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随着近地表矿产的日益枯竭、社会经济发展对于资源需求的增加以及找矿工作的深入,隐伏矿的勘查已日渐重要,逐渐成为热点。地气测量作为一种新的有效方法技术,在寻找隐伏矿产资源方面有着重要的意义,并已经显示了良好的找矿效果。但是,地气测量方法的机理和有关理论尚不完善,特别是对地气物质的迁移规律尚不完全了解,这对地气测量方法的推广应用带来了制约。本论文以国家自然科学基金项目“隐伏地质体与断裂的地气场研究”项目、国家科技部“深部探测技术与实验研究专项之专题-南岭重点矿集区深部成矿信息的放射性探测技术与实验”、以及四川省教育厅自然科学重点项目:“隐伏金属矿的地气场研究”为支撑,以铅锌矿为研究对象,通过地气迁移模型模拟实验,并与HSP铅锌矿的实测地气结果做对照,研究了地气物质的迁移规律。论文设计制作的地气迁移模型的岩矿石样品采集自湖南坪宝地区的HSP铅锌矿。模拟实验具体实施的方法如下:1、将矿区采集的矿石、围岩等不同样品分别研磨至200目。2、加工好的样品放置在电热源(温度可调)上并安置在密封隔离罩内,保持与外面空气隔绝。隔离罩上倒置一个漏斗,斗口内悬挂地气捕集器(聚氨脂泡沫塑料采样片)。3、温差产生的上升气流将携带模型中释放的纳米物质迁移至采样片并被捕获。每隔一定天数取出一个采样片。取下的样品密封保存待全部样片取下后统一做分析。4、对模型实验的采样片通过酸消解,然后通过ICP-MS方法做元素含量分析。在黄沙坪矿山(坪宝地区)的地气测量则采用5%的稀硝酸溶液作捕集剂,利用ICP-MS分析捕集剂捕获的地气中的元素含量。对实验和矿区地气测量的数据,采用了多种多元统计方法进行了研究。本论文取得的主要成果有:1、设计制作出满足实验要求的实验模型装置。本次实验所设计制作的装置对今后类似实验具有借鉴和参考价值;2、通过对铅锌矿样品元素含量的综合分析可知,铅锌矿样中趋于共同富集的元素有:Mn、Cu、Zn、Sr、Ag、Cd、Pd、U、Au、As、Bi,共计11个元素;其中Mn、Cu、Zn、Ag、Cd、Pd、Au、As、Bi这9个元素为Zn、Pb共同富集元素。3、传统观点中认为地气测量捕获到的隐伏矿的异常元素应该是和成矿元素密切相关的一些共(伴)生元素。但通过野外矿体上方地气测量结果和模型实验获得的结果是:矿致地气异常中,以下元素与Zn、Pb有较好的相关性且趋于共同富集:Li、Mn、Cu、Zn、Y、Cd、稀土类(主要是:La、Ce、Sm、Eu、Tm、Lu)、Pd、As、Mo、Bi;此外Sr、Ag、U、Au等元素与Zn、Pb有一定的相关性;这表明(以铅锌矿为例),并不是所有的伴生元素都会在矿体上方出现地气异常(如Sr、Ag、U、Au等元素仅为弱异常);在地气测量中,稀土类元素、Li、Mo等元素异常也是判断隐伏铅锌矿是否存在的重要指示元素。4、通过野外实地地气测量、模拟实验地气测量并与矿石样品元素含量结果分析相比较可知:除了Mn、Cu、Zn、Ag、Cd、Pd、Au、As、Bi这9个元素,地气测量中Li、Y、部分稀土类元素、Mo等元素与Zn、Pb有较好的相关性且趋于共同富集;而Sr、Ag、U、Au等元素被地气测量所捕获的含量相对较少,与Zn、Pb有一定的相关性有一定共同富集的趋势。5、因子分析结果可知,模型实验结果与实地测量分析结果有很好的一致性,根据分析结果需要重点关注的元素应该包括:Sc、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Sr、Pb。6、在开展地气测量勘查隐伏铅锌矿时,对捕获的地气异常进行推断解释时,应该考虑以上元素组合与相关关系。