地气模型中元素迁移规律-物探与化探.PDF

　第３６卷第６期 物　探　与　化　探 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．６　 　２０１２年１２月 ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ Ｄｅｃ．，２０１２　 地气模型中元素迁移规律 刘晓辉，周四春，童纯菡，胡波 （成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川 成都　６１００５９） 摘 要：利用地气模型研究了上升气流作用下，铅锌矿及围岩中元素迁出规律。用电感耦合等离子体质谱分析技术 检测了模拟矿（岩）层中元素迁出的量，简单估算了多种元素的迁出率。实验结果表明：在上升气流作用下，迁出的 元素会在矿（岩）层上方的捕集器中不断积累；不同元素的迁出率相差很大，在０．００６～４０００ｎｇ／ｄ范围。矿体中成 矿元素赋存量大，其迁出率也大，必然在矿体上方形成异常，这为利用地气异常找隐伏矿的提供了理论依据。 关键词：地气测量；元素迁移；模型试验；铅锌矿 中图分类号：Ｐ６３２　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１０００－８９１８（２０１２）０６－１０５０－０５ 　　自２０世纪３０年代开始，地下地质体中的气态 散作用，迁移的地气物质主要以纳米微粒的形式存 或类气态物质会垂向迁移到地表的现象逐渐被人们 在［５－６］。 所认知。但从地气法诞生直到２０世纪９０年代中 在前述模型实验的基础上，本课题组通过新的 期，对地气物质迁移机理的解释众说不一，未形成共 现代分析技术———电感耦合等离子体质谱分析 识。如ＫｒｉｓｔａｎｓｓｏｎＫ和ＭａｌｍｑｖｉｓｔＬ等人最早假设 （ＩＣＰＭＳ）获取模拟上升气流中更多的元素信息，通 地下存在气泡形式的上升气流，矿体中的元素以微 过量化分析，建立起地质体元素组成与其形成的地 粒的形式吸附在气泡表面向上运移，但对微粒是什 气场中元素分布的关系。研究地气场中不同元素迁 ［１］ 么状态没有进一步解释 。还有学者分别提出元 移规律及其活动性，研究不同地质体上方地气场的 素以气溶胶形式、离子形式或分子形式迁移［２－４］。 分布特征，提取能够有效指示基岩和隐伏矿体的特 １９９４～１９９８年，笔者所在课题组曾进行了一系列上 征元素组合，为隐伏矿产勘查提供依据。 升气流模型实验，证实了在上升气流作用下，模拟矿 １　地气迁移模型 （岩）层中的多种元素，如 Ａｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｃｏ、稀土 等，都会从矿（岩）层中迁移出来，在矿（岩）层上方 地气迁移模型是利用低温电热源模拟地下深部 的捕集器中富集；这种元素迁移是垂向的，远大于扩 热源，在其上方形成垂直上升气流，上升气流穿过模 ａ—电热板；ｂ—支架；ｃ—模拟矿层；ｄ—模拟围岩层；ｅ—保护外罩；ｆ—上升气流；ｇ—捕集器 图１　地气迁移模型示意 收稿日期：２０１２－０８－２５ 基金项目：国家“深部探测技术与实验”专项（Ｓｉｎｏｐｒｏｂ０３０１４Ｃ）；国家自然科学基金项目；四川省教育厅重点科技项目 （１０ＺＡ１１８） 　６期 刘晓辉等：地气模型中元素迁移规律 ·１０５１· 表１　地气迁移模型模拟矿（岩）层情况 模型名称 矿（岩）层 用量／ｇ 层厚／ｃｍ 岩性 采样地点 矿石 １３００ ３ 矿化灰岩 铅锌矿模型Ａ