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纳米地球化学:穿透覆盖层的地球化学勘查 被引量：49
1
作者 王学求 张必敏 刘雪敏 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期101-112,共12页
盖层下方隐伏矿成矿及伴生元素如何穿透覆盖层到达地表,是深穿透地球化学迁移机理研究的热点。笔者以隐伏铜镍矿和金矿为例,同时采集地气、土壤、矿石样品,使用透射电子显微镜(TEM),对样品中微粒物质的粒径、形貌、成分、结构进行了观测... 盖层下方隐伏矿成矿及伴生元素如何穿透覆盖层到达地表,是深穿透地球化学迁移机理研究的热点。笔者以隐伏铜镍矿和金矿为例,同时采集地气、土壤、矿石样品,使用透射电子显微镜(TEM),对样品中微粒物质的粒径、形貌、成分、结构进行了观测,发现微粒具有下列特点:(1)广泛观测到的微粒成分是铜及铜合金,金只在金矿上方土壤孔隙气体中能被观测到;(2)单个金属微粒粒径主体为几十nm,也有个别小到几个nm,大到上百个nm,微粒大多呈团聚体;(3)微粒晶形完整,内部原子呈有序晶体排列;(4)迁移柱实验表明纳米微粒具有快速迁移能力。在地气、土壤和矿石中同时观测到纳米级金属微粒,粒径大小、微粒形态、元素组合都非常相同或相近,表明两者具有来源一致性并具有序晶体结构,表明形成于内生作用。这是首次同时观测到矿石、土壤、气体介质中具有继承性关系的纳米金属微粒。矿石中纳米级金属微粒通过与微气泡表面相结合,以地气流为载体,或纳米微粒本身具有类气体性质,可以克服重力影响,穿透厚覆盖层迁移至地表,到达地表后一部分纳米颗粒仍然滞留在气体里,另一部分被土壤地球化学障(粘土、胶体、氧化物等)所捕获。这为深穿透地球化学从描述性或推测性模型走向实证性科学迈出了重要一步,为利用土壤作为采样介质、精确分离含矿信息用于寻找外来盖层下的隐伏矿提供了纳米地球化学技术。 展开更多
关键词 覆盖层 隐伏矿 纳米金属微粒 穿透性地球化学 迁移机理
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地壳全元素探测——构建“化学地球” 被引量：43
2
作者 王学求 谢学锦 +6 位作者 张本仁 张勤 迟清华 侯青叶 徐善法 聂兰仕 张必敏 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期854-864,共11页
地壳物质探测是地壳探测工程的重要组成部分。化学元素是地球物质组成的最基本单位,被称为地球的基因。矿产资源是由化学元素组成的,环境是受化学元素行为制约的,因此,对地壳中所有元素精确含量和分布的探测,对解决人类所面临的资源和... 地壳物质探测是地壳探测工程的重要组成部分。化学元素是地球物质组成的最基本单位,被称为地球的基因。矿产资源是由化学元素组成的,环境是受化学元素行为制约的,因此,对地壳中所有元素精确含量和分布的探测,对解决人类所面临的资源和环境问题具有重大意义。地壳全元素探测项目拟发展4种地球化学探测技术,包括地壳中所有天然元素的精确分析技术,中下地壳物质成分识别技术,穿透性地球化学探测技术,海量地球化学数据和图形显示技术。建立1个覆盖全国的地球化学基准网,系统采集代表性岩石样品10000件,疏松物样品6000件,按标准化的方法分析其主量元素和微量元素含量(包含78种元素),建立中国大陆地球化学基准值,为研究化学元素的分布、演化和成矿物质背景提供基准参考数据。进行总长度3300km的3条地球化学走廊带的实验与示范,采集各类代表性岩石样品5000件,进行元素和同位素测定,构建走廊带地壳地球化学模型、跨越不同大地构造单元的元素空间变化和大型矿集区成矿物质背景。为开展全国地壳探测工程奠定基础,并为最终建立"化学地球"进行技术准备和先导性实验。 展开更多
关键词 地壳 元素 穿透性地球化学 地球化学基准网 地球化学走廊带 化学地球
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穿透性地球化学勘查技术综述与展望 被引量：14
3
作者 韩志轩 廖建国 +2 位作者 张聿隆 张必敏 王学求 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期828-838,共11页
穿透性地球化学勘查技术通过获取覆盖层不同介质中的穿透性信息,以此达到指示隐伏矿体的目的。系统总结了活动态金属离子测量、酶提取测量、金属元素活动态测量、地电化学技术、植物地球化学技术、地气测量等几种穿透性地球化学勘查方... 穿透性地球化学勘查技术通过获取覆盖层不同介质中的穿透性信息,以此达到指示隐伏矿体的目的。系统总结了活动态金属离子测量、酶提取测量、金属元素活动态测量、地电化学技术、植物地球化学技术、地气测量等几种穿透性地球化学勘查方法的理论基础和实际应用效果。指出今后应该加强元素迁移机理、元素卸载机制及元素卸载后在地表表现出的异常模式等异常形成机理研究,并进一步总结和研究穿透性地球化学勘查技术的矿种和景观适用性问题,从经济适用性角度出发,各种勘查技术要向着简化采样、分析流程和提高方法技术的稳定性努力,以便更加高效经济地开展覆盖区找矿工作。 展开更多
关键词 穿透性地球化学 异常形成机理 矿种适用性 景观适用性 经济适用性
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穿透性地球化学勘查技术在隐伏砂岩型铀矿调查中的应用研究 被引量：10
4
作者 张必敏 王学求 +8 位作者 徐善法 姚文生 迟清华 刘汉粮 韩志轩 柳青青 严桃桃 窦备 鲁岳鑫 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期770-784,共15页
砂岩型铀矿是铀资源的一种重要矿床类型,该类型铀矿一般形成于中新生代盆地当中,常以盲矿、隐伏矿产出,勘查难度较大。我国中新生代盆地面积广大,因此寻找砂岩型铀矿的潜力巨大。目前,砂岩型铀矿勘查主要以物探手段为主,地球化学勘查手... 砂岩型铀矿是铀资源的一种重要矿床类型,该类型铀矿一般形成于中新生代盆地当中,常以盲矿、隐伏矿产出,勘查难度较大。我国中新生代盆地面积广大,因此寻找砂岩型铀矿的潜力巨大。目前,砂岩型铀矿勘查主要以物探手段为主,地球化学勘查手段未充分发挥其作用。本文在解释穿透性地球化学勘查技术铀矿勘查原理基础上,重点列举了近几年在我国北方大型含铀盆地开展的技术试验和示范研究案列,在此基础上对各种穿透性地球化学勘查方法进行了梳理。认为穿透性地球化学勘查技术在砂岩型铀矿勘查中可用于圈定远景区、靶区甚至定位矿体,可在利用地物化综合信息找砂岩型矿中发挥其应有的作用。 展开更多
关键词 砂岩型铀矿 隐伏矿 中新生代盆地 穿透性地球化学
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隐伏铜矿区土壤微细粒测量有效性实验——以江西通江岭铜矿为例 被引量：7
5
作者 韩志轩 张必敏 +5 位作者 乔宇 柳青青 胡朗明 郭祥义 王永康 付海平 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期977-986,共10页
土壤微细粒分离测量是一种可应用于隐伏矿勘查的地球化学技术,亟需开展多景观、多矿种有效性实验。本文以位于湿润低山丘陵区的江西通江岭铜矿为研究区,开展土壤微细粒分离测量试验,并讨论其异常形成机理。结果显示,主成矿元素Cu与Zn、P... 土壤微细粒分离测量是一种可应用于隐伏矿勘查的地球化学技术,亟需开展多景观、多矿种有效性实验。本文以位于湿润低山丘陵区的江西通江岭铜矿为研究区,开展土壤微细粒分离测量试验,并讨论其异常形成机理。结果显示,主成矿元素Cu与Zn、Pb、Ag、Au等有较强的相关性,该组元素富集系数大、空间变异强,在研究区内趋于强烈富集。面积性试验结果显示Cu-Pb-Zn-Au多元素组合异常与已知矿体有良好对应关系。剖面试验表明断层和地层接触界面土壤成矿元素含量较高,Cu、Pb、Zn等异常可以指示隐伏矿体。根据元素组合及空间分布特征,预测研究区东部第四系覆盖区存在隐伏铜金矿体以及19线南段深部有隐伏多金属矿体,其中19号线南段在2019年详查工作中钻获铜铅锌多金属矿体。以上结果证实了低山丘陵景观区土壤微细粒测量探测隐伏矿床的有效性。断裂带、地层接触带既是容矿空间,也是深部成矿物质向地表迁移的主要通道,灰岩地层中的溶蚀缝与构造缝是次要迁移通道。深部成矿物质在多营力作用下迁移至地表,并被土壤微细粒中的铁锰氧化物、黏土矿物和无定型硅铝氧化物所捕获,在地表形成地球化学异常。 展开更多
关键词 土壤微细粒测量 穿透性地球化学 异常形成机理 隐伏铜矿
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鄂北浅覆盖金矿区土壤微细粒分离测量有效性试验研究
6
作者 程普 翁雪波 +4 位作者 黄景孟 刘晓阳 冷帅 杨成 孔令耀 《资源环境与工程》 2024年第4期407-413,共7页
土壤微细粒分离测量方法在中国北方覆盖区的找矿勘查中应用效果良好,但南方覆盖区地理、地质条件与北方地区差异较大,需要开展有效性试验研究。在鄂北浅覆盖区的小玉皇顶金矿区及卸甲沟金矿区开展方法试验,探讨该方法在鄂北浅覆盖区的... 土壤微细粒分离测量方法在中国北方覆盖区的找矿勘查中应用效果良好,但南方覆盖区地理、地质条件与北方地区差异较大,需要开展有效性试验研究。在鄂北浅覆盖区的小玉皇顶金矿区及卸甲沟金矿区开展方法试验,探讨该方法在鄂北浅覆盖区的采样要求,并分析其探测隐伏矿的有效性。研究表明,鄂北浅覆盖区土壤微细粒分离测量方法较为适合的采样层位为BC层,采样粒度为-120目,能够在保证结果科学性的前提下兼顾采样的经济性。卸甲沟金矿区隐伏矿脉上方的土壤微细粒分离测量结果中存在Au-Pb-Bi-W综合异常,与该区原生晕异常组合相似,表明其极有可能是隐伏矿体的地表显示,说明土壤微细粒分离测量方法在鄂北浅覆盖区具有一定的有效性。 展开更多
关键词 土壤微细粒分离测量 穿透性地球化学 浅覆盖区 隐伏金矿 鄂北
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热液型铀矿穿透性地球化学勘查方法的微观证据 被引量：5
7
作者 王勇 叶荣 +2 位作者 刘洪军 吴国东 王东升 《世界核地质科学》 CAS 2017年第3期167-173,共7页
隐伏热液型铀矿地气测量研究工作表明,以泡塑作为捕集介质的地气方法能够有效地显示出控矿构造上方的铀及其伴生元素地气异常。对矿体上方-400目土壤微粒样品及深部矿石微粒样品进行微观观测,发现了样品中含铀微颗粒。含铀颗粒粒径大小... 隐伏热液型铀矿地气测量研究工作表明,以泡塑作为捕集介质的地气方法能够有效地显示出控矿构造上方的铀及其伴生元素地气异常。对矿体上方-400目土壤微粒样品及深部矿石微粒样品进行微观观测,发现了样品中含铀微颗粒。含铀颗粒粒径大小为600~700 nm,以单个或聚合态形式吸附于黏土矿物表面,与深部矿石中含铀微粒在组分特征上具有相似性。根据铀元素的地球化学特征,认为表层土壤含铀微粒是深部矿石微粒受深部营力作用垂向迁移,并经表生水化学作用的产物。该类含铀微颗粒的发现为穿透性地球化学铀矿勘查方法提供了直接的微观证据。 展开更多
关键词 热液型铀矿 穿透性地球化学 地气异常 亚微米级含U微粒
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穿透性地球化学在干旱戈壁荒漠覆盖区的应用--甘肃花牛山铅锌矿试验实例 被引量：4
8
作者 刘汉粮 张必敏 +3 位作者 王学求 孙彬彬 张振海 刘东盛 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期546-555,共10页
干旱戈壁荒漠区地处我国西北部地区,天山、北山、祁连山三大多金属成矿带横贯其中,成矿条件优越,找矿尤其是找隐伏矿的潜力巨大,但受风成砂土的影响,很难获知覆盖层下方的矿化信息。穿透性地球化学已被证实是有效寻找隐伏矿的方法,其被... 干旱戈壁荒漠区地处我国西北部地区,天山、北山、祁连山三大多金属成矿带横贯其中,成矿条件优越,找矿尤其是找隐伏矿的潜力巨大,但受风成砂土的影响,很难获知覆盖层下方的矿化信息。穿透性地球化学已被证实是有效寻找隐伏矿的方法,其被定义为能探测深部隐伏矿体发出的直接信息的勘查地球化学理论与方法技术。笔者在花牛山铅锌矿开展土壤微细粒全量测量、金属活动态测量(水溶态测量、黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量)和地电化学测量多种穿透性地球化学勘查方法实测工作,结果表明,5种测量方法分析数据主成矿元素(铅、锌)异常衬度高,变异系数大,富集成矿可能性大,地球化学异常与深部隐伏矿体位置吻合,相比较而言,土壤微细粒全量测量效果最好,黏土吸附态测量、铁锰氧化物态测量和地电化学测量效果较好,水溶态测量效果稍差;所选方法技术针对干旱戈壁荒漠区寻找隐伏铅锌矿是有效的。气固介质中内生条件下的纳米金属微粒的发现为利用土壤作为采样介质的穿透性地球化学方法技术(土壤微细粒测量、金属活动态测量)提供了理论基础。电提取泡塑载体中大量的微米级的黏土矿物颗粒发现,以及微量元素异常与铁、铝等常量元素异常高度一致,初步推断地电化学测量提取过程是对黏土矿物颗粒选择性吸附过程。 展开更多
关键词 穿透性地球化学 土壤微细粒全量测量 金属活动态测量 地电化学测量 花牛山铅锌矿
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