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《勘查地球化學》考試A卷及答案

一、名詞對解釋與異同比較(30分,任選6個)
變異系數與襯度系數
變異系數:地球化學指標的均方差相對于均值的變化程度,即CV=S/X*100%;后者是異常清晰度的度量,目前有多種表示方法:異常均值相對異常下限或背景值的百分比;異常峰值與異常下限的比值等三種。前者反映了數據的相對離散程度,該值較大時也可表現出較大的襯度系數。
表生環境與內生環境
表生環境:指有充分的氧、二氧化碳、水等能自由參與、常溫恒壓、開放體系,并有生物作用參與的地表或近地表環境,包括巖石圈表層、土壤圈、水圈、大氣圈、生物圈等環境;內生環境則與之相反是一種高溫、高壓、還原的環境,流體活動受限。
同生碎屑異常與后生異常
同生碎屑異常:巖石在地表以物理風化為主時,其風化后形成的土壤中碎屑礦物與巖石的化學組成并沒有發生明顯改變所形成的異常;后生異常可以發育在任何介質中。形成異常的物質通常已經在活動相(水溶液、氣體、植物體及大氣搬運的質點)中遷移了或遠或近的距離,而在異常地點沉積下來。
上移水成異常與側移水成異常
上移水成異常:土壤中的呈溶解態的離子在毛細管作用下,由深部向地表遷移,在土壤中形成的次生異常;金屬元素被地下水溶解并隨著遷移很遠的距離,在某種沉淀障上析出,這就形成了側移的水成異常。
地球化學背景與異常
地球化學背景;指未受礦化影響或無明顯的人為污染的地區為背景區,在背景區內某個地球化學指標的數值特征即為背景值。與背景相對存在就是異常區,空間上如礦化地區及受到明顯人為污染地區,我們常把高于背景上限的或低于背景上限的范圍為異常。
機械分散流與鹽分散流
前者以物理風化作用形成的碎屑流為主,后者為巖屑在水介質中搬運過程溶解形成的可溶性的離子或分子為鹽分散流
原生暈與次生暈:前者的賦存介質主要為巖石,而后者的賦存介質為巖石的次生產物如土壤、水系沉積物、水中可溶性物質及生物地球化學異常等。
非屏障植物與屏障植物
非屏障植物:指植物中某元素的含量與下伏土壤中該元素的含量(可溶解吸收部分)呈線性相關,具有該元素的極大的富集能力(大于300倍)的植物。對礦產勘查來說是最優選擇的種屬。
二、是非判斷(對-√,錯-×,不一定-O)(10分)
1、背景區就是沒有受到人為污染的地區(O )
2、屏障植物是地植物異常中指示較好的指示植物(× );
3、水系沉積物的地球化學異常形態是線狀的(O )
4、元素平均含量相同的兩個地質體具有同源性(O )
5、原生暈就是賦存于巖石中的地球化學異常(√)
6、疊加暈和多建造暈具有相同的成暈成礦過程(× )
7、按勒斯特水系分級規劃,一個二級水系與兩個一級水系合并后屬三級水系( ×)
8、成礦作用可以造成比礦體大得多的原生暈(O )
9、礦體穿越潛水面時會表現季節性的水化學異常(× )
10、軸向分帶是原生暈空間分帶的重要類型之一(× )
三、論述題(60分)
1、請簡述原生暈分帶特征及找礦意義。(10分)

2、運用所學知識,請對金屬硫化物礦床的化探方法進行總結和歸納,并簡要說明所用方法的依據(20分)
答題要點:化探中對金屬硫化物礦床研究較多,且多為熱液礦床,主要的化探方法如下:
巖石地球化學測量:熱液礦床在形成過程中除形成礦體外,在圍巖中留下比礦體大得多的原生暈。原生暈一般在礦體及圍巖中具有良好的分帶性,這種分帶性使得我們確定礦體的類型、指導勘探工作,預測深部礦體等。原生暈最完整地保留了成礦的相關信息,也是構成表生地球化學異常的基礎。
土壤地球化學測量:巖石在地表風化后形成土壤地球化學異常,可分為同生碎屑異常及后生異常。對于熱液礦床,土壤測量既可用于區域化探,又可用于化探普查到詳查等每一個階段,是一種重要的常規化探方法。
水系沉積物地球化學測量:水系沉積物地球化學異常,作為化區域化探的首選方法,從異常形成機制可分為機械分散流和化學分散流。主要用于區域化探及普查階段,可有效地識別、不易遺漏異常。
水文地球化學測量:熱液礦床多為金屬硫化物礦床,其在地表發生氧化反應、電化學溶解、生物作用等均可形成水文地球化學異常。
氣體地球化學測量:以汞氣、He氣、Rn氣、含硫氣體測量為主,具有較好的發展前景。從汞氣異常的形成機制來看,在熱液礦床的周圍介質及上覆土壤中一般均會發育汞氣異常。因而這是一種很有前景的化探方法。
生物地球化學測量:利用生物(植物)地球化學異常與礦的關系來發現礦體分布。另可借助遙感技術,可在更大的區域內找礦。
3、影響土壤地球化學異常的主要因素及常規土壤測量的技術要點。(10分)
答題要點:分同生碎屑異常及后生異常兩種,前者主要以物理風化作用形成的碎屑,形成會受地形坡向坡度、植被等因素的影響而可發生一定的位移。后者是次生作用的產物,主要是受化學風化形成,受表生景觀條件制約,以降雨、氣候、運積物性質及粒度,取樣層等因素影響。因此,在土壤測量中要通過方法試驗來選項擇合適的條件,如取樣的層位、粒度,取樣密度,并詳細記錄土壤的性質及受人類干擾程度。
4、簡述背景值在勘查地球化學中的研究意義及常用計算方法。(10分)
答題要點:背景值的概念及研究意義:
       1.判斷特殊地球化學過程
       2.衡量研究區化學元素富集或貧化的程度
       3.作為選擇分析方法靈敏度的依據
       4.作為礦產資源評價預測的依據
在化探中常用剔除不符合正態分布的異常值后求得的均值加減兩倍方差的計算法,也有直觀經驗的作圖法,如概率格紙法等。
5、簡述勘查地球化學中找礦思路(或依據)及工作程序。(10分)
答題要點:對地球化學聲場的系統調查來建立地化異常與礦的相互關系來找礦的思路。工作程序如下:工作設計,樣品布局,樣品采集,加工、測試、解釋和評價報告編寫等。另外,從工作性質及范圍可分為區域化探,普查、詳查等三個階段,每一階段可選不同的化探方法來實施。
《勘查地球化學》考試B卷及答案
一、名詞對解釋與異同比較(30分,任選6個)
機械分散流與鹽分散流
前者以物理風化作用形成的碎屑流為主,后者為巖屑在水介質中搬運過程溶解形成的可溶性的離子或分子為鹽分散流
空間分帶與成因分帶
這是原生暈的兩種分類方式,前者以現代方位來觀察原生暈的形態,分垂直分帶和水平分帶,后者考慮熱液成礦過程及地質體產狀等具有成因意義,分軸向、縱向及橫向分帶等三種
相容元素與不相容元素
總分配系數大于1的元素為相容元素,而其小于1為不相容元素,即元素在固液兩相間傾向于后期流體相中富集的元素。
面金屬量與線金屬量
以面或線進行面積分或線積分就是面金屬量、線金屬量,二者具有總量的意義,可用于評價礦化規模及強度等。
變異系數與襯度系數
變異系數:地球化學指標的均方差相對于均值的變化程度,即CV=S/X*100%;后者是異常清晰度的度量,目前有多種表示方法:異常均值相對異常下限或背景值的百分比;異常峰值與異常下限的比值等三種。前者反映了數據的相對離散程度,該值較大時也可表現出較大的襯度系數。
原生暈與次生暈:
前者的賦存介質主要為巖石,而后者的賦存介質為巖石的次生產物如土壤、水系沉積物、水中可溶性物質及生物地球化學異常等。
非屏障植物與屏障植物
非屏障植物:指植物中某元素的含量與下伏土壤中該元素的含量(可溶解吸收部分)呈線性相關,具有該元素的極大的富集能力(大于300倍)的植物。對礦產勘查來說是最優選擇的種屬。
同生碎屑異常與后生異常
同生碎屑異常:巖石在地表以物理風化為主時,其風化后形成的土壤中碎屑礦物與巖石的化學組成并沒有發生明顯改變所形成的異常;后生異常可以發育在任何介質中。形成異常的物質通常已經在活動相(水溶液、氣體、植物體及大氣搬運的質點)中遷移了或遠或近的距離,而在異常地點沉積下來。
地球化學背景與異常
地球化學背景;指未受礦化影響或無明顯的人為污染的地區為背景區,在背景區內某個地球化學指標的數值特征即為背景值。與背景相對存在就是異常區,空間上如礦化地區及受到明顯人為污染地區,我們常把高于背景上限的或低于背景上限的范圍為異常。
表生環境與內生環境
表生環境:指有充分的氧、二氧化碳、水等能自由參與、常溫恒壓、開放體系,并有生物作用參與的地表或近地表環境,包括巖石圈表層、土壤圈、水圈、大氣圈、生物圈等環境;內生環境則與之相反是一種高溫、高壓、還原的環境,流體活動受限。
上移水成異常與側移水成異常
上移水成異常:土壤中的呈溶解態的離子在毛細管作用下,由深部向地表遷移,在土壤中形成的次生異常;金屬元素被地下水溶解并隨著遷移很遠的距離,在某種沉淀障上析出,這就形成了側移的水成異常。
二、是非判斷(對-√,錯-×,不一定-O)(10分)
1、堿性障多發育于強蒸發的沙漠地區(√ )
2、灰巖風化殼具有良好的ABC分層現象( ×)
3、原生暈呈現同心圓狀圍繞著礦體分布(O )
4、水系沉積物的地球化學異常形態是線狀的(O )
5、礦體位于潛水面之上時會表現季節性的水化學異常(√ )
6、原生暈就是賦存于巖石中的地球化學異常(√ )
7、元素平均含量相同的兩個地質體具有同源性( O)
8、土壤測量是區域化探的首選方法(× )
9、成礦作用可以造成比礦體大得多的原生暈(O )
10、B層是土壤測量的最好取樣層位(× )
三、論述題(60分)
1、隨著找礦難度的加大,深部的隱伏礦、盲礦相關的勘探技術正受到更多的重視。請列出化探中尋找深部的隱伏礦、盲礦相關的勘探技術及技術要點。(20分)
答題要點:在不同景觀條件下,可按下列方法進行。
1)在基巖出露區或人工出露良好時用巖石地球化學測量:熱液礦床在形成過程中除形成礦體外,在圍巖留下比礦體大得多的原生暈。原生暈一般在礦體及圍巖中具有良好的分帶性,尤其是軸向分帶,這些分帶性使得我們確定礦體的類型、指導勘探工作,預測深部礦體等。原生暈最完整地保留了成礦的相關信息,也是構成表生地球化學異常的基礎。
2)在覆蓋區,深部隱伏礦可以通過某種形式到達地表,形成各種異常,如土壤球化學異常、水化學異常、氣體地球化學異常、生物地球化學異常及地氣異常;
主要化探主法:
A、常規方法:
土壤地球化學測量:全量+冷提取
B、非常規方法:水文地球化學測量:氣體地球化學測量:生物地球化學測量:地氣測量:
土壤地球化學測量:巖石在地表風化后形成土壤地球化學異常,可分為同生碎屑異常及后生異常。后生異常中的上移水成異常可反映出深部礦體的信息。實踐中采用活動態金屬測量等辦法進行。
水系沉積物地球化學測量:水系沉積物地球化學異常,作為化區域化探的首選方法,可分為機械分散流和化學分散流。對區圈定大的成礦帶是一種較好的化探方法。
水文地球化學測量:熱液礦床多為金屬硫化物礦床,其在地表發生氧化反應、電化學溶解、生物作用等均可形成水文地球化學異常。這些異常多來自深部礦體,故也是深部礦體的可選方法之一。
氣體地球化學測量:以汞氣、He氣、Rn氣、含硫氣體測量為主,具有較好的發展前景。由于氣體具有很強的穿透性,對探測深部礦體非常有利。
2、水系沉積物異常發育的有利條件及該方法的主要技術要點。(10分)
答題要點:有利條件:1、地形有一定切割;2、水系發育。影響因素主要有礦體位置與水系的空間關系、采樣季節、地點、采樣粒度等會影響到異常的發育。因此,該方法盡管簡單,也應進行粒度試驗、采樣時間、采樣距離、選擇標示元素等相關測試工作,并盡可能回避人為活動的干擾。

3、原生暈軸向分帶序列如何確定?(10分)
答題要點:有四種方法:
直觀經驗對比法:元素在剖面上的濃集中心及開口方向來確定
分帶性襯度系數法:利用上截面與最下截面線金屬量的比值大小來確定
分帶指數法:同一中段的線金屬量標準化后得到分帶指數;對于兩種情形要引入分帶指數變異性指數及變異性指數梯度差來進一步確定。
濃集中心法:對同一元素的線金屬量標準化后得到濃集系數;對于兩種情形要引入濃集系數變異指數及變異性指數差來進一步確定。
4、試闡明地質體中元素含量概率分布特征及在地球化學找礦中的實際應用。(10分)
答題要點:維斯捷里斯(V.B.Visteeius.1960)認為,單一地球化學過程所形成的地質體,元素含量服從正態分布,由數個地球化學作用過程疊加所形成的復合地質體中元素含量偏離正態分布,并且多為正偏分布(其中有些服從對數正態分布)。他將這一結論稱為“地球化學過程的基本定律”。
總結已有的元素含量分布型式研究資料,可以概括為:1.單一地球化學作用所形成的單一地質體,化學元素含量服從正態分布。2.由兩個以上地球化學作用疊加形成的復合地質體中,化學元素含量偏離正態分布。但兩個u值相差不大的正態母體的疊加,元素含量分布仍服從正態分布或近似正態分布。3.一般情況下,常量元素服從正態分布,微量元素服從對數正態分布(因為勘查地球化學研究區經常遭受后期礦化作用疊加)。4.結合在多種礦物中的元素服從正態分布,如基本造巖元素和親石分散元素,象Ga、V等元素。而結合在一、兩種礦物中的元素呈對數正態分布,如花崗巖中的Pb、Zn元素常以硫化物獨立存在。5.通過擴散作用形成的元素含量對數正態分布,而通過對流混勻作用形成的元素含量服從正態分布
在此基礎上,於崇文教授進一步提出用地質體中元素含量的總體平均值(M)與初始本底豐度值(A)之比作為后期疊加強度系數,以反映該地質體遭受后期各種地球化學作用(包括成礦作用)疊加影響的強度。
研究地質體中元素含量分布型式的意義:
①可以認識所研究的地質體經受地質改造作用過程的情況,了解該地區地質作用過程,為礦產勘查提供依據。一般來說,成礦作用總是出現在地質構造復雜,地質作用多次疊加的地區。因此,不服從正態分布的地質體,才具有找礦前提,特別是M/A(疊加強度比值)越大,疊加強度越強的地質體更是找礦有利的對象。
②可以對兩個地質體的地球化學特征進行對比,以判斷兩個地質體的相似性,即分布型式相同,參數相近似的兩個地質體可能具有同源性或相似性。
③在地球化學勘查中,為確定背景值和異常下限提供了計算的理論依據和具體的計算方法。
④對某一具體研究母體,知道某元素含量的概率分布型式后,可以預知某一含量的概率,了解該樣點的地質意義。
5.試述汞氣測量的影響因素及其在勘查地球化學中的應用前景。(10分)
答題要點:影響因素:氣候、降水、土壤發育程度、地質構造(斷裂發育)、捕汞設備,測試設備,汞氣測量在金屬礦床、石油、地熱、地震、火山活動等很多方面都有成功的例子。是一種很有前景的測試方法。汞氣可在多種情形下由固態向原子汞方向發展,并具有較強的揮發性和穿透性是它應用廣泛的基礎和前提。
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