【正文】 測定應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查，該公司 Weiss 和 Barringer 等人曾秘密從事氣溶膠測量方法研究達(dá)十年之久，先后研制出空中微跡測量系統(tǒng)(Airtrace)和地面微跡測量系統(tǒng) (Surtrace)，他們采用 ICP 分析大氣微塵中的二十多種金屬組分，后因影響因素較多、難以追索到異常源而中止。 這種相對便宜而靈敏度高的區(qū)域采樣技術(shù)，在澳大利亞、南太平洋（印度尼西亞、巴布亞新幾內(nèi)亞等）等地金礦床勘查中取得了重大突破。據(jù)稱該方法在冰磧物覆蓋區(qū)尤為有效。 n 活動金屬離子法（ MMI）由澳大利亞 A. Mann 和 R. Birrell 發(fā)展起來的，用于厚層運(yùn)積物的技術(shù)， Wamtech Pty 公司將這一方法大規(guī)模引入市場，聲稱他們迄今已有 74 個找礦案例，找礦成功率達(dá) 85%。n 和 Kristiansson(1984)研制出地氣法（ Geogas）找隱伏金屬礦床。他們在本國及其它國家的 30 多個地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)地氣異常與礦化存在明顯的對應(yīng)關(guān)系，并對地氣遷移機(jī)制也作了許多工作。 他們設(shè)在布拉格的實(shí)驗(yàn)室于 1976 年證實(shí)土壤氣體中存在一些元素(Cu、 Fe、 Zn、 As、 F、 Cl)、而且證實(shí)這些元素來源于某些地質(zhì)構(gòu)造，他們將之稱為金屬射氣法。 他們除用于找金屬礦外還找非金屬礦 (如螢石脈 )，更多的用在深部斷裂構(gòu)造填圖及大型建筑物的選址等。n 20 世紀(jì) 70 年代后期，國外集中力量研究各種能尋找隱伏礦的新思路、新方法、新技術(shù)，相繼誕生一系列尋找隱伏礦的方法技術(shù)，如地氣法、地電化學(xué)方法、酶淋濾、程序熱釋、偏提取等方法。n 始于 20 世紀(jì) 50 年代初的區(qū)域地球化學(xué)勘查 (區(qū)域化探 )作為政府推出的計(jì)劃與項(xiàng)目，在礦產(chǎn)勘查中發(fā)揮重要的作用。n 20 世紀(jì) 70 年代中期以來，許多國家還實(shí)施了國家地球化學(xué)填圖計(jì)劃。據(jù)美國原于能機(jī)構(gòu) (1973)對美國 100000 個化探異常的檢查，其中 4 000 個屬遠(yuǎn)景礦點(diǎn)， 700 個列入礦床；而 50～ 70 年代蘇聯(lián)發(fā)現(xiàn)了 80 000 個化探異常，從中找到了 220 個礦床。 這些研究極大開闊了人們的視野，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，地質(zhì)成礦理論研究的不斷深入，物探、化探、遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步與融合，提供豐富的找礦信息，綜合解釋與預(yù)測成為重要的發(fā)展趨勢。n 1952 年謝學(xué)錦在安徽月山發(fā)現(xiàn)了銅的指示植物州香薷 (ru)，這種植物后來被列為世界上最重要的銅的區(qū)域性指示植物，為我國長江中下游地區(qū)尋找殘坡積層覆蓋下的隱伏銅礦床提供了一種有效的指示標(biāo)志。 19571959 年邵躍、謝學(xué)錦等人在甘肅白銀廠、遼寧青城、關(guān)門山、安徽貴池銅山、湖南黃沙坪和廣東大寶山等地開展了原生暈找隱伏礦的試驗(yàn)研究，并找到新的半出露礦體。 60 年代中期，為配合在長江中下游尋找富銅富鐵礦的任務(wù)，邵躍、李善芳等 (1963～ 1966)在長江中下游地區(qū)開展了原生暈方法找夕卡巖型銅礦的試驗(yàn)研究。n 20 世紀(jì) 70 年代，吳承烈、朱炳球等 (19761978)曾對我國斑巖型銅礦床進(jìn)行了原生暈方法研究，并在安徽沙溪斑巖銅礦床的找礦勘探中取得了良好的找礦效果。其中包括：壤中氣汞測量，壤中氣 CO2測量，壤中氣甲烷測量等方法研制和有效性試驗(yàn)，并在河南上宮等地，找到了新的隱伏礦體。n 20世紀(jì) 90 年代以來，根據(jù)金礦成礦暈的多期疊加的特點(diǎn)，李惠提出構(gòu)造疊加暈法在礦區(qū)深部及其外圍預(yù)測盲礦，取得顯著效果 ；伍宗華等（ 1993）提出，礦床周圍元素在原生分帶序列中的位置與該元素的賦存狀態(tài)有關(guān)，據(jù)此修正了以往一成不變的元素分帶序列； 歐陽宗圻、李惠、鄒光華、吳承烈等人（ 19901995）分別進(jìn)行了有色金屬、金、銅礦床的地質(zhì) 地球化學(xué)模式、地球化學(xué)異常模型研究。n 20 世紀(jì) 80年代末期，我國的一些學(xué)者如李善芳、吳傳壁、伍宗華等陸續(xù)向國內(nèi)同行介紹國外尋找隱伏礦床的各些方法和技術(shù)。進(jìn)入九十年代，這一方法在中國得到了很大的發(fā)展。 n 謝學(xué)錦（ 1998）利用深穿透地球化學(xué)概括了 20 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)得各種新方法、新技術(shù)， 并將深穿透地球化學(xué)定義為：研究能探測深部隱伏礦體發(fā)出的極微弱直接信息的勘查地球化學(xué)理論與方法技術(shù)。這些方法在大量的實(shí)踐中提出的理論與方法技術(shù)問題將為勘查地球化學(xué)提供新的研究領(lǐng)域。我國近 10 年來找金礦取得重大突破，首先是查證了大批顯著金異常的結(jié)果。 n 區(qū)域化探的首要目標(biāo)是礦產(chǎn)資源勘查， 主要是運(yùn)用水系沉積物測量方法，部分采用土壤測量方法，以其測量的結(jié)果， 經(jīng)過窗口滑動平均處理，繪制元素地球化學(xué)圖，用于研究元素含量在廣大面積內(nèi)空間分布規(guī)律和確定重要成礦帶，迅速從中圈定具有找礦遠(yuǎn)景的靶區(qū)。 這一方法在尋找地表礦階段十分有效當(dāng)然在使用中方法手段也不斷有所改進(jìn)，但所依據(jù)的核心還是異常本身的各種參數(shù)。因此，方法篩選評價(jià)異常往往會出現(xiàn)不少失誤。 所以，圍繞著從大量異常中篩選出可能與礦有關(guān)的異常并提高查證異常的見礦比率，特別是提高發(fā)現(xiàn)大礦的比率，勘查地球化學(xué)工作者進(jìn)行地球化學(xué)景觀分區(qū)的研究、異常分級分類的研究、地球化學(xué)塊體與異常關(guān)系的研究、地球化學(xué)環(huán)境與成礦區(qū)帶的研究等，這些研究在勘查地球化學(xué)找礦方面作出巨大的貢獻(xiàn)。（二）地球化學(xué)勘查的發(fā)展階段 第一發(fā)展期 (1950 年以前 ) 這時(shí)期，勘探者主要依靠肉眼觀察地表露頭找礦，以土壤測量和水系沉積物測量為主要手段，對于土壤中的地球化學(xué)異常，用探槽或淺井揭露礦體。 據(jù) (1977)統(tǒng)計(jì)，迄今為止，世界各地開采的礦床 80％以上是在古人開采的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 原子吸收技術(shù)的發(fā)展，促使地球化學(xué)找礦方法得到廣泛應(yīng)用，圍繞著區(qū)域地球化學(xué)填圖和礦區(qū)外圍找礦，以土壤、巖石測量和氣體測量為主要手段，其主要尋找的對象擴(kuò)展到半出露盲礦等隱伏礦類型。 第三發(fā)展期 (19701990 年 )，也稱之為綜合模式找礦期 隨著地、物、化、遙各種方法技術(shù)在找隱伏礦方面的長期研究，積累了大量礦床產(chǎn)出地質(zhì)特征和物化探異常特征的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了各類典型礦床的異常模式。由于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在地學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使綜合找礦模式沿著定量化和數(shù)字化的方向發(fā)展。同時(shí)在實(shí)際找礦中，依靠新方法、新技術(shù)和新理論，盡量獲取與深部隱伏礦有關(guān)的信息，為隱伏礦的預(yù)測提供新的直接指示標(biāo)志和理論依據(jù)，從而更好地指導(dǎo)隱伏礦的尋找。 既需要現(xiàn)代高新技術(shù)，又需要多學(xué)科的綜合研究，越來越多的研究者將成礦作用置于巖石圈、地殼、乃至整個地球 宇宙體系的演化過程來考慮。因此，發(fā)展高靈敏度和大探測深度的勘查地球化學(xué)方法，具有特別重要的意義，并預(yù)示著一個找隱伏礦的新時(shí)期的到來。 深穿透地球化學(xué)中元素遷移理論新進(jìn)展深穿透地球化學(xué)中元素遷移理論新進(jìn)展n 離子擴(kuò)散遷移模型 礦體或礦體風(fēng)化后會在礦體及其周圍存在高濃度成礦元素及其伴生元素離子。這種擴(kuò)散表現(xiàn)為從礦體到地表連續(xù)的暈圈結(jié)構(gòu) ” 即在靠近礦體部位最高 “ 遠(yuǎn)離礦體濃度逐漸降低。n 地下水溶解遷移模型 地下水溶解遷移是指礦體中的化學(xué)元素被地下水所溶解 “ 隨著地下水的運(yùn)移而被帶到地表 ( 地下水遷移表現(xiàn)為垂向運(yùn)移和側(cè)向運(yùn)移 ” 也就是通常所說的上移水成異常和側(cè)移水成異常。 側(cè)移水成異常是元素被地下水溶解，隨著地下水運(yùn)移到滲出帶，在某種沉淀障上析出，形成側(cè)移的水成異常。這種水成異常在低水位的干旱地區(qū)，近地表水成異常受到制約，因?yàn)闈撍嫣?，甚至在礦體以下，無法將元素?cái)y帶到地表。他們提出隱伏鈾礦上方觀測到的 Rn原子流是通過其他氣體持續(xù)不斷地向上運(yùn)動而形成的，這種作為微氣泡的運(yùn)載氣體流能夠攜帶 Rn原子加速向上運(yùn)動，運(yùn)動速度比擴(kuò)散要快得多。 氣體的來源可能有以下 4種：與大氣交換有關(guān)的氣體；當(dāng)?shù)赝寥喇a(chǎn)生的氣體；礦床氧化產(chǎn)生的氣體；地幔排氣。n 多營力遷移模型 深穿透地球化學(xué)異常的形成是多營力接力遷移的結(jié)果，可以概括為： 礦床本身及其圍巖中存在成礦元素或伴生元素的活動態(tài)形式，包括各種離子、絡(luò)合物 原子團(tuán)、膠體、超微細(xì)的亞微米至納米級金屬顆粒、鐵族元素氧化物吸附和包裹金屬、碳酸鹽包裹金屬和礦物顆粒間的成礦元素獨(dú)立金屬礦物、自然金屬、金屬互化物、硫化物等。 對于厚層覆蓋，在不同的氣候與地形條件下，這些營力所起的作用會有很大不同，是多營力接力遷移而完成元素從深部向地表的傳輸過程的。在干旱地區(qū)，由于地下水潛水面很深，難以將元素溶解攜帶至地表，在深部地氣流的搬運(yùn)可能起著主導(dǎo)作用，到達(dá)接近地表時(shí)，蒸發(fā)作用、離子擴(kuò)散等因素都可參與元素向地表的遷移。 雷暴電池 是雷電爆發(fā)前出現(xiàn)的一種自然現(xiàn)象。強(qiáng)電場能使風(fēng)化層內(nèi)的電子脫離地表，使電子下降或側(cè)移，從而使云體下面的風(fēng)化層表面立即獲得大量的正電荷，形成正極。就全球而言，每秒鐘會發(fā)生 50100次電擊，任何一個瞬間，全球就有 1800－2023個 “ 雷暴電池 ” 形成 。印度、非洲、南美洲和北美洲的大部分地區(qū)的密度比這個值還高 (NASA， 2023)。n D. Gart認(rèn)為， 如果 “ 雷暴電池 ” 感應(yīng)區(qū)的濕度足夠大，離子就能發(fā)生溶解遷移。 當(dāng)“ 雷暴電池 ” 在地球表面移動時(shí)，其邊緣的負(fù)電荷也能吸引其他陽離子，使其遷移到地表。這一過程可能也是 “ 雷暴電池 ” 模型的重要組成部分，否則風(fēng)化層中的離子就會輕易被帶上帶下。古地磁研究表明，閃電至少會對風(fēng)化層有一些影響。 土壤在閃電轟擊下會熔化，形成的 “ 熔巖 ” 可以追溯到地表以下 20m 。 最新的有關(guān)金屬污染土壤的電泳修復(fù)技術(shù)的研究表明，適當(dāng)?shù)卦黾与妷翰钅茱@著加大帶電物質(zhì)的遷移速度。三個月后， 75%的地方 As減少到了 30ppm。n “ 雷暴電池 ” 模型很復(fù)雜，許多因素都參與其中。盡管 “ 雷暴電池 ” 模型還存在許多問題，但它為我們提出了研究元素垂向遷移機(jī)制的新思路。 n 氣壓泵 氣壓泵指高氣壓與低氣壓的旋回過程，高氣壓將空氣壓入，而低氣壓將地氣從巖石或礦床中吸出。泵壓效應(yīng)機(jī)制n 地震泵 　 E. M. Cameron提出，在地震多發(fā)地區(qū)，還有一種更強(qiáng)的推動營力是地震泵（seismic pumping）。 他還認(rèn)為智利地震帶內(nèi)的 Gaby Sur及 Spence等巨型隱伏 Cu礦床的異常主要是由地震泵推動而形成的。盡管陸地上的垂向運(yùn)動比海水（1米左右）小很多，但正常情況下或許能達(dá)到 15～30 cm（ UK national Maritime Museum）。n “還原囪 ”模型 Hamilton等通過大量研究 , 在自然電位場、電化學(xué)遷移模型的基礎(chǔ)上 , 提出了 “ 還原囪 ” 模型。 在掩伏區(qū) , 基巖處于還原狀態(tài) , 地下水面以上則處于氧化狀態(tài)。 在基巖中硫化物礦體的頂部與接近地表的地下水面 ( 這里是 O2的進(jìn)口 )之間 , 氧化還原條件是有差異的 , 從而產(chǎn)生了垂向的電化學(xué)梯度。在此過程中 , 地下水帶內(nèi)有限的氧化劑會先被耗盡 , 同時(shí) , 還原性物質(zhì) ( 如 HS 、 Fe2+等 ) 也有消耗 , 導(dǎo)致它們從礦體頂部繼續(xù)向外和向上彌散。在此過程中，還原態(tài)物質(zhì) ( 特別是諸如 Fe2+等金屬物質(zhì) )會穿過覆蓋層向上運(yùn)動；由于電荷從礦體頂部彌散出來，礦體內(nèi)的自發(fā)電位電流就可繼續(xù)發(fā)生， 在地表就有可測量到的電場 ( 即自發(fā)電位電流 ) ；還原柱內(nèi)會產(chǎn)生pH的降低和伴生的碳酸鹽溶解等效應(yīng)。n 盡管這些模型都在實(shí)驗(yàn)研究中得到了相關(guān)證據(jù)，或與某些地質(zhì)現(xiàn)象吻合， 但至今仍沒有一種模型可具體解釋試驗(yàn)區(qū)元素遷移聚集的實(shí)況， 可適用于所有的景觀條件和礦床類型。選擇性提取技術(shù)n 選擇性提取技術(shù)之所以成為當(dāng)前國際化探界研究的熱點(diǎn)，最主要的原因是：該類方法可以查明以某種方式從深部礦化遷移到地表土壤中的那部分元素，它們遷移到地表后，部分被礦物表面或有機(jī)物吸附，部分與成壤粘土或方解石一道沉淀或結(jié)合，有的與鐵錳氧化物結(jié)合。n 目前，選擇性提取技術(shù)分兩大類： 一類是選用弱提取劑，在不破壞礦物的前提下，提取與礦化有關(guān)的水溶態(tài)和吸附態(tài)元素，常用的提取劑有：去離子水、酶和 MMI。 n 由于不同學(xué)者對元素遷移機(jī)制及其地表賦存狀態(tài)的理解不同，在不同景觀區(qū)、不同類型隱伏礦床或礦化區(qū)開展工作時(shí)，選用的提取劑類型、濃度、提取溫度及操作流程等也有所不同。n 從圖中可以看出， 提取劑的消化能力越，其所溶解的金屬含量越高， 但并非提取的金屬含量越高越好， 而是與能