任务二-其它地球化学找矿法.pptx

单击此处编辑母版标题样式,吉林大学应用技术学院,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,*,页,地球化学找矿,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六讲 其它地球化学找矿法,第一节 水化学找矿,第二节 气体地球化学找矿,第三节 生物地球化学找矿,1,第1页,第一节 水化学找矿,一、水化学异常基本概念,二、水化学异常形成,三、几个主要类型矿床水化学异常特点,四、水化学异常特点及其评价问题,第2页,第一节 水化学找矿,因为地下水可带来潜水面附近矿化信息，所以是找深部盲矿有前景方法。尤其是不受覆盖物限制，成为覆盖区找隐伏矿主要方法。一个水样，聚集了汇水区综合信息，与水系沉积物异常形成机理相同，故而有些人又称,水分散流,，成为区域找矿主要方法之一。,一、水化学异常基本概念,它是地表水和地下水溶解了矿体及其原生晕、次生晕中一些组分，在天然水体中形成地球化学异常。属次生地球化学异常一个。,第3页,第4页,水化学异常同岩石、土壤、水系沉积物地球化学异常相比，含有更广泛地球化学标志，除金属阳离子含量外，还包含阴离子和阴离子团含量；还包含水介质pH、Eh值等，而且还包含一些在固态样品中不存在一些亚稳态过渡性离子种类，如S,2,O,3,2-,、HS,-,等。,因为原生矿物及大多数次生矿物在水中溶解度极低，再加上水稀释作用，所以水文地球化学异常浓度值远远低于岩石、土壤地球化学异常含量值，低至ppb级。所以对于水文地球化学异常研究及其找矿效果,在很大程度上取决于分析测试水平及水文地质方面知识。,第5页,二、水化学异常形成,1矿物溶解作用,不是全部类型矿床都有利于水化学异常形成，而主要是那些成矿物质本身在天然水中有较大溶解度矿床，以及那些即使成矿物质本身在天然水中溶解度并不大，但在表生条件下因为氧化作用，易于转化为易溶产物矿床。如各种盐类矿床、石油、天然气矿床、金属硫化物矿床及放射性铀矿床等.,(见下一页）,第6页,表 一些金属硫化物及硫酸盐在水中溶解度,硫化物,溶解度（mg/L),硫酸盐,溶解度(g/L),ZnS,MnS,NiS,FeS,PbS,310,-10,310,-10,110,-10,310,-10,310,-10,ZnSO,4,MnSO,4,NiSO,4,CoSO,4,FeSO,4,PbSO,4,CuSO,4,531.2,393,274.8,265.8,157.0,0.04,172.0,第7页,2电化学溶解,含有不一样导电性和不一样电极电位矿物相互接触，就组成一对天然“原电池”。,低电极电位,矿物相当于,阴极,，,高电极电位,矿物相当于,阳极,。在两极上化学作用表现为：,阴极：,MeS2eMe,2+,S,0,阳极：,MeS2eMe,0,S,2-,假如水溶液偏酸性（pH5），溶液中有较多H,+,，则出现：,S,2-,2H,+,H,2,S,第8页,第9页,假如溶液中pH偏高，H,+,较少，则出现：,S,2-,2H,+,HS,-,当pH在510之间时，则既可能出现H,2,S，也可能出现HS,-,，其数量随pH而改变。,当水体中有较多游离氧时，可能产出H,2,SO,4,：,2H,2,O2S,2,-3O,2,2H,2,SO,4,或,H,2,S2O,2,H,2,SO,4,上述化学过程表明，处于阴极低电极电位矿物溶解了。,第10页,电极电位增加序列是,闪锌矿,辉钼矿方铅矿镍黄铁矿黄铜矿黄铁矿白铁矿等。,因为黄铁矿是硫化物矿床中普遍出现矿物，其它元素硫化物与它相接触，都会被“溶解”掉形成金属元素水化学异常。,自然金常被认为是化学性质稳定矿物，不过自然金与黄铁矿电极电位相比，几乎任何情况下，都比黄铁矿低，能够推知自然金是极易产生化学溶解矿物。,第11页,电化学溶解试验证实，黄铁矿与铅矿粉末组合，铅在水溶液中含量高达50mg/L；闪锌矿与黄铁矿组合，溶液中Zn含量达712 mg/L；,当方铅矿、闪锌矿、黄铜矿与黄铁矿混合时，溶液中含铜、铅、锌而不含铁，铜含量也不高，仅0.2 mg/L、Pb1.4 mg/L，而锌高达10 mg/L。,单一方铅矿粉末，水中Pb仅4 mg/L，单一闪锌矿粉末，水中Zn含量为36 mg/L。这些试验结果还表明，试验前后溶液pH值和SO,4,2-,无多大改变，表明电化学溶解起主要作用。,第12页,3微生物作用,微生物活动经过分泌有机酸和生物触媒，加速矿物分解。而且在长久地质历史发展过程中，微生物含有在不一样环境下生存能力。,当前，对硫化物矿床中微生物作用研究较多，已发觉各种,嗜硫杆菌,和,嗜铁杆菌,，前者能将硫化物中硫氧化成硫酸根形式正六价硫，使硫溶解，故又称,脱硫杆菌,。后者能将二价铁氧化成三价铁，高价铁硫酸盐又能深入促进硫化物氧化溶解：,2MeS2Fe,2,(SO,4,),3,3O,2,2H,2,OMeSO,4,4FeSO,4,2H,2,SO,4,第13页,嗜硫杆菌,第14页,依据一些试验，将硫化物矿石粉末放入消毒过器皿中进行细菌培养，经过一段时间后，溶液中即可检出金属。如用闪锌矿进行细菌培养，24小时后，析出Fe,2+,8.2g/L、Fe,3+,9.4g/L、Zn,2+,0.01g/L，pH值也从开始2.5增至3.5。,在各种条件下，金稳定性是众所周知，甚至浓酸溶液也不溶解金，然而在一些植物中富集有金，在金矿床矿化水中总含有一定量金。H.H.,莱利可夫,从佐得斯克金矿床中分离培养物，21昼夜时间，可溶解金0.50.6mg/L。其它研究者试验发觉Bacillus Megatherium在110140昼夜时间里可溶解金1.542.15 mg/L。,第15页,第16页,三、几个主要类型矿床水化学异常特点,1金属硫化物矿床水化学异常,黄铁矿其氧化反应以下：,2FeS,2,7O,2,2H,2,O2FeSO,4,2H,2,SO,4,反应产生H,2,SO,4,可加速硫化物溶解：,Me+H,2,SO,4,=MeSO,4,+H,2,S,常见黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物氧化，普通情况下形成硫酸盐而不形成硫酸，其反应过程以下,：,（见下一页）,第17页,CuFeS,2,（黄铜矿）4O,2,FeSO,4,CuSO,4,ZnS（闪锌矿）2O,2,ZnSO,4,PbS（方铅矿）2O,2,PbSO,4,不过，当金属矿区地下水中同时存在H,2,SO,4,、Fe,2,(SO,4,),3,和CuSO,4,时，可使上述硫化物反应产生游离硫酸和硫化氢：,MeSH,2,SO,4,H,2,SMeSO,4,2MeS2Fe,2,(SO,4,),3,2H,2,O3O,2,2MeSO,4,4FeSO,4,2H,2,SO,4,这使得很多金属硫化物矿区地表及地下水pH值降低，SO,4,2-,含量增高，并富集金属离子。,第18页,地表及地下水中金属元素含量，不但取决于元素化合物溶解度，还决定于化合物水解条件。一些盐类水解产物是难溶氢氧化物，因而也就影响该元素在水中含量。,金属硫化物矿床水文地球化学异常含有以下基本特征：,水pH值较低.,水中SO,4,2-,浓度相对较高,。,水中成矿金属元素及其伴生元素含量增高。,第19页,2盐类矿床水文地球化学异常,盐类矿床组成矿物，石盐、钾石盐、光卤石、杂卤石、钾盐镁矾等在水中含有很大溶解度，不需经过氧化即可转入溶液，所以，盐类矿床附近很轻易形成水化学异常。,盐类矿床水文地球化学异常共同特征以下:：,矿区地下水或泉水水化学类型，主要是高矿化度（5g/L）碳酸盐、硫酸盐、氯化物型水。,出现以碱金属和卤素元素为主水化学异常。,第20页,盐类矿物总是依据其溶解度大小从原始卤水中按一定次序沉淀。而溶解度较大钾盐矿物则总是在较晚时期才从浓卤水中沉淀。依据已知钾盐矿床研究和室内试验，得知固体石盐中含溴量能够准确地反应它沉淀时卤水浓度.,在实际工作中用溴氯系数（）来表示。即石盐带石盐中溴氯系数为0.10.3；钾石盐结晶区石盐中，溴氯系数为0.30.6；光卤石结晶区石盐中，溴氯系数为0.60.9。,第21页,四、水化学异常特点及其评价问题,1水化学异常组分迁移形式,元素在水中迁移可能有各种形式，地下水中主要呈离子,真溶液,迁移，其次是,胶体,迁移，地表水中则有相当部分呈,悬浮物,迁移。,T.W.Hamilton（1983）等人在澳大利亚研究表明，悬浮物金在金矿田地表水中可达50%左右，但与溶解部分相比，尽管悬浮物部分含量高，但改变不定、无规律，对水化学找金矿无实际意义。而溶解部分含量随远离矿体而规律下降，对金矿床有很好指示意义。,第22页,水介质中元素存在形态，价态反应了不一样起源和环境。,水介质环境条件（pH、Eh还原剂，有机质等），严重影响元素迁移沉淀。,美国威斯康辛区西南部“锌区”富含Zn泉水四面，在不到100米距离内，水中锌含量降低了20倍。可见，水化学异常含量衰减较分散流强烈得多。,第23页,2水化学异常另一特点是水中异常浓度低，但异常衬度高。,普通衬度高，异常清楚，这是因为背景区中缺乏硫化物，硅酸盐普通化学风化弱.,3水化学异常动态特征,（1）矿体产于潜水面之上包气带内.,（2）矿体跨越潜水面。这是一个常年均可检出水异常.,（3）矿体产于潜水面之下饱水带中.成为波动型水化学异常。,4水化学异常与矿体空间关系,水化学异常普通都不与矿体直接关联，迁移距离较远，必须与异常地形地貌和水文地质特征相结合进行分析解释推断。,第24页,五、水文化学找矿工作方法,六、水化学测量在找矿中应用,中等切割地域，水系发育，尤其是水系受地下水补给。,普通来说，井水、泉水多由地下水补给，一级水系在旱季也主要由地下水补给，旱季采样主要反应了深部矿化信息。,第25页,第二节 气体地球化学找矿,一、概述,二、气体异常形成,三、汞气异常,四、氦气异常,五、其它气体异常,六、地气或纳米金属异常,第26页,一、概述,气体地球化学找矿是经过系统测量大气或壤中气气体成份特征，发觉异常进行找矿。,因为气体穿透力强、扩散快速，反应深度大，人们一直寄希望于用它来找深部盲矿和隐伏矿。尤其是在厚层覆盖区，其它方法受到限制时，气体地球化学方法就更被重视。,第27页,气体地球化学找矿中研究应用较多是烃类气体找石油天然气，He、Rn用于找铀矿，汞气、SO,2,、H,2,S、COS(,羰基硫,别名硫化碳酰),和其它含硫气体，以及CO,2,、O,2,气异惯用于找金属硫化物矿床、金银贵金属矿床。,其中，应用较成功是烃类气体直接找油气田，汞气异常找硫化物矿床以及He、Rn找铀矿。,含硫气体、CO,2,等气体作为辅助性指标，在气体地球化学找矿中也有较广泛应用。,第28页,依据测量对象和采样方法不一样，气体地球化学找矿通常有三种方法：,1土壤气体测量，亦称壤中气测量。,2近地面气体测量，在地面行进中，抽吸气体测量。,3航空气体测量：用装有高灵敏度仪器飞机低空飞行，进行气体采样分析。,第29页,二、气体异常形成,深成气是深部地质作用，主要是由岩浆脱气作用和放射性衰变作用产生气体。前者主要以CO,2,、CO、CH,4,、H,2,S、H,2,等还原气体为主，后者主要是惰性气体。,表成气体则是在水、阳光、游离氧、生物作用下形成，当然也包含有放射性衰变形成气体。因为地质条件不一样，表成气体种类差异很大，碳酸盐岩地域，重碳酸盐分解形成以CO,2,为主气体；有机质丰富地层及疏松沉积物，细菌活动强烈，产生大量有机气体，缺氧条件形成CH,4,及其它碳氧化合物，富氧条件则形成CO,2,为主气体。金属硫化物氧化，则形成各种含硫气体。,第30页,气体异常起源，主要有以下三种：,1原生成矿作用内生气体,这类气体异常因为气体成份与背景大气无显著组分差异，加之原生气体有限、长久散失后，异常衬度变低。并无实际价值。,2矿石氧化表生气体,金属硫化物在表生带氧化时，能形成H,2,S、SO,2,、CO,2,、COS、(CH,3,),2,S（,二甲硫）,、CS,2,以及(CH,3,),2,Se、(CH,3,),3,As等。,2FeS,2,+7O,2,+2H,2,O2FeSO,4,+H,2,SO,4,4FeS,2,+2H,2,SO,4,+O,2,2Fe,2,(SO,4,),3,+2H,2,O,ZnS+H,2,SO4ZnSO,4,+H,2,S,FeS,2,+Fe,2,(SO,4,),3,3Fe(SO,4,)+2S,2S+2O,2,SO,2,第31页,氧化产生硫酸和硫酸盐如遇围岩中碳酸盐反应生成CO,2,：,H,2,SO,4,+CaCO,3,CaSO,4,+H,2,O+CO,2,2CaCO,3,+2CuSO,4,+H,2,O,Cu(CO,3,)(OH),2,+2CaSO,4,+CO,2,气体形成后，并不能永久存在下去，它们可能因溶于水，或相互反应、分解而消失。,据兰德尔（1977）研究，COS最为稳定，寿命达600天，而H,2,S仅存留一天，(CH,3,),2,S是三天，SO,2,只有九天，CS,2,是40天。,第32页,汞是硫化物矿床中普遍伴生元素，表生氧化作用中，普遍有汞气异常形成。,卤族元素是成矿热液中主要络合剂，它们往往以成矿残余溶液中离子运移到矿上围岩中，形成外带异常。,在富含卤族元素金属矿床上方壤中气或大气中，能形成卤族气体异常,。,第33页,3放射性衰变形成射气异常,由铀、钍矿物衰变形成He和Rn是铀、钍矿床上经典射气异常成份，利用氡气和径迹探测技术能成功地探测200米以下含铀矿床。,粒子是放射性衰变过程中从原子核内放射出一个粒子，它是氦原子核，由两个质子和两个中子组成。粒子穿过物质时可留下痕迹，痕迹数量与放射性矿物含量相关。利用,硝酸纤维薄膜,或醋酸纤维薄膜来统计粒子行踪，称为径迹测量。此法称 杯法测量。,第34页,三、汞气异常,汞是经典亲硫元素，在内生热液作用中与Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Cd、In、T1以及As、Sb、Bi、Se、Te等亲密伴生，主要以类质同象赋存于许多金属硫化物中，低温阶段还能形成自己独立矿物。,地表大气中，汞背景含量为0.2-10ng/m,3,，火山气中常高达几百几千ng/m,3,，金属硫化物矿区大气则常为30-1000ng/m,3,。,1汞气异常形成,在内生过程中汞及其化合物呈气态迁移，这是能够相信，但那时形成气体异常，早已消失殆尽，现在实际观察到气体异常都是新生。,第35页,一切含汞量高地质体，都可能成为汞气异常起源。,（1）硫化物矿床，（2）氧化物矿床，（3）富汞岩石，（4）地热田，（5）油气田，（6）人工污染源。,（1）硫化物矿床,只能在150以下低温中晶出，据此，能够把硫化物矿床分为高温和低温两类。在高温矿床内，汞主要在矿床外围，矿体本身含汞较低。低温硫化物矿床则相反，矿石中含有很高汞，除了独立矿物辰砂外，浅色闪锌矿是汞主要赋存矿物，此时汞气异常形成主要来自矿床本身氧化。,（2）氧化物矿床,汞异常并不来自含氧矿物本身，而依旧是来自伴生硫化物。因为混入氧化物汞极难在地表条件下转换成气体。,第36页,（3）富汞岩石,碳质岩石、磷块盐岩石、富碱岩浆岩、富铁锰质岩石等有时可含较高汞，它们平均含量低于矿石，但因为总量大，可形成汞气高背景带。在结构有利地段，也能富集成局部高异常点，形成非矿异常。,（4）地热田,（5）在油气田上汞气异常也引发相关单位重视，可成为寻找油气田辅助方法。,（6）人工污染汞气，则来自燃烧矿化燃料及一些消耗汞化工工业。,在北京一个氯碱工厂周围大气中，曾检测到300ng/m,3,以上汞浓度，沿着风向伸展达一公里以上。石灰窑上空也曾观察到汞异常。有些金矿提炼采取,汞齐,法，此时在现场能够造成很高汞气浓度。,第37页,汞蒸气形成机制，归纳起来有以下几个：,（1）自然汞及辰砂蒸发与升华。,（2）汞不均衡反应：,Hg,2,2+,Hg,0,+Hg,2+,不能自发进行，需要消耗能量，可能来自阳光和微生物活动，所以，这一反应主要在地表进行。,（3）无游离氧时硫化物氧化,亚铁或原生硫化物中“欠价”化合物还原作用：,2Fe,2+,+Hg,2+,2Fe,3+,+Hg,0,Pb,(1+,),S+,HgS(1+,)PbS+,Hg,0,（4）游离氧氧化作用,S,2,氧化成S,6+,，共放出8个电子，可还原4个Hg,2+,很可能这种还原过程是分阶段进行。第一步把Hg,2+,还原成Hg,+,，然后经过不均衡反应生成Hg,0,。,第38页,2汞气异常观察及影响异常形成原因,因为汞蒸气浓度极低，干扰测定原因又多，所以通常要将被测气体经过一个选择性捕汞装置，使汞浓集并与干扰分离。我国最常见是,金丝捕汞管,。,对捕汞管要求是吸收与释放效率高，各管间一致性好，寿命长。,影响汞气异常发育以下原因：,（1）地质条件,（2）土壤厚度与性质,（3）气候条件,（4）工作条件一致性,实际工作中，只要二次异常存在，范围相同即可，而含量高低影响原因较多，不可过于苛求。,第39页,土壤全汞,地表大气,壤中汞气,角岩,花岗闪长岩,铜矿,第40页,第41页,3壤中汞气异常普通特点与应用,4汞气测量一些其它方法,（1）近地表大气取样,（2)热释法,热释法,是对固体样品（土壤、岩石或单矿物）进行 加温，同时统计不一样温度下挥发出来汞量。在热释曲线中尤其有意义是150左右峰，这无疑是吸附原子态汞，这部分汞能够用简单装备，大量测定，将能提出有价值找矿信息。,（3）离子汞法,这实际上是一个,冷提取法,，即把一定量土壤样品用,硫酸亚锡,溶液处理，测定在常温下释放出来汞。,第42页,（4）减压释放法,将样品置于密闭管子内，经过降压使吸附汞释放出来。不一样吸附强度汞，将在不一样负压下释放出来。据测定，减压释放汞，只占样品中全汞千分之一，但更能反应下伏矿化情况。,四、氦气异常,He实际上就是取得电荷质点，每一个,238,U、,235,U、,232,Th原子蜕变成最终Pb稳定同位素后，分别放出8、7、6个He原子核（,质点）。He测定需用质谱仪,.,He气观察方法有：1）壤中气测量,；,2）水中气测量,；3）泥浆中气体.用一密闭半透性容器，最方便是用乒乓球，埋于泥浆中，若干时间后抽取球内气体注入质谱仪测定。,He气测量在我国开展尚不普遍，主要是仪器还不普及。,第43页,五、其它气体异常,1O,2,/CO,2,异常,早在1954-1956年间就在苏联提出来了，他们在硫化物矿床上0.4-2.5m深处壤中气内发觉了O,2,下降和CO,2,升高现象。硫化物氧化消耗氧，氧化产物中硫酸与围岩或脉石矿物中碳酸盐作用生成CO,2,。这两个反应可概括成：（以黄铁矿为代表）,2FeS,2,+7O,2,+2H,2,O2FeSO,4,+2H,2,SO,4,H,2,SO,4,+CaCO,3,CaSO,4,+CO,2,+H,2,O,CO,2,产生原因很多，所以异常解释困难。作为扩大气体测量种类，有利于综合解释，对这二种气体测量工作是值得开展。,第44页,2含硫气体,研究从天然吸附剂土壤中解脱含硫气体找矿方法。其方法是在野外用严密塑料瓶取表层土壤样品，到试验室后，在80下加热，抽取样品容器顶部气体注入,气相色谱仪,进行分析。他们初步结论是各种含硫气体分子形式判别并没有对找矿有多少帮助，而含硫气体总量则是很好找矿指示。试制简易只分析含硫气体总量轻便色谱仪。,美国泰勒等,依据计算，应释放气体按多少次序为：H,2,S、COS、CS,2,、CH,3,SH、(CH,3,),2,S,2,、SO,2,及S,2,。但试验结果，只有CS,2,及COS二种气体。但试验结果证实硫化矿物尤其是黄铁矿氧化时，能产生足以检测到CS,2,及COS，而且水份饱和时，产生速度更加快。而SO,2,只能在极其干燥条件下生成，一旦碰到水份，就溶解了。所以H,2,S及SO,2,都不是很好气体指标，相反CS,2,及COS是最好指示硫化矿床含硫气体。,第45页,3氡气异常,氡气测量即使应用历史较久，但只限于找铀矿,。,第46页,六、地气或纳米金属异常,1研究简况,以上介绍传统意义上气体地球化学异常，是以气态分子状态存在于大气中异常。上一世纪七十年代后期，国外一些勘查地球化学家和勘探企业在气体地球化学找矿方面另辟溪径，不局限于气体分子本身研究，开始对气体携带固体物质进行观察，这就是,地气测量技术。,第47页,2地气异常形成,现在多数人认为是因为地球深部,脱气作用,，,放射性衰变作用,，以及热稳定性差组分、含水矿物在热力作用下形成水蒸气以及各种次生气体，在地球表层产生微气流，形成气体地球化学场。深部气流上升，携带上来微粒固态物质（主要是纳米级物质）。,处于纳米尺度物质（0.1100m）物理化学性质与其固体结晶物质有很大不一样。因为其微粒极小，表面主动大，表面原子越多，含有更大无序度。因而，表面活性越强，更靠近于气体性质，呈所谓“,类气体,”物质。这就是纳米物质,界面效应,。,所以，纳米物质含有极高化学活性和扩散速度，当有地气流上升时，极易将其携带至地表。,第48页,3地气异常观查,主动富集法：富集剂多用塑料泡沫，对Au、Ag、As、Sb、Ni、Co、Cu、Pb、Zn、Mn等金属都有较强吸附能力。使用前用3%王水或2%高纯度硝酸浸泡24小时，洗去杂质。,被动富集法：土壤中挖坑60-80cm，将塑料漏斗倒置，出口处放置泡塑吸附剂，留一小缝，外罩塑料杯预防污染。近地表20cm处覆盖塑料薄膜防雨。普通放置时间24-25天。,4实践与应用,第49页,第七节 生物地球化学找矿,一、生物地球化学异常概念,二、生物地球化学异常基本特征,三、生物地球化学找矿工作方法,四、地植物学异常,五、遥感地植物学异常,第50页,一、生物地球化学异常概念,生物与其生存环境是一个统一体。当土壤、岩石、水体及大气中存在地球化学异常时，必定会对生长在其中生物发生影响：这种影响能够从两方面表现出来，一是引发生物体内化学成份改变，其中最敏锐要算微量元素含量及其组分改变；二是生物个体或群体生态特征发生变异，甚至出现特殊种属以至植物区系。对应地在勘查地球化学中把前者叫做,生物地球化学异常,，后者叫做,地植物学异常,。,植物生态特征含有相正确稳定性，因为它是特定种属经过长久适应而继承下来，不到环境原因改变超出一定程度是不会轻易改变。所以地植物学异常代表了强烈生物地球化学异常，它以生物生态改变表现出来，所以无须取样化验，凭肉眼观察就能识别。,第51页,当植物所在环境只有微弱异常时，不足以引发生态变异，但其中所含化学成份可能已经改变，此时要经过取样分析来发觉，这就是生物地球化学找矿。,即使生物地球化学找矿与植物学找矿都是很早就提出来方法，但在勘查地球化学中作用却是较低，其中最主要原因是这类异常总是在其它地球化学异常基础上发育，而地球化学异常影响原因原来已很复杂，再加上一个生物原因，所以使异常解释愈加困难。,生物分布不均匀性及加工分析植物样品冗长手续，使化探人员不太愿意采取此法。另外，普通工作人员缺乏植物学知识与训练，使这一方法一直处于少数人冷冷清清工作状态。,第52页,二、生物地球化学异常基本特征,1灰分在植物体内含量,新鲜植物，普通含水7590%，干燥物质占2510%，干燥物质中，氧占42%，碳占45%，氢占6.5%，这三者经过灰化除去，留下约6.5%灰份。实际含量随植物品种、器官、年纪而变。,植物灰份基本化学成份是磷酸盐及硝酸盐，再加上少许硅酸盐、碳酸盐、氧化物及氯化物。这些化合物形式可能并不是植物体内原始存在形式，而只是在灰化时形成。,第53页,2植物灰分化学成份,土壤中含量与植物灰份中含量之间普通关系以下列图所表示。,在图上可分出三个区域，当土壤中含量不高时，二者展现某种正相关关系（区）；当土壤中含量到达一定浓度时，灰份中含量展现某种饱和趋势（区），这说明植物对该元素生理要求已经满足，从而抗拒过多地吸收；当土壤中含量过高时（区），灰份中含量急剧上升或反而下降，此时植物发生中毒症状，甚至枯黄。然而有些植物，却能逐步适应这种条件而形成新品种，成为,指示植物,。,第54页,区,区,区,土壤,植物,第55页,苏联学者.o（1984）研究表明，不一样生物种属含有生理生物化学屏障自我保护功效，并将生物体分为四类：,a.非屏障生物,，其含量与土壤介质中元素含量（可溶解吸收部分）成线性百分比，是一个无障碍吸收生物。对于矿产勘查来说是,最优选,择种属。,b.半屏障生物,，富集程度为30300倍，含有良好矿产勘查意义。,c.屏障生物,，富集程度为330倍，矿是勘查能取得满意效果。,d.背景障生物,，与生物生长土壤背景靠近富集能力。,第56页,3植物对金属元素吸收,据植物生理学研究，植物能够经过根系及叶子两条渠道取得养料，当然以前者为主。植物根系吸收土壤中化学元素，主要是在根尖进行，植物只能吸收溶解状态成份，然而，像Si、Ti、Au这一类化学性质十分稳定元素能在植物灰份中存在，使人们猜测，可能植物根尖能分泌一些有机或生物触媒使局部范围离子交换与化学溶解大大地加速。,进入植物体内元素有不一样情况。一类是所谓营养元素，早在上世纪末，就已知C、H、N、O、P、S、K、Ca、Mg、Fe、B、Cl、Cu、Mn、Zn及Mo对全部植物是必不可少，各元素都有一定植物生理功效，如Ca用于稳定细胞膜；Cu、Mn、Zn、Mo是活化植物酶所必需；S组成蛋白质；Mg含在叶绿素中等等。显然，这部分含量没有找矿意义。,第57页,经过木质部向上运移至叶子，但根中不是盲目标输送，而是有区分地把多出部份阻留在根部。当叶子快落时，一些元素倒流回木质部。这就造成灰份中元素含量季节性改变。,4影响植物吸收原因,（1）植物种属 （2）植物器官,（3）植物器官年纪 （4）器官健康情况,（5）土壤pH值 （6）植物根系,（7）样品取向 （8）植物器官内元素分布,（9）地下水情况 （10）互促互斥元素存在,第58页,三、生物地球化学找矿工作方法,1矿种和工区选择,依据现有文件资料，能产生生物地球化学异常元素有：Ni、Co、Zn、Cu、Sn、Ag、Hg、Cr、Mn、Fe、Au、W、Mo、V和U等，尤其是多金属硫化物矿床，氧化形成易溶金属离子，有利于植物吸收产生生物地球化学异常，而分析过元素还不止这些，如As、Se、Te、I等伴生元素也应列入。对于经典重砂矿物中元素，即使难溶于水，但仍能形成生物地球化学异常，很可能是某种未知生物化学过程所致，如Au生物地球化学异常，曾经引发相当多研究。,2试验工作,经过试验工作，要确定工作地域主要植物种属分布情况及它们生物积聚系数，方便选定取样种属。,第59页,3取样方法,取样季节以春、秋为好，因为春季各种植物生长旺盛，微量元素需要量或挟带量大，而秋季则种子趋于成熟，叶子行将凋谢，植物灰份含量较高。,4样品加工与分析,普通步骤包含：干燥研细称重（W,1,）灰化（400500）称重（W,2,）分析。,灰化过程首先要确保彻底，不留碳质，另首先要预防微量元素损失。注意不要让样品着火，但又要确保有足够氧气供给使有机物彻底分解。通常在450温度下灰化损失最小。如要分析挥发性元素，如As、Hg等，则最好用,湿法硝化,，即用强烈无机酸如过氯酸硝酸，硫酸硝酸来破坏有机物。,5异常解释,第60页,四、地植物学异常,1指标植物,一些植物与一定地质条件相联络。这种植物叫指示植物。,海州香薷（,r）,（铜草）为一年生草本植物，铜草喜弱酸性砂质含Cu400ppm以上土壤，而且伴随土壤中Cu含量升高及pH降低，由稀疏高大多分枝植侏变为,密集不分枝瘦小植株,，而且,红色调加重，,甚至幼年植株茎已呈暗紫色。,铀矿指示植物,箭叶堇菜,。,瞿（,q）,麦线条图，它是长江中下游地域铅锌矿化指示植物。,第61页,第62页,瞿麦花,第63页,第64页,双子叶植物；五桠果亚纲；科名：,堇菜科,Violaceae,一年生无毛草本；茎高约30厘米，多分枝。基生叶有长柄，叶片近圆心形；茎生叶卵状长圆形或宽披针形，边缘有圆钝锯齿；托叶大，基部羽状深裂。花大，直径36厘米，通常每朵花有兰紫、白、黄三色；花瓣近圆形，假面状，覆瓦状排列，距短而钝。花期春季至秋季。,原产欧洲。各庭园都有栽培，我国各大城市也都有栽培，为现货植物。,茎、叶含三色堇黄甙；花含芸香甙、挥发油、皂甙、维生素AC。,第65页,双子叶植物；五桠果亚纲；,紫花堇菜,第66页,双子叶植物；五桠果亚纲；,心叶堇菜,第67页,2指示植物群体特征,观察证实，单一指示植物指示意义往往不很确切。因为指示植物能够在矿床上生长，但也见于普通地域，只是出现频率不一样。假如依据若干种植物共生关系，则指示作用将更为可靠。,同种植物许多单株集中生长，叫做群落，许多群落组成一个群丛。,为了研究植物群丛特征，通常是采取“观察方”方法，即在矿床上或矿化区内与背景地域（对照地域）各选择若干地形与土壤大致相同地点，划出一个小面积，比如22m见方。面积大小由试验决定，其方法是逐步扩大面积，直到极少再有新种属进来为止。“观察方”划定后，详细判定及统计落在方内植物种属与数目。,3植物毒理及生态变异,第68页,五、遥感地植物学异常,在航空照片及卫星照片上，尤其是多光谱扫描及彩色摄影所得图象上，植物种属分布，季相（包含植株大小、高低、稀密）都能够反应出来，低空航照甚至能够分辨单棵树木，所以地植物学知识对于遥感资料地质解释是非常有用。,在地植物调查中最有用波段是,可见光与近红外光,。为不一样植物在这一波段上反射率谱，从图上看出各种植物是不一样。同种植物反射率在正常区与异常区不一样，因而可在遥感图上区分。,第69页,第70页,第71页,图为经过处理美国乔治亚州首府亚特兰大城卫星遥感图像，城市中树木和其它植物用红色表示，楼群、街道和其它城市地面建筑用其它颜色表示。,南方网讯 人们一直以来都认为城市和大自然之间向来是无法融合两个对立体系，不过最近一项由美国国家航天局（NASA）资助研究项目发觉，因为城市中象钢筋水泥丛林一样大量建筑物向外界释放出更多热量原因，种植在城市里各种植物同野外地域生长植物比起来，每年展现绿色状态时间显得更长,第72页,第73页,第74页,本章小结,重点掌握：,水化学异常形成：矿物氧化与溶解作用，电化学溶解和微生物、生物，有机酸溶解。水化学异常组分特征。影响水化学异常原因。,气体地球化学异常般特征。汞气异常形成、特征、影响原因。,生物地球化学异常与地植物异常概念。植物灰分中元素含量及其影响原因。生物地球化学障、有障植物、无障植物。,基本掌握,：水化学异常在找硫化物矿床、盐类矿床、钠矿床等方面应用。气体测量工作方法。汞气异常测量在找矿中应用。其它汞气异常介绍。生物地球化学找矿测量应用。,第75页,