七体投地，五彩斑斓

[L]:地球化学气体测量

它是系统地采集岩石圈、水圈、大气中的气体样品，分析气体的化学成分等地球化学特征，发现气体异常，以达到找矿目的的一种化探方法。

天然气地球化学勘探始于1929年的油气勘探和含油区圈定。到20世纪四五十年代，逐渐建立了较为系统的方法基础理论(见油气化探)。后来，在金属矿床上方发现了O、CO2、SO2、HS、Rn、Hg蒸气等各种气体异常，将气体地球化学勘查扩展到金属矿产的调查与勘探。

气体异常是指以气体状态存在的地球化学异常。它可以存在于地表附近的空气中，也可以存在于海岸线或土壤的空隙中。气体弥散晕是气体从最高浓度源向地表、低层大气及周围介质弥散的一种地球化学异常模式。气体色散晕是一个与其他地球化学色散晕明显不同的动态系统。这是由于晕中气体的回灌和逸出、吸附和解吸、溶解和脱气之间的动态平衡。一旦某些因素发生变化，如气源枯竭或压力下降、温度上升等，气体测量的结果就不会重复，在大多数情况下只存在异常。

气源根据气的来源和生产深度，气源可分为三类。

(1)地球内部脱气产物，包括高温高压下地幔物质分化出的气体(如H2O、CH4、SO2等)，以及放射性元素衰变产生的Rn、He、H2。这些气体有两个特点：一是源深。它们通过火山构造、上覆地层和沉积物中的深断层和断裂系统喷发或逃逸到地表。流量随时间变化不大，其分布与构造格局密切相关。

(2)矿床形成过程中带入矿体或围岩并封闭固定的同生气体，以及矿床进入氧化带后化学反应产生的变质气体。前者包括保存在晶面之间的气体分子和封闭在气液包壳中的气体。后者主要包括目前用于天然气地球化学勘探的各种气体，以及碳氢化合物气体。这些气体来源较浅，是构成矿床气体弥散晕的主要物质。

(3)生物源气体，即生物活动和代谢产生的气体，如CH4、CO2、H2S等。这些气体有时与前两种气体属于同一类型，它们产生于地表或地表附近，因此是气体地球化学勘探中的一个主要干扰因素。它们混淆或掩盖了来自更深层次的有用信息。为了消除这些干扰，研究了增加采样深度、采用多指标综合测量法、采用同位素比值测量等多种有效措施。

根据取样介质的不同，气体地球化学测量可分为以下四种方法：

(1)大气测量。主要采集近地表大气，研究相关气体组分的浓度及其空间分布特征，从而对气源进行溯源。

(2)土壤中的气体测量。系统地收集土壤矿物颗粒间孔隙中保留的游离气体或矿物颗粒表面保留的松散结合气体，研究其相关气体组分。

(3)岩气测量。研究了保存在岩晶表面之间或岩石内部各种孔隙(如气液包裹体)中的气体分散晕，以追踪盲矿体。

(4)水(溶)气测量。研究溶解在水中的气体分散晕，以评价或圈定潜在的含矿区域和区段。

为了适应气体异常的特点，多年来对测量技术进行了改进，开发出了一些较好的气体测量方法。

(1)深部气体测量方法。主要目的是将采样深度增加到6 ~ 20米以上，使采样层通过生物活性最强烈的表层。由于深层地表气象因子的影响可以忽略不计，测量结果稳定可靠，但成本高，效率低。

(2)土壤吸附气体测定法。系统地收集土壤样品，使用真空、加热或稀酸释放吸附在土壤颗粒表面(左)的气体。这种测量结果比土壤中气体的测量结果更稳定，是目前比较常用的测量方法之一。

(3)累积气体测量法。将选择性或通用气体吸附剂埋在地下一段时间后取出分析。由于吸附剂的吸附效率高于粘土矿物，且不受不同采样点土壤成分变化的影响，可以获得较好的效果。由于埋地时间不能过长，在回收过程中需要增加劳动量，一般更适合大规模的详细调查。

(4)多指标气体测量法。采用多指标分析仪器(如气相色谱仪、质谱仪等)或组合测量技术(如氡计与汞计组合等)，往往可同时获得数个至数十个指标的数据。它通常与累积测量相结合，并采用多元统计方法进行数据处理，可以有效地消除各种干扰，获得有用的信息。

(5)地面气体测量。原理是来自深层的各种气体以微泡的形式在水中向上迁移。当它们穿过成矿带时，可携带少量与矿有关的元素组分到地表。采用灵敏度极高的Cu、Pb、Zn、As甚至Au异常分析方法检测可捕气体。这种新的气体地球化学测量方法具有广阔的应用前景。

由于气体分子具有很强的迁移性，它们可以穿过厚厚的地下水和地膜到达地表。因此，气体地球化学勘探对于寻找地下深部巨大厚地层输运矿床的隐伏矿、断裂构造和隐伏矿具有很好的前景和现实意义。