隐伏地质体与断裂的地气场研究

本项目拟在模型研究的基础上，以马脑壳金矿、大厂锡矿以及四川康定和西藏林芝的两处水利工程选址靶区为地气场研究对象，同时利用积累式和快速地气采样，配合中子活化和等离子质谱等现代高灵敏度分析技术，提取地气场信息。结合以往工作中积累的10个不同地区的地气场数据，研究地气场中多种元素浓度在空间上的分布规律，确定其与隐伏地质体种类和位置的关联关系。对工作区内的潜在隐伏地质体进行解译，并通过工程验证对解译效果进行评价，旨在研究建立一套通过地气场解译深部地质体的基本模式，为深部地质环境研究和隐伏矿产资源开发提供帮助。.本项目将利用广西大厂锡矿已有不同标高水平坑道的特殊实验环境，首次研究地气场在纵深空间上的分布规律，探求地气场与矿体位置的关联关系。项目另一处创新在于通过模型实验、对比新老程度和活动性不同的隐伏断裂上的地气场信息，研究利用地气信息判断隐伏断裂活动性。

研究地气物质的迁移机制与规律，并在此基础上研究并掌握隐伏矿体或断裂引起的地气异常场的元素组合特征（元素组合规律、统计特征及稀土元素特征）、异常分布特征（与矿体的空间关联关系），对完善地气法理论，并最终建立有效的隐伏金属矿与断裂的地气勘查技术体系具有十分重要的作用。.通过铅锌矿地气模型模拟研究了地气流作用下，成矿元素及围岩中多种元素的迁移现象及规律。实验结果表明：铅锌矿的成矿元素Pb、Zn因迁出率大，伴生元素Cu、Mo、Au因迁出比大，可以在矿体上方形成易识别的地气异常，适合作为指矿元素。围岩对矿体中元素迁移存在复杂影响，但不会掩盖指矿元素形成的地气异常。.在模型研究的基础上，以川西北马脑壳金矿、粤北仁化隐伏花岗岩铀矿、桂北大厂地区隐伏锌铜矿、湘南黄沙坪铅锌矿、湘南桂阳地区骑田岭岩体为对象，通过不同矿种的矿体上方的地气探测实验研究，对矿致地气异常场进行了系统研究。结果表明，矿致地气异常场具有以下特征：隐伏金属矿正上方均有成矿主元素及一批共（伴）生元素形成的地气异常；异常区稀土分布规律与同类型矿石相似；异常随矿体埋深增大，其幅度不是降低而是增大；地气法探测隐伏金属矿的有效深度可以达到千米尺度；地气测量捕获的是地下深部信息，地表污染不会对地气测量产生影响。.而以四川康定雅拉河地区、泸定二郎山地区、西藏米林与玉松地区地质工程中获取的地气探测断裂资料表明，与隐伏矿体的地气异常场相比，断裂形成的地气异常场的元素组成要丰富得多，与地气场背景区的元素组成差别不大，在测量剖面上表现为十到二十余种元素同时在断层经过的上方出现异常。在以ICP-MS分析技术为基础的条件下，能够反映断裂构造地气异常场的典型元素包括Cu、Zn、Pb、Mn、Ni、Sr、Cr、Li、Sc、Y、Co、Rb、Cd、As、Mo、Zr、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Dy、Yb。在断裂垂直投影位置会出现一定宽度的地气多元素浓度异常区，而沿同一断裂带布置多条地气测量剖面时，会获得明显的地气异常带，异常带的位置和走向与断裂带有较好的对应关系。.除系统研究了隐伏矿体与断裂的地气场特征外，还对提高地气信息探测灵敏度与可靠性的方法技术进行了研究，并将前述工作的研究成果应用于国家铀、铅锌等多金属矿勘查，以及多个国家地质工程项目中的断裂评价，取得良好的效果。