《勘查地球化學(xué)》考試A卷及答案

變異系數(shù)與襯度系數(shù)

變異系數(shù)：地球化學(xué)指標(biāo)的均方差相對于均值的變化程度，即CV=S/X*100%；后者是異常清晰度的度量，目前有多種表示方法：異常均值相對異常下限或背景值的百分比；異常峰值與異常下限的比值等三種。前者反映了數(shù)據(jù)的相對離散程度，該值較大時也可表現(xiàn)出較大的襯度系數(shù)。

表生環(huán)境與內(nèi)生環(huán)境

表生環(huán)境：指有充分的氧、二氧化碳、水等能自由參與、常溫恒壓、開放體系，并有生物作用參與的地表或近地表環(huán)境，包括巖石圈表層、土壤圈、水圈、大氣圈、生物圈等環(huán)境；內(nèi)生環(huán)境則與之相反是一種高溫、高壓、還原的環(huán)境，流體活動受限。

同生碎屑異常與后生異常

同生碎屑異常：巖石在地表以物理風(fēng)化為主時，其風(fēng)化后形成的土壤中碎屑礦物與巖石的化學(xué)組成并沒有發(fā)生明顯改變所形成的異常；后生異?？梢园l(fā)育在任何介質(zhì)中。形成異常的物質(zhì)通常已經(jīng)在活動相（水溶液、氣體、植物體及大氣搬運(yùn)的質(zhì)點(diǎn)）中遷移了或遠(yuǎn)或近的距離，而在異常地點(diǎn)沉積下來。

上移水成異常與側(cè)移水成異常

上移水成異常：土壤中的呈溶解態(tài)的離子在毛細(xì)管作用下，由深部向地表遷移，在土壤中形成的次生異常；金屬元素被地下水溶解并隨著遷移很遠(yuǎn)的距離，在某種沉淀障上析出，這就形成了側(cè)移的水成異常。

地球化學(xué)背景與異常

地球化學(xué)背景；指未受礦化影響或無明顯的人為污染的地區(qū)為背景區(qū)，在背景區(qū)內(nèi)某個地球化學(xué)指標(biāo)的數(shù)值特征即為背景值。與背景相對存在就是異常區(qū)，空間上如礦化地區(qū)及受到明顯人為污染地區(qū)，我們常把高于背景上限的或低于背景上限的范圍為異常。

機(jī)械分散流與鹽分散流

前者以物理風(fēng)化作用形成的碎屑流為主，后者為巖屑在水介質(zhì)中搬運(yùn)過程溶解形成的可溶性的離子或分子為鹽分散流

原生暈與次生暈：前者的賦存介質(zhì)主要為巖石，而后者的賦存介質(zhì)為巖石的次生產(chǎn)物如土壤、水系沉積物、水中可溶性物質(zhì)及生物地球化學(xué)異常等。

非屏障植物與屏障植物

非屏障植物：指植物中某元素的含量與下伏土壤中該元素的含量（可溶解吸收部分）呈線性相關(guān)，具有該元素的極大的富集能力（大于300倍）的植物。對礦產(chǎn)勘查來說是最優(yōu)選擇的種屬。

1、背景區(qū)就是沒有受到人為污染的地區(qū)（O ）

2、屏障植物是地植物異常中指示較好的指示植物（× ）；

3、水系沉積物的地球化學(xué)異常形態(tài)是線狀的（O ）

4、元素平均含量相同的兩個地質(zhì)體具有同源性（O ）

5、原生暈就是賦存于巖石中的地球化學(xué)異常（√）

6、疊加暈和多建造暈具有相同的成暈成礦過程（× ）

7、按勒斯特水系分級規(guī)劃，一個二級水系與兩個一級水系合并后屬三級水系（ ×）

8、成礦作用可以造成比礦體大得多的原生暈（O ）

9、礦體穿越潛水面時會表現(xiàn)季節(jié)性的水化學(xué)異常（× ）

10、軸向分帶是原生暈空間分帶的重要類型之一（× ）

1、請簡述原生暈分帶特征及找礦意義。（10分）

2、運(yùn)用所學(xué)知識，請對金屬硫化物礦床的化探方法進(jìn)行總結(jié)和歸納，并簡要說明所用方法的依據(jù)（20分）

答題要點(diǎn)：化探中對金屬硫化物礦床研究較多，且多為熱液礦床，主要的化探方法如下：

巖石地球化學(xué)測量：熱液礦床在形成過程中除形成礦體外，在圍巖中留下比礦體大得多的原生暈。原生暈一般在礦體及圍巖中具有良好的分帶性，這種分帶性使得我們確定礦體的類型、指導(dǎo)勘探工作，預(yù)測深部礦體等。原生暈最完整地保留了成礦的相關(guān)信息，也是構(gòu)成表生地球化學(xué)異常的基礎(chǔ)。

土壤地球化學(xué)測量：巖石在地表風(fēng)化后形成土壤地球化學(xué)異常，可分為同生碎屑異常及后生異常。對于熱液礦床，土壤測量既可用于區(qū)域化探，又可用于化探普查到詳查等每一個階段，是一種重要的常規(guī)化探方法。

水系沉積物地球化學(xué)測量：水系沉積物地球化學(xué)異常，作為化區(qū)域化探的首選方法，從異常形成機(jī)制可分為機(jī)械分散流和化學(xué)分散流。主要用于區(qū)域化探及普查階段，可有效地識別、不易遺漏異常。

水文地球化學(xué)測量：熱液礦床多為金屬硫化物礦床，其在地表發(fā)生氧化反應(yīng)、電化學(xué)溶解、生物作用等均可形成水文地球化學(xué)異常。

氣體地球化學(xué)測量：以汞氣、He氣、Rn氣、含硫氣體測量為主，具有較好的發(fā)展前景。從汞氣異常的形成機(jī)制來看，在熱液礦床的周圍介質(zhì)及上覆土壤中一般均會發(fā)育汞氣異常。因而這是一種很有前景的化探方法。

生物地球化學(xué)測量：利用生物（植物）地球化學(xué)異常與礦的關(guān)系來發(fā)現(xiàn)礦體分布。另可借助遙感技術(shù)，可在更大的區(qū)域內(nèi)找礦。

3、影響土壤地球化學(xué)異常的主要因素及常規(guī)土壤測量的技術(shù)要點(diǎn)。（10分）

答題要點(diǎn)：分同生碎屑異常及后生異常兩種，前者主要以物理風(fēng)化作用形成的碎屑，形成會受地形坡向坡度、植被等因素的影響而可發(fā)生一定的位移。后者是次生作用的產(chǎn)物，主要是受化學(xué)風(fēng)化形成，受表生景觀條件制約，以降雨、氣候、運(yùn)積物性質(zhì)及粒度，取樣層等因素影響。因此，在土壤測量中要通過方法試驗來選項擇合適的條件，如取樣的層位、粒度，取樣密度，并詳細(xì)記錄土壤的性質(zhì)及受人類干擾程度。

4、簡述背景值在勘查地球化學(xué)中的研究意義及常用計算方法。（10分）

答題要點(diǎn)：背景值的概念及研究意義：

       1．判斷特殊地球化學(xué)過程

       2．衡量研究區(qū)化學(xué)元素富集或貧化的程度

       3．作為選擇分析方法靈敏度的依據(jù)

       4．作為礦產(chǎn)資源評價預(yù)測的依據(jù)

在化探中常用剔除不符合正態(tài)分布的異常值后求得的均值加減兩倍方差的計算法，也有直觀經(jīng)驗的作圖法，如概率格紙法等。

5、簡述勘查地球化學(xué)中找礦思路（或依據(jù)）及工作程序。（10分）

答題要點(diǎn)：對地球化學(xué)聲場的系統(tǒng)調(diào)查來建立地化異常與礦的相互關(guān)系來找礦的思路。工作程序如下：工作設(shè)計，樣品布局，樣品采集，加工、測試、解釋和評價報告編寫等。另外，從工作性質(zhì)及范圍可分為區(qū)域化探，普查、詳查等三個階段，每一階段可選不同的化探方法來實施。

一、名詞對解釋與異同比較（30分，任選6個）

機(jī)械分散流與鹽分散流

前者以物理風(fēng)化作用形成的碎屑流為主，后者為巖屑在水介質(zhì)中搬運(yùn)過程溶解形成的可溶性的離子或分子為鹽分散流

空間分帶與成因分帶

這是原生暈的兩種分類方式，前者以現(xiàn)代方位來觀察原生暈的形態(tài)，分垂直分帶和水平分帶，后者考慮熱液成礦過程及地質(zhì)體產(chǎn)狀等具有成因意義，分軸向、縱向及橫向分帶等三種

相容元素與不相容元素

總分配系數(shù)大于1的元素為相容元素，而其小于1為不相容元素，即元素在固液兩相間傾向于后期流體相中富集的元素。

面金屬量與線金屬量

以面或線進(jìn)行面積分或線積分就是面金屬量、線金屬量，二者具有總量的意義，可用于評價礦化規(guī)模及強(qiáng)度等。

變異系數(shù)與襯度系數(shù)

變異系數(shù)：地球化學(xué)指標(biāo)的均方差相對于均值的變化程度，即CV=S/X*100%；后者是異常清晰度的度量，目前有多種表示方法：異常均值相對異常下限或背景值的百分比；異常峰值與異常下限的比值等三種。前者反映了數(shù)據(jù)的相對離散程度，該值較大時也可表現(xiàn)出較大的襯度系數(shù)。

原生暈與次生暈：

前者的賦存介質(zhì)主要為巖石，而后者的賦存介質(zhì)為巖石的次生產(chǎn)物如土壤、水系沉積物、水中可溶性物質(zhì)及生物地球化學(xué)異常等。

非屏障植物與屏障植物

非屏障植物：指植物中某元素的含量與下伏土壤中該元素的含量（可溶解吸收部分）呈線性相關(guān)，具有該元素的極大的富集能力（大于300倍）的植物。對礦產(chǎn)勘查來說是最優(yōu)選擇的種屬。

同生碎屑異常與后生異常

同生碎屑異常：巖石在地表以物理風(fēng)化為主時，其風(fēng)化后形成的土壤中碎屑礦物與巖石的化學(xué)組成并沒有發(fā)生明顯改變所形成的異常；后生異?？梢园l(fā)育在任何介質(zhì)中。形成異常的物質(zhì)通常已經(jīng)在活動相（水溶液、氣體、植物體及大氣搬運(yùn)的質(zhì)點(diǎn)）中遷移了或遠(yuǎn)或近的距離，而在異常地點(diǎn)沉積下來。

地球化學(xué)背景與異常

地球化學(xué)背景；指未受礦化影響或無明顯的人為污染的地區(qū)為背景區(qū)，在背景區(qū)內(nèi)某個地球化學(xué)指標(biāo)的數(shù)值特征即為背景值。與背景相對存在就是異常區(qū)，空間上如礦化地區(qū)及受到明顯人為污染地區(qū)，我們常把高于背景上限的或低于背景上限的范圍為異常。

表生環(huán)境與內(nèi)生環(huán)境

表生環(huán)境：指有充分的氧、二氧化碳、水等能自由參與、常溫恒壓、開放體系，并有生物作用參與的地表或近地表環(huán)境，包括巖石圈表層、土壤圈、水圈、大氣圈、生物圈等環(huán)境；內(nèi)生環(huán)境則與之相反是一種高溫、高壓、還原的環(huán)境，流體活動受限。

上移水成異常與側(cè)移水成異常

上移水成異常：土壤中的呈溶解態(tài)的離子在毛細(xì)管作用下，由深部向地表遷移，在土壤中形成的次生異常；金屬元素被地下水溶解并隨著遷移很遠(yuǎn)的距離，在某種沉淀障上析出，這就形成了側(cè)移的水成異常。

1、堿性障多發(fā)育于強(qiáng)蒸發(fā)的沙漠地區(qū)（√ ）

2、灰?guī)r風(fēng)化殼具有良好的ABC分層現(xiàn)象（ ×）

3、原生暈呈現(xiàn)同心圓狀圍繞著礦體分布（O ）

4、水系沉積物的地球化學(xué)異常形態(tài)是線狀的（O ）

5、礦體位于潛水面之上時會表現(xiàn)季節(jié)性的水化學(xué)異常（√ ）

6、原生暈就是賦存于巖石中的地球化學(xué)異常（√ ）

7、元素平均含量相同的兩個地質(zhì)體具有同源性（ O）

8、土壤測量是區(qū)域化探的首選方法（× ）

9、成礦作用可以造成比礦體大得多的原生暈（O ）

10、B層是土壤測量的最好取樣層位（× ）

1、隨著找礦難度的加大，深部的隱伏礦、盲礦相關(guān)的勘探技術(shù)正受到更多的重視。請列出化探中尋找深部的隱伏礦、盲礦相關(guān)的勘探技術(shù)及技術(shù)要點(diǎn)。（20分）

答題要點(diǎn)：在不同景觀條件下，可按下列方法進(jìn)行。

1）在基巖出露區(qū)或人工出露良好時用巖石地球化學(xué)測量：熱液礦床在形成過程中除形成礦體外，在圍巖留下比礦體大得多的原生暈。原生暈一般在礦體及圍巖中具有良好的分帶性，尤其是軸向分帶，這些分帶性使得我們確定礦體的類型、指導(dǎo)勘探工作，預(yù)測深部礦體等。原生暈最完整地保留了成礦的相關(guān)信息，也是構(gòu)成表生地球化學(xué)異常的基礎(chǔ)。

2）在覆蓋區(qū)，深部隱伏礦可以通過某種形式到達(dá)地表，形成各種異常，如土壤球化學(xué)異常、水化學(xué)異常、氣體地球化學(xué)異常、生物地球化學(xué)異常及地氣異常；

主要化探主法：

A、常規(guī)方法：

土壤地球化學(xué)測量：全量+冷提取

B、非常規(guī)方法：水文地球化學(xué)測量：氣體地球化學(xué)測量：生物地球化學(xué)測量：地氣測量：

土壤地球化學(xué)測量：巖石在地表風(fēng)化后形成土壤地球化學(xué)異常，可分為同生碎屑異常及后生異常。后生異常中的上移水成異?？煞从吵錾畈康V體的信息。實踐中采用活動態(tài)金屬測量等辦法進(jìn)行。

水系沉積物地球化學(xué)測量：水系沉積物地球化學(xué)異常，作為化區(qū)域化探的首選方法，可分為機(jī)械分散流和化學(xué)分散流。對區(qū)圈定大的成礦帶是一種較好的化探方法。

水文地球化學(xué)測量：熱液礦床多為金屬硫化物礦床，其在地表發(fā)生氧化反應(yīng)、電化學(xué)溶解、生物作用等均可形成水文地球化學(xué)異常。這些異常多來自深部礦體，故也是深部礦體的可選方法之一。

氣體地球化學(xué)測量：以汞氣、He氣、Rn氣、含硫氣體測量為主，具有較好的發(fā)展前景。由于氣體具有很強(qiáng)的穿透性，對探測深部礦體非常有利。

2、水系沉積物異常發(fā)育的有利條件及該方法的主要技術(shù)要點(diǎn)。（10分）

答題要點(diǎn)：有利條件:1、地形有一定切割；2、水系發(fā)育。影響因素主要有礦體位置與水系的空間關(guān)系、采樣季節(jié)、地點(diǎn)、采樣粒度等會影響到異常的發(fā)育。因此，該方法盡管簡單，也應(yīng)進(jìn)行粒度試驗、采樣時間、采樣距離、選擇標(biāo)示元素等相關(guān)測試工作，并盡可能回避人為活動的干擾。

3、原生暈軸向分帶序列如何確定？（10分）

答題要點(diǎn)：有四種方法：

直觀經(jīng)驗對比法：元素在剖面上的濃集中心及開口方向來確定

分帶性襯度系數(shù)法：利用上截面與最下截面線金屬量的比值大小來確定

分帶指數(shù)法：同一中段的線金屬量標(biāo)準(zhǔn)化后得到分帶指數(shù)；對于兩種情形要引入分帶指數(shù)變異性指數(shù)及變異性指數(shù)梯度差來進(jìn)一步確定。

濃集中心法：對同一元素的線金屬量標(biāo)準(zhǔn)化后得到濃集系數(shù)；對于兩種情形要引入濃集系數(shù)變異指數(shù)及變異性指數(shù)差來進(jìn)一步確定。

4、試闡明地質(zhì)體中元素含量概率分布特征及在地球化學(xué)找礦中的實際應(yīng)用。（10分）

答題要點(diǎn)：維斯捷里斯(V.B.Visteeius.1960)認(rèn)為，單一地球化學(xué)過程所形成的地質(zhì)體，元素含量服從正態(tài)分布，由數(shù)個地球化學(xué)作用過程疊加所形成的復(fù)合地質(zhì)體中元素含量偏離正態(tài)分布，并且多為正偏分布（其中有些服從對數(shù)正態(tài)分布）。他將這一結(jié)論稱為“地球化學(xué)過程的基本定律”。

總結(jié)已有的元素含量分布型式研究資料，可以概括為：1.單一地球化學(xué)作用所形成的單一地質(zhì)體，化學(xué)元素含量服從正態(tài)分布。2.由兩個以上地球化學(xué)作用疊加形成的復(fù)合地質(zhì)體中，化學(xué)元素含量偏離正態(tài)分布。但兩個u值相差不大的正態(tài)母體的疊加，元素含量分布仍服從正態(tài)分布或近似正態(tài)分布。3.一般情況下，常量元素服從正態(tài)分布，微量元素服從對數(shù)正態(tài)分布（因為勘查地球化學(xué)研究區(qū)經(jīng)常遭受后期礦化作用疊加）。4.結(jié)合在多種礦物中的元素服從正態(tài)分布，如基本造巖元素和親石分散元素，象Ga、V等元素。而結(jié)合在一、兩種礦物中的元素呈對數(shù)正態(tài)分布，如花崗巖中的Pb、Zn元素常以硫化物獨(dú)立存在。5.通過擴(kuò)散作用形成的元素含量對數(shù)正態(tài)分布，而通過對流混勻作用形成的元素含量服從正態(tài)分布

在此基礎(chǔ)上，於崇文教授進(jìn)一步提出用地質(zhì)體中元素含量的總體平均值(M)與初始本底豐度值(A)之比作為后期疊加強(qiáng)度系數(shù)，以反映該地質(zhì)體遭受后期各種地球化學(xué)作用（包括成礦作用）疊加影響的強(qiáng)度。

研究地質(zhì)體中元素含量分布型式的意義：

①可以認(rèn)識所研究的地質(zhì)體經(jīng)受地質(zhì)改造作用過程的情況，了解該地區(qū)地質(zhì)作用過程，為礦產(chǎn)勘查提供依據(jù)。一般來說，成礦作用總是出現(xiàn)在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)作用多次疊加的地區(qū)。因此，不服從正態(tài)分布的地質(zhì)體，才具有找礦前提，特別是M/A（疊加強(qiáng)度比值）越大，疊加強(qiáng)度越強(qiáng)的地質(zhì)體更是找礦有利的對象。

②可以對兩個地質(zhì)體的地球化學(xué)特征進(jìn)行對比，以判斷兩個地質(zhì)體的相似性，即分布型式相同，參數(shù)相近似的兩個地質(zhì)體可能具有同源性或相似性。

③在地球化學(xué)勘查中，為確定背景值和異常下限提供了計算的理論依據(jù)和具體的計算方法。

④對某一具體研究母體，知道某元素含量的概率分布型式后，可以預(yù)知某一含量的概率，了解該樣點(diǎn)的地質(zhì)意義。

5.試述汞氣測量的影響因素及其在勘查地球化學(xué)中的應(yīng)用前景。（10分）

答題要點(diǎn)：影響因素：氣候、降水、土壤發(fā)育程度、地質(zhì)構(gòu)造（斷裂發(fā)育）、捕汞設(shè)備，測試設(shè)備，汞氣測量在金屬礦床、石油、地?zé)?、地震、火山活動等很多方面都有成功的例子。是一種很有前景的測試方法。汞氣可在多種情形下由固態(tài)向原子汞方向發(fā)展，并具有較強(qiáng)的揮發(fā)性和穿透性是它應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)和前提。