化学元素的地球丰度(精选9篇)
化学元素的地球丰度 第1篇
1地方性克汀病
地方性克汀病是由缺碘造成的一种以智力障碍为主要特征的神经-精神综合征。它出现在所有缺碘地区, 在中度或重度缺碘地区更为普遍。在缺碘地区, 胚胎期及出生后早期缺腆都可导致地方性克汀病的发生。常表现为精神发育迟滞、运动功能障碍、聋哑、体格矮小以及性发育落后[1], 对居民的伤害不言而喻。因此, 在缺碘地区孕妇在孕期和出生早期应及时科学地补碘, 具体以食用碘盐和注射碘油为主要途径, 除此之外, 还可以多吃富碘的海产品 (如海带、紫菜等) 。
2地方性甲状腺肿大
地方性甲状腺肿大是人体长期处于碘缺乏状态而诱发的一种使甲状腺增生肥大甚至发展为毒性甲状腺肿大的病症, 常发生于缺碘的地区 (如山区和远离海洋的地区) 。临床可见压迫症状, 病人喉头有紧缩感, 劳动后气急, 吞咽困难、发音嘶哑等。此外, 还严重影响病人的形象, 易导致病人出现自卑情绪, 对人体身心危害极大。地方性甲状腺肿大主要以防为主, 多食含碘丰富的海产品, 如虾米、海带、紫菜、海蜇等。保持情绪的舒畅、平静, 尽量控制急躁易怒的情绪。
3地方性汞中毒
汞是一种化学元素, 俗称水银。是常温常压下唯一以液态存在的金属。汞在常温下即可蒸发, 汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。由于工业化进程的不断推进, 有些地区的土壤和空气中含有过量的汞, 人们长期生活在这种环境中就容易发生汞中毒。汞中毒危害极大:轻度汞中毒会使人体乏力、头痛、急躁、易怒、消化道功能紊乱以及口中有金属味;中度汞中毒会使人体记忆力显著降低、情绪紧张身体震颤加剧;重度汞中毒会产生明显的神经、精神症状如痴呆, 严重使还可能威胁生命。
预防汞中毒的措施:加强个人防护, 防止意外食入过量的汞化合物, 避免食用被汞污染的食品。服用含汞药物时应严格控制剂量;体温计破碎后, 应及时妥善处理泼撒出的金属汞, 防止其长期污染居室环境;加强宣传教育, 预防生活性汞中毒[2]。
4地方性镉中毒
镉是当今重金属污染中面积最广、危害最大的重金属元素, 被称为五毒之首。目前, 我国镉污染形势非常严峻。镉污染给环境和经济带来巨大的损失, 对人体健康造成的潜在危害不容忽视[4]。研究表明, 微量的镉进入机体即可对肺、肝、骨、肾、生殖和免疫等器官系统产生一系列损伤。另外, 镉还具有一定的致癌性和致突变性。环境中的镉不能被生物降解, 随着工农业生产的发展, 受污染环境中的镉含量也逐年上升[5]。
防治措施: (1) 熔炼、使用镉及其化合物的场所, 应具有良好的通风和密闭装置。焊接和电镀工艺除应有必要的排风设备外, 操作时应戴防毒面具。不能在生产场所进食和吸烟。 (2) 镀镉器皿不能存放食品, 特别是醋等酸性食品。 (3) 做好环境保护工作, 严格执行镉的环境卫生标准。
5地方性铅中毒
铅是一种重金属, 对人体各组织均有毒性, 中毒途经可由呼吸道吸入其蒸气或粉尘, 然后呼吸道中吞噬细胞将其迅速带至血液;或经消化道吸收, 进入血循环而发生中毒。一般来讲, 口服2~3g可致中毒, 50克可致死。随着工业及交通运输的迅速发展, 越来越多的铅被使用, 铅污染已从职业环境向日常生活环境扩展。铅的污染危害成了一个普遍的公共卫生问题而越来越受到世界各国的高度关注[6]。
铅及其化合物可经消化道、呼吸道进入人体。铅在体内半衰期长对许多个器官系统和生理作用均产生不同程度的危害。铅对人体的危害可概括为以下几个方面: (1) 神经系统:铅中毒引起末梢神经炎, 出现运动和感觉异常, 情况严重者会造成瘫痪[7]。 (2) 造血及心血管系统:铅中毒可致血管痉挛、腹绞痛等症状[8]。 (3) 肾脏及生殖系统:常表现为间质性肾炎或萎缩性肾炎等病变。除此之外, 还有消化系统、免疫系统、氧化代谢系统。
防治措施: (1) 切断铅污染源:限制或消除汽油中加铅, 减少城市汽车尾气铅污染;改进矿山开采手段, 提高冶炼技术, 减少铅的排放; (2) 加强环境中铅的管理:加强土壤、大气、饮用水等的铅污染管理, 尤其对铅污染严重的地区应采取必要的保护措施。 (3) 预防生活中铅污染:尽量少吃或不吃含铅量较高的食品如爆米花、松花蛋等。让儿童远离化妆品[9]。
参考文献
[1]李柏英.地方性克汀病的临床及防治[J].黑龙江大学自然科学学报, 1995 (9) :103-106.
[2]张浩.汞中毒的危害及预防[J].现代职业安全, 2009 (2) :106-107.
[3]陈志良, 莫大伦, 仇荣亮.镐污染对生物有机体的危害及防治对策[J].环境保护科学, 2001 (8) :37-39.
[4]刁书永.镐中毒机理研究进展[J].动物医学进展, 2005, 26 (5) :49-51.
[5]顾永柞, 顾兴平.环境铅污染与健康[J].四川环境, 1998, 17 (1) :1-7.
[6]顾学箕.中国医学百科全书 (毒理学) 分册[M].上海:上海科学出版社, 1982.
[7]梁冰, 李晓兵, 张伟, 等.铅的污染危害及天然产物防治铅中毒[J].四川环境, 2000, 19 (2) :17-21.
地球化学探秘地球论文 第2篇
无时无刻,地球从未停止过他发展的脚步,人类的存在也是地球发展的脚步之一。作为生物史上最为高级的生物人类正迈着他们矫健的步伐,开启着一代代探秘地球的行动,而我们正在见证着这一刻,有将一日我们也会成为这其中的一部分。
只是现在看来这距离我们可以参与的探秘地球也只是看看纪录片,提出一些属于自己的疑问,之后的之后也就没有了下文。《探秘地球》最最彻底的是提升了对于地质这门学科的兴趣,让这些奇特的景观充满我们整个脑海,之后我们满怀好奇等我们知识丰富了开启所谓的好奇之旅。地质兴趣,这是探秘地球所给我们这些大学生带来的最为受益的东西。
北美洲的冰川时代、黄金之谜、死亡谷、那些时时刻刻致命的喷发形成的西伯利亚地盾、唯苏威火山、太平洋火山圈、落基山脉、圣海伦斯火山......对于这些无数令高深地质学者倾其一生的研究我们这些大学生在这看着热闹,在这里充分的提升自己的兴趣。
北美的冰川时代,确实难以想象想如今得瑟的美国曾经是一片冰川,帝国高度大厦的四倍的冰川曾今屹立于美国表面。但如今懵懂的我们有必要提出一些问题来表达一些心
中的问题。不要小看任何一个地质作用,他们的作用是无法描述的。其次,一些擦痕就认为是冰川擦痕,这是这个理论形成之后由此而找到这些擦痕而说成是冰川擦痕,一个理论形成之后就不断地寻找证据来证明它的正确性,这任务有够艰巨啊。熊山山顶的冰川擦痕都几百万年了,一些风化作用还没有将它们抹平?研究一个地质现象就连法院的墙壁都能成为线索,这也太。。不过照这个思路有待发现的东西无数啊。之前我还在纳闷研究者研究这些已经结束的地质年代有什么作用,勾起人们对于地球母亲的好奇心?结尾阶段才感受到这也是人类利益的一部分,利于生存,让人类产生危机感,100年,很快,佛罗里达州会变成一片海洋!危机感油然而生。谁叫我们人类是最高级的动物呢?
黄金,一个刺眼的词语。金钱的代表它是不二选择。探秘地球中,无数种种的黄金形成理论被次次的提出,一个理论的形成要经过一个异常复杂的过程,仅仅一个黄金理论的由分散到聚集的过程都可以有一个内华达州黄金的分布情况不一样而遭到推翻,那我们现在这些都已经习以为常的深信不疑的理论是没人发现他的反对点,或许没人能发现他的反对点。例如一个数学题判断题,多重理论证明它的正确性,无法找到错误点,自然也就认为他的正确性。一个造山运动形成黄金的说法被否定,又一个火山运动造金形成。地球上仅有的16万吨黄金,让地质学者对于黄金研究充满神
秘。
之前只听说过死海,而与之相对的却没有听说过死亡谷。死亡谷的形成之谜,至今未能彻底揭开,谁发现的死亡谷,又有多少向现在的死亡谷一样未曾揭开。死亡谷仍未停止下沉,地球母亲的地质作用仍未停止它的对于地球的改造作用。死亡谷因为周围高山的作用与外界几乎隔绝,使得降雨异常少,异常炎热,盆地与死亡谷一样,周围高山,少有成为死亡盆地,因为山不够高?还是别的原因?就练死亡谷这年降雨量只有两英寸的死亡地方都能来场暴雨,谁能不相信其它地质现象会超越人类的思索范围而出现一个例外!这令人措手不及!
温室效应是一个让现如今人类谈及色变的问题,西伯利亚地盾的形成是火山喷发之后降温喷发物质凝结而形成现如今的西伯利亚地盾。而众所周知火山所喷发出的气体中含有大量的二氧化碳,即使火山不喷发这火山也会从地表向大地渗漏无以数计的二氧化碳,那么问题就来了: 火山喷发既然能够带来如此巨大的二氧化碳,而且即使不喷发的火山也能从地下深处如此多的二氧化碳,那么对于当代人们所敏感的全球气候变暖问题,人为的所制造的二氧化碳和这些有关火山而产生的二氧化碳相比孰轻孰重。我们的星球,我们的家园,万物休戚与共,生命周而复始,或许能够让我们后代更能长久的与大地亲密接触,一辈辈的努力不可或缺。我们
无力改变地球目前自己对于自己的改变,那么作为子女的我们也应该孝敬一下这年迈的母亲,她为我们付出了太多太多了。
唯苏威火山的积聚力量,又将一日它的喷发又会是怎样的结果,很久很久之后那不勒斯可能又是一个古城遗址。地质学的艰苦性在这唯苏威火山这里显露无疑,因此地质学的兴趣是第一个需要培养的问题,没有兴趣在野外会是一个彻底头疼的问题。
地质学家用声波的传播速度来探测唯苏威火山下的岩浆库到底有多大,250平方英里,相当于纽约市的一半。那么这些地下岩浆库是地核深处的岩浆还有联系吗?如果没有联系,即使岩浆本身的温度再高,也不会固结?那么死火山又怎么解释,死火山是地下岩浆库固结不会喷发了而称之为死火山,所处位置的不同而造就了活火山与死火山?如果这些地下岩浆库是地核深处的岩浆还有联系,地核会源源不断的为这些岩浆库提供岩浆?火山所谓的休眠期就是岩浆库从地核深处慢慢积聚岩浆的过程吧?火山休眠汲取喷发,我们也应该汲取兴趣,等待我们的地质喷发。
化学元素的地球丰度 第3篇
海河是贯穿天津的母亲河, 兼具景观、蓄水、排涝、航运、旅游等功能, 其水质的好坏直接影响到天津市民的生活质量。20世纪90年代以来, 随着城市经济和上游工农业的发展, 海河富营养化严重, 藻类大量繁殖, 偶有水华发生。
浮游植物作为初级生产者, 是水生态系统中的重要组成成分, 在水生态系统的物质循环和能量传递中具有十分重要的作用。浮游植物群落结构和种群数量受到各环境因子的综合作用, 同时又会反作用于环境[1], 利用浮游植物群落结构来评价水体营养方法在国内外已得到广泛应用[2,3]。夏季汛期是藻类生长旺盛的季节, 通过研究海河汛期浮游植物群落结构与环境因子的关系, 对了解海河汛期水体富营养特征及海河水资源的保护与可持续利用具有重要意义。
2 材料与方法
2.1 研究区域概况
海河流域位于东经112°~120°, 北纬30°~43°之间, 东临渤海, 南界黄河, 西靠云中山和大岳山, 北依蒙古高原。海河干流天津段起自天津下西部的南运河、子牙河相交的三岔河口西, 东至大沽口入海, 全长约70km, 横贯天津市区。
2.2 样品的采集与分析
2013年8月 (丰水期) 在海河干流共设置了金钢桥 (1号) 、光明桥 (2号) 、光华桥 (3号) 、柳林 (4号) 和二道闸 (5号) 5个采样点。浮游植物定量样品用5L有机玻璃采水器取表层水1L, 用鲁哥试液固定, 沉淀48h, 浓缩为30mL保存。显微镜检计数时充分摇匀, 吸取0.1mL滴入0.1mL计数框内计数、分析、鉴定[4,5]。水样的采集及其它水化因子的测定参照《地表水和污水检测技术规范》 (HJ/T91-2002) 和《水和废水监测分析方法》 (国家环保总局, 2002) 进行。
2.3 数据处理
利用水质综合营养状态指数TLI (∑) 来评价水体污染和富营养化状况:TLI (∑) <30, 贫营养;30≤TLI (∑) ≤50, 中营养;50<TLI (∑) ≤60, 轻度富营养;60<TLI (∑) ≤70, 中度富营养;TLI (∑) >70, 重度富营养。浮游植物与水质因子的线性相关性采用Pearson相关性分析, 用SPSS 17.0软件完成。环境因子对浮游植物丰度影响大小采用灰关联分析。进行灰关联分析时, 为了消除不同量纲的影响, 先对原始数据进行无量纲化处理, 具体操作在DPS软件上进行。
采用均值法对原始数据进行无量纲处理, 公式如下:
式中, 设X为关联因子集, x0∈x为参考序列, x0={x0 (k) , k=1, 2, …, n}xi∈x为比较序列xi={xi (k) , k=1, 2, …, n}, (i=1, 2, …, m) , x0与xi (i=1, 2, …, m) 在第k点的关联系数为:
式中, ρ为分辨系数, 其越小分辨率越高, 一般ρ的取值区间为[0, 1], 通常取ρ=0.5[6], 得关联度:
本研究中, 参考序列x0={x0 (k) , k=1}为浮游植物数量, 子序列xi={xi (k) , k=1, 2, …, 12}为12个环境因子。
3 结果与分析
3.1 浮游植物群落结构
本次调查的5个站位共获得浮游植物37种, 其中蓝藻门9种, 绿藻门17种, 硅藻门5种, 裸藻门3种, 隐藻门3种。优势种是蓝藻门的水华微囊藻 (Microcystis flos-aquae) 和颤藻属 (Oscillatoria sp.) 等。浮游植物平均丰度为4843.40×104ind/L, 其中蓝藻4193.00×104ind/L, 占总数的86.6%;平均生物量26.37mg/L, 其中蓝藻15.43mg/L, 占总数的58.5%。海河汛期浮游植物总类、丰度和生物量均以蓝藻占优势, 整个水体为蓝藻型。海河浮游植物丰度与生物量有上游至下游呈降低趋势 (表1) 。
3.2 水体营养状况
一般淡水浮游植物丰度大于106、生物量大于10mg/L时水体即为富营养状态[7,8], 监测结果表明:2013年夏季海河浮游植物丰度和生物量均远超过富营养指标, 且仅蓝藻丰度与生物量就达到了富营养水平, 同时优势种水华微囊藻和颤藻等均为富营养指示种。浮游植物各参数显示水体为富营养。一般认为总磷、总氮、化学需氧量各大于0.1mg/L、1.3mg/L和8mg/L时水体即达到重富营养[9], 2013年夏季海河水体TP、TN、COD平均浓度分别为0.45 mg/L、4.99 mg/L、10.0mg/L, 均超过重富营养指标。综合营养状态指数TLI (∑) 为74.7, 表明水体为重度富营养。
综合各项指标评价结果表明:2013年夏季海河水体处于重度富营养状态。
3.3 浮游植物与环境因子的关系
灰色关联分析结果表明, 2013年夏季, 海河环境因子对浮游植物的影响大小是不一样的, 海河汛期环境因子对浮游植物丰度影响的强弱顺序依次为:TN/TP>DO>TN>NO3->CODMn>WT>pH值>F->COND>TP>NH4+>NO2- (表2) 。由此可见氮磷比是影响夏季海河浮游植物丰度的最关键因素, 同时, 溶解氧、总氮等对浮游植物丰度也有较大影响。
4 结语
国内外专家学者通过不同的多元统计分析方法对水环境因子和浮游植物丰度的关系的分析结果不尽相同。Christopher等对美国俄勒冈州波特兰城市河流的浮游植物丰度和水环境因子的研究中发现电导率和总氮是最相关因子[10];张震等对天津于桥水库的研究发现总磷、电导率、总氮是对浮游植物丰度影响最大的环境因子[11]。本研究结果表明, 海河夏季12种环境因子中对浮游植物丰度影响最大是氮磷比、溶解氧和总氮。因此, 控制河流上游及流域范围内的氮、磷等营养盐输入对防止海河水体富营养化和水华至关重要。
化学元素的地球丰度 第4篇
用ICP-MS分析了25个含矿夕卡岩样品的REE含量,其中对8个样品的`石榴子石等矿物中的熔融包裹体进行了均一温度测定,还对5个夕卡岩样品石榴子石中的熔融包裹体进行了电子探针分析.在这些样品的石榴子石、辉石或方解石中都观察到熔融包裹体.夕卡岩的球粒陨石标准化REE分布模式具有两个突出特点:其一是以富集轻稀土元素(LREE)右倾为特征;其二是多数以具有Eu正异常为特征.夕卡岩球粒陨石标准化REE分布模式有三种类型:第一类型显示斜率不大的右倾直线;第二类型具有以Ce为峰值的折线的特征,即REE线段向上凸,在Ce处有一极大值(个别无峰值,LREE曲线向上凸,呈穹隆状);第三类型为过渡型REE分布模式.在当今REE资料有限的情况下,利用稀土元素地球化学特点鉴别夕卡岩成因是困难的.
作 者:赵劲松 邱学林 赵斌 涂湘林 虞珏 芦铁山 ZHAO Jin-song QIU Xue-lin ZHAO Bin TU Xiang-lin YU Jue LU Tie-shan 作者单位:赵劲松,ZHAO Jin-song(中国科学院,南海海洋研究所,广东,广州,510301;中国科学院,广州地球化学研究所,广东,广州,510640;中国科学院研究生院,北京,100049)邱学林,QIU Xue-lin(中国科学院,南海海洋研究所,广东,广州,510301)
赵斌,涂湘林,ZHAO Bin,TU Xiang-lin(中国科学院,广州地球化学研究所,广东,广州,510640)
化学元素的地球丰度 第5篇
1、中国浅海沉积物中微量元素的来源
据表1, 中国浅海沉积物与中国大陆沉积物元素丰度的近似性, 以及与半深海冲绳海槽沉积物和深海西太平洋褐色黏土元素丰度的差异性, 充分说明了中国大陆是中国浅海沉积物的主要物质来源, 有明显的继承性。从某种意义上讲, 中国浅海沉积物是中国大陆沉积物在大陆海底的再分布, 是“海洋化的大陆沉积物”[3]。
2、不同类型的沉积物中微量元素的变化
中国浅海沉积物类型主要可分为三大类, 即砂、粉砂和泥。我们对中国东海沉积物样品进行了统计分析。结果表明 (表2) , 元素的含量随沉积物的粒度变化而变化, 即微量元素随沉积物由粗变细而含量由低增高, 所不同的是各自升高的幅度, 显示元素的正粒度控制律[4]。
微量元素富集于细粒沉积物中, 其原因主要有三个: (1) 细的黏土粒级对元素具有较强的吸附作用; (2) 细粒沉积物中往往富含有机质, 而有机物本身以及有机物所造成的氧化-还原环境起浓集元素的作用; (3) 海底陆源碎屑沉积物的化学成分中, SiO2占举足轻重的优势, 研究表明, 沉积物中微量元素与SiO2显示很好的负相关趋势[5]。
值得一提的是, 国内外许多学者研究了沉积物中微量元素与有机碳含量的关系, 一致指出, 高生产力地区的富有机碳沉积物中, 微量元素金属含量有一定程度的增加[6]。他们的解释是:一些微量金属元素被浮游生物从海水中富集起来或从有机物表面吸收出来, 之后, 这些微量金属元素随死亡的生物一起埋藏在沉积物中。如果有机物沉降时通过富氧水层, 微量元素会随有机体的氧化分解返回海水中, 所以, 在缺氧水体、高有机碳保存条件下形成的沉积物中, 微量元素含量很高。因此, 对海洋沉积物中微量元素的研究, 可帮助我们恢复当时海洋的沉积环境。
例如, 珠江口盆地PY33-1-1井的20块岩样测试表明[7], 沉积样中Cu、Ni、Ba的含量皆大大低于现代海洋的平均含量, 所以从微量元素含量普遍偏低来看, 该井区晚第三纪的古海洋条件对有机碳的沉积与保存十分的不理想, 由此我们推测当时海水流通性较好, 含氧量较高, 而这一推测与其他的研究结果符合的很好。
3、浅海沉积物的间隙水中微量元素的研究
研究表明, 沉积物的组成、性质及地质环境不同, 其间隙水的微量元素含量不同。我们从中国东海取样测得了沉积物表层的间隙水微量元素含量 (见表3) 。
从上述结果看, 海区间隙水的微量元素含量比海水中的含量高约2~6倍, 然而, 沉积物中微量元素的含量比海水中高得多[8]。沉积物与间隙水之间有着直接交换和平衡的关系, 试验资料证明, 海洋沉积物是通过间隙水向海水中释放微量元素的。通过以上的实验数据, 我们知道海洋沉积物释放到海水中的微量元素是极少的, 释放的速度也是很缓慢的。这一点也充分说明了海洋是具有一定的自净能力。
此外, 根据表3的数据, 绘制的微量元素分布图可知, 东海海域北部、中部所测得微量元素含量较南部海区的要高, 其原因解释为大陆及长江等河流搬运入海的碎屑物质对东海海域的沉积有深刻的影响。由河流搬运的细粒物质入海后, 向东北方向, 即济州岛方向运移, 所以北部海域相对于南部海域砂质沉积的组成大都为软泥或粉沙泥, 从而导致沉积物质微量元素增高。前人大量的研究结果表明, 微量元素含量沿海岸线作带状分布是近岸海域沉积物的一个显著特征[9]。
4、海水中微量元素迁移沉积的过程
前面已经知道微量元素主要富集于细粒沉积物中, 这些细粒沉积物可分为两类:第一类主要是浮游生物形成的生物淤泥, 分布最广的是石灰质软泥;第二类基本上由非生物成因的微粒组成, 以粘土质淤泥为主体。微量元素在这两种淤泥的分布状况如下[10]: (1) 钍、钇、锆、铌、钪等在沉积物中含量最高; (2) 重金属 (铅、铬、铜、钴、镍、钒、锌) , 以及镓和锗, 它们大量以溶解态被强烈吸附在粘土质淤泥中; (3) 一些在海水中易溶解的金属和非金属元素, 如铷、铀、砷、汞、镉、锡、硒、锑、铯等, 它们的沉积主要与吸收或吸附作用有关, 如浮游生物对锶的吸收量很大, 致使它在富生物残体的石灰质淤泥中含量较高; (4) 硼主要呈溶解状态存在, 易被非生物悬浮微粒吸附, 聚集在粘土质淤泥中; (5) 钼被悬浮物吸附而束缚在粘土质淤泥中。因此, 我们总结海水中微量元素迁移沉积的方式主要有以下几种:
(1) 进入海洋的粘土质矿物碎屑, 具有极强的吸附能力, 因而海水中大量的重金属微量元素被吸附沉淀下来;
(2) 海洋生物对微量元素的吸收, 这些微量元素在生物死亡后随残体沉积下来;
(3) 海水中大量有机质能与微量重金属元素形成有机金属络合物, 而随即沉淀下来;
(4) 生物和有机质的还原作用形成的硫化物是许多微量元素的富集剂, 有机质还原SO42-生成S2-, 促使生成硫化物沉淀。
在这四种迁移沉积方式中, 卡尔弗特通过对西南非洲陆棚沉积物研究 (见表4) , 以及对比各方面资料之后, 认为第四种富集机制的效能最高。
5、讨论
了解中国浅海地区沉积物中微量元素的含量、分布规律以及迁移沉积机制, 不仅可以丰富对海区元素地球化学基本特征的认识, 还可以深入了解还海区的污染状况。1998年8~10月, 进行了一个航次的全国海域沉积物污染基线调查, 结果发现我国许多海区已经被汞、镉、铅、砷等微量元素污染。
近几年来, 学者们对海洋中微量元素的地球化学做了许多的研究工作之后, 一致认为沉积物微量元素的研究意义深远。其中包括以下几个方面:
(1) 指示沉积环境的意义, 研究发现, 海成黏土含较高的B, 而大陆或淡水泥岩中Ga较为富集, 一般认为大陆沉积B/Ga小于3.3, 海洋沉积一般大于4.5~5, 过渡型沉积介于二者之间[9];
(2) 对气候变化的指示意义, 45Ka以来海洋沉积物Sr同位素的高分辨变化曲线表明 (Clemens, 1993) , 这种变化与海洋氧同位素的变化是同步的, 现在认为气候冷期87Sr/86Sr比值为低值, 气候暖期对应于87Sr/86Sr高值[9];
(3) 用于沉积速率的测定, 1982年, 中国科学院地化研究所对我国东海两个沉积物岩心中226Ra进行了测定和计算, 认为我国东海近岸区的沉积速率平均为30厘米/103年[11];
地球化学勘查新技术的应用 第6篇
关键词:地球化学,勘查新技术,应用
当前, 地球化学不仅成功解决了特殊景观区的找矿勘查, 而且促进了我国地球化学勘查朝着环境调查方向的发展, 同时开创了资源勘查与环境地球化学勘查的新局面。
1 地球化学勘查技术的基本原理
所谓的“地球化学勘查”指的是通过测量某些地区的自然物质中的不同元素的含量, 研究其地理分布的规律, 然后进行找矿, 对矿产进行预测, 进而给其他领域提供地球化学基础资料。地球化学勘查的最主要的方法是测量水系沉积物, 水系沉积物的测量能够以少数采样点上的信息为基础, 遥测到汇水域中的矿产信息, 进而给地质研究和资源勘查提供可靠的地球化学勘查信息, 最终实现寻找到新矿产的目的。
2 地球化学勘查新技术在森林沼泽区的应用
在我国的森林沼泽区, 广泛存在的有机质是影响地球化学勘查的主要因素。森林沼泽区的有机质对元素有着非常大的吸附作用, 导致很多元素都发生了地表富集的状况。同时, 由于不同地区、不同位置的有机质的分布情况是不一样的, 水系沉积物中的地球化学规律在一定程度上非常容易发生畸变, 最终误导了地质找矿工作。地球化学勘查的新技术不仅能够有效消除有机质对水系沉积物测量的干扰, 而且能够给景观区的找矿工作提供可靠的地球化学资料。与此同时, 地球化学勘查的新技术操作简单, 很容易在不同地区得到广泛的推广。
3 地球化学勘查新技术在半干旱、干旱地区的应用
我国的干旱、半干旱地区主要分布在青藏高原的边缘地带, 地势陡峻, 高差较大, 区内水系发育良好, 常见具有地表径流, 其中地表径流的水源主要来自山体的冰雪融化。干旱、半干旱地区的沉积物多是较粗的沙砾。
水系沉积物的测量工作虽然能够通过采样来控制汇水区的矿产资源信息, 但是在干旱、半干旱地区, 由于沉积物中混入了大量的风积物, 因此需要首先截取粒级, 将风积物的影响排除, 然后才能够得到科学的、可靠的地球化学信息。在我国的干旱、半干旱地区, 地球化学勘查新技术的应用经历了数年的经验, 实践证明, 这项新技术是一项符合景观特点的行之有效的勘查方法。当前, 有的地区受到河流剧烈的切割和强烈的冲刷, 通常会出现几米到十几米的基岩河道, 在这样的条件下, 矿物的采样工作的难度会非常大, 如果将采样的密度降低, 以此来控制汇水区, 能够有效达到区域化学勘查工作的各项要求。
4 地球化学勘查新技术在湖沼丘陵区的应用
湖沼丘陵区的水系多是树枝状和羽状, 这样的水系分布特点给地球化学勘查的采样奠定了坚实的基础。我国的湖沼丘陵区的降水具有阵发性, 而且水系沉积物有着水流冲刷的接力性, 通过研究水系沉积物中矿元素的迁移规律得知, 在中小型的矿床下形成的水系沉积物发生异常的可能性较差, 而且规模相对较大。因此, 地球化学勘查取样的介质使用水系沉积物最为合适, 不仅能够遥测到采样控制点在区域的矿产信息, 而且能够给地质研究和资源勘查提供有用的地球化学信息。
地球化学勘查新技术在湖沼丘陵区的应用, 可以有效的消除风成砂, 或者是有机质对水系沉积物测量的干扰, 而且能够反映出相关区域的矿质元素分布规律, 给其他区域的矿产资源勘查提供可靠的矿产信息。地球化学勘查新技术不仅操作简单, 而且非常适用于大面积的推广。
5 多目标地球化学勘查技术在覆盖区的应用
我国的地质覆盖区主要集中在中东部的经济相对发达的地区, 比如东北平原、华北平原、四川盆地、河套平原等。多目标地球化学勘查是基础地质调查的工作之一, 其研究对象主要是平原、湖泊、盆地, 以及各种生态系统, 比如森林生态系统、浅海生态系统、道路生态系统等。多目标地球化学勘查, 首先要获取高精度的地球化学数据, 查清楚被测区的矿元素的化学分布特点, 及分布规律;其次, 相关工作人员要精心绘制被测区的的相关地球化学图, 要及时对重要异常进行科学有效的处理;最后要为环境、生态等各个领域的矿产开发提供相关的资料信息, 为其发展奠定坚实的基础。
多目标地球化学勘查是把土地圈视为核心来对地球系统进行评价, 是将岩石、土壤、大气、生物等汇成一个整体。土地圈是地球系统中的一个部分, 不仅记录岩石圈、水圈等信息, 而且能够为多目标地球化学勘查的发展奠定基础。多目标地球化学勘查以元素的循环原理为基础, 以土壤圈和生物圈等的矿元素分布为分析任务, 对地球系统进行科学周密的研究。地球化学勘查能够发现影响社会经济发展的重要生态问题, 而且能够运用新技术解决其存在的问题, 为经济与社会的发展提供地球化学的方式方法。
6 深穿透地球化学技术在隐伏区的应用
当前, 随着我国勘查技术的发展, 以及矿产勘查程度的不断提高, 找到新矿床的几率越来越小, 因此, 隐伏区成为发现矿床的可能性最大的地方。广义上的深穿透地球化学勘查技术主要包括物理分离技术、电化学测量技术、选择性提取技术、气体的测量技术、水化学测量技术, 以及生物测量技术。狭义上的深穿透地球化学勘查技术指的是选择性的化学提取技术。
深穿透地球化学是对隐伏区矿产资源进行勘查, 获取有效信息的理论方法, 具体指通过对隐伏区的矿元素分布特征、元素迁移规律等研究, 发现矿物信息的存在形式和富集规律, 运用采集、提取、分析等技术, 实现在覆盖区对隐伏区的寻找。深穿透地球化学勘查技术在隐伏区的应用, 不仅仅是科学技术在其投入的表现, 更是矿产资源勘查的需要, 势必会促进我国地球化学勘查的发展。
7 总结
当前, 地球化学勘查已经发展成为我国矿产勘查和环境调查的重要技术。科学合理的选择地球化学勘查技术是掌握地球化学资料, 保证矿产资源勘查的关键。地球化学勘查新技术的应用不仅解决了特殊景观区的矿物测量干扰因素, 而且促进了多目标区域地球化学勘查体系的建立与完善, 同时还开创了我国资源勘查与环境调查的新局面, 进而促进了我国矿产资源开采业的持续发展。
参考文献
[1]张莹, 张超宇.加快勘探新技术应用推进深部找矿大突破[J].中国国土资源经济, 2012.
[2]杨少平, 弓秋丽, 文志刚等.地球化学勘查新技术应用研究[J].地质学报, 2011.
化学元素的地球丰度 第7篇
关键词:矿藏勘探,地球化学,矿床研究,地质研究
近十多年来,勘查地球化学在深度和广度上都迅速发展,在区域勘查和矿区勘探中发挥了相当重要的作用,特别在隐伏矿的普查评价中,显示了勘查地球化学的潜在能力,进而推动隐伏矿普查工作,无疑具有重要的意义。通过矿床地球化学研究与原生晕(或原生异常)研究的紧密结合,探讨成矿成晕机制,查明异常与矿床的内在联系,提高矿床研究程度和勘查地球化学理论,扩大地球化学方法的应用范围。运用地球化学方法寻找铁矿床过去我们未做过,也无人提出过,这是因为太多数铁矿床具有磁性,用航空磁法和地面磁法,根据磁异常就能发现铁矿床。我国五十年代和六十年代发现的已出露的或浅隐伏的铁矿床大多是根据航磁或地磁异常找到的。七十年代以后,情况有些变化了。那些明显的航磁异常已经验证得差不多了,开始验证低缓航磁异常或找深隐伏的铁矿床。低抗磁异常,除一部分与深隐伏的铁矿床有关外,其中较大部分是与深部火成岩体有关,因而大大降低了验证钻孔的见矿率。这时,地球化探找铁这一课题被提出来了。尤其是那些无磁性的菱铁矿床,更需要研究多种找矿方法。
1 地球化学与矿藏勘探
国外文献报导运用地球化学方法直接找寻铁矿床的例子还很少。有的报导主要谈到了利用矿床地球化学特征、利用铁矿石中元素含量变化。来讨论铁矿床成因的问题。帕拉克(1975)根据野外实地观察和岩一矿石分析结果,认为基鲁纳矿田的矿床是沉积型的,而且是在海洋一火山环境中沉积的。弗鲁托斯等(1975),同样根据拉科磁铁矿石中Ti、V、Cr的含量论证了智利拉科磁铁矿床很可能是古生代含铁层中的铁再活动的结果。诺波哈特斯基等人(1974)根据苏联土尔盖矿田中各矿床矿石矿物的分析结果,指出土尔盖铁矿带中属火山沉积变质型矿床的占50~60%,岩浆型的占15~20%,接触交代型的不超过5%,火山交代型的占20~25%,属伟晶型的不到5%。
国内的工作,河南省第四地质队(1973)在豫西曲里矽卡岩型铁一锌矿床上做了原生晕方法试验,在铁一锌矿床上方出现了MoZnCu的异常及其分带;又在八宝山矽卡岩型铁一铜矿床上做了原生晕方法试验,在铁一铜矿床上出现了MoZnCuPbAg的异常及其分带。地质队运用这一分带规律,认为当地表出现Zn和Mo的强异常和Cu的弱异常时,则预示其深部可能有铁矿体存在;当地表出现zⅡ一cuPb一一Ag的异常及弱的M o异常时,则预示其深部可能有铜一铁矿体存在。并证明了,矽卡岩型铁矿床或铜一铁矿床存在着与热液多金属矿藏相似的元素分带特征。异常时,则预示其深部可能有铜一铁矿体存在。并证明了,矽卡岩型铁矿床或铜一铁矿床存在着与热液多金属矿床相似的元素分带特征。
广东物探队运用土壤测量和水系沉积物测量配合航磁检查,发现在磁铁矿盲矿床上方地表,出现Zn、Sn、Mo的异常。根据他们的经验,航磁异常并伴有化探Zn、Sn、Mo的异常时,为矿异常,如果仅有航磁异常并无化探异常时,则为非矿异常,其多数与深部岩体有关。
2 各类型铁矿石中微量元素的地球化学特征
多年来,勘查地球化学的实践表明,不同成因类型矿床的矿石由于其成矿物质来源不同,而具有某些独特的微量元素地球化学特征。此种特征同时也反映在矿床原生晕中,因而,研究不同类型矿床原生晕的特征,首先应该研究矿石中的微量元素特征。
此外,不同类型矿床矿石中的微量元素特征是矿床成因研究的一种重要的地球化学论据:帕拉克(1975),弗鲁托斯(1975)和弗里奇(1978)等已注意和运用矿石中微量元素的地球化学。印迹”,作为探讨瑞典基鲁纳和智利拉科磁铁矿矿床成因的地球化学证据。
1)不同类型铁矿床矿石中镍、钴含量及Ni/Co比值显示出明显的差异性。沉积成因铁矿石中Ni/Co比值高(28),一般5左右;火山成因或接触交代成因铁矿床矿石中Ni/Co比值较低,一般小于2。
2)接触交代矿床矿石中Tj和Pb的含量很低,锰的含量也较低,但含铜较高;火山成因矿床矿石中锌、钛、钒的含量较高。
3)火山成因和接触交代矿石中一般含磷和少量硼。
4)沉积一改造菱铁矿矿石以含锰高(大干1%)和Ni/Co比值~5为特征;而大冶铁山磁铁矿石中的热液菱铁矿脉含锰较低(小于0.5%),Ni/Co比值l左右。两者是有区别的。
W默西埃(1976)提出可利用矿石中Co/Ni比值作为确定矿床成因的标志。他提供的数值与我们获得的结果是一致的。
在铁矿床方面,关于不同成因类型矿床矿石中微量元素地球化学的研究,我们仅做了一些工作,获得的结果是令人满意的。今后,还应在其它矿种方面继续做这一工作。我们相信,利用矿石中微量元素的地球化学标型指标,可能与同位素组成特征一样,可作为矿床成因的一种有力证据。
3 菜园子菱铁矿矿床微量元素地球化学特征的研究
菜园子菱铁矿矿床是由地质队发现的一个菱铁矿盲矿。该矿床在地表仅出露一个由菱铁矿氧化形成的很小的褐铁矿铁帽,地质队称为“Ks包包”。根据该铁帽布置的钻孔在200余米的深部打倒了菱铁矿体,以后扩大追索,终于发现了一个大型菱铁矿矿床。
3.1 地质简况
矿区出露地层主要为中、上泥盆统,次为志留系、下泥盆统及下石炭统地层。
下石炭统(C。):上部为深灰色白云岩,深灰色燧石灰岩;下部为灰黄色、灰色砂泥岩互层,监夹有薄层劣质煤。
上泥盆统(D。):上部为石灰岩夹薄层白云岩;下部为白云质、泥质条带状灰岩夹薄层白云岩。
中泥盆统(D。):为本区主要含矿围岩,其上部为一套中厚层石灰岩,白云岩及自云质砂岩;下部为泥质白云岩,局部夹泥灰岩。在上、下自云岩之间有一层灰黑色砂泥岩组成的韵律层,其中产16层沉积鲕状赤铁矿(宁乡式)及缅绿泥石、菱铁矿。
下泥盆统(D-):为粘土质砂岩、粉砂质粘土岩互层。
志留系(S):为紫红色、灰绿色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩夹薄层砂岩。
志留系(S):为紫红色、灰绿色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩夹薄层砂岩。
该矿区正断层纵贯全区,长达15公里,走向北西一南东,倾向南西。菱铁矿矿体产千断层上盘的泥盆统地层内。
菱铁矿矿体分上、下两层。上部矿体产于中泥盆统上部白云岩层中,下部矿体产于中泥盆统下部泥质白云岩层中。均为灰色粗一细晶菱铁矿,地质队将它简称为“灰矿”,矿体产状与围岩产状大体一致,为盲矿体。
此外,还有米黄色巨晶菱铁矿,简称“黄矿”,此种矿体明显受裂隙控制,为后期沿裂隙充填的菱铁矿脉,规模小,本区菱铁矿以灰矿为主。
3.2 工作布置
1)为了研究菱铁矿床围岩及矿石中微量元素分布特征及矿床原生晕,采集了矿区三条勘探剖面上大部分钻孔的岩、矿心样品。
2)为了解上、下“灰矿”,。黄矿”及沉积鲕状赤铁矿、鲕绿泥石菱铁矿中微量元素的地球化学特征,监探讨三种矿石在成因上的关联性,分别对三种矿石采集了样品。
3)为了对比含矿围岩与菱铁矿矿石中微量元素分配的特征,还采集了矿区内各类围岩的样品。
全部样品用光谱半定量分析,测定了Cu、Pb、Zn、Ag、Mo、B、P、M n、V、Ni、Co、Sn等13种元素,用离子电极测定了F、Cl;用原子吸收分光光度计测定了Fe2+、Cd、Zn、Ni、Co、Mn等元素。
3.3 菱铁矿矿石及围岩中微量元素分布特征
1)该区上、下两部分灰色粗一细晶菱铁矿矿石中的微量元素组分及含量基本一致。矿石中除Fe2+、M口的含量高之外,可溶性Cl的含量也较高,监含Cu、Ni。这表明,上、下两层菱铁矿矿石的微量元素地球化学特征无显著差别,因而推测其成因可能是相似的。下部灰矿中Ti的含量增高是由于矿石中碎屑成分有所增加。
2)“灰矿”与“黄矿”+两种菱铁矿矿石中除含高量Fe2+和M n、cl外,其它微量元素组分及含量亦基本相似。这表明,尽管“黄矿”为后期沿裂隙充填的脉状矿。但与“灰矿”在微量元素的地球化学特征上有相似性。
3)沉积鲡状赤铁矿与菱铁矿的微量元素成分的差别,主要表现在沉积鲕状赤铁矿中F、Ti、V、Ni的含量较高,而Cl和Mn的含量较低,反映出了碎屑沉积的特点。
4)钻孔中浅部氧化带中的菱铁矿被氧化成褐铁矿和水赤铁矿,这种氧化矿石与原生矿石比较,除Cl和Fe2+含量降低外,其它元素含量变化不大。这表明,菱铁矿矿石中的C1确以可溶性氯盐存在,进入氧化带后,被地下水溶失,同时,部分Fe2+被氧化成Fe3+。
5)上部含矿围岩与下部含矿围岩中微量元素地球化学特征有差异性,表现在:下部白云岩中Ti、V含量明显增高,Ti/V比值高;而上部白云岩中Ti、V含量低,Ti/V比值<1。
6)不论沉积鲕状赤铁矿或菱铁矿,矿石中除Fe2+和M r,的含量较其围岩增高外,其他元素组成及含量均与围岩大体一致,标明两种矿石都是在与围岩相同的地质环境下形成的。
4 关于矿床成因的讨论
早先,地质人员一直认为菜园子菱铁矿矿床是热液成因的,监认为矿体受构造控制。近年来,有人认为该矿床属沉积一热液改造的菱铁矿矿床。而实际对该矿床地球化学特征的研究结果,也证明了该矿床具有沉积一热液改造的地球化学特征。
1)沉积鲕状赤铁矿矿石中除铁和锰外,其它元素组分及含量均与围岩大体一致,表明鲡状赤铁矿矿石与围岩同时沉积的地球化学特征,菜园子菱铁矿矿床的地球化学工作取得了较好结果。
2)通过矿床微量元素地球化学特征的研究,表明本区菱铁矿矿床属沉积成因,沿断裂带的后期改造作用是存在的,但是,是局部的,对整个矿床的影响不大。这一看法,对本区今后的找矿方向可能有参考意义。
3)本区大断层是成矿后的断层,使矿床受到了破坏。因而在断层带北部(下盘)出现有中泥盆统地层的地方,其中如果有菱铁矿出现,应予重视,这可能预示其南部 (上盘) 相应部位的深部可能有较好的菱铁矿矿体存在。层位的确定可利用地球化学标志。
5 结语
我国在运用矿床地球化学指导寻找勘探矿藏做出很多成功的例子,物化探所于运用化探方法寻找铁矿床的试验研究这一任务,在研究的前后约六年工作期间。先后在闽南马坑磁铁矿床、贵州菜园子菱铁矿床及新疆库姆塔格、天湖、玉山等菱铁矿、取得了一些有意义的结果,今后我们还有必要继续深入研究下去,为寻找我国丰富的矿藏资源。建设现代化强国做出更多的探索。
参考文献
[1]孙忠军.矿产地球化学调查采样密度理论初步研究[J].物探与化探, 2003.
[2]张素荣.地球化学元素空间定量组合及可视化方法研究[D].吉林大学, 2007.
地球化学异常的检查方法及效果浅析 第8篇
1.1 把肉眼见矿作为判定异常的依据
有部分地质勘查工作者, 在异常查证中常依赖于肉眼地质观察, 并把能否见到地表矿化作为肯定或否定一个异常的准则;没有认识到化探工作能把辨认矿化的直接信息能力。在黑龙江地区, 大量有待找寻的矿床因覆盖或埋藏较深或是类型特殊, 难以识别而未被发现, 在面临这一找矿难度愈来愈大的特点和任务面前, 地球化学勘查可以发挥其独特的作用并显示无比的优越性。化探异常查证的目的, 是要收集有关异常更详细的规模、形态、强度及其地质资料, 以便作进一步筛选, 挑出有找矿意义的异常进行揭露。
1.2 没有快速分析及时指导野外工作
在地质勘查中需要配备野外快速分析仪器, 以便及时取得样品分析数据, 指导探矿工程布置和做到查证异常的完整性;而在固体矿产异常查证中, 往往做得不是十分完善;有的仅凭肉眼在地表观察到的矿化迹象, 就布置探槽揭露, 甚至布置钻探工程验证;而多数情况下, 由于没有掌握异常的细节和浓集部位, 探矿工程验证, 没有达到预期的目的。特别是对肉眼不易识别的矿种, 这种事先了解矿化富集地段, 再采集化学样品的程序尤为重要。
1.3 过快缩小靶区
在山区或丘陵地区, 一般可用水系沉积物测量, 在原圈定的异常较大范围内加密取样, 以控制异常全局。存在的问题是对异常全面控制不够, 过早地把重点放在局部地段, 其结果是对异常的形态、浓集中心和分解出多少个局部异常亦无法确定, 当然对异常的找矿意义无法做出正确的评价。
1.4 化探与地质及物探工作的结合不好
在地质勘查中, 避免只考虑化探工作, 而很少考虑化探与地质工作结合的问题, 当地质工作难以深入下去, 达不到预期效果时, 就停止勘查工作, 其结果是勘查工作不了了之。
实际上地表存在异常, 有可能只是矿化, 而矿体是隐伏的, 这时应使用物探方法来了解深部矿 (化) 体的特征, 为钻探深部验证提供依据。根据矿化有利地段布置探矿工程, 并尽可能用物探方法了解深部矿化信息, 为寻找隐伏矿体提供依据, 才能在矿产勘查中取得显著的找矿效果和重大突破。
2 地球化学勘查方法
地球化学勘查是矿产勘查中一项重要的工作, 发挥化探在找矿中的作用, 是矿产勘查工作必须完成的目标和任务。在矿产勘查时, 要始终坚持“化探先行, 逐步缩小找矿靶区, 地质评价为主, 物探配合寻找隐伏矿体”的技术方法。
2.1 水系沉积物测量
由1∶20万区域化探圈定的大量异常, 要进行系统地推断解释, 筛选出具有找矿远景的异常, 开展异常查证工作。经过异常筛选和评价一般会出现两种情况:一是筛选出单个面积较大的局部异常;二是筛选出密集分布的异常带。
2.1.1 对单个局部异常的分解方法
具有找矿意义的单个局部异常, 首先采用效率高、投资少的1:5万水系沉积物测量;按4~5个/平方千米布置采样点, 样品在野外干燥后, 及时送实验室进行多元素测试分析分析, 取得分析成果及时成图, 分解局部异常, 并投入少量槽探工程, 揭露浅部矿 (化) 体。这是一种快速、有效的查证方法。
2.1.2 异常带的分解方法
区域化探异常密集分布的异常带, 同样采用效率高、投资少的1:5万水系沉积物测量方法, 水系沉积物采样密度为4~5个/平方千米样品, 采样点布置在一级水系中。样品干燥过筛后, 送实验室进行多元素测试, 选择十余种主要成矿元素和伴生元素。根据分析成果, 编制单元素和多元素异常图、剖析图;进行异常筛选和评序, 挑选出具有找矿意义的异常进行土壤测量, 放弃面积小、元素组合简单的局部异常。
2.2 土壤地球化学测量
土壤测量是在水系沉积物测量基础上进行的, 土壤测量需要开展一定面积的中、大比例尺 (1∶2.5万~1∶1万) 。土壤样品送实验室进行多元素测试分析, 分析项目一般有几种成矿元素和伴生元素。实践证明1∶5万水系沉积物测量分解的局部异常, 经过中、大比例尺土壤测量后, 可能在一个异常中又分解出几处局部异常, 或者在一个异常中出现几处规模不等的浓集中心;只有经过中、大比例尺土壤测量, 挑选最有找矿远景的异常, 进行工程揭露, 达到有效的找矿目的。
2.3 异常进一步普查
在异常详细检查的基础上, 推断有可能找到矿床的异常, 进行普查。首先在异常浓度中, 内带布置系统的地表槽探工程揭露, 槽探工程先疏后密, 至少有1~3条槽探控制异常的总体长度;根据地表见矿情况, 决定加密工程间距, 根据已发现矿体的特征确定勘探类型, 结合资源量估算要求, 确定勘探工程间距, 当布置第一个钻孔验证异常时, 需要地质、化探、物探资料的充分依据, 在综合研究的基础上确定钻孔位置。
2.4 化探中的地质工作
在水系沉积物测量时, 地质工作主要是在开展水系沉积物测量的同时进行地表观察, 了解异常区的地质特征, 包括地层分布、岩性特征、岩浆岩、断裂构造和蚀变矿化等;凡与异常有关的地质现象, 都要作相应的记录和描述, 以便在异常找矿远景评价时提供地质依据。
在土壤测量中, 开展同比例尺地质填图 (或简测) , 了解查证区的地质特征, 包括地质构造、岩浆岩、蚀变矿化及矿体的分布情况;对槽探工程进行编录、素描及取样。在进一步普查中, 应对区内新发现的地质内容, 进行补充, 基本掌握矿体的产状及分布特征, 结合物化探资料, 确定钻探验证的孔位;在此基础上, 进行综合研究, 了解矿床的规模和成因类型, 为地质普查评价提供依据。
2.5 化探测量中的物探工作
异常查证中的物探工作, 一般不进行面积性的物探测量工作, 主要是根据异常查证需要有针对性地开展物探剖面测量。例如为了解矿体的埋深和产状, 开展激电测深剖面测量;为了解可能存在的隐伏岩体, 可采用高精度磁测, 了解岩体的产出位置和接触带的分布特征。在钻探工程验证异常时, 进行井中物探测量, 了解矿体的分布特征或推断被遗漏的矿体部位等。
结语
严格按地球化学勘查要求进行工作, 采用化探先行, 逐步缩小靶区, 面中求点、点上突破的方法技术和思路;样品及时分析, 及时正确地指导探矿工程布置和化学样的合理采集, 减少盲目性;化探与地质紧密结合, 不断开展综合研究, 拓宽思路, 提高找矿意识。
参考文献
石油勘探中地球化学方面的探讨 第9篇
关键词:分子有机地球化学,石油勘探,生物标志化合物
1 有机地球化学的研究简介
二十世纪三十年代, Alfred Tteibs第一次从石油中分离出卟啉化合物, 这种结构和植物体的叶绿素-A具有非常相似的结构, 这个发现为石油的有机成因学说奠定了重要的理论基础。有机地球化学的研究不仅在地球科学、化学、生物学的这些基础的理论研究中做出了贡献, 而且对石油、煤、油页岩中生物标志物 (又称分子化石) 开展的研究方面有着重要的作用, 因此, 有机地球化学的研究对油气勘探的开发具有重要的意义。
有机地球化学包括于以下几个方面的研究:探讨有机质的形成过程及演变的模式, 包括有机质和有机碳的演变模式;探讨生物标志化合物的成因, 即分子有机地球化学的成因;探讨干酪根的结构及其性质;有机质同位素的组成分析, 分馏与成因等方面的内容。
1.1 有机质的演变
有机质的演变是生物死亡后埋于地面, 有机体便开始降解, 在此过程中经过有机大分子的热降解与聚合的过程, 并最终转化为甲烷、水、二氧化碳和石墨等无机物的演变过程。这个演变为石油有机成因的观点奠定了重要的理论基础。
1.2 有机碳的演变
有机碳演变过程是指如甲烷、二氧化碳、氨等无机物逐渐生成简单的有机化合物和一些生物大分子, 后期也就是在生物圈出现后, 这些有机质会进一步的演变。前一过程属于前生期化学演变, 由于前生期化学演化过程的研究, 使得生命科学进入到了新的阶段。而后一过程主要研究的是古生物化学领域, 但目前的开展尚不深入。
1.3 分子有机地球化学
分子有机地球化学研究是重要的理论研究, 包括石油、油页岩、煤、有机质、沉积物、水、土壤样品中检出的各类具有代表性的生物标志化合物的研究;新生物标志物的结构与成因的研究、演化过程的研究。
1.4 干酪根与煤
干酪根与煤的结构的分析与研究也是比较重要的板块, 例如通过对不同母质类型的干酪根的物理性质及其热解产物的研究, 可以探讨陆相生油理论和煤成烃的理论分析。
1.5 有机同位素的组成分析
目前, 利用有机同位素的质谱法研究有机化合物的同位素的比值是有机地球化学发展过程中的一个重要的突破, 通过同位素方面的研究, 进而可以探讨天然有机物质、天然气以及石油等重要能源的成因与演变过程
2 生物标志化合物及其分子参数
2.1 生物标志化合物
生物标志化合物是指具有明确生物学意义的有机化合物分子。石油中的生物标志化合物, 经历了从生物体到沉积有机质, 最后转化为油气这一复杂的地质、物理和化学的演化过程。
几十年来, 生物标志物被应用于探讨有机质类型和有机相、成熟度以及原油对比和油源对比。这些方面的研究在油气勘探过程中具有重要的应用价值。
生物标记物涉及到的化合物非常之多, 包括:正构烷烃、各种异构烷烃 (异构、反异构、无环异戊二烯型烷烃) 、二环倍半萜、双萜 (三环、四环) 、五环三萜 (藿烷系列、非藿烷系列) 、多萜、 (四环) 甾类、各类芳烃、含氧、含氮化合物等, 目前研究较多的为萜烷和甾烷, 即分别为五环和四环的化合物, 它在地质演化的过程中, 具有很好的稳定性, 因此又称为“地球化学化石”。在形成的过程中与石油的生物有机质密切相连。生物标志化合物的特点可简单归纳如下:
(1) 结构复杂、信息量丰富;
(2) 既具继承性, 又具变异性;
(3) 特征的立体化学结构;
(4) 丰度低, 种类多, 分布广:
(5) 某些生物标志物具有很好的专一性。
2.2 分子参数
2.2.1 有机质成熟度参数
有机质成熟度参数是指通过生物标志化合物立体异构物的比值, 来确定有机质的成熟度, 是以分子参数来表示的。通过研究分析, 随着有机质深度的增加、温度以及压力的增加, 使得生物标志化合物的构型具有一定规律性的变化。
2.2.2 油源对比参数
油源对比参数的研究对石油勘探具有的重要意义, 通过油源对比, 可确定某个区域中的油藏是来源于一个共同的母岩, 还是来自两个或几个不同时代的生油岩。因而, 通过油源对比的分析可以正确的评价油气资源, 进而探讨油气形成的过程以及油气可能运移的相关途径, 从而可以提高石油勘探的效率。
2.2.3 有机质的类型
目前的研究分析通常采用通过有机质不同的类型, 来评价生油的潜力。生物标记物是从生命体演变下来的, 具有稳定性, 即具有较稳定的碳骨架结构, 反映了生物--生油岩原油之间的密切关系, 除此之外也反映了其原始生物的特殊信息。
3 生物标志化合物的应用
3.1 在有机质的来源分析中的应用
决定生油潜能的关键在于生油岩的优劣, 而有机质则决定了生油岩的生烃能力, 因此有机质的来源的分析具有重要的研究意义。
许多生物标志化合物都有特定的来源, 这使它们成为示踪生物输入的有效指标。例如可以指示高等植物、水生生物、和菌类等的生源, 除了可用于标志有机质的生源之外, 还可以间接或直接用于判识有机质的类型。
3.2 作为沉积环境的指示
不同类型的有机质、不同的沉积环境都会有不同的生物标志化合物, 因此通过分析可作为沉积环境的指示。例如:高丰度的C35升藿烷一般与海相的碳酸盐岩或蒸发盐岩有关;重排甾烷的高含量可能指示酸性环境 (但也可能与热成熟演化有关) 。
3.3 作为油气源对比的指标
不同生物输入、不同沉积环境、不同岩性、不同时代就使得生物标志化合物具有不同的特征, 其应用最广、最为有效的即是油、气、源对比指标, 因此。生物标志物在油源对比中愈加显示出它的不可替代的作用。通过以利用原油中生物标志物的特征, 将原油分类, 相互对比以确定油--油和油--源之间的联系。
3.4 原油生物降解中的评价
由于不同的生物标志化合物对微生物降解具有不同的抵抗能力, 这使得它成为描述原油经历微生物降解过程及程度的最佳指标。
4 结论
有机地球化学主要研究内容有有机质的组成, 结构和性质, 以及它们在地质体中的分布, 转化和参与地质营力的作用等。上述论文中主要对生物标识化合物展开了分析研究, 虽然生物标志物的作用有限, 仅是揭示了某些地质形成过程的特征, 但是在石油的勘探和开发中的作用是不可忽略的, 值得研究工作者进一步的探讨。
参考文献
[1]陈建逾.生物标志物地球化学的新进展[J].地质科技情报, 1995, (1)







