气体测量

气体测量是隐伏矿地球化学勘查中最重要的方法和技术。主要包括汞蒸气测量、氡及其子体测量、地气测量、氦气测量、二氧化碳测量、二氧化硫测量和硫化氢测量。在汞蒸气、氡及其子体的测量方面进行了深入的研究。目前,我国已经建立了比较成熟的方法和技术体系,对寻找隐伏矿起到了一定的作用。地气测量在中国已经开展了30多年。目前,异常形成机理和方法技术研究已取得一定进展,显示出良好的发展前景。由于其他测量方法的检出限不能满足找矿的需要,相应的研究工作基本处于停滞状态。

(1)汞蒸气测量

汞蒸气测量是目前比较成熟的气体测量方法。其应用领域主要是隐伏固体金属矿产勘查、油气资源勘查、隐伏和活动断层勘查、地震预测研究、生态环境质量调查、地方病防治调查等领域。汞蒸气测量的方法和技术在20世纪80年代成熟,目前仍在使用。10多年的近期进展主要体现在气体测汞仪器的研制和汞通量观测方法的研究。

(2)氡及其子体的测量

氡是一种惰性气体,氡元素有三种同位素:222Rn、220Rn、219Rn,分别是238U、231和235U衰变系的子体。通常意义上的氡是指222Rn。氡测量的主要应用领域是资源勘探、断裂构造活动调查(地震预警研究)和生态环境调查。根据测量原理的不同,可以划分出多种测氡方法。常用的测氡方法有电离室法、闪烁室法、双滤膜法、气球法、静电收集法、固体径迹法、热释光法、活性炭被动吸附法和驻极体测氡法。根据测量方法的不同,可分为瞬时、连续和累积测量方法;根据取样后测量时间和方法的不同,可分为三点法、三段法、五段法和α谱法。这些方法各有利弊。在实际应用中,需要根据调查目的和调查地区的自然条件,选择最佳方法进行调查。近十年来,测氡仪的研制进展甚微,大部分仍在使用80年代定型的各种测氡仪。大多数研究工作集中在不同自然地理条件和不同测量方法下影响氡测量准确度和精度的因素。

(3)地气测量

20世纪80年代,瑞典兰德大学物理系的Kristiansson博士和波利登矿业公司勘探部的Malmqvist博士提出了地气的概念和地气流动垂直输运地下物质组分的假说,并基于上述认识提出和发展了被动地气采样技术。此后,许多国家(德国、捷克、俄罗斯、中国)的勘探地球化学家一直在努力发展快速主动吸附方法,以消除丢失探测器的缺陷,提高工作效率,满足大范围区域调查的需要。其中,中国地质科学院地球物理与地球物理勘探研究所研制的取样装置获得了2005年中国实用新型专利(专利号ZL200420064226。x)。近十年来,地气研究的重点已经转移到研究地气运移机理和改进方法技术上。我国开发的主动地气测量技术主要是捕获游离于土壤孔隙气中的纳米金属物质,使用5%的王水和泡沫塑料作为捕集介质。地气法受采样季节和采样时间影响较大;取样分析操作复杂,不容易被未经培训的人员掌握;受多种原因的影响,异常的再现性并不理想。