高溫高壓地球化學平衡

高溫高壓地球化學平衡

通過系統採集岩石圈、水圈和大氣圈中氣體樣品,分析氣體的化學成分和其他地球化學特徵,發現氣體異常,以達到礦產勘查等目的的地球化學勘查方法。

概述

通過系統採集岩石圈、水圈和大氣圈中氣體樣品,分析氣體的化學成分和其他地球化學特徵,發現氣體異常,以達到礦產勘查等目的的地球化學勘查方法。始於1929年,以烴氣測量圈定含油氣地段開始。到了40~50年代,逐漸建立起一套比較系統的方法基礎理論(見油氣化探)。其後,人們在金屬礦床上方亦發現有各種氣體的異常

特點

它可以存在於近地面的空氣中,也可以存在於岸石或土壤的空隙內。氣體分散暈是指氣體自濃度最高的產源向地表、下大氣層及周圍介質分散的一種地球化學異常模式。與其他地球化學分散暈在性質上顯著不同之處是,氣體分散暈是一種動態體系。這是由於在暈中氣體的補給與逸散,吸附與解吸,溶解與脫氣之間通常保持著動態平衡狀態。一旦有某些因素髮生改變,如氣源衰竭或氣壓下降、氣溫上升等,氣體測量的結果常不會重現,在大多數情況下只能保持異常的存在。

測量方法

 根據不同的採樣介質,可將氣體地球化學測量劃分為以下4種方法:①大氣測量。主要採集近地表大氣,研究其中有關的氣體組分的濃度及其空間分布特徵,由此追索氣源。②壤中氣測量。系統採集保留在土壤礦物顆粒之間孔隙中的自由氣體,或被礦物顆粒表面吸留的呈疏鬆結合狀態的氣體,研究其有關氣體組分。③岩石氣測量。研究保存在岩石結晶面之間或內部各種孔隙(如氣液包裹體)中的氣體分散暈,藉以追索盲礦體。④水中(溶解)氣測量。研究溶解於水中的有關氣體分散暈,藉以評價或圈定含礦遠景區、段。

為適應氣體異常的特點,多年來不斷地改進了測量技術,發展了一些較好的氣體測量方法。①深部氣體測量法。主要是加大採樣深度到6~20米或更深,使採樣層位穿過生物活動最強烈的表層。由於深部受地表氣象因素的影響可以忽略不計,測量的結果穩定而可靠,但其成本高、效率低。②土壤吸附氣測量法。系統採集土壤樣品,利用真空,加熱或稀酸使被吸附(留)在土壤顆粒表面的氣體解脫出來。這種測量的結果較壤中氣測量更穩定,是使用較普遍的方法之一。③累積式氣體測量法。將選擇性的或通用的氣體吸附劑埋入地下一段時間後,再取出分析。由於吸附劑的吸附效率較粘土礦物高,且不受不同採樣點上土壤組成變化的影響,因此可以取得更好的效果。由於埋放時間不能太長,回收時還需增加勞動量,一般比較適用於較大比例尺的詳查。④多指標氣體測量法。採用多指標分析儀器(如氣相色譜儀,質譜儀等)或聯測技術(如將測氡儀與測汞儀聯用等),往往可同時得到數種至數十種指標的數據。它通常與累積式測量結合使用,並採用多元統計方法進行數據處理,有效地排除各種干擾,取得有用信息。⑤地氣測量。其原理是來自深源的各種氣體,呈顯微氣泡在水中向上遷移,經過礦化帶時,可攜帶少量與礦有關的元素組分直至地表。可捕集氣體,用極靈敏的分析方法測出Cu、Pb、Zn、As甚至Au等的異常。這種新的氣體地球化學測量方法很有發展前景。

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