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第1篇：地球化學(xué)范文

地球化學(xué)異常特征

1元素富集分異特征

侏羅紀(jì)中細(xì)粒鉀長花崗巖(JNC):樣品中Sb元素明顯富集,其他元素呈貧化狀態(tài)。元素含量變化上,Sb、Bi、Hg、Pb、Cu元素顯示為強(qiáng)分異,As、Mo、Ag元素為分異型,Au、Hg、Pb、Zn、Sn、W元素為弱分異型。

二疊紀(jì)中細(xì)粒花崗閃長巖(PCD):樣品中Cu、Mo、Zn、Ag、W元素明顯富集,Au、Pb、Sn元素略有富集,Bi、Sb、Hg元素呈貧化狀態(tài)。元素含量變化上,Au、Cu、Mo、Bi、Hg、Pb、W元素為強(qiáng)分異型,As、Sb、Zn、Sn、Ag元素為分異型。上述元素富集和分異常特征不僅是巖性的一種反映,更主要與斷裂構(gòu)造及巖漿后期熱液活動有關(guān)。

2微量元素相關(guān)關(guān)系和聚類特征

從圖1中可以看出:在0.3的相似水平上,可將12種元素分為3個簇群,¹Cu、Zn、Ag、Hg、Au;ºMo、As、Sb、W;»Pb、Sn、Bi。第一簇群Cu、Zn、Ag、Hg、Au元素與第三簇群Pb、Sn、Bi元素為一套典型的親硫元素,說明在空間上一定的伴生程度,其中Cu、Zn關(guān)系最為密切,在0.83水平線上聚為一類,是重要的成礦元素組合。與第二簇群呈曲線性正相關(guān),反映了成礦作用的元素組合和內(nèi)在關(guān)系。

第二簇群Mo、As、Sb、W在0.78的水平線上聚為一類,應(yīng)該代表著熱液成礦作用過程中Mo礦化的主要階段,同時Mo元素與W、As、Sb為明顯正相關(guān),元素間相關(guān)系數(shù)較大。加之As、Sb元素遷移能力較強(qiáng),為頭暈異常元素,Mo又通常是元素地球化學(xué)暈的近礦指示元素,因而該簇群是對Mo成礦最有利的元素組合。受構(gòu)造線影響,總體呈北西向展布。

3含礦性評價

通過各地質(zhì)單元元素濃集比率(Ck)、變化系數(shù)(Cv)、相對成礦指數(shù)(P)等地球化學(xué)指標(biāo)綜合統(tǒng)計,對礦區(qū)含礦性進(jìn)行分析評價。

3.1侏羅紀(jì)中細(xì)粒鉀長花崗巖(JNC)。所測元素Ck、Cv、P之和大于3.0的元素只有Sb,且強(qiáng)度較高,其高值區(qū)主要分布于與二疊紀(jì)中細(xì)粒花崗閃長巖接觸帶區(qū)域,受構(gòu)造熱液影響明顯。其他元素較為貧化和均勻,含礦性較差,因此,從地球化學(xué)角度分析該巖體成礦可能性極小。

3.2二疊紀(jì)中細(xì)粒花崗閃長巖(PrD)。工區(qū)成礦(伴生)元素富集,分異最好的單元,∑Ck、Cv、P>3.0的有Hg、Cu、W、Zn、Mo、Ag、As、Sn,3項條件均達(dá)到要求的有Cu、Mo,表明其成礦可能性極大。

而且該巖體內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,有多種礦化蝕變類型,是區(qū)內(nèi)最佳含礦控礦體。

重要綜合異常特征

異常區(qū)構(gòu)造特征主要為發(fā)育在中細(xì)粒花崗閃長巖中的北西向斷裂破碎帶,傾向東,傾角60°～80°,破碎帶長約2000m,寬50m～200m,帶內(nèi)巖石為糜棱巖化的花崗閃長巖。破碎帶中發(fā)育有多種蝕變種類,地表觀察主要以硅化、褐鐵礦化為主,伴有孔雀石化、綠泥石化、高嶺土化,局部可見呈細(xì)脈狀產(chǎn)出的磁鐵礦脈。構(gòu)造破碎帶呈現(xiàn)出北寬南窄,蝕變種類受其影響明顯,表現(xiàn)為構(gòu)造破碎帶愈寬,蝕變種類愈全、蝕變愈強(qiáng)。金、銀、銅、鉛、鋅、鎢、鉬異常濃集中心均分布在北部區(qū)域。由圖2看出,成礦元素Cu、Mo、Pb、Zn、Au與其他伴生元素吻合好,并沿構(gòu)造破碎帶NW向展布,具有規(guī)模大、強(qiáng)度高、有明顯濃集中心和濃度分帶等特征,頭暈元素As、Hg、Sb、Ag異常顯著,尾暈元素Bi、W、Sn異常較弱,無明顯濃集中心,位于成礦元素和頭暈元素異常中,礦致異常特征明顯。綜合異常特征見表3。

對異常區(qū)內(nèi)279件樣品的12種元素作因子分析(見表4),其結(jié)果表明:第1因子主要由Mo、As、Cu、W、Sb、Au、Hg組成,各元素在F1因子上載荷均較大,其方差貢獻(xiàn)占總因子貢獻(xiàn)的38%,代表著熱液成礦作用過程中Mo、Cu、Au礦化的主要階段;第2因子主要由Cu、Zn、Pb、Ag、Mo、Bi元素組成,其方差貢獻(xiàn)占總因子貢獻(xiàn)的26%,表現(xiàn)出中高溫?zé)嵋旱奶攸c(diǎn),是一期重要的成礦因子;第3因子主要由Zn、W元素組成,呈中等載荷,可能為礦化較晚階段熱液作用的產(chǎn)物,其中Zn元素在F3公因子較大的載荷表明它對礦化提供了一定的物質(zhì)來源;第4因子各元素相關(guān)系數(shù)小,和其他公因子相比,對礦化意義不大。

從因子載荷矩陣表上可以看出主要成礦元素Cu、Mo在F1、F2因子上有較強(qiáng)的載荷,說明其活動的歷史較長,異常成因較為復(fù)雜,再從正交因子的方差貢獻(xiàn)來看,F1因子對原始變量提供的貢獻(xiàn)最多,F2其次,F4最少。綜合分析認(rèn)為,異常區(qū)成礦地質(zhì)條件和地球化學(xué)條件相當(dāng)良好,有最佳的含礦地質(zhì)單元二疊紀(jì)中細(xì)粒花崗閃長巖,是工區(qū)成礦、伴生、指示元素富集,分異最好的單元,再是處于NW向斷裂破碎帶中,各種礦化蝕變頗為發(fā)育。是本區(qū)異常面積最大,組分最復(fù)雜,具有多期熱液特點(diǎn)的綜合異常。是尋找以銅為主多金屬熱液型礦床的有利靶區(qū)。

第2篇：地球化學(xué)范文

近年最顯著的進(jìn)展是發(fā)現(xiàn)土壤中納米金屬（銅、金等）微粒的存在（王學(xué)求和葉榮，2011；王學(xué)求等，2012；葉榮等，2012）．如在河南南陽盆地邊緣400m蓋層的隱伏銅鎳礦，同時采集地氣和土壤樣品，使用透射電子顯微鏡（TEM），都發(fā)現(xiàn)了納米金屬微粒，納米微粒在粒徑、形貌、成分、結(jié)構(gòu)具有下列共同特點(diǎn)：（1）透射電鏡（TEM）下單個金屬微粒粒徑主體為幾十納米，也有個別小到幾個納米，大到上百個納米；（2）單個金屬微粒呈球形或橢球形或葡萄形，部分帶有直邊的多面體小球，多個微粒大多聚集在一起構(gòu)成團(tuán)聚體；（3）透射電鏡（TEM）帶有X－射線能譜儀（EDS）進(jìn)行微粒原位成分分析，微粒成分可分為以下3種：①單一成分納米自然銅微粒；②金屬復(fù)合成分納米微粒；③含有Si、Al、Ca、O、P復(fù)雜成分的納米Cu微粒；（4）微粒具有晶體外形，內(nèi)部經(jīng)過放大，可以觀測到清晰序晶體結(jié)構(gòu)（圖1）．從礦體上方地氣和土壤中同時觀測到納米顆粒，并被室內(nèi)遷移柱觀測到納米顆粒所證實(shí)，而且顆粒大小、形貌特點(diǎn)、成分基本相似，表明它們之間具有成因聯(lián)系，同時納米金屬微粒具有有序晶體結(jié)構(gòu)，表明它們是內(nèi)生條件下的產(chǎn)物．以上事實(shí)說明它們來自于礦體．這一發(fā)現(xiàn)不僅具有重要理論意義，為深穿透地球化學(xué)提供了直接微觀證據(jù)，而且對尋找隱伏礦具有重大應(yīng)用價值，即可以利用土壤作為采樣介質(zhì)，分離微粒成分用于直接尋找深部隱伏礦．

植物細(xì)胞內(nèi)微觀觀測提供了植物遷移化學(xué)元素的分子水平證據(jù)

澳大利亞最新研究證明在干旱－半干旱地區(qū)植物在元素向地表遷移過程中起到了重要作用．Anandetal．（2007）在Yilgarn克拉通北部半干旱地區(qū)選擇了5個礦床（Jaguar塊狀硫化物型Cu－Zn－Ag礦、MoolartWell金礦、Rumour金礦、GossanHill塊狀硫化物型Cu－Zn－Au礦、McGrathNorth金礦）開展實(shí)驗研究．野外采樣介質(zhì)為圍籬樹（澳大利亞荒漠地區(qū)特色樹種）的樹葉、樹根、樹皮、枝條和葉柄．此外還采集了地表以下10～20cm的土壤樣品，開展了全量、偏量和選擇性提取分析，以盡可能查明地表中能反映深部礦體的潛在地球化學(xué)信息．

實(shí)驗表明，圍籬樹中枝條顯示的異常信息最弱，葉柄和樹皮顯示了弱－中異常，而樹葉所顯示的異常信息最強(qiáng)．通過使用質(zhì)子激發(fā)分析植物葉子，發(fā)現(xiàn)Zn元素主要富集在植物葉子細(xì)胞內(nèi)部，表明植物根系吸收地下水將Zn輸送到葉片細(xì)胞中．而Fe元素主要吸附在葉子表面，表明Fe是通過大氣粉塵吸附，而不是來自于根系的直接輸送（RaviAnand內(nèi)部報告，未發(fā)表）．以上實(shí)驗結(jié)果證明植物可以將與深部礦體或礦化體有關(guān)的金屬元素帶至地表，并在其上方植物、近地表土壤等介質(zhì)中形成異常．因此，植物地球化學(xué)調(diào)查可作為植被發(fā)育地區(qū)未來隱伏礦勘查的一種有效手段．

研究案例

本文選擇了北方干旱沙漠覆蓋區(qū)金礦、中部濕潤農(nóng)田覆蓋區(qū)銅鎳礦、南方植被紅土覆蓋區(qū)的銅金銀礦、盆地砂巖型鈾礦等典型覆蓋區(qū)景觀和典型礦床的研究案例進(jìn)行介紹．

1戈壁荒漠區(qū)金窩子隱伏金礦

在戈壁覆蓋區(qū)金窩子隱伏金礦床，采用空氣動力反循環(huán)粉末取樣鉆探技術(shù)，系統(tǒng)采集了礦體上方不同深度的覆蓋層樣品，獲得成礦元素的三維分布模式（圖2）．成礦元素在礦體上方不同深度覆蓋層中的異常具有明顯的繼承關(guān)系．在礦體上方覆蓋層，成礦元素呈現(xiàn)頂?shù)讓痈摺⒅虚g低的特點(diǎn)．納米微粒金可通過地氣流攜帶以及干旱氣候強(qiáng)蒸發(fā)下的上升毛細(xì)管作用等多營力共同參與遷移至地表（圖3）．地氣流的來源包括與大氣交換的氣體如二氧化碳、地幔排氣（如氦氣、氡氣、甲烷等）和礦床風(fēng)化產(chǎn)生的氣體．氣泡表面強(qiáng)大的比表面能可以使納米金通過范德華力吸附在氣泡表面，隨氣體一直垂直向上遷移．在遷移過程中，覆蓋層中間以沙土為主，幾乎無任何地球化學(xué)障阻礙，可以無阻礙的向上遷移，直到在地表遇到地球化學(xué)障（粘土、氧化物膜、鹽類物質(zhì)等）而被卸載下來，從而在地表細(xì)粒級樣品中形成礦化異常．這種遷移方式是導(dǎo)致成礦元素在三維空間分布圖中出現(xiàn)垂直繼承關(guān)系以及在覆蓋層頂部和底部含量高、中間層含量低的原因．在跨越金窩子和210金礦帶，使用100m的采樣點(diǎn)距，進(jìn)行剖面測量，圖4是不同粒級測量結(jié)果．從圖中可以得出如下結(jié)論：（1）微粒（－160目）的細(xì)粒級測量在礦體上方的異常強(qiáng)度最大，中間粒級異常強(qiáng)度最弱，兩者異常含量值相差一個數(shù)量級（上百ng／g，十幾ng／g）；（2）細(xì)粒級測量在礦體上方出現(xiàn)連續(xù)多點(diǎn)異常，而粗粒級測量只有單點(diǎn)的跳躍異常．

2濕潤農(nóng)田覆蓋區(qū)河南周庵隱伏銅鎳礦

周庵銅鎳礦位于河南省南陽市唐河縣南部．含礦超基性雜巖侵位于中新元古代變質(zhì)地層，蝕變強(qiáng)烈．鉑族－銅鎳礦體呈似層狀產(chǎn)于超基性巖體之內(nèi)接觸帶的強(qiáng)蝕變殼內(nèi)，并主要位于巖體頂部和底部，屬巖漿期后熱液作用形成．巖體埋藏較深，被第四系農(nóng)田土壤所覆蓋，巖體頂界距地表400m以下．使用微粒分離和活動態(tài)提取，在含礦隱伏巖體與圍巖接觸帶獲得清晰的環(huán)狀異常，與礦體分布相對應(yīng)（圖5）．這種環(huán)狀異常可以解釋為：（1）礦體環(huán)繞巖體與地層的接觸帶分布；（2）地氣流在巖體與圍巖接觸帶部位具有最大的氣體通量，氣體攜帶礦石中納米銅微粒垂直向地表遷移，遷移至地表后一部分納米顆粒仍然滯留在氣體里，另一部分被土壤地球化學(xué)障所捕獲形成環(huán)狀異常．

3植被紅土覆蓋區(qū)紫金山隱伏礦探測試驗效果

福建紫金山是我國著名的大型銅金礦田，包括了紫金山高硫型銅金礦床、羅卜嶺斑巖型銅鉬礦床、悅洋低硫型銀多金屬礦床等，是目前國內(nèi)唯一的多種類型并存的斑巖－淺成熱液成礦系統(tǒng)（圖6）．針對紫金山西側(cè)悅洋盆地開展的針對元素穿透火山巖蓋層的能力開展了研究工作．結(jié)果顯示微粒提取和鐵錳氧化物態(tài)提取異常分布一致，都指示了隱伏礦體所在的位置，異常忖度高（圖7）．從元素異常分布特征可以看出，各元素異常呈現(xiàn)由西南往東北“（As、Sb、Hg、Ag、Au、U）（Ag、Au、Pb、Zn、Bi、Cu）（Mo、Cu、Zn、U、W）”的水平分帶特征．As、Sb、Hg、Ag、Au、U異常分布于悅洋盆地碧田金銀鈾礦床，Cu、Au、Ag、Pb、Zn、Bi分布于紫金山銅金礦床和五子騎龍銅礦床，Mo、Cu、Bi、Zn、W異常分布于羅卜嶺銅鉬礦床，在成礦溫度上由低溫中低溫高溫變化．

可以看出成礦元素的地球化學(xué)分布特征與不同成礦類型、不同成礦溫度的礦床具有很好的對應(yīng)關(guān)系，由此可總結(jié)出該區(qū)域幾種類型礦床的勘查地球化學(xué)找礦標(biāo)志．可以初步得出如下認(rèn)識：（1）成礦及指示元素可以穿透火山巖覆蓋層，用土壤采樣，深穿透地球化學(xué)的微粒提取和鐵錳氧化物提取可以指示隱伏礦體；（2）礦田不同元素異常在成礦溫度上由低溫中低溫高溫呈現(xiàn)有規(guī)律的分布：淺層低溫火山－次火山熱液型金銀鈾礦床：As、Sb、Hg、Ag、Au、U異常組合；淺層中低溫火山－次火山熱液型金銅礦床：Ag、Au、Pb、Zn、Bi、Cu異常組合；斑巖型銅鉬鎢礦床：Mo、Cu、Bi、Zn、U、W異常組合．2．4盆地砂巖型鈾礦現(xiàn)在世界各國都將找礦方向轉(zhuǎn)至盆地中砂巖型鈾礦．而盆地中砂巖型鈾礦都為隱伏礦，產(chǎn)于地表以下幾十米至幾百米深處．過去對鈾礦的勘查主要是利用放射性方法．放射性方法在鈾礦找礦歷史中發(fā)揮了巨大作用，但放射性方法只適用于尋找出露礦或近地表礦，即使只有幾英尺土壤蓋層或巖石蓋層，該方法就無能為力．近年的主要進(jìn)展在于發(fā)現(xiàn)鈾在氧化條件下可以長距離遷移到地表被粘土所吸附，為盆地砂巖型鈾礦地球化學(xué)勘查提供了理論依據(jù)和有效采樣介質(zhì)．

表生條件下鈾容易氧化為鈾酰絡(luò)陽離子（UO22＋），因此它在表生作用中異常活躍．而鈾酰離子呈碩大半徑的啞鈴狀，不能與任何陽離子類質(zhì)同象替代，但它易于嵌入鏈狀或?qū)訝畹V物面網(wǎng)中，因此易被粘土礦物、鐵的氫氧化物、膠體和有機(jī)物等所吸附．在新疆吐哈盆地十紅灘鈾礦上方土壤中發(fā)現(xiàn)活動態(tài)鈾的比例可達(dá)30％～60％，其中位于吸附相中的鈾酰絡(luò)陽離子（UO22＋）占全部的鈾比例最高（17％～40％）（Wang，2011）．利用分離粘土的微細(xì)粒測量在吐哈盆地發(fā)現(xiàn)大規(guī)模、高強(qiáng)度鈾異常（圖8）．

結(jié)論與討論

（1）覆蓋區(qū)地球化學(xué)遷移機(jī)理研究正從描述性模型向?qū)嵶C性模型轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變將是勘查地球化學(xué)理論研究質(zhì)的飛躍．

（2）從納米水平直接觀測到Cu、Au納米微粒．這2個元素的共同點(diǎn)是在礦床中都易呈自然金屬存在，所以易被廣泛觀測到．納米微粒的特點(diǎn)是具有巨大的比表面積和類氣體性質(zhì)．巨大的比表面積決定了它可以與氣體分子相結(jié)合，被氣體攜帶遷移到地表．類氣體特性也可以自身像氣體一樣不受重力影響垂直向上遷移。

第3篇：地球化學(xué)范文

關(guān)鍵詞：地球化學(xué)；地球物理；找礦方法；金礦

黃金作為社會上重要的保值物品，在紙幣流通之前承擔(dān)過代替值的作用，隨著人類經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，黃金越來越受到重視，許多國家將黃金作為重要的戰(zhàn)略儲備，也越來越多的人把擁有黃金飾品當(dāng)做是身份奢華的象征。因此找到一個優(yōu)質(zhì)的金礦，對黃金的生產(chǎn)非常重要，通過不斷的科學(xué)探索，地理化學(xué)和地理物理在金礦探測中的應(yīng)用逐漸發(fā)展并成熟。

一.地球物理（物探）方法概述

（一）觀測地表的構(gòu)造和巖性特征

金礦的形成需要一定的地質(zhì)條件，發(fā)育在印支區(qū)斑巖中的NM向斷裂構(gòu)造是金礦區(qū)直接的找礦標(biāo)志。其外在的圍巖，向內(nèi)巖石發(fā)生片理化和破碎，產(chǎn)生退變質(zhì)的作用，圍巖中角閃石發(fā)生水化，轉(zhuǎn)變?yōu)楹谠颇福M(jìn)而蝕變?yōu)榫G泥石。此時可能會有結(jié)晶好的黃鐵礦出現(xiàn)，可能會有微弱的金礦化，在內(nèi)帶，出現(xiàn)絹云母化，弱硅化或有或無的長石化，顏色明顯褪色，這時該地區(qū)普遍有黃鐵礦或者金礦。區(qū)內(nèi)金礦床類型主要為灰色石英脈型，其次為蝕變巖型，它們一般在地表形成褐鐵礦化，是確定該地區(qū)是否有金礦的標(biāo)志之一。

（二）根據(jù)地球物理特征（物性特征）采用的地球物理（物探）探測方法

1.理論依據(jù)

因為金礦區(qū)的巖石中含有大量的硫化物和石英脈，礦化分帶明顯，成礦與一般巖體關(guān)系明顯，利用此特點(diǎn)，可以推導(dǎo)出礦體與圍巖的導(dǎo)電性差異較大，并且存在明顯的激電電性差異，因此刻在預(yù)定礦區(qū)使用電法（激電）和音頻大地電磁法這兩種物理方法進(jìn)行找礦預(yù)測。

2.操作方法

根據(jù)前期的地質(zhì)勘查，分別在預(yù)測礦區(qū)布置勘探線，在上面各自布置電法（激電）剖面測量，并單獨(dú)在物探激電異常上布設(shè)EH4剖面測量。

根據(jù)觀測的結(jié)果，收集有效數(shù)據(jù)，觀測是否存在激電（高極化）異常，進(jìn)而推斷出是否存在低阻，高阻相間的特征，以推斷該地段的電性分布特征是否有變化，得出初步的勘查結(jié)論。

（三）地球物理（物探）找礦方法在尋找金礦中的效果

結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)，地球物理特征的找礦方法，在尋找金礦中，尤其是在早期探測中，具有顯著的效果，通過地面地球物理探測，可以預(yù)測到下一步深入的勘測結(jié)果，為金礦的最終發(fā)現(xiàn)提供找礦信息和理論依據(jù)，能初步判斷該地區(qū)是否有較大潛力的金礦。

二.地球化學(xué)（化探）方法概述

（一）金礦的地球化學(xué)表現(xiàn)特點(diǎn)

金礦的形成需要復(fù)雜的地質(zhì)條件，而通過復(fù)雜的地殼運(yùn)動的演變，必然留下很多的化學(xué)元素和化學(xué)屬性，通過地表土壤的采集，檢測元素在礦區(qū)內(nèi)的分布情況和分布規(guī)律，看是否達(dá)到金礦的最低工業(yè)品位，能初步判定該地區(qū)是否有金礦的存在。

（二）根據(jù)地球化學(xué)特征采用的地球化學(xué)測量（化探）方法

1.理論依據(jù)

地殼含有豐富的金屬元素，而金礦的形成需要復(fù)雜的構(gòu)造變化，因而元素的富集和分布也在不斷變化，通過礦區(qū)的地球化學(xué)土壤（巖石）測量，圍繞目標(biāo)礦種，結(jié)合探測區(qū)的地質(zhì)背景，并根據(jù)檢測出來的各元素之間的相關(guān)性，空間分布，地球化學(xué)特征等化學(xué)因素，可確定遠(yuǎn)景金礦區(qū)。一般通過異常的劃分，圈出異常帶，最終確定礦區(qū)的找礦靶區(qū)。

2.探測方法

在礦區(qū)開展1/10000土壤地球化學(xué)測量，土壤樣品通過多元素化驗分析，圈定出綜合異常區(qū)，一般是看每一個區(qū)域的Au、Ag、Hg、As、Sb等元素，看其是否有高濃度區(qū)或者廣泛分布，根據(jù)地球化學(xué)特征綜合分析研究，推測是否有潛在的金礦。

（三）地球化學(xué)（化探）找礦方法在尋找金礦中的效果

由于金礦的形成條件復(fù)雜，因此地表土壤中的金屬元素會有一定規(guī)律的分布，因此通過金屬元素測定推測該地區(qū)是否存在有潛力的金礦，是較為科學(xué)的探測方法，并且在實(shí)際的探測中有明顯的效果，可以為礦體（礦床）的最終確定提供重要的依據(jù)。

三、地球化學(xué)地球物理找礦方法在金礦的應(yīng)用

（一）地球物理找礦方法在金礦中的應(yīng)用

地球物理找礦方法在實(shí)際的研究和應(yīng)用當(dāng)中，取得了一個較為理想的效果，不僅能夠準(zhǔn)確的找到預(yù)期勘測的金礦，同時對金礦含量的預(yù)測也比較準(zhǔn)確。相對來說，地球物理找礦方法在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，操作簡便、工作量少、效率高。在此，本文主要以我國某省某礦區(qū)為例，對地球物理找礦方法的應(yīng)用進(jìn)行一定的闡述。圖1是我國某省某礦區(qū)1/20 萬化探綜合異常簡圖，在實(shí)際工作中，相關(guān)工作人員可以根據(jù)此圖，確定專業(yè)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，為進(jìn)一步提高找礦方法的有效性奠定基礎(chǔ)。

關(guān)于化探綜合異常圖，我們可以有以下分析：

在應(yīng)用地球物理找礦方法以及化探綜合異常圖，工作人員可以根據(jù)觀測該地區(qū)的地理位置、地勢等特征，來分析觀測地區(qū)的氣候條件；其次，通過化探綜合異常圖對地層的鉆土勘探采樣進(jìn)行分析，合理的劃分出地質(zhì)在時間上的界限；然后，通過化探綜合異常圖特殊指標(biāo)的分析，加之綜合巖漿巖的特點(diǎn)分析與地質(zhì)的變質(zhì)作用，以用來獲得該區(qū)的詳細(xì)地質(zhì)資料。最后，經(jīng)過仔細(xì)的對比勘探，科學(xué)的確定出靶礦區(qū)，進(jìn)行深入的探測，確立金礦區(qū)的具置。

（二）地球化學(xué)找礦方法在金礦尋找中的應(yīng)用

在勘查金礦時不僅僅采用地球物理方法，在相對特殊的環(huán)境當(dāng)中，還需要采用地球化學(xué)方法來尋找金礦。從客觀的角度來說，地球物理方法雖然簡便快速，但是在應(yīng)用的時候，仍然存在一定的多解性，因此并沒有辦法尋找出所有的金礦。地球化學(xué)找礦方法則彌補(bǔ)了這個多解性，它主要是采用地球化學(xué)測量方式來尋找金礦，同時能夠為日后的地質(zhì)找礦工作提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)和資料。在此，本文主要以某地區(qū)金礦為例，對地球化學(xué)方法進(jìn)行一定的闡述。并深入探究地球化學(xué)找礦方法的實(shí)施條件，在金礦尋找的過程中，不斷提高金礦尋找的有效性工作。

根據(jù)某金礦區(qū)異常圖：我們可以首先根據(jù)某金礦區(qū)異常圖，安排相關(guān)的工作人員進(jìn)行1：50000土壤地球化學(xué)測量，通過對某金礦區(qū)異常圖以及樣品的分析，對元素異常進(jìn)行系統(tǒng)的精確地分析；其次，通過對所取土壤樣品原始樣本進(jìn)行一定的加工處理，加之采用有效的方法進(jìn)行檢測；然后，通過對金礦區(qū)異常圖元素異常的劃分，圈定出于Au有關(guān)的組合異常，進(jìn)一步詳細(xì)查證礦區(qū)的相關(guān)資料，經(jīng)過工程驗證發(fā)現(xiàn)金礦體。由此可見，當(dāng)采用地球化學(xué)方法找金礦時，能夠更加詳細(xì)的了解和金元素及金礦的分布情況，并且為下一步尋找金礦提供找礦信息和地球化學(xué)找礦依據(jù)。

（三）對找礦方法的思考

地球物理方法和地球化學(xué)方法綜合找礦，都能夠在尋找金礦的時候，獲得一個理想的效果。但是，在日后的工作當(dāng)中，一定要結(jié)合兩種方法的優(yōu)勢來尋找金礦，單單使用一種方法勢必在最后的結(jié)果方面不理想。同時，我們還要注意不斷的對兩種方法進(jìn)行綜合對比分析研究，這樣才能尋找到具有工業(yè)價值的金礦。

總 結(jié)：

地球物理找礦方法和地球化學(xué)找礦方法在金礦的勘查中具有明顯的找礦效果。隨著觀測、分析精度不斷提高，地球物理地球化學(xué)的找礦方法也不斷增加新的工作方法技術(shù)和先進(jìn)的儀器設(shè)備，所以不斷完善金礦的尋找方法，對于國家資源的勘探，貴重資源的采集具有重大意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣永建，魏俊浩，周京仁，王忠銘，紀(jì)兆家，王發(fā)艷.勘查地球化學(xué)新方法在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用及其地質(zhì)效果[J].物探與化探，2010（02）.

[2]陳麗萍，王威，姜雅，孫春強(qiáng).我國境外礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)投資面臨的困境及建議[J].國土資源情報，2009（07）.

第4篇：地球化學(xué)范文

關(guān)鍵字：地球化學(xué)勘查；技術(shù)應(yīng)用； 礦產(chǎn)資源；環(huán)境調(diào)查

中圖分類號：D922.62文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、引言

地球化學(xué)勘查技術(shù)是當(dāng)前礦產(chǎn)資源勘查中十分重要的手段，它不僅可以提高礦產(chǎn)資源勘查的效率，也能夠促進(jìn)礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)的發(fā)展。我國想要在礦產(chǎn)資源勘查方面取得顯著的成果，就必須牢牢抓住當(dāng)前礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇，努力提高礦產(chǎn)資源勘查工作者的綜合素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)水平，同時積極推廣和運(yùn)用地球化學(xué)勘查技術(shù)，只有這樣才能提高我國在礦產(chǎn)資源勘查方面整體的技術(shù)水平，為推動我國礦產(chǎn)資源勘查的發(fā)展打下牢固基礎(chǔ)。

二、地球化學(xué)勘查的原則

地球化學(xué)勘查是指通過測量某地區(qū)自然物質(zhì)中各種元素的含量，研究其地理分布特點(diǎn)，對礦產(chǎn)存在有否、分布情況進(jìn)行預(yù)測和判段，進(jìn)而為其他領(lǐng)域提供地球化學(xué)的基礎(chǔ)資料。在礦產(chǎn)資源的地球化學(xué)勘查中必須遵循以下原則。

（1）礦產(chǎn)資源的地球化學(xué)勘查不是沒有方向的，它勘查的目的是通過系統(tǒng)的采集、分析和測試，甚至是地球化學(xué)的參數(shù)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)和礦床、礦田相關(guān)的地球化學(xué)異常，尋找到有價值的礦產(chǎn)地。地球化學(xué)勘查要求工作人員根據(jù)工作要求和工作條件，針對地質(zhì)條件，發(fā)現(xiàn)有關(guān)的礦產(chǎn)信息，分析地球化學(xué)異常與這些信息之間的關(guān)系，進(jìn)而為找到礦產(chǎn)資源提供可靠的依據(jù)。制定合理的勘查目標(biāo)和任務(wù)，是實(shí)施礦產(chǎn)資源勘查方案的前提和出發(fā)點(diǎn)。

（2）不同的尺度包含了不同的勘查階段和不一樣的比例尺，如1:10000、1:50000等。不同范圍是指勘查地質(zhì)單元的級次或規(guī)模，如礦體、礦田和成礦帶等。礦產(chǎn)資源地球化學(xué)勘查的工作范圍和工作尺度之間有著一定的聯(lián)系，一般情況下，1:200000工作階段的勘查對象主要是成礦帶，1:10000工作階段的勘查對象往往是礦體，1:50000工作階段的勘查對象主要是礦田。

（3）同時，每一個勘查階段應(yīng)當(dāng)設(shè)定一個對應(yīng)目標(biāo)。如1:200000階段的目標(biāo)是找到礦遠(yuǎn)景區(qū)，1:10000工作階段的目標(biāo)是確認(rèn)地區(qū)化學(xué)異常的特征和結(jié)果，并分析地球化學(xué)異常跟礦體之間的相互關(guān)系；1:50000階段的勘查目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)地球化學(xué)異常，找礦靶區(qū)。

（4）在不同的勘查階段應(yīng)當(dāng)設(shè)置不同的勘查目標(biāo)，所采用的技術(shù)方法也應(yīng)當(dāng)有所不同。礦產(chǎn)資源地球化學(xué)勘查工作大致可以分為三個階段：第一，采用中小比例尺進(jìn)行遙感資料的研究，然后對成礦進(jìn)行預(yù)測，從而確定找礦遠(yuǎn)景區(qū)；第二是以1：50000礦點(diǎn)調(diào)查、異常查證等工作為基礎(chǔ)，找到優(yōu)質(zhì)的找礦靶區(qū)。最后是調(diào)用大比例尺，采用綜合技術(shù)方法勘查，找到成礦有利地段，確定工業(yè)礦體。

三、地球化學(xué)勘查技術(shù)的應(yīng)用分析

（1）深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)在隱伏區(qū)的應(yīng)用

從廣義上講，深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)包括電化學(xué)測量技術(shù)、物理分離技術(shù)、氣體測量技術(shù)、生物測量技術(shù)、水化學(xué)測量技術(shù)及電化學(xué)測量技術(shù)等；從狹義上講，深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)主要是指選擇性的化學(xué)提取技術(shù)。

隨著我國勘查技術(shù)的快速發(fā)展，以及礦產(chǎn)勘查程度的不斷加深，要找到新礦床的概率越來越小，而在隱伏區(qū)發(fā)現(xiàn)礦床的概率最大。深穿透地球化學(xué)勘查主要是對潛伏區(qū)的礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘查，從而獲取有效信息。具體是指通過對隱伏區(qū)的礦元素分布情況、元素遷徙規(guī)律等方面進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)礦物資源的存在形式及富集規(guī)律，通過提取、采集和分析實(shí)現(xiàn)在覆蓋區(qū)對隱伏區(qū)的查找。深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是我國科學(xué)技術(shù)在其投入上的表現(xiàn)，更主要是礦產(chǎn)資源勘查的需求，它對于促進(jìn)我國勘查技術(shù)的發(fā)展有著十分重要的意義。

（2）多目標(biāo)地球化學(xué)勘查技術(shù)在地質(zhì)覆蓋區(qū)的應(yīng)用

我國的地質(zhì)覆蓋區(qū)主要是在東中部的經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)地區(qū)，如華北平原、東北平原、河套平原和四川盆地等。多目標(biāo)地質(zhì)化學(xué)勘查基礎(chǔ)調(diào)查的工作之一，它的研究對象包括湖泊、平原、盆地及各種生態(tài)系統(tǒng)，如淺海生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)和道路生態(tài)系統(tǒng)等。進(jìn)行多目標(biāo)地球化學(xué)勘查，第一步工作就是要獲得高精度的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，查清被測區(qū)域的礦元素的分布特點(diǎn)和分布規(guī)律。然后相關(guān)工作人員繪制出被測區(qū)的地球化學(xué)圖，并及時對重要異常進(jìn)行相關(guān)的處理。最后要為生態(tài)、環(huán)境等各領(lǐng)域的礦產(chǎn)開發(fā)提供有效的信息資料，奠定其發(fā)展的基礎(chǔ)。

多目標(biāo)地球化學(xué)勘查將土地圈視為核心對地球系統(tǒng)進(jìn)行評價，將土壤、生物、巖石和大氣等匯成一個整體。土地圈作為地球系統(tǒng)中的一部分，它不僅僅記錄水圈、巖石圈，同時還可以為多目標(biāo)地球化學(xué)勘查的發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。多目標(biāo)地球化學(xué)勘查是以元素的循環(huán)原理為理論基礎(chǔ)，以生物圈和土壤圈的礦元素分布為分析目標(biāo)，對地球系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)有效的研究。多目標(biāo)地球化學(xué)勘查可以發(fā)現(xiàn)影響整個社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生態(tài)問題，同時能夠運(yùn)用相關(guān)技術(shù)解決存在的問題，為社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供地球化學(xué)的方法。

（3）地球化學(xué)勘查新技術(shù)在湖沼丘陵地帶的應(yīng)用

湖沼丘陵地帶的水系多是羽狀和樹枝狀，這種水系分布特點(diǎn)為地球化學(xué)勘查的采樣奠定了基礎(chǔ)。我國湖沼丘陵地帶的降水往往具有陣發(fā)性的特點(diǎn)，且水系沉積物有水流沖刷的接力性，通過對水系沉積物中礦業(yè)素的遷徙規(guī)律進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在中小型礦床下形成的水系沉積物規(guī)模相對較大，且發(fā)生異常的可能性較低。因而，地球化學(xué)勘查取樣以水系沉積物為介質(zhì)最為合適，這樣不僅可以遙測到采樣控制點(diǎn)的礦產(chǎn)信息，還能夠為礦產(chǎn)資源勘查和地質(zhì)提供有用的信息。在湖沼丘陵區(qū)應(yīng)用地球化學(xué)勘查技術(shù)，能夠有效地消除風(fēng)成砂和有機(jī)物對水系沉積物的干擾，并且可以反映出相關(guān)區(qū)域礦質(zhì)元素的分布規(guī)律，為其他區(qū)域礦產(chǎn)資源的勘查提供可靠的信息。地球化學(xué)勘查技術(shù)不僅操作簡單方便，同時也十分適合大面積的推廣，是未來礦質(zhì)資源勘查技術(shù)發(fā)展的重要方向。

（4）地球化學(xué)勘查新技術(shù)在干旱、半干旱地區(qū)的應(yīng)用

我國的干旱和半干旱地區(qū)主要集中在青藏高原的邊緣地帶，地勢陡峭，區(qū)內(nèi)水系發(fā)育較好，常見的是地表徑流。干旱和半干旱地球的沉積物大多數(shù)是較粗的沙礫。水系沉積物的測量雖然可以通過采樣來掌握匯水區(qū)的礦產(chǎn)資源信息，然而由于在干旱和半干旱地區(qū)，沉積物中混入了很多的風(fēng)積物，因而首先需要截取粒級，排除風(fēng)級物的影響，然后才能夠獲得科學(xué)可靠的地球化學(xué)信息。我國的干旱和半干旱地區(qū)，地球化學(xué)勘查技術(shù)經(jīng)歷了多年的考驗，實(shí)踐證明，它是一項符合景觀特點(diǎn)的有效的勘查方法。當(dāng)前我國的某些地區(qū)由于受到河流強(qiáng)烈的沖刷和劇烈的切割，常常會形成很長的基巖河道，在這種狀況下，礦物的采樣難度會很大，此時如果將采樣密度降低，將能夠有效地達(dá)到化學(xué)勘查工作的各項要求。

四、結(jié)語

當(dāng)前地球化學(xué)勘查技術(shù)已經(jīng)成為我國礦產(chǎn)資源勘查和環(huán)境調(diào)查的重要技術(shù)。合理地選擇和運(yùn)用地球化學(xué)勘查技術(shù)是有效掌握地球化學(xué)資料，確保礦產(chǎn)資源勘查的關(guān)鍵。地球化學(xué)勘查技術(shù)的應(yīng)用不僅僅解決了特殊景觀區(qū)礦物資源測量的干擾因素，同時也促進(jìn)了多目標(biāo)區(qū)地球化學(xué)勘查體系的形成和完善，開創(chuàng)了我國環(huán)境調(diào)查和資源勘查的新局面，為我國礦產(chǎn)資源開采業(yè)的持續(xù)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

第5篇：地球化學(xué)范文

地球化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和定位

為了培養(yǎng)出具有很強(qiáng)的地球化學(xué)的專業(yè)知識和較強(qiáng)的實(shí)際動手能力的地球化學(xué)專業(yè)人員，地球化學(xué)專業(yè)應(yīng)將科研動手能力的培養(yǎng)滲透到了本科教學(xué)的各個階段。地球化學(xué)專業(yè)本科的培養(yǎng)目標(biāo)和定位如下：地球化學(xué)專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的具有堅實(shí)基礎(chǔ)理論知識，扎實(shí)掌握實(shí)用技能的地球化學(xué)專門人才。學(xué)生完成學(xué)業(yè)后，具有從事地球化學(xué)專業(yè)的理論和實(shí)際工作能力，并有較廣的知識面，具備進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造的基礎(chǔ)，能適應(yīng)21世紀(jì)社會對地球化學(xué)人才多方面的需要，既可從事理論研究，也能勝任應(yīng)用領(lǐng)域的工作。可在大專院校、科研院所、國家機(jī)關(guān)以及國土、資源、環(huán)境、石油、海洋、農(nóng)業(yè)、城建等部門從事科研、生產(chǎn)或管理工作。

地球化學(xué)專業(yè)本科動手能力培養(yǎng)存在的問題

為了提高本科生的動手和科研能力，學(xué)校也出臺了一些舉措，比如大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗的開展，本科課程中增加綜合性和設(shè)計性實(shí)驗等，但是這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

隨著大型儀器的使用和測試精度、分析技術(shù)水平的提高，送檢樣品的代表性、送檢狀態(tài)就顯得格外重要，如水樣在采樣后要進(jìn)行加酸，加酸的目的和加酸的具體要求等，都需要掌握。土壤中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的分析要求送檢鮮樣等，同時也帶來采樣代表性和樣品處理標(biāo)準(zhǔn)化等一系列問題。因此對于地球化學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言，樣品的采集、前處理等過程非常重要，這也是一個重要的鍛煉和認(rèn)知的過程。但是目前大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗的開展周期較短，一般為一年時間。這對于像大地構(gòu)造等以野外和室內(nèi)觀察為主的專業(yè)學(xué)生而言，時間也許充裕；但是對于地球化學(xué)這種依靠測試分析數(shù)據(jù)來支撐的專業(yè)學(xué)生而言，時間是不夠的。

因為在資料調(diào)研的基礎(chǔ)上，野外踏勘和實(shí)地取樣后，樣品的分析測試周期往往很長，一年之內(nèi)數(shù)據(jù)難以獲得。為了按時完成科技立項工作，有時指導(dǎo)教師會提供現(xiàn)有的數(shù)據(jù)給學(xué)生，讓他們?nèi)ミM(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，這樣學(xué)生就缺失了野外鍛煉的實(shí)踐機(jī)會。當(dāng)然也有學(xué)生利用寒暑假的時間提前采集了研究所需樣品，但是又由于昂貴的分析費(fèi)用和樣品長時間排隊等問題導(dǎo)致無法按期完成創(chuàng)新實(shí)驗。

在本科生的課程設(shè)置方面，堅持課堂教學(xué)和學(xué)生動手能力相結(jié)合，增加了實(shí)驗課的課時和內(nèi)容。但是在本科生畢業(yè)論文進(jìn)行的階段，大部分學(xué)生的論文是依托指導(dǎo)教師的科研項目進(jìn)行的，而科研項目的樣品基本以送樣為主，因此畢業(yè)論文階段本科生也很容易缺失地球化學(xué)樣品分析的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。

目前，我們已經(jīng)建立多個“產(chǎn)學(xué)研”緊密結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)基地，使地球化學(xué)專業(yè)成為培養(yǎng)理論研究與應(yīng)用實(shí)踐緊密結(jié)合的人才培養(yǎng)基地，為國同類辦學(xué)提供示范經(jīng)驗。但是，如何讓“產(chǎn)學(xué)研”基地在本科生科研動手能力培養(yǎng)方面發(fā)揮更大的作用？使更多的學(xué)生有機(jī)會到這些基地去實(shí)踐？這也是擺在我們面前的問題。

地球化學(xué)專業(yè)動手能力提高的應(yīng)對措施

1.延長創(chuàng)新實(shí)驗周期

延長地球化學(xué)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗周期，提供給他（她）們充裕的時間和一定的空間（處理和存放樣品），來進(jìn)行前期資料的調(diào)研，野外采樣和樣品前處理等工作，加強(qiáng)其野外實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉，提到野外認(rèn)知和動手能力。

2.加強(qiáng)實(shí)驗室的開放力度，滿足學(xué)生們的實(shí)驗需求

加強(qiáng)實(shí)驗室的開放力度，將學(xué)生的實(shí)驗需求放在第一位，無論在創(chuàng)新性實(shí)驗還是畢業(yè)論文進(jìn)行期間，如本科生有實(shí)驗需求，在保證實(shí)驗教學(xué)的前提下，允許其在學(xué)校下屬的任何教學(xué)或者科研用途的實(shí)驗室開展室內(nèi)樣品的分析工作，當(dāng)然要配有專門的實(shí)驗老師進(jìn)行指導(dǎo)，允許學(xué)生上機(jī)測試，這樣就加強(qiáng)了地球化學(xué)樣品分析的實(shí)踐環(huán)節(jié)，鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗室動手能力。

3.增加綜合性和設(shè)計性實(shí)驗

增加綜合性和設(shè)計性實(shí)驗的比重，重視學(xué)生課堂上動手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在課堂教學(xué)盡量根據(jù)實(shí)驗室現(xiàn)有實(shí)驗?zāi)芰蛯W(xué)生掌握的知識水平，結(jié)合本科培養(yǎng)方案中開設(shè)的相關(guān)課程，通過習(xí)題或者實(shí)驗課的形式，提供給地球化學(xué)專業(yè)的本科生到地球化學(xué)實(shí)驗室、流體包裹體實(shí)驗室、流體動力學(xué)實(shí)驗室、地球化學(xué)有機(jī)分析實(shí)驗室去實(shí)踐的機(jī)會。比如：“環(huán)境地球化學(xué)”課程中“水樣的采集和河水pH值的測定”，就采取了讓學(xué)生實(shí)地踏勘取樣的方式，教師結(jié)合實(shí)例講解不同水體的采樣會根據(jù)研究目的的不同存在取樣的位置、深度的差異，并強(qiáng)調(diào)了取樣時的注意事項和要點(diǎn)。這樣同學(xué)們在野外具體認(rèn)知的基礎(chǔ)之上，通過親自動手取樣，并結(jié)合樣品的室內(nèi)分析和地球化學(xué)理論的講解，取得了良好的課堂效果，同時也增強(qiáng)了學(xué)生對野外實(shí)地取樣的感性認(rèn)識，加深了對課堂理論知識的理解。

4.科學(xué)研究與教學(xué)工作有機(jī)融合

教師在指導(dǎo)地球化學(xué)專業(yè)本科生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文環(huán)節(jié)中，普遍以科研項目為支撐。在教與學(xué)的過程中，應(yīng)充分發(fā)揮科研項目在本科生培養(yǎng)過程的作用，創(chuàng)造科學(xué)研究與教學(xué)工作融合的機(jī)會，有目的地系統(tǒng)提供給學(xué)生一體化的從資料調(diào)研、野外取樣、室內(nèi)分析到論文撰寫的專業(yè)指導(dǎo)，這樣就增強(qiáng)學(xué)生動手、動腦與教師輔導(dǎo)的力度，幫助其建立理論知識和野外實(shí)踐相結(jié)合的意識和提高其科研動手能力。

5.提高“產(chǎn)學(xué)研”基地的利用率

第6篇：地球化學(xué)范文

隨堂測驗設(shè)置的必要性

教學(xué)的主要目的之一是為了讓學(xué)生盡量掌握并熟練運(yùn)用授課過程中所講授的內(nèi)容。而“地球化學(xué)”的知識結(jié)構(gòu)有著嚴(yán)密的邏輯性，每次課程的組織完整，而幾次課程之間緊密相連。例如第五章同位素地球化學(xué)第一次課程主要圍繞放射性衰變定律和衰變方程展開，而第2~4次課程所講授的Rb-Sr、Sm-Nd、U-Th-Pb和K-Ar、Ar-Ar體系也以其為基礎(chǔ)展開。針對“地球化學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容，提煉1~2個關(guān)鍵問題，在每節(jié)課課堂活動的前5~10分鐘設(shè)置隨堂測驗，不僅可以有效地檢驗上次課程的授課效果，以便本次課程能順利展開，也可以充分的調(diào)動學(xué)生的積極性，加深其對課程重點(diǎn)和難點(diǎn)的掌握與理解。

緒論中地球化學(xué)思維的備課

地球化學(xué)的緒論是“地球化學(xué)”的第一次課，是學(xué)生對該門課程的第一印象。緒論中需向?qū)W生展示的一個重點(diǎn)問題，也是今后日常教學(xué)中需重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的一種思維方式，即地球化學(xué)思維—見微知著。見微知著地球化學(xué)思維是該學(xué)科的魅力所在，其充分展示對學(xué)生知識和能力培養(yǎng)具有重要作用，還可以使學(xué)生對地球化學(xué)保有充分的學(xué)習(xí)熱情。由于大三學(xué)生第一次接觸見微知著的思想，如果只照本宣科，很便容易使問題浮于表面，難以讓學(xué)生理解并領(lǐng)會。為此，結(jié)合學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)（已進(jìn)行過周口店實(shí)習(xí)），可以從周口店霧迷山組白云巖和房山巖體講起，具體引入溶解度、巖漿混合作用這些在初高中化學(xué)課及大二巖石學(xué)課程中已熟悉的知識領(lǐng)域，并從地球化學(xué)的角度重點(diǎn)講解地球化學(xué)對這些現(xiàn)象及問題的思維方式及在這些基本科學(xué)問題中所發(fā)揮的功用。之

后，進(jìn)一步結(jié)合碎屑沉積巖地球化學(xué)實(shí)例，簡明地講述砂巖中碎屑鋯石年齡及Hf同位素特征如何判別區(qū)域構(gòu)造演化特征的方法。并結(jié)合鋯石陰極發(fā)光結(jié)構(gòu)照片，鋯石U-Pb年齡譜以及區(qū)域構(gòu)造演化圖，形象地展示見微知著的思想及地球化學(xué)在解決地質(zhì)作用過程中的作用。接著，講解見微知著思想的人文共通性。最后，通過白話點(diǎn)出見微知著的智慧—用智也用力，強(qiáng)調(diào)理性思維，尊重自然界的基本規(guī)律。

通過上述方法，見微知著的地球化學(xué)思維可以得到了充分的展開，在實(shí)際教學(xué)中收到了較好的授課效果。

晶體場理論的備課

晶體場理論由于涉及部分量子力學(xué)的內(nèi)容，對非物理學(xué)專業(yè)的本科生的學(xué)習(xí)和掌握均具有一定的難度。然而，由于過渡族金屬元素占地殼元素總量的約50%以上，因此控制其結(jié)合規(guī)律的晶體場理論的講解也是該章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。如果在授課過程中過分強(qiáng)調(diào)其為該章的難點(diǎn)，可能會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生對該理論的畏懼心理，喪失了掌握晶體場理論的信心，從而影響授課效果。針對這一點(diǎn)，建議在授課時，首先從學(xué)生在高中物理已具備的庫侖定律引入該課程（圖2），考慮一個原子填充正八面體（四次配位型），從這個層面考慮斥力對電子云分布情況的影響，進(jìn)而導(dǎo)入晶體場中s,p,d軌道狀態(tài)的y2極坐標(biāo)圖，以增強(qiáng)學(xué)生的理解。在授課時輔以心理暗示：對晶體場理論的掌握應(yīng)屬于其能力范圍內(nèi)，給學(xué)生學(xué)習(xí)信心。對同學(xué)們自信的建立使學(xué)生們有了更加積極主動的思考，以便對該部分難點(diǎn)內(nèi)容的掌握。

第7篇：地球化學(xué)范文

研究區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)富蘊(yùn)縣境內(nèi)，海拔2000～3200m，氣候寒冷、年降水量豐富，多以降雪為主，屬典型的北溫帶大陸性氣候寒冷區(qū)。區(qū)域大地構(gòu)造位置處于阿爾泰地槽褶皺系哈納斯—忙代恰褶皺帶—諾爾特復(fù)向斜內(nèi)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造次之，構(gòu)造線總體呈NW—SE向分布，NW—SE向斷裂具有明顯的控巖作用。近EW向和NE向斷裂多屬平移斷層，橫切地層和NW向構(gòu)造。褶皺構(gòu)造主要為諾爾特復(fù)向斜，因受到近EW向斷裂的影響，向斜中部呈NWW向。區(qū)內(nèi)侵入巖較為發(fā)育，呈較大的巖基或巖株產(chǎn)出，巖性以黑云母花崗巖、二云母花崗巖為主。

2土壤地球化學(xué)測量數(shù)據(jù)處理

采用Spss統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，首先對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行要求排序，然后檢驗數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布。對不服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，首先采用迭代法處理特高值以及特低含量值，或采用對數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，將高值剔除，直至總體樣品近似服從正態(tài)分布;然后通過直方圖與正態(tài)曲線直觀對比和結(jié)合峰度及偏度等參數(shù)，選擇最佳分組生成特征數(shù)據(jù)，統(tǒng)計得出各種元素的背景含量和標(biāo)準(zhǔn)差，計算得出各元素的異常指標(biāo)以及異常分帶指標(biāo);最后利用Spss軟件對各元素進(jìn)行多元統(tǒng)計分析，對相關(guān)元素組合進(jìn)行分類，找出元素之間的親疏關(guān)系，探索成因聯(lián)系，進(jìn)而提取元素組合異常，從而更有效的圈定預(yù)測靶區(qū)。

3地球化學(xué)異常找礦模型

依據(jù)成礦背景及多元統(tǒng)計分析結(jié)果、化探元素異常組合特征等可建立區(qū)域地質(zhì)-在地質(zhì)環(huán)境和成礦條件相對比較好的區(qū)域如果有礦體存在，采用土壤地球化學(xué)測量法在此處進(jìn)行找礦時，均有強(qiáng)弱不同的異常存在。因此可以利用地質(zhì)-地球化學(xué)綜合信息找礦模式，在新疆富蘊(yùn)縣喀依爾特河上游地區(qū)進(jìn)行找礦靶區(qū)預(yù)測。

4結(jié)論

(1)采用多元統(tǒng)計分析方法對研究區(qū)土壤地球化學(xué)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析、聚類分析、因子分析，得出Au-Sb-Cu、Pb-Zn-As、Sn-W等元素異常組合。

(2)依據(jù)成礦背景研究及多元統(tǒng)計分析結(jié)果、化探元素異常組合特征，建立了區(qū)域地質(zhì)-地球化學(xué)綜合信息找礦模型，該模型為研究區(qū)找礦工作提供了理論依據(jù)。

第8篇：地球化學(xué)范文

關(guān)鍵詞：鎢礦 地球化學(xué) 成礦預(yù)測區(qū)

地域廣闊，礦產(chǎn)資源富集，已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)種類128種，其中儲量居全國前十位的有56種，已探明儲量的78種中22種列前3位，7種居全國首位。自1985年開展1∶20萬區(qū)化掃面工作以來，獲得了系統(tǒng)而規(guī)范、大面積（650萬平方公里）、多參數(shù)（39種分析元素）的海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一大批貴金屬和有色金屬礦產(chǎn)和有價值的區(qū)域化探異常，取得了較好的找礦效果。

2006年國土資源部部署了全國礦產(chǎn)資源潛力評價工作。“礦產(chǎn)資源潛力評價”項目是“全國礦產(chǎn)資源潛力評價”工作項目之一。本文在充分利用全區(qū)歷年來區(qū)域地球化學(xué)和礦產(chǎn)地球化學(xué)勘查方面大量數(shù)據(jù)資源，研究區(qū)域地球化學(xué)找礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，對全區(qū)的鎢礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了圈定，為礦產(chǎn)資源潛力綜合預(yù)測評價提供基礎(chǔ)。

1. 鎢單元素異常分布規(guī)律研究

以《化探資料應(yīng)用技術(shù)要求》為依據(jù)，首先對鎢地球化學(xué)圖進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，包括其空間分布特征、各主要地質(zhì)單元分布特征與規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上劃分鎢單元素異常601個。根據(jù)單元素異常特征（規(guī)模、強(qiáng)度和濃度分帶等）、所處地質(zhì)環(huán)境（產(chǎn)出部位、形態(tài)特征與控礦地層、巖體、構(gòu)造的空間關(guān)系等），結(jié)合各已知礦床、礦化點(diǎn)、礦化蝕變帶與其之間的空間關(guān)系，總結(jié)鎢元素地球化學(xué)異常的分布有以下規(guī)律：

（1）內(nèi)蒙古西部（即額濟(jì)納旗以西）42°以北的鎢單元素異常主要沿甜水井―黑鷹山及其東南一線分布，多與古生界奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系地層和華力西期中酸性、酸性巖體有關(guān)，呈北西或北西西向串珠狀、條帶狀展布，多數(shù)異常強(qiáng)度和規(guī)模均不大；42°以南的鎢單元素異常主要分布在七一山及其以西和以南一帶，多與元古界、古生界志留系、中生界侏羅系地層和華力西期、燕山期中酸性、酸性巖體有關(guān)，呈近東西向條帶狀、面狀展布，部分異常強(qiáng)度和規(guī)模較大，并有明顯的濃集中心。已知的七一山、國慶鎢礦床即產(chǎn)于該區(qū)的華力西期、燕山期酸性巖體之中。

（2）阿拉善盟中東部（即額濟(jì)納旗以東）一帶的鎢單元素異常主要與元古界、古生界石炭系、二疊系地層和華力西期、燕山期中酸性、酸性巖體有關(guān)，呈近南北向或近東西向串珠狀、條帶狀展布，部分異常強(qiáng)度較高，濃度分帶、濃集中心較為明顯。

（3）巴彥淖爾市西部鎢單元素異常主要沿巴彥圖克水―哈能一線分布，多與太古界、元古界、古生界志留系地層和華力西期、燕山期中酸性、酸性巖體有關(guān)，呈條帶狀北東向展布，部分異常濃度分帶、濃集中心較為明顯。

（4）蘇尼特右旗南―多倫一線的鎢單元素異常主要與古生界二疊系、中生界侏羅系地層和華力西期、燕山期中酸性、酸性巖體有關(guān)，所圈異常面積多不大，但部分異常濃度分帶、濃集中心較為明顯，已知的毫義哈達(dá)、白石頭洼鎢礦床（點(diǎn)）就位于該帶之上。

（5）臺吉烏蘇―曾曾廟一帶鎢單元素異常主要與古生界奧陶系、泥盆系、二疊系地層和華力西期、燕山期中酸性、酸性巖體有關(guān)，部分異常濃度分帶、濃集中心較為明顯，已知的烏日尼圖鎢礦床就位于該帶之上。

（6）克什克騰旗―突泉縣一帶鎢單元素異常主要與古生界奧陶系、泥盆系、二疊系地層和華力西期、燕山期中酸性、酸性巖體有關(guān)，部分異常濃度分帶、濃集中心較為明顯。

（7）阿爾山一帶鎢單元素異常主要與古生界奧陶系、泥盆系、中生界侏羅系地層和新元古代、華力西期、燕山期酸性巖體有關(guān)，部分異常濃度分帶、濃集中心較為明顯。

（8）新巴爾虎右旗―滿洲里―陳巴爾虎右旗―鄂倫春自治旗一帶鎢單元素異常主要與中生界侏羅系地層和華力西期、燕山期酸性巖體有關(guān)，多數(shù)異常規(guī)模和強(qiáng)度不大，個別異常濃度分帶、濃集中心較為明顯。

（9）五卡―西牛爾河―八道卡一帶鎢單元素異常主要與元古界、中生界侏羅系地層和包括元古代在內(nèi)的各期次酸性巖體有關(guān)，部分異常濃度分帶、濃集中心較為明顯。

2. 鎢元素綜合異常規(guī)律研究

在對單元素異常充分研究和詳細(xì)劃分的基礎(chǔ)上，對金、銀、鉛、鋅、鉬、鎳、鈷、鎘、砷、銻、汞、鎢、錫、鉍等元素地球化學(xué)圖、異常圖進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，并以鎢―錫―鉬―鉍組合異常圖或襯值組合異常圖為基礎(chǔ)（同時適當(dāng)考慮其他組合異常圖），結(jié)合各已知鎢礦床、礦化點(diǎn)上鎢、錫、鉬、鉍、金、銅、鉛、鋅等主要成礦元素、伴生元素異常的空間組合或疊加、異常特征，全區(qū)共圈定鎢綜合異常57處，其中甲類異常4個，乙類異常25個，丙類異常28個。

以各組合異常圖元素組合、分布特征為基礎(chǔ)，結(jié)合其所處地質(zhì)成礦環(huán)境進(jìn)行綜合研究，認(rèn)為全區(qū)的鎢綜合異常具有以下特點(diǎn)：

（1）內(nèi)蒙古西部綜合異常元素組合以W、Sn、Mo、Bi為主，并伴生有一定的Au、As、Sb異常。綜合異常具有近東西或北西向展布的特點(diǎn)。所圈綜合異常與鎢礦床（點(diǎn)）吻合較好，且通過進(jìn)一步工作，國慶鎢礦床有望改寫自治區(qū)無大型鎢礦的歷史。

（2）內(nèi)蒙古中西部一帶綜合異常元素組合以W、Sn、Mo、Bi為主，多數(shù)異常伴生有一定的Cu、Pb、Zn、As、Sb異常。區(qū)內(nèi)無已知鎢礦床（點(diǎn)）分布，部分綜合異常規(guī)模和面積較大。

（3）鑲黃旗―太仆寺旗一線綜合異常元素組合以W、Sn、Bi為主，部分異常伴生有一定的Au、Pb、Hg異常。綜合異常面積一般不大，呈串珠狀北東向展布。區(qū)內(nèi)已知鎢礦床（點(diǎn)）分布較多，與所圈綜合異常吻合較好。

（4）二連浩特―東烏珠穆沁旗一線綜合異常元素組合以W、Sn、Mo、Bi為主，多數(shù)異常伴生有一定的Au、As、Sb、Hg異常。部分綜合異常面積較大，其中的烏日尼圖熱液型鎢礦床與所圈綜合異常吻合較好，東烏珠穆沁旗北部的沙麥?zhǔn)⒚}型中型鎢礦床與所圈綜合異常吻合較差。

（5）錫林浩特―科爾沁右翼中旗一線綜合異常元素組合以W、Sn、Mo、Bi為主，多數(shù)異常伴生有一定的Cu、Pb、Zn、As、Sb異常。綜合異常面積一般較大，呈串珠狀北東向展布。

（6）阿爾山一帶綜合異常元素組合以W、Sn、Mo、Bi為主，多數(shù)異常伴生有一定的Pb、Zn異常。綜合異常面積一般較大，并呈北西向串珠狀展布。

（7）陳巴爾虎旗―西牛爾河一線綜合異常元素組合以W、Sn、Mo、Bi為主，多數(shù)異常伴生有一定的Au（Cu）、Pb（Zn）、As、Sb、Hg異常。綜合異常面積一般較大，呈串珠狀北東向展布。

3. 成礦遠(yuǎn)景預(yù)測區(qū)的劃分

以《化探資料應(yīng)用技術(shù)要求》為依據(jù)，以本次制作的各類地球化學(xué)系列圖(地球化學(xué)圖、地球化學(xué)異常圖、組合異常圖等)、典型鎢礦床異常剖析圖冊、全區(qū)鎢礦床（點(diǎn)）的分布圖為基礎(chǔ)，充分研究了鎢及主要成礦元素地球化學(xué)場的分布、單一及異常集中區(qū)組合異常特征與幾何形態(tài)(異常形態(tài))，參考自治區(qū)成礦區(qū)（帶）、地質(zhì)構(gòu)造區(qū)（帶）、成礦規(guī)律組劃分的鎢礦種預(yù)測類型及預(yù)測工作區(qū)的成果，進(jìn)行鎢礦種地球化學(xué)成礦遠(yuǎn)景預(yù)測區(qū)的劃分與圈定。

全區(qū)共劃分鎢礦種成礦遠(yuǎn)景預(yù)測區(qū)17個，分別是呼魯古斯古特東、七一山、沙日布日都、呼和溫都爾、大佘太北、臺吉烏蘇、鑲黃旗、白石頭洼、沙麥、呼斯?fàn)柼绽丈w、克什克騰旗―林西、寶日洪紹日、西牛爾河、三河鎮(zhèn)、陳巴爾虎旗、阿爾山、科爾沁右翼中旗鎢礦成礦遠(yuǎn)景預(yù)測區(qū)，見圖1。

第9篇：地球化學(xué)范文

1煤層氣地球化學(xué)特征

1.1組分特征

從國內(nèi)外煤層氣開采的鉆井排采氣、鉆井煤巖解吸氣及其組分分析發(fā)現(xiàn)，煤礦采掘面的煤巖解吸氣組分變化較大，其次為煤礦抽放氣和鉆井煤心解吸氣，而最具代表性的排采氣的組分變化較小。根據(jù)排采氣的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，煤層氣的組分以甲烷為主，甲烷含量一般大于97%，部分在99%以上；重?zé)N氣的含量較低，一般小于1%，多數(shù)小于0.1%;非烴氣體一般小于2%，非烴氣體中主要為凡，其次為C〇2，以前者為主（表1)。

1.3煤層氣與常規(guī)天然氣地球化學(xué)特征對比

由于煤層氣主要賦存于煤層，并以吸附氣為主，基本上沒有經(jīng)過二次運(yùn)移，同時煤層氣的氣源類型單一，因此，煤層氣地球化學(xué)特征與常規(guī)天然氣有一定的差異。煤層氣組分主要表現(xiàn)于高甲烷含量和低重?zé)N氣，為干氣或特干氣；常規(guī)天然氣不同演化階段氣體組分不同，未成熟的生物氣和高成熟的裂解氣為干氣，成熟階段生成的熱降解氣重?zé)N含量較高，為濕氣。由于煤層氣碳同位素受后期改造影響較大，表現(xiàn)碳同位素偏輕;常規(guī)天然氣碳同位素主要受源巖母質(zhì)類型和演化程度影響，隨著演化程度增高碳同位素逐漸變重。期地質(zhì)改造。根據(jù)煤的演化程度，原生煤層氣分為生物成因甲烷和熱解成因甲烷。

煤化作用是從泥炭向褐煤到無煙煤的轉(zhuǎn)化過程，原生生物成因甲烷主要發(fā)生于由植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵侩A段，即相當(dāng)于煤層埋藏初期成巖作用早期到亞煙煤階段，熱演化程度只。<0.5%。這一階段，由于煤層埋藏淺、溫度低，腐殖型干酪根經(jīng)厭氧細(xì)菌進(jìn)行生物化學(xué)降解作用而生成，這類氣體以高甲烷含量和輕甲烷碳同位素為特征，甲烷含量一般>97%，S13C!<一55%。。由于煤層氣原生生物氣形成時間早，煤層處于成巖作用階段，上覆蓋層還沒有有效的封閉，因此，煤層中的原生生物氣很難保存下來，尤其是中國高煤階煤層氣藏，經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動和煤層的深埋與抬升，很難見到原生生物氣的蹤跡。原生生物氣一般出現(xiàn)于煤巖成熟度很低的階段，如吐哈盆地沙爾湖地區(qū)中侏羅統(tǒng)西山窯組煤巖熱演化程度為褐煤，煤巖R。為0.40%?0.47%，沙爾湖地區(qū)SS3井侏羅系5個煤層氣組分測試結(jié)果表現(xiàn)出原生生物氣特征(表2)。

煤化作用到高揮發(fā)分A煙煤至無煙煤階段，主要是熱成因形成的煤層氣，經(jīng)歷熱降解作用和熱裂解作用。熱降解作用發(fā)生于成煤作用的長焰煤到瘦煤階段，煤巖熱演化相當(dāng)于R。為0.5%?1.9%。這一階段是腐殖型干酪根經(jīng)過熱催化作用降解形成甲烷，以產(chǎn)氣為主，也可生成少量煤成油，在氣煤、肥煤和焦煤階段，油、重?zé)N和甲烷各自均有一次產(chǎn)出的高峰期[8]。煤型熱解氣仍以甲烷為主，但重?zé)N增多，重?zé)N含量約在3%?20%。熱裂解作用發(fā)生于貧煤到無煙煤階段，煤巖熱演化相當(dāng)于只。>1.9%，是在高溫（250°C)條件下，殘余干酪根、液態(tài)烴和部分重?zé)N裂解形成甲烷，重?zé)N含量低。熱成因煤層氣在形成過程中，隨著煤巖熱演化程度的增高，主要產(chǎn)出甲烷、二氧化碳和重?zé)N，這3種組分在煤巖熱模擬實(shí)驗中顯示甲烷含量是隨著熱演化程度增大而增大，二氧化碳和重?zé)N隨著熱演化程度的增大而變小[。煤巖在熱演化初期，C〇2含量很高，早期CO2含量可達(dá)60%以上，但最終的煤層氣成分以甲烷為主，這主要是煤巖熱演化程度越高，甲烷產(chǎn)率越大，并且煤層對其吸附性強(qiáng)，而早期形成的CO2容易溶解于水，被水帶走，不容易賦存于煤層中。原生熱成因煤層氣組分主要是CH4，其次為N2、C〇2和重?zé)N。對中國不同地質(zhì)時代358個井田（礦）的熱解成因煤層氣組分統(tǒng)計表明，CH4含量為66.55%?99.98%，一般為85%?93%；CO2含量為0?35.58%，一般小于2.0%；N2的含量變化很大，但一般小于10%;重?zé)N氣含量隨煤級不同而變化;甲烷碳同位素值一43%。?一10%。，明顯比生物氣的甲烷碳同位素重。

中國以原生熱解煤層氣為主的煤層氣藏主要發(fā)育于中高煤階含煤盆地，這類盆地的煤層都經(jīng)歷了兩次煤化作用，一般都經(jīng)歷過1?2個生氣高峰，并在異常高的古地溫場下發(fā)生二次生氣作用，為煤層氣成藏富 集提供了強(qiáng)大的氣源。高煤階煤層氣的成因以熱成因為主，煤層隨著埋深、溫度、壓力的增大和煤化作用的增強(qiáng)，煤變成富碳和富氫的揮發(fā)性物質(zhì)，而甲烷、二氧化碳和水是去揮發(fā)分作用過程中的主要產(chǎn)物。如沁水盆地煤的變質(zhì)程度普遍較高，從氣煤到無煙煤都有分布，在盆地北部和南部，主要為無煙煤及貧煤，Ro為2.2%?40%，煤層氣主要為熱成因。沁水盆地南部從海西期至今，上古生界煤層經(jīng)歷過快速埋藏、埋深小幅波動和埋深持續(xù)減小的構(gòu)造演化，古地溫經(jīng)歷了正常、高異常和正常3個階段。三疊紀(jì)末期，在正常古地溫條件下，煤層達(dá)到最大埋深，由于區(qū)域變質(zhì)作用造成煤層氣的第一次生成，累計生氣量達(dá)到81.45m3/t，主要是生成原生生物氣；燕山期熱事件造成煤階增高，引起煤層氣的第二次生成，這次生氣范圍廣，生氣強(qiáng)度大，累計生氣量可達(dá)359.10m3/t，主要為熱成因煤層氣，為目前沁水盆地南部的主要成因類型（圖3)。沁水盆地南部潘莊、樊莊排采井煤層氣CH^含量達(dá)到98%以上，重?zé)N、N2、C〇2含量均較低，為特干氣甲烷碳同位素值為一35.39%。29.63%。，也表明以熱成因煤層氣為主。

中國煤層氣地質(zhì)條件復(fù)雜，沒有絕對的原生煤層氣，由于不同成因煤層氣的混合，造成組分和碳同位素值的不確定性，因此，在判斷煤層氣成因時，要結(jié)合煤的熱演化程度和煤所處的地質(zhì)條件，才能更好地判識煤層氣的成因。

Z2煤層氣次生改造作用

次生改造作用是煤層氣受后期改造的一個特色，對煤層氣地球化學(xué)特征影響較大，可使煤層氣組分和同位素發(fā)生變化，有別于常規(guī)天然氣。煤層氣次生改造主要包括解吸作用、次生生物作用和水溶解作用。

2.2.1解吸作用

煤巖具有多孔隙介質(zhì)和較大的比表面積，對氣態(tài)物質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附作用，煤層氣一般以吸附態(tài)賦存于煤層中。煤的吸附是屬于物理吸附，符合Langmmr方程[24]，即當(dāng)溫度一定時，在一定的壓力范圍內(nèi)，煤對煤層氣（甲烷）的吸附能力隨壓力升高而增大，反之，當(dāng)壓力下降時，吸附態(tài)煤層氣則會逐步或部分發(fā)生解吸而變?yōu)橛坞x態(tài)。

煤層氣在解吸過程中，其組分和碳同位素組成都可發(fā)生解吸分餾變化。通過對13CH4與12CH4在煤孔隙表面的吸附特性及其吸附勢研究，認(rèn)為13CH^在煤孔隙表面的吸附勢與吸附空間普遍大于12CH4，且有隨壓力增加而增加的趨勢，在高壓下煤對13CH4的選擇性更強(qiáng)；在吸附勢相同時，吸附同樣體積的甲烷所需的壓力13CH4比12CH4低，13CH4與煤表面作用的色散力高于12CH4。這一機(jī)理說明，在等壓條件下優(yōu)先解吸的是12CH4，而13CH4則具有優(yōu)先吸附、滯后解吸的特點(diǎn)。因此，煤層氣隨解吸時間增加，解吸甲烷碳同位素具有變重趨勢。

對于煤層氣解吸對甲烷碳同位素的分餾變化，中國不少學(xué)者做過這方面的實(shí)驗。沁水盆地樣品的解吸實(shí)驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著解吸時間的增加，樣品解吸氣中甲烷同位素變重，相同時間的解吸作用，再次解吸氣比初次解吸甲烷同位素重(表3)對云南富源縣1口鉆井的二疊系第16煤層的煤心，進(jìn)行了煤層氣同位素解吸分餾實(shí)驗，在自然條件下進(jìn)行一次性氣體解吸，對連續(xù)解吸出的氣體按先后順序，進(jìn)行了9次取樣測試，甲烷碳同位素組成變化依次為+45.1%。，一46.4%0，-46.9%o，一46.5%o，一46.3%。，一46.2%。，一46.0%。，-46.0%。，一45.1%。，除了前3次甲烷碳同位素值稍為變輕外，從第3次開始，甲烷碳同位素值依次變重；對甘肅寶積山煤田井下1個煤樣實(shí)驗，塊煤第一、第二次解吸氣的S13C1值分別為-39.4%。和-33.0%。。這些實(shí)驗也驗證了煤層氣解吸的分餾效應(yīng)。

由于煤層氣的解吸分餾效應(yīng)，隨著解吸時間的增長和優(yōu)先解吸出的12CH4的散失，在不考慮煤層氣水溶解分餾效應(yīng)的情況下，解吸作用可致使煤層氣組分和甲烷碳同位素的變化，甲烷碳同位素應(yīng)比原生煤層氣的要偏重。

1.2.2次生生物作用

次生生物作用可以發(fā)生于不同煤階的煤層，但主要發(fā)生于低煤階。現(xiàn)在中國低煤階含煤盆地發(fā)現(xiàn)了次生生物氣，如山西霍州李雅莊煤礦山西組2號煤層Ro為0.87%?0.96%，煤層氣樣的CH4含量為99.35%?68.35%,C2H6含量為0.022%?0.01%,N2含量為463%?30.87%，含少量的C〇2(0.38%?0.06%)及Ar、S〇2等組分（圖4)，烴類組分的干燥系數(shù)匕/匕―均大于0.999；S13Ci為一59.1%o61.7%。。從組分特征來看，S13C1<一55%。屬于原生生物氣；而熱成因煤層氣的S13C1值則一般大于一50%。，其主體分布范圍約在一45%。?一30%。，因此李雅莊煤層甲烷的碳同位素組成具有典型生物氣的特征。但正常的情況下，煤巖R。值為0.8%?1.0%時，應(yīng)處于熱成因甲烷開始產(chǎn)生的階段，而李雅莊煤層氣碳同位素值表現(xiàn)的煤巖演化階段與鏡質(zhì)體反射率相矛盾，這恰恰是次生生物氣的特征[26-29]，表明李雅莊煤層氣主要為次生生物氣。由于構(gòu)造運(yùn)動導(dǎo)致地層抬升后上覆地層的剝蝕，前期達(dá)到熱成熟階段的煤層出露地表或與地表水直接溝通，形成的熱成因氣大量散失，但在生物作用下，煤層仍然可以繼續(xù)生烴，即次生生物氣。煤層中一般都或多或少的保留下一定數(shù)量的熱成因氣，因此后期生成的次生生物氣則必然與早期熱成因氣相混合。

實(shí)驗研究次生生物成因與熱成因混合所引起的甲烷碳同位素變化效應(yīng)，首先，采集了兩組煤層氣氣樣，一組為產(chǎn)自海拉爾盆地的氣樣（1號樣品），其甲烷含量為89%，S13C1值為一73.2%。，代表次生生物氣;另一組為分別產(chǎn)自沁水盆地和靖遠(yuǎn)煤田的2個氣樣（2號和3號樣品），其甲烷含量分別為98.96%和97.5%，S13C1值為一31.2%。和一42.4%。，代表不同熱演化階段的熱成因氣。然后，將2號樣和1號樣，3號樣和1號樣，分別按8:2、：4、=5、=6,2=8的體積比例混合，配置成兩個系列（各由5個樣品組成）的實(shí)驗用樣品，代表次生生物氣與熱成因氣以不同比例混合的煤層氣，并對混合氣樣的甲烷碳同位素組成進(jìn)行了測試（表4)。

實(shí)驗結(jié)果表明：每一系列的所有混合樣品的S13C1值均介于其兩個原始樣品的S13C1值之間；隨生物氣的含量比例降低，系列混合氣樣的S13C1值依次變重;系列樣品的S13C1值的變化幅度雖然并不嚴(yán)格符合兩種原始?xì)獾呐渲没蚧旌媳壤匀痪哂忻黠@的規(guī)律。由此可見，兩種不同成因類型煤層氣的混合，將導(dǎo)致甲烷碳同位素組成發(fā)生顯著的變化。次生生物氣作用通常與煤層的破壞有著密切的聯(lián)系，前期的熱成因氣散失嚴(yán)重，因此后期生物作用的進(jìn)程與生成的次生生物氣量決定了煤層氣碳同位素的表征。

1.2.3水溶解作用

從我國主要大中型煤成氣田天然氣與我國主要含煤盆地和澳大利亞南悉尼盆地煤層氣的甲烷碳同位素統(tǒng)計對比發(fā)現(xiàn)，煤層氣甲烷碳同位素值與常規(guī)煤成氣甲烷差別很大，煤層氣甲烷碳同位素普遍輕于常規(guī)天然氣甲烷碳同位素，即煤層氣甲烷碳同位素比常規(guī)煤成氣偏輕，煤層氣明顯富集12CH4M(^5)。我國華北地區(qū)太原組煤系直接覆蓋在奧陶系灰?guī)r之上，煤系與下伏奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層強(qiáng)徑流帶容易產(chǎn)生水力聯(lián)系，所以太原組的煤系水動力條件往往強(qiáng)于上部的山西組煤系。在煤層甲烷碳同位素值方面，太原組的煤系甲烷碳同位素輕于山西組煤系的現(xiàn)象十分普遍，例如沁水盆地南部地區(qū)晉試2井、晉試3井均顯示出太原組15號煤層甲烷碳同位素輕于山西組3號煤層（圖6)。

圖6沁水盆地南部地區(qū)3號、5號煤層甲烷碳同位素值特征

煤層甲烷通過蓋層擴(kuò)散散失，煤層甲烷碳同位素應(yīng)該變重，而不是變輕，因為12CH4比13CH4容易擴(kuò)散，擴(kuò)散效應(yīng)會使煤層中13CH4富集，因此不大可能是擴(kuò)散作用導(dǎo)致煤層甲烷散失；煤層甲烷的損失也不可能是水驅(qū)作用，因為水驅(qū)過程中存在氣水界面，不會使煤層甲烷碳同位素發(fā)生變化。

水溶解作用可以使煤層甲烷碳同位素發(fā)生分餾作用，使煤層中殘留的甲烷碳同位素值變輕m-323。模擬實(shí)驗用蒸餾水在常溫下對天然氣進(jìn)行長時間的淋濾，結(jié)果表明經(jīng)過水淋濾后的天然氣，甲烷碳同位素會明顯變輕；隨著淋濾時間增加，甲烷碳同位素變輕程度加大（圖7)，說明水溶解作用對甲烷碳同位素可以產(chǎn)生分餾效應(yīng)，更容易把13CH4溶解帶走。徑流水區(qū)地下水對煤層氣破壞的現(xiàn)象除了使含氣量降低外，主要表現(xiàn)在流動的地下水可使煤層甲烷碳同位素變輕，變輕的程度受水動力強(qiáng)度影響。因此，由于奧陶系灰?guī)r層地層水的沖刷溶解作用，我國華北地區(qū)太原組煤層氣甲烷碳同位素值輕于上覆的山西組，但在局部滯留區(qū)則表現(xiàn)出正常的甲烷碳同位素垂向變化序列（圖6)。

3結(jié)論

(1)我國煤層氣組分以甲烷為主，為干氣。煤層氣甲烷碳同位素分布于一72.3%024.9%0，具有雙峰分布特征，重碳同位素主要分布于一28%。40%0，

主要分布于高煤階地區(qū)，輕碳同位素主要分布于一48%。?一64%。，主要分布于中低煤階地區(qū)；乙烷碳同位素值分布于一26.7%012.5%0，與常規(guī)天然氣中 的煤成氣乙烷碳同位素的特征相近。