化探负异常及应用

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刘先生的地质新浪博客

一、前言

在地球化学勘查中经常出现某种元素的负异常，在化探找矿评价中，不仅要重视正异常，同时要关注负异常，特别是利用正异常与负异常的比值进行二次解译，可能会有不错的效果。

二、概念

化探负异常：元素含量显著低于背景值的异常。

计算方法：与正异常相反，它的异常上限一般用减去背景平均值的二倍或三倍标准差来确定，凡低于此值的均为负异常。

形成机理：元素从原岩或某一环境中被带出，往往可以形成显著低于背景的负异常，其实质是成矿作用形成的地球化学亏损地带所呈现的异常。

根据柯尔仁斯基的交代理论，造岩组分在黄铁绢英岩化交代过程中由惰性组分转变为活动性组分的顺序为H₂O、CO₂、S、O₂、K、Ca、Na、Si、Mg、Fe、Al。常量元素对微量元素的迁移成晕具有控制作用。许多研究成果表明，在矿化、蚀变过程中不仅有常量元素的带入、带出，而且也伴随有微量元素的带入、带出。

地球化学负异常可作为定量评价矿质来源的依据。一个完全由地层、岩石提供矿质而形成的工业矿床， 负异常区活化转移出来的金属量应该等于矿床的工业矿体和原生晕中该金属量之和。

三、负异常特征

1、正异常的元素组合一般是成矿元素及其主要伴生元素等在成矿成晕过程中带入富集的元素。负异常与正异常不同，成矿元素由于从围岩中被萃取而亏损，在围岩中形成负异常。

2、当成矿物质是由围岩直接提供时，主要成矿元素在矿化发育处形成正异常，而在正异常外围就会形成共轭的负异常。一般与成矿元素的正异常在空间上相吻合，可反映矿床存在的位置。如果元素活化转移再沉淀富集，可在负异常外侧形成正异常。

3、非成矿元素（一些亲铁元素和亲石元素等）在成矿成晕过程中被带出，在矿体、矿床中形成负异常。非成矿元素的负异常，则与主要成矿元素的正异常在空问上相吻合，因而可反映矿体存在的空问位置。

4、与正异常相比，负异常的指示元素含量变化幅度和异常强度较小，浓度分带也不租明显。

5、矿床负异常与正异常是在同一成矿成晕作用过程中形成的。和正异常一样，负异常不仅能够对出露矿床有指示意义，而且对盲矿床也有指示意义。负异常组分的含量降低方向，可指示矿体存在的方向。

6、矿体负异常的分布、形态与正异常相似，主要受矿体形态、产状的控制。当成矿元素及主要伴生元素是由矿体围岩直接提供时，在矿体上、下盘围岩中可形成共轭的负异常。

四、二次解译

利用正异常与负异常的比值进行二次解译，可以很好地反映矿体的位置。

北方某铜矿普查，完成了1/2.5万化探与1/1万的激电测量。

地层：志留系片理化安山岩、斜长角闪片岩，与白垩系粉砂岩夹红色砂岩、砾 、石膏。

侵入岩：华力西期的石英闪长岩，与石英二长闪长岩，及闪长玢岩脉。

化探解译：化探中，Cu、Mo为正异常，W、Sn为负异常，本人利用(Cu×Mo)/(W×Sn)的累乘比值进行二次解译，圈定出完整的异常形态（图1）。

验证：槽中见到铜钼矿体。 

图1    化探异常图

五、实例

文中引用朴寿成等《地球化学负异常及其找矿意义》（地质与勘探，1996）中的实例。

据广东银岩斑岩锡矿床的研究，该矿床地表广泛发育Sn、W 、Mo、Bi等元素的正异常和Ba、Sr、V、Co、Ni等负异常，其正、负异常中心均位于隐伏含矿斑岩体(距地表约100m 探)的上部，可指示深部盲矿床的存在。由于元素括化转移过程中活动性的差异，所形成的负异常在规模和空间分布上均有一定差异。根据负异常的规模太小可排出分带序列（从大到小)为Sr、V—Co—Ba。

Ba、Sr、V、Ni、Co等元素的含量变化规律与主要成矿元素Sn相反，从围岩到含矿岩体方向含量逐渐降低，其含量降低方向可以指示矿体存在的方向（下图）。

图2     化探剖面图

参考文献

朴寿成，刘树田.地球化学负异常及其找矿意义[J].地质与勘探，1996，(2):46-50。