样品要能准确反映采样对象中被测组分的真实含量。下面分别叙述不同化探方法的采样方法。,（一）岩石地球化学测量 采样（1）地表岩石测量采样对象新鲜基岩(有条件时首选)；风化基岩或风化基岩的残积粉块；特殊采样（2）钻孔岩石测量采样钻孔岩芯采样是在每个采样点上下共一米范围内采取5-7小块岩石合为一个样品。一般采样点间距是2-5m。近矿加密，远矿放稀。要避开油漆或其他污染处。（3）岩石背景样品采样方法同（1）。均匀采取无矿化或无蚀变的新鲜样品，同岩性样品一般不少于
15、30件。所有样品重量150200g，断层泥2030g。,岩芯,岩芯,岩石测量的采样间距,（二）土壤测量采样土壤采样特别要注意解决合适的层位和粒度，否则不能收到好的找矿效果。我国幅员辽阔，自然条件复杂，在不同条件下采用不同的方法。1.层位： 残坡积层采样一般取自土壤B层，通常不在A层取样。外来物覆盖区，应穿过外来物采样。 在气候炎热多雨，化学风化强烈，元素在地表发生强烈淋溶时则应考虑加大取样深度。 水田区应穿过耕作层在残坡积层取样，才能收到好的效果。,2.样品粒度 Cu、Pb、Zn、Ni、Co等硫化矿床以及热液铀矿土壤取样一般取细粒物质，如砂质土细砂土、粉砂土、粘土。它们富集粒度0.1-0.5m
16、m；Nb、Ta、稀土、W、Sn、Au、Pt等一般取样粒度较粗，如粗砂土。它们的富集粒度1-3mm。 风成物广泛分布的地区，细粒物中异常微弱,因为细粒物多为风搬运而来，而较粗的粒级中，风成物影响大大减小。,3.样品重量 应根据指示元素富集粒度大小，元素分布的均匀程度及分析所需样品重量来确定。通常富集粒度较细的取样重量50100g，对于富集粒度较粗的取样重量100200g。保证过最佳自然粒度的筛孔后样重不少于20g。,土壤测量的网度,（三）水系沉积物地球化学测量采样1.采集对象 主要由淤泥或细砂沉积物组成。由于指示元素在水系沉积物中分布十分不均匀，因此采样时应注意采集对金属元素吸附能力强的淤泥和粘
17、土物质。当沉积物主要是砂质时，应采集细砂或粉砂物质或泥砂混合物质。2.取样位置一般要求采取最新的表层物质，有明显污染可能的情况下，在表层下10-15cm采样。取样位置一般选择河床底部(干河谷)、近河床洼地、河漫滩洼地及河道岸边河水经常没过的地方等。在流水较急的河道中，要在流速变缓处、水流停滞处、障碍物(转石、河床凸出部，坡度变缓处)背后以及河通转弯的内侧等有较多细粒物质聚集的地方采集样品。,由于水系沉积物测量不是按网格取样，所以样品分布尽可能均匀，这样不至于漏掉异常，也有利于数据处理。采样点尽可能布在1、2级水系口上，对于长于1km以上的一级水系，除在沟口取样外，应深入沟内加采一个样。为了采集
18、到足够数量的样品，可在每个采样点1015m范围内采集多个样品组合成一个样。样品原始重量50100g。贵金属元素样品重100200g。在野外要先过6080目筛，过筛后重量应在2030g，以满足分析及付样保留。,采样密度与相应比例尺,（四）气体(汞气)测量采样根据试验工作所确定的网度，在测点上用钢钎打一个3060cm深的孔，拔出钢钎后，尽快将锥形采样器旋入孔内进行抽气，一般23分钟即可，然后将捕汞管卸下存放于密封容器内，待送室内分析。捕汞管是内径为8mm的石英管，其内装1g金丝，金丝直径为0.1mm，长250mm，当汞蒸气通过金丝时被吸附于金丝表面。 捕汞管在800管式电炉中加热30秒钟到1分钟释
19、汞，再以1Lmin的流量将汞蒸气抽进测汞仪测定。,壤中气取样器,（五）水文地球化学测量采用1.采集的对象 采样以地下水为主，还要尽量在地下水的人工露头处、钻孔、坑硐处采样。2.容器采集的水样应盛在干净、结实、带塞的玻璃瓶或塑料瓶中，采样前需用10的盐酸溶液冲洗。3.采集注意事项在采集水样时必须用被采集的水洗刷三次以上。水样不要充满瓶子，留下一定的空间，以防止温度升高时瓶塞被冲开。用于分析金属元素的水样，应加入1mL1：1HCl，使其酸化，以防止水样中金属离子的沉淀或吸附。将瓶徐徐放入水面下0.5m处直接取水(瓶口背着水流方向)，避免水面悬浮物进入水样。同时还要避免水底沉积物进入水样。 4.采集
20、体积样品体积：简易分析为5001000mL，全分析为20003000mL。由于水样易于沾污和变质，因此分析应当及时，特别对那些易变组份(如pH值)必须现场测定。,（六）生物地球化学测量采用1.采集对象采样对象应以分布广泛，根系发育深、选择性吸收能力强的植物种属为宜，也可取数种植物组合，工作时应先试验。 草本植物各部分的元素含量大体一致，最好是采集地面以上部分。对多年生灌木或乔木只能固定采集某一部位样品(如当年树叶、12年生的枝茎或树皮)，为避免土壤沾污，采集样品应在一定高度(地面0.3m以上)。2.采集季节采样的时间以秋季或严冬季节或春暖以前为宜。雨季内不应采样。取样应在短期内完成 。3.样品
21、重量样品的重量视植物灰份的含量而定，但需保证灰化后有足够的灰份供分析之用，一般以处理后能获得13g灰份为原则。,二、样品加工加工的目的：去掉水分、杂质，选取所需粒度，使样品均匀化。样品加工时应防止污染，应做到： 1.矿样和化探样分开加工； 2.每加工完一个样品要进行清洁工作； 3.加工样品最好按测线上测点的顺序进行。即使相邻样品有污染也不致造成假异常(在自然界实际上并不存在的异常)； 4.不能随便更动加工方案。对疏松物样品第一次过筛前不要碾磨，以保存原始粒度； 5.不能用金属铜筛，而用尼龙筛。,复习思考题：1.应用地球化学工作方法的选择及样品的布局。2.选择指示元素的原则和方法。3.三种试验工作的内容和分类。 4.复习各种方法的取样介质及取样方法5.如何在各种介质中取到有代表性的样品。6.如何防止样品加工的污染。,
