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《中国地质大学(北京)》 2017年
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地电化学异常形成机理及找矿技术规范化研究

孙彬彬  
【摘要】:随着矿产勘查工作的逐步深入,地表露头矿及浅部矿逐年减少,覆盖区寻找隐伏矿已变的越来越重要。地电化学方法作为覆盖区矿产资源勘查的一种有效手段正在越来越多的被人们所重视、应用。地电化学测量方法经过几十年的发展已经发生了极大的变化,传统的低效率技术方法已被效率极高的新技术所替代。然而,地电化学异常形成机理仍停留在对传统地电化学技术理论的修正层面,且新型地电化学技术体系仍处于方法技术试验阶段,距规范化尚有一定距离。本文针对以上存在问题,开展了大量野外及室内实验,形成了地电化学异常形成机理新认识,并从野外勘查有效性及条件性确定、多元素分析配套方法及分析质量监控方案制定等方面推进了地电化学测量方法技术的规范化程度。本文取得的主要结论如下:1、地电化学过程所提取的元素应是以多种相态存在于土壤介质中的,以水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态等活性相态为主,同时颗粒较小的其它相对弱活性相态,甚至残渣态颗粒也可被地电化学过程所迁移、吸附,这种现象在微量元素电提取中较常量元素更为显著。2、当前所使用的地电化学方法中元素异常很大程度上是由土壤中存在的具有电活动性的纳微米级细粒粘土矿物颗粒所引起,地电化学提取过程对这些粘土矿物具有选择性吸附;而Au矿区Au元素地电化学异常在覆盖区可能主要由纳微米级的Au单质颗粒所引起,在矿体或矿化出露区(残积土)主要由次生的褐铁矿颗粒所引起。3、地电化学测量方法在半干旱草原风成砂运积物覆盖区是有效的,开展地电化学野外勘查时,需使用密度25g/dm3的高密度聚氨酯泡塑载体,电提取时间为24小时即可取得较好的勘查效果;4、1:5万地电化学测量在洛恪顿矿区可呈现出较明显的与矿体及矿化类型相同的Pb-Zn-Ag-Cd-As-Bi元素组合异常,勘查效果远好于土壤测量,在开展面积性地电化学勘查时,9-16点/km2密度可较精确的圈定找矿靶区;5、地电化学泡塑样品无需在测试前进行去离子水清洗;灰化法、微波消解法及多酸联合溶解法等多种预处理方法的联合使用可以较好的综合识别多元素地电化学异常;6、可使用空白泡塑加入标准溶液的方法对地电化学泡塑样品中Au的分析质量进行全过程监控,这种方法不适用于其它元素。分析测试其他元素时需使用野外重复采样、实验室相同样品重复分析、消解液重复测定及外检分析测试等方法方式综合评价地电化学泡塑样品的分析测试质量。
【关键词】:地电化学 异常形成机理 提取条件 多元素分析配套方法 分析质量监控方案
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P632;P631.3
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 1 引言7-27
  • 1.1 选题背景及研究意义7-8
  • 1.2 研究现状及存在问题8-21
  • 1.2.1 国内外非常规地球化学勘查技术现状8-14
  • 1.2.2 地电化学方法技术研究现状及发展趋势14-21
  • 1.3 研究内容及研究思路21-25
  • 1.3.1 研究内容21-22
  • 1.3.2 研究思路22-25
  • 1.4 完成工作量25
  • 1.5 论文创新点与特色25-27
  • 2 地电化学异常形成机理探讨27-68
  • 2.1 试验区概况及地质特征27-41
  • 2.1.1 矿区概况27-28
  • 2.1.2 区域内及附近以往地质工作概况28-29
  • 2.1.3 区域地质概况29-36
  • 2.1.4 矿区地质特征36-41
  • 2.2 地电化学提取元素在土壤中的赋存状态41-52
  • 2.2.1 电提取前后土壤中元素全量变化41-42
  • 2.2.2 电提取前后土壤中元素赋存相态变化42-46
  • 2.2.3 电提取前后元素含量空间变化46-47
  • 2.2.4 小结47-52
  • 2.3 地电化学异常形成机理探讨52-68
  • 2.3.1 电提取常量元素与微量元素关系探讨52-55
  • 2.3.2 地电化学泡塑载体的镜下特征分析55-57
  • 2.3.3 泡塑载体吸附微粒的镜下观测57-61
  • 2.3.4 Au地电化学镜下观测及多元素标准溶液吸附实验观测61-66
  • 2.3.5 小结66-68
  • 3 地电化学勘查有效性及条件试验68-93
  • 3.1 地电化学测量有效性试验68-73
  • 3.1.1 有效性试验剖面布设及土壤粒级分布特征68-69
  • 3.1.2 地电化学勘查方法有效性试验69-73
  • 3.2 地电化学测量条件试验73-78
  • 3.2.1 不同提取时间电提取效果对比74
  • 3.2.2 不同密度泡塑载体物质电提取效果对比74-78
  • 3.3 1:5 万地电化学测量试验及找矿突破78-93
  • 3.3.1 1:5 万地电化学勘查效果及与土壤测量对比78-80
  • 3.3.2 1:5 万地电化学勘查密度抽稀实验80
  • 3.3.3 地电化学勘查找矿突破80-93
  • 4 地电化学泡塑样品多元素分析配套方法研究93-110
  • 4.1 泡塑洗涤影响实验93-99
  • 4.2 不同预处理方法实验对比99-109
  • 4.2.1 三种预处理方法测试数据统计分析100-101
  • 4.2.2 三种预处理方法地电化学测量异常显示效果对比101-109
  • 4.3 地电化学泡塑样品多元素分析配套方案制定109-110
  • 5 地电化学泡塑样品分析质量监控研究110-120
  • 5.1 多元素分析质量监控方法实验110-114
  • 5.1.1 标准溶液直接加入泡塑载体物质监控实验110-113
  • 5.1.2 微电吸附监控实验113-114
  • 5.2 分析质量评价对比实验114-118
  • 5.2.1 野外重复样分析测试结果对比114-116
  • 5.2.2 室内重复分析测试结果对比116
  • 5.2.3 消解液重复测定结果对比116-117
  • 5.2.4 外检分析测试结果对比117-118
  • 5.3 多元素分析质量监控方案制定118-120
  • 6 结论及展望120-122
  • 致谢122-123
  • 参考文献123-130
  • 作者简介130-131

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