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1、热磁技术及其在勘查地球化学中的应用前景第34卷第2期2010年4月物探与化探GEOPHYSICAL&GEOCHEMICALEXPLORATIONVo1.34,No.2Apr,2010热磁技术及其在勘查地球化学中的应用前景胡树起(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊065000)摘要:通过热磁技术特性分析,指出热磁组分并不完全等同于铁锰氧化物,同时从确定矿床有效指示元素组合,判断次生异常性质及在厚覆盖区寻找隐伏矿等几方面展望了热磁技术在勘查地球化学中的应用前景,介绍了热磁技术实验的初步成果.关键词:热磁组分;铁锰氧化物;有效指示元素组合;次生异常性质;隐伏矿中图分类号:P6
2、32文献标识码:A文章编号:1000—8918(2010)02—0198—04热磁技术是前苏联波戈留波夫A.H.等人在20世纪70年代提出的一种偏提取技术,主要应用于常规化探方法效果不佳的厚层覆盖区,曾取得良好的找矿效果.近年来,随着铁锰氧化物相态分析技术的成熟与发展,热磁技术的应用鲜有报导,国内这方面的研究开展得更少,1992年有色总公司北京矿产地质研究所在化探寻找隐伏矿方法研究中,引入了热磁技术,试验取得初步成果,显示出在找寻隐伏矿方面具有良好的前景¨.分析认为,热磁组分并不完全等同于铁锰氧化物,热磁技术本身的特点,就目前化探存在的一些焦点或难点问题(如次生异常性质判别,同类型矿床指示元素
3、组合的普适性问题等),或许能提供一种新的解决方案.随着我国矿业开发的不断深入,矿产资源勘查难度日趋增大,有必要进一步加强这方面的研究工作,在借鉴完善已有方法技术的基础上,充分发掘其在覆盖区找矿中的实用价值,努力拓宽其在勘查地球化学中的应用范围,以期有新发展.1热磁技术原理许多研究者指出,各种类型的成矿元素与铁锰(氢)氧化物关系密切,后者是前者的浓集矿物,而土壤中铁,锰(氢)氧化物普遍存在,由于带有不同电荷常常凝结在一起,通过分析土壤中铁锰(氢)氧化物中的成矿元素,可明显提高地球化学异常的衬度I4].热磁技术便是基于这一原理,将土壤样品在还原条件下焙烧,使之还原为磁性矿物,再用磁选方法提取这些矿
4、物,分析一系列元素,从而达到找隐伏矿的目的.因为土壤中铁锰(氢)氧化物多数为非晶质,比磁化系数很低,经过加热转变为较强磁性的晶质铁锰氧化物,比磁化系数大为提高,这时原来被铁锰(氢)氧化物吸留的元素仍以原来的空间分布状态存在,利用磁选方法可将铁锰氧化物富集一倍至几倍,然后进行分析,从而强化了异常信息.热磁技术的核心价值,或者说最基本问题是对铁锰氧化物的提取,我们的研究将在此基础上对这一观点做进一步阐述及补充修正.2热磁技术特性最初,热磁技术的开发利用主要服务于厚层覆盖区找矿,前苏联成功将这种方法应用于生产之中.随着铁锰氧化物相态分析技术的发展与应用,热磁技术逐渐被取而代之.研究认为,热磁技术作为
5、一种找矿方法,对解决目前化探中存在的一些焦点或难点问题,仍具可借鉴性.铁锰氧化物相态分析目前在地球化学找矿中应用较多,但有些问题一直还没有确切的结论.例如,诺兰根据多元素相关分析,把元素按铁锰氧化物的吸附特性分为5类:(1)不被铁锰氧化物吸附的元素——B,Cr,K,Mg,Rb,Sc,Ti,V及Zr;(2)可能不被铁锰氧化物吸附的元素——Ag,Be,Ca,Ga,La,Sb及Y;(3)被铁锰氧化物微弱吸附的元素——cu,Mo,Pb及Sr;收稿日期:2009—06—25基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(AS2007J01)2期胡树起:热磁技术及其在勘查地球化学中的应用前景
6、?199?(4)被铁锰氧化物吸附的元素——Ba,Cd,Ni,rre及Zn;(5)被铁锰氧化物强烈吸附的元素——As及In.杨春华研究认为:被铁锰氧化物吸附的元素SbPbCdNiCoZnCuCrBaAg,NbVLi,Be,Mo,Sm,Gd,Y,Yb,Sc,W,Dy,La及Nd,其中前4个元素富集较强;不被铁锰氧化物吸附的元素有Al,Ca,Mg,K,P,Ga,Ti,Sr,Th,Zr,Sn,Bi等.从以上可以看出,不同工作者研究的结果,有些元素出入较大,有些还不确定,这很可能是所用的样品与试验条件不同造成的,但在一定程度上,还是能够反映出某种共性.比如,sn不被铁锰氧化物吸附,Ag,Mo仅微弱吸附或
7、不吸附,zn,cd则吸附量较大.这样看来,如果单纯进行铁锰氧化物相态分析,Sn异常可能会被遗漏,Ag,Mo异常反而会弱化.2O世纪7O年代,美国地质调查所在进行混合介质地球化学测量时发现,重砂的非磁性部分与w,sn,M0,Pb,cu,sb,Bi,等关系密切,其代表性非磁性重矿物载体分别有白钨矿,锡石,钼铅矿,黄铁矿等,结合铁锰氧化物的吸附特性,这些元素也大多处于不被吸附或弱吸附之列.在地球化学普查
