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新闻中心 国内外科技进展 日期 :2011-08-01目录
“十一五”地质科技与地质找矿学术交流会系列报道之十九——“十一五”化探方法技术研究主要进展

【“十一五”地质科技与地质找矿学术交流会系列报道之十九】
“十一五”化探方法技术研究主要进展
——勘查地球化学专业委员会
【编者按】“十一五”是我国地质行业各部门认真贯彻落实《国务院关于加强地质工作决定》的五年,也是地质行业大发展的五年。
  “十一五”期间正是我国历时12年“地质大调查”收官验收之年,12年来共完成1:25万、1:5万区调1040幅,1:100万海洋地质图2幅;完成160万km2多目标区域地球化学调查填图;1640个山地丘陵县市的地灾调查与区划填图,全国地下水资源第二轮评价等基础调查工作。特别是青藏高原1:25万区调工作的完成,宣告了我国陆域中比例尺区域的全面覆盖,使我国区域地质调查工作程度得到显著提高。
  “十一五”期间,我国地质找矿取得重大突破。全国新发现固体矿产地近2500个,其中大型以上规模约450个,新增石油地质储量56亿吨、天然气3万亿方、新增煤炭资源储量3380亿吨、铁矿71亿吨。在资源开发强度不断加大的情况下,煤、铁、铜、铝、铅锌和金等大多数大宗重要矿产保有资源储量仍实现了较快增长,其中煤增长了26%,铜增长了19%,铝土矿21%,铁9%,铅23%,金33%。
  “十一五”期间,我国地质科学研究也是硕果累累。地质行业获得国家三大奖共90项,其中:特等奖2项,一等奖3项,二等奖77项,发明奖8项;省部级奖约500项;在国内外发表论文约10万余篇,其中,在国外刊物发表约1万篇左右。在《Nature》和《Science》发表论文24篇,占中国本土科学家发表论文12.83%。有18人被增选为两院院士。上述成果有力的推动了地质学科的进展。学会网站将陆续摘登本次会议之精华,供广大会员和地质工作者参阅。(学会秘书处,2011.8.01)
1.特殊景观区化探方法技术基本完善
  通过《青藏高原地球化学勘查技术及资源潜力评价方法研究》、《新疆西天山、阿尔泰山干旱荒漠景观区化探方法研究》等项目的实施,通过羌塘高原、冈底斯东段、西天山、阿尔金山和北祁连西段等特殊景观区的研究工作,基本查明了研究区风积物、碱性障特征及其对区域元素分布的影响和干扰特点,分别确定了相应景观区的最佳采样物质,根据研究区景观地球化学特征,分别提出了相应景观区有效排除干扰、提高找矿效果的区域化探扫面方法技术,形成了具有我国特色的区域化探方法技术系列,有力的支撑了全国化探扫面工作的开展。已在西藏、新疆、青海等地1∶20万化探扫面中推广应用,完成103幅化探扫面,确立了祁曼塔格成矿带的存在,拓展了西南三江成矿带的范围;找到一批有影响的矿产地,如青海沱沱河超大型铅锌多金属矿田、风火山大型砂岩型铜矿床,新疆彩霞山、白干湖超大型钨锡矿床、维宝大型铅锌矿床。
2.多目标地球化学调查技术体系日臻完善
  通过《沿海经济带区域生态地球化学评价》、《中国东部典型地区土壤污染与生态环境安全的地球化学预警研究》、《城市环境地球化学调查异常查证方法技术研究》、《中国农业生态地球化学评价体系研究与成果集成》、《松花江流域生态系统区域生态地球化学评价》等项目的实施,逐步形成了平原、河流、湖泊、典型经济区多目标地球化学调查与评价的方法技术体系,以土壤(浅海/湖底沉积物)地球化学填图为基础,向上拓宽到地表水、大气、植物,向下延伸到地下水、岩石,其实质是对地球表层整个生态系统进行地球化学填图。测试54种元素或指标的高精度的海量地球化学数据和资料,发现可能对经济社会发展产生重大影响的一系列地球化学问题,形成可供多方面利用的系列区域地球化学图,为国土资源规划、第四纪地质研究、资源潜力评价(油气、地热、固体矿产等)与生态环境评价(土地、农业和环保)提供技术支撑。寻找并发现可能影响经济社会发展和人类生存的重大生态环境地球化学问题,并寻求解决办法,为国民经济和人类社会的可持续发展提供地球化学调控方法。对全国多目标地球化学调查工作起到了强力支撑。将勘查地球化学服务拓展到了农业、环境、土地质量评价等领域。
3.启动了资源潜力地球化学评价方法技术研究
  依托危机矿山专项和有关化探方法技术研究项目,通过研究冈底斯成矿带东段、大兴安岭成矿带中南段、长江中下游成矿带区域地球化学异常分布规律,典型铜铅多金属矿床地球化学特征,制定出铜铅锌资源量地球化学评价方法技术,为区域化探资料的开发利用提供了新的方法技术。并开展了省域铜矿资源潜力地球化学评价和冈底斯成矿带东段、大兴安岭成矿带中南段、长江中下游成矿带铜铅锌资源潜力地球化学评价。取得了令人鼓舞的成果。
4.化探样品测试新技术推动了化探技术的进步
  通过“勘查地球化学样品中76元素测试方法技术和痕量监控系统”的开发、优化、筛选和建立了实用的和可推广,基本上形成了勘查地球化学样品中76元素配套测试方法(Re和Te除外)和质量监控系统,编写了可供地质大调查采用的推荐分析方法技术规程。
  通过持续研究,优化和发展了测试金、银、铜等12种元素的20多种野外快速分析方法,完成了智能化新型原子荧光光度计的研制任务,研制了新一代塞曼测汞仪,在单灯单一光路结构下实现了双波长工作方式,并进一步减小了重量,简化了操作程序,基本满足了野外现场分析使用的需求。
  化探样品测试新技术推动了化探技术的进步,大大提高了样品分析的能力、质量和速度,对区域化探、多目标调查技术、深穿透化探技术的发展和能力的提高起到了重要的促进作用。
5.76种元素编图工作保持国际领先
  通过《我国西南4省区76种元素区域化探图编制试点研究》、《我国南部地区76种元素地球化学图编制》项目的实施,充分利用了我国区域化探扫面保存的副样,创新了全国性地球化学图编制的思路,解决了国家、大区域编图的新技术,解决了极难分析元素Re和Te等的分析技术,拓宽了地球化学调查为矿产资源勘查的能力和水平,使得我国地球化学调查及编图水平居于国际领先地位。
6.原生晕研究有新突破
  在原生晕基础上,建立了构造叠加晕法:在构造蚀变带中有选择性地采取蚀变及矿化叠加样品,强化了异常或找矿信息,提取出更优化的找盲矿信息,提高工作效率和找矿效果。创新和提高了原生晕解释水平,不仅对用原生晕理论不能解释而认为杂乱无章的原生晕轴向“反常”、“反分带”等异常现象作出了合理解释,而且将“前、尾晕共存”、“反分带”和“地化参数轴向转折”等无规律的反常现象变成了判别深部有盲矿存在的重要标志。应用构造叠加晕模型对40多个危机大中型金矿区深部及外围盲矿预测,共提出了盲矿预测靶位400余个,预测金金属量超过400吨。截至2010年,河南秦岭金矿、山东新城金矿、陕西太白金矿、辽宁凤城白云金矿等矿山对部分预测靶位进行验证,已获金金属量228.75吨。
  在原有地球化学勘查指标基础上,筛选出用于斑岩型块状硫化物型Cu多金属矿勘查的分散元素、稀土元素、常量化学组分等地球化学新指标;以成矿地球化学环境及异常结构规律为基础,提出了隐伏斑岩型块状硫化物型Cu多金属矿预测定位的方法技术;建立了城门山“多位一体”铜多金属矿床地质、地球化学立体模型和铜矿深部(-500m~-1000m)Cu、Mo、Zn资源量预测方法技术。
7.制修定了一系列化探规程,直接服务于化探勘查工作
  通过实施《固体矿产异常查证技术要求》、《厚覆盖区多目标地球化学调查和评价方法技术研究》、《厚覆盖区土壤系列地球化学标准物质研制》、《地质矿产类标准物质研制及保存技术规程》、《局部生态地球化学评价技术要求》、《区域生态农业技术规程与保障体系研究》《生态地球化学预警技术要求》等项目,相继完成了相应规范的起草或修订并通过认定,为规范有关的化探工作发挥了重要作用。
8.深穿透地球化学在理论和方法上取得了新进展
  通过《覆盖区深穿透地球化学调查的理论与方法研究》、《新疆东天山荒漠戈壁覆盖区深穿透地球化学调查与研究》等项目的实施,发现了来自地下深部的纳米尺度铜微粒迁移的证据,研制了高灵敏度和高精度活动态多元素分析方法,提出了深穿透地球化学异常形成的多营力迁移理论,荒漠戈壁区深穿透地球化学调查理论与方法研究取得重大进展,不同调查阶段获得稳定的和可追索的地球化学模式,表明从采样理论到方法技术是可靠的。参加了《国际深穿透地球化学研究计划》,中国的活动态方法效果最为显著,国际深穿透地球化学对比研究表明了中国居于领先地位。
9.重新启动了油气地球化学调查评价方法技术研究
  依托青藏高原油气调查和陆上天然气水合物研究项目,重启了油气化探方法技术研究工作。发现青藏高原油气化探的主要干扰因素是烃源岩、地球化学景观、土壤岩性、土壤碳酸盐含量和石膏层。分区校正和碳酸盐非线性校正可以抑制这些干扰。初步提出了盆地评价不同阶段的地球化学调查方法技术:盆地早期评价,主要为评价有利的油气聚集区带提供地球化学资料,可以采用1点/36km2的采样密度进行区域油气地球化学勘查。盆地评价阶段,可以采用1点/km2的采样密度工作,优选油气富集区块。油气化探测试以土壤酸解烃和稠环芳烃为主要指标,土壤△C  为次要指标,土壤热释汞为辅助指标。可以采用地球化学场结构能系数评价区块油气破坏程度。
  通过青海木里天然气水合物化探方法技术研究,证实了天然气水合物地球化学调查的有效性,发现酸解烃、顶空CH4和土壤碳酸盐是主要指标,蚀变碳酸盐和微生物是次要指标,热释光和磁化率是辅助指标。井中酸解烃甲烷、丙烷、重烃指标富集层位与已发现天然气水合物层位一致。表明地球化学勘查是寻找陆上永冻土分布区天然气水合物的有效方法。
10.地电化学方法技术持续得到改进
  物化探研究所和桂林理工大学通过多渠道资金支持,持续不断的在地电化学方法技术研究及应用方面进行着不懈的努力。更新了地电化学理论基础,认识到地表覆盖层内存在的电活动态物质是多成因的,电化学异常信息只是为综合分析深部矿体存在的可能性提供重要的推断依据;二者之间不存在必然性的联系。在矿体各部分的矿物间都存在着电位差,会自然形成一个微观原电池,该原电池在电解液(地下水)的作用下,矿体自然产生电化学溶解,溶解的成矿离子,在区域、局部天然电场或人工电场作用下,由深部向地表进行电化学迁移,在地表覆盖层遇到地球化学障(地表理化条件的巨变),进而储存于地表覆盖层内。这种地表信息可以通过电提取方法手段被富集和提取。进而确立了“偶极子”供电方式为地电化学方法的技术发展方向,使小比例尺地电化学勘查成为可能。
  研制出新型元素提取器,以固体材料作为提取物的载体,避开了液式提取器存在的提取液的野外配制、运输、保存等种种麻烦以及不同测点间因接收液渗透率差异所造成的载体量非一致性等问题。为了统一勘查中各测量点之间的提取时间,增加了元素提取器的时控功能,研制出具有防水功能的时控仪;可以按照预先设置进行供电自动控制,使每个勘查点电提取时间一致。初步形成了可以推广的地电化学提取设备及其方法技术。
11.启动了1∶5万化探和浅钻化探方法技术研究
  设置了《森林沼泽景观异常查证方法技术研究》、《重要成矿区带区域化探资料开发与利用及1∶5万化探方法技术研究》、《大兴安岭中北段区域化探方法技术研究》等项目,启动了不同景观区1∶5万化探方法技术研究工作。设置了《应用机动浅钻的地球化学勘查方法技术》项目,开始了化探与钻探有机结合的专题研究工作。
通过黑吉蒙三省区和晋冀辽三省有关研究区的试点研究工作,初步确定了森林沼泽区中低山、低山丘陵两类亚景观和半干旱山地亚景观条件下的1∶5万化探方法技术。已在相关省区1∶5万化探工作进行了推广试点,找到了一批有前景的矿产地,部分已经发展为成型的矿床,如黑龙江争光大型金矿床、应城子中型金矿床、下嘎来奥伊河中型铅  锌矿床、碧水中型铅锌矿床,内蒙古太平沟中型钼矿床。
  浅钻化探试验工作取得了令人鼓舞的成果,在内蒙古花敖包特银铅锌矿区及其外围的试验,发现了测区南部覆盖层之下的银铅锌矿化;在安徽杨柳圩试验区,圈定出20米覆盖层之下的找矿远景地段。目前已经初步形成了5m、10m、30m、50m的浅钻机具系列,为覆盖厚度50m以浅的地区开展化探工作提供出可以使用的有效取样工具。
12.贵金属和铀资源化探取得良好进展
  武警黄金部门在“十一五”期间在全国16个省、自治区内共开展了55项1∶10万-1∶1万不同比例尺的地球化学找矿工作,面积29548平方千米,其中,扫面面积28689平方千米。共圈定各类异常4373个,其中,金异常493个;组合异常471个;提供找矿远景区47处;查证异常304个。发现金矿(化)点46处,多金属矿化点41处,目前已形成小型金矿床2处、中型2处,多金属矿床小型1年、中小型1处。
  “十一五”期间,铀资源地球化学勘探技术方面得到了长足进展,特别是分量化探技术在铀资源勘查研究与应用中取得了理论、方法技术、应用等三方面重要研究成果,申报了三项国家发明专利,丰富和发展了铀矿化探理论和方法。研究详细阐述了分量化探的理论基础,发展了一整套从野外样品采集、样品处理、试样制备、室内分量提取、分析测试、质量监控、数据处理、图件制作到异常评价解释的勘查铀资源的分量化探方法,创新研制成功铀分量特效提取剂。进一步拓展了分量化探方法的应用范围,将分量化探从地表探测热液型铀矿进一步拓展到“深部找矿第二空间”,实现了分量化探从地表探测砂岩型铀矿、到地表探测热液型铀矿、再到探测“深部找铀第二空间”的三级跳,探索“三维立体多元”攻深找盲元素地球化学示踪技术方法体系。上述研究取得较好的地质找矿效果。
(执笔人:史长义,地科院物化探所/勘查地球化学专业委员会)


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