研究内容与方法（研究内容与方法都有什么方法）

本文目录一览：

• 1、研究内容与研究方法
• 2、本书的研究思路、研究内容及研究方法
• 3、具体研究内容与方法
• 4、主要研究内容、思路和方法
• 5、试验研究内容与方法
• 6、矿床学研究内容和方法

研究内容与研究方法

一、研究过程及研究范围

河南省省辖18个城市广泛分布第四纪松散地层，其浅层土体以及赋存的浅层地下水中低品位的地热能资源丰富。为合理开发利用城市浅层地热能资源，河南省地质调查院于2006年向河南省国土资源厅立项申请开展“河南省重点城市浅层地热能评价与开发利用研究”项目，得到河南省国土资源厅批准，并列为“河南省国土资源厅地质矿产科技攻关项目”（科研项目编号02号），2007年初编写了项目设计书，于2007年3月通过河南省国土资源厅审核，于2009年8月26日通过了河南省国土资源厅的验收和科技鉴定。

原项目研究范围：郑州、开封、新乡、许昌、漯河、周口、安阳、濮阳、焦作、洛阳、南阳等11个重点城市的城市建成区及规划区，面积约5000km2。研究过程中根据社会发展状况，调整工作区面积为2020年规划区面积。

本书研究范围是根据专家意见及河南省的实际情况，增加了鹤壁、济源、三门峡、商丘、平顶山、驻马店、信阳等7个城市的相应内容，同时，根据《浅层地热能勘查评价规范》（DZ/TO225—2009），增加了地埋管热泵系统应用适宜性评价与区划研究内容。

二、研究目的

本项目研究目的是为科学利用与保护浅层地热资源，初步研究河南省重点城市浅层地热资源类型与潜力，进行开发利用区划，促进河南省城市浅层地热能的合理开发利用，减少投资风险等提供科学依据。

三、研究内容

为保证本项目研究目的及任务的实现，有利于科技攻关，提高成果科技水平及实用性，本书主要从以下4个方面进行研究。

1.浅层地热能埋藏分布规律及循环特征研究

该课题针对城市所处的山前冲洪积平原、河流冲积平原、河谷及盆地等水文地质单元，对浅层地热能埋藏分布规律和循环体征进行研究，是此次研究项目的基础，重点研究以下内容。

1）第四系厚度及年恒温层深度。

2）浅层地热能埋藏、分布及循环特征。

3）水位、水温、水质动态变化及影响因素。

4）建立和确定浅层地热资源评价参数系列，包括渗透系数、储水系数、地温梯度、回灌渗透系数、热导率和大地热流值等。

5）建立典型城市的浅层地热能概念模型和确定边界条件。

2.浅层地热能资源评价

该课题是城市浅层地热能资源合理开发利用区划的主要依据，针对不同的水文地质单元，主要研究如下内容：

1）根据地（水）温观测、抽水和回灌试验及室内测试，计算和确定浅层地热能资源计算与评价参数值。

2）根据概念模型建立数学模型。

3）采用不同评价方法，计算浅层地热能储存量和可采资源量。

4）根据浅层地热资源现状开采量与可采资源量，计算开采潜力，并进行开采潜力分区。

3.浅层地热能采集与回灌技术研究

该课题也是进行浅层地热能合理开发利用区划的主要依据。主要针对不同水文地质单元的地质和水文地质条件，结合现有工程开展回灌技术和现场试验，研究回灌量和水质及水温对浅层地热能储存条件和可采资源量的影响；研究施工工艺，确定浅层地热能采集与回灌的技术条件，包括合理井深、井间距、井结构、开采量与降深、回灌量等；确定合理的“即采即用即灌”方案。

4.浅层地热能综合开发利用区划

在以上课题研究的基础上，进行浅层地热能开发利用适宜性分区；根据开发利用技术条件，确定浅层地热能开发利用方式；对地下水资源和浅层地热能资源提出相应的保护措施与保护目标。

四、主要研究方法

1.资料收集及二次开发

项目执行过程中广泛收集18个重点城市的社会经济发展、区域地质、水文地质、浅层地热能利用、遥感、水文、气象、环保、城市建设规划和城市节能规划等方面的资料，并进行系统地综合整理。研究内容包括：①地层结构、构造特征；②浅层地热能利用层位水文地质条件；③总结浅层地热能开发利用现状与存在的问题。

2.浅层地热能开发利用现状调查研究

在地面调查的基础上，重点对此次研究的18个城市区浅层地热能利用项目进行调查，调查内容包括工程占地面积、应用建筑面积、抽、回水井数量、井间距、抽水量与地下水温、回水量与回灌水温、运行期间地下水动态变化、制冷（热）效果等。

3.水动力学方法调查与监测

浅层地热能资源可称为是一种主要以水为载体的可流动资源，为研究地下水的径流条件，开展了地下水位统测和动态监测。在枯水期部署地下水位统测工作，统测点密度一般为每4km2一个点；选择已有的浅层地热能空调系统进行长期监测，以研究地下水源热泵系统运行对地下水环境的影响，监测时间不少于一个水文年，监测内容包括抽水量、回灌量、水位、水质、水温及利用效能等。其中水质监测选择在浅层地热能空调系统运行前、运行过程中及运行后分别采取水样；水位及水温观测频率每5天1次。

4.水热力学方法调查与监测

为研究浅层地温分布特征，对浅层地下水温度进行了调查。主要是结合水动力场研究开展地下水温度场分布测量，仪器采用井中测温仪（型号JL-1），平面上测量点密度大体按每25m2设1个点布设；垂向上测点密度为每2m设1个点，测深视井结构具体条件确定。

5.水文地球化学研究方法

地下水的水化学组成反映了浅层地热能的形成环境与条件，可通过水化学成分研究其成因与形成年龄，评价浅层地热能的科学用途。为分析不同水质对浅层地热能空调系统的影响，研究提出相应的处理工艺措施，结合已有资料，分别在浅层地热能空调系统动态监测点与水化学资料相对较少的研究区补充布置水质全项分析水样并送实验室测试。

6.现场实验方法研究

为了解含水层富水性，计算水文地质参数，研究地下水回灌量和水质、水温对浅层地热能储存条件和开采资源量的影响，确定合理的“即采即用即灌”方案；研究适宜于东部平原细颗粒含水层地区抽水、回灌井科学的施工工艺和成井结构，研究浅层地热能采集技术的适用条件，针对不同的水文地质条件，结合已有或在建浅层地热能利用工程，布置注水试验和抽水试验。为求得不同地层岩性的热物理参数，在郑州市布置施工地质取样孔1眼，所取样品送往南京大学实验室测试。

7.模型建立与研究

建立浅层地热能补给量、排泄量与储存变化量的均衡模型，评价浅层地热能资源量；根据水文地质条件，采用热流量法或数值法预测评价浅层地热能的可利用资源量；根据开采资源与现状开采量评价浅层地热能开发利用潜力。

选择资料丰富且类型典型的地热区段，运用HST3D数值模拟软件，对地热流体运移进行模拟；预测评价规划开采和浅层地热流体利用条件下，地热流体温度的时空变化趋势；模拟不同地质、水文地质、地热条件下，地下水的流场和温度场的分布特征；评价浅层含水层的储热功能和热储量，为合理、科学地开发浅层地热流体资源提供科学依据。

8.浅层地热能开发利用综合研究

在上述方法研究的基础上，研究提出不同地质水文地质条件下浅层地热能采集技术方案，制定各市浅层地热能合理开发利用区划。

9.数据库建设

对收集的资料、新取得的各项资料进行整理装订成册，并统一使用GIS软件平台，按要求建立数据库。对原始图件及成果图件等实施数字化，并建立图形属性库及外挂属性库。

本书的研究思路、研究内容及研究方法

一、研究内容

针对目前农业节水及灌区地下水模拟研究中亟待进一步研究和解决的问题，本书以陕西省泾惠渠灌区为例，根据灌区的地下水开发利用实际情况，结合水文地质资料建立地下水数值模拟模型，分析预测不同农业节水措施对灌区浅层地下水的影响，并提出灌区适宜的节水方案。具体内容主要包括五个方面。

1.利用ArcGIS技术研究灌区水循环要素的空间分布特征

根据灌区水文气象和地下水观测资料，运用Mann-Kendall法、Spearman秩相关法及R/S重标极差法等方法对灌区蒸发量、降水量、泾河径流量及其他气象因子进行趋势分析，利用ArcGIS地统计学方法对灌区水循环要素进行空间分析，为地下水资源合理开发利用提供准确翔实的基础数据。

2.灌区农业节水对浅层地下水系统的影响分析

在调查统计节水改造和地下水开发利用现状的基础上，从灌区干支渠道衬砌改造、农业种植结构调整、节水型灌溉制度等方面研究农业节水措施对灌区浅层地下水系统的影响。

3.基于钻孔资料和GMS的灌区浅层地下水含水层空间结构变化可视化模型

根据灌区已有地质、水文地质钻孔资料和研究成果，系统分析灌区典型剖面钻孔岩性、岩相等资料，参考地震及其他相关物探等资料，刻画灌区地下水系统地质、水文地质结构及其空间展布，建立灌区地下水系统三维空间结构模型。

4.灌区浅层地下水数值模拟模型

根据灌区水文地质勘探、水文地质试验以及地下水长期观测等资料，分析灌区地下水流动场、水化学场及水文地质参数演变等，查明地下水补、径、排条件。在此基础上，分析灌区地下水补、径、排条件变化及其原因，综合灌区地下水补、径、排条件、生态水位及工农业需水量分析成果，建立基于GIS面向水资源合理配置的地下水数值模型，实现地下水资源的持续动态评价。

5.基于地下水模型的适宜农业节水方案及地下水合理开采模式

在灌区地下水现状开采条件下进行模型预报，设计农业节水措施的不同方案，利用建立的地下水模拟模型对每一个方案进行预测，通过对预测结果的定量分析，提出灌区适宜农业节水方案及地下水合理开采模式。

二、研究方法

（1）应用ArcGIS技术和现场调查统计等方法，收集并整理灌区有关水文气象资料，对灌区水循环要素空间分布特征进行分析。利用主成分分析法分析灌区农业节水对浅层地下水系统的影响；

（2）利用灌区水文地质钻孔资料，通过GMS软件建立灌区浅层地下水含水层三维空间结构模型，寻求更为准确表达含水层空间结构的技术方法，揭示灌区含水层系统空间结构，为灌区地下水资源的开发利用提供依据；

（3）综合应用ArcGIS，GMS，PMWIN软件，利用VB程序语言改写MODFLOW软件中EVT蒸发蒸腾模块的源代码，使其能模拟非线性蒸发，利用灌区地下水水位观测资料、田间试验资料及节水改造统计资料等，针对灌区节水改造条件下水循环变化的实际情况，模拟分析农业节水措施对浅层地下水系统的影响。

三、技术路线

本书研究的技术路线如图1-4所示。

图1-4 研究技术路线 Fig.1-4 The framework of technical routes

具体研究内容与方法

（一）成矿的地质背景

地层、构造、岩浆岩与成矿的关系及矿床成因。重点是研究控矿因素、成矿规律，特别是矿床中的矿体在构造中赋存规律–等距性–无矿间隔，侧伏规律–叠瓦式分布等规律，构造中有利成矿部位（是由陡变缓（逆断层），还是由缓变陡（正断层）部位）等，为应用构造叠加晕对已知矿体深部盲矿定位预测提供依据。

（二）成矿的地球化学背景研究方法

研究与成矿有关地层、岩浆岩中成矿及伴生元素背景含量特征，不仅为确定矿源层或物质来源提供依据，更重要的是在叠加晕研究中为确定各元素异常下限、浓度分带提供依据，为计算矿床（体）元素衬度提供背景数据。背景采样要求：采集地层、岩浆岩有代表性的主要类型岩石，要求新鲜、未风化、未受蚀变及矿化叠加。

计算不同岩性的背景样品中元素的几何平均值作为该岩性的背景值，计算总体背景样品中元素的几何平均值作为矿区背景值。

（三）矿床地球化学特征研究内容及方法

（1）研究矿床的元素组合及其相关关系：对每个矿体单独采样或从总样品中每个矿体挑选30件左右样品，进行多元素分析。不同矿体元素组合的确定标准：计算矿床（体）（Au≥1或3g/t）各元素的几何平均值，以各元素的衬度值（几何平均值/矿区背景值）≥1（或2）为标准，确定元素矿床（体）元素组合。计算不同矿体和矿床(包括所有矿体)元素的相关矩阵，确定元素相关关系。为突出各矿体特点，可确定各矿体特征元素组合，分别提高各元素参与组合的衬度值标准（衬度值≥3、4、5、6等）。

（2）指示元素在成矿–蚀变过程中，在不同蚀变带的带入、带出、活化转移特点(图、表)。选择垂直含金石英脉体的短剖面，采集不同蚀变带样品，进行多元素分析，与背景含量对比，以确定各蚀变带元素的带入带出。

（3）指示元素的独立矿物、富集矿物及载体矿物研究：研究矿区内所有能挑出的单矿物的微量元素含量特征，根据各种矿物含量比例及单矿物微量元素分析结果，概括得出各指示元素的富集矿物和载体矿物(图、表)。

（4）不同成矿阶段元素组合特征研究方法：根据野外观察矿脉穿插关系、矿物组合，结合镜下矿物交代关系、生成顺序等研究，确定成矿阶段，若前人已划分了成矿阶段则需核实。不同阶段形成矿体元素组合的研究方法有两种方法：

第一种方法：对不同阶段形成矿体分别采集10～30件样品，进行多元素分析，分别计算不同阶段各元素几何平均值、衬度值。

第二种方法：根据不同阶段矿物组合、各种单矿物在矿体中含量特征，矿物中微量元素含量特征，可初步了解各阶段最特征的指示元素含量特征：金矿成矿一般分为4个成矿阶段：

第Ⅰ阶段只能形成金矿化，含金通常≤0.5g/t，Ag、Pb、Zn含量很低；

第Ⅱ阶段为主成矿阶段，形成金矿体特点是，Au含量≥2～3g/t，Ag、Cu、Pb、Zn含量相对较高；

第Ⅲ阶段为多金属硫化物主成矿阶段，形成金矿体特点是，Au含量≥3g/t，以含Ag、Cu、Pb、Zn含量相对最高；

第Ⅳ为碳酸盐阶段，只能形成弱金矿化，含金≤0.5g/t，以含Mn高为特点。

以此为标准，从全体样品分析结果中挑出不同成矿阶段的样品各30件左右，分别计算不同阶段各元素几何平均值、衬度值。

不同成矿阶段的元素组合、特征元素组合的确定方法：以各元素衬度值≥1（或2）作为入选元素组合的标准，以确定矿床不同成矿阶段的元素组合；为突出各阶段元素组合特点，提高各元素衬度值（≥3、4、5），作为参与组合标准，从而确定不同阶段的特征元素组合。

计算不同阶段样品元素相关矩阵，确定不同阶段元素相关关系。

（四）矿床(体)构造叠加晕特征研究内容及方法

1.采样布置

对所研究和需进行深部预测的每个矿床（体）或矿脉从地表露头、探槽或浅井→深部坑道、钻孔要系统布置采样，以便研究矿体（晕）的轴向分带、叠加结构及地球化学参数变化特点。

2.确定原生晕浓度分带的标准

各元素一般都分为外、中、内带，分带的浓度标准，一般以本矿区围岩中背景含量的2～4、4～8、8～32倍为标准作为外、中、内带含量下限。为突出某些元素在前缘或尾晕特点，可不按上述倍数分带。

各元素的外、中、内带分带标准很重要，分带不好就显示不出哪些元素是前缘晕？在第二章已有举例。

各金矿床的前缘晕、尾晕有很大共性，如金矿床中As、Sb、Hg都是前缘晕特征指示元素，其不同矿区的特殊性往往就表现在各金矿床As、Sb、Hg含量不同，即外、中、内带有不同含量标准，如某矿床As的外、中、内带分别为5、10、20（单位10－6），另一矿区As的外、中、内带分别为30、60、120（单位10－6）。

3.构造叠加晕研究需做的图件

构造叠加晕采样位置图、对分析的所有元素都要做平面图、剖面图、垂直纵投影图，不同剖面各元素叠加晕联剖图，不同中段各元素叠加晕对比图，Au及前缘晕元素、Au及近金矿晕元素综合(叠合)及预测靶位图、垂直纵投影图。

各元素的外、中、内带异常在剖面图、平面图或垂直纵投影图上的分布，是研究区分单一次成矿形成矿体的前缘晕、近矿晕和尾晕重要依据，也是识别不同阶段形成矿体–晕叠加结构以及盲矿预测的重要标志。

4.单一次成矿形成原生晕轴向分带特征与研究方法

（1）前、尾晕特征指示元素的确定：必须选择控制矿体包括有前缘晕、尾晕的剖面或矿脉–矿体垂直纵投影图，在图上只有一个成矿阶段形成原生晕或两个主成矿阶段形成原生晕同位或近于同位叠加时，才能确定单一次成矿形成已知矿体前缘、近矿及尾晕的指示元素。

根据各元素的外、中、内带异常在剖面图、平面图或垂直纵投影图上的分布与矿体空间关系，确定单一次成矿形成矿体的前缘晕、近矿晕和尾晕。

（2）计算原生晕轴向分带序列，只有一个成矿阶段形成原生晕或两个主成矿阶段形成原生晕同位或近于同位叠加时，计算结果是正常分带序列，前缘晕元素在上，尾晕元素在下。计算结果与李惠总结出的中国金矿床原生晕综合分带序列（见第一章）对比，会相近。若出现反分带序列，则指示叠加。

（3）矿床地球化学参数轴向变化特点，如果是两个主成矿阶段同位或近于同位叠加时计算结果则是从上到下，某些地球化学参数逐渐升高或降低。若发生转折，指示不同阶段的矿体–晕叠加。

5.叠加晕的叠加结构确定方法

（1）根据前、尾晕特征指示元素浓集中心（中、内带异常）在轴向上分布特点，分析叠加晕的叠加结构。在平面图、剖面图及垂直纵投影图上，Au内带异常有多中心，前缘晕元素和尾晕元素也相对应有多中心。

（2）前、尾晕共存指示不同阶段的矿体–晕叠加。

（3）根据计算矿体–晕轴向不同标高的分带序列出现反常反分带确定叠加。

（4）根据计算矿体–晕轴向地球化学参数发生转折确定叠加。

（五）盲矿预测的构造叠加晕模型（找矿模型）建立及方法

盲矿预测的构造叠加晕模型包括构造叠加晕模式（图示）和盲矿预测标志。

1.构造叠加晕模式

用图表示，并有文字说明。模式图可用剖面图或垂直纵投影图表示，图中要展示出单一阶段形成矿体原生晕轴向分带即前缘晕、近矿晕和尾晕，突出不同成矿阶段形成原生晕在空间上的叠加结构，特别要突出串珠状矿体或已知矿体深部盲矿或第二富集带盲矿体前缘晕与上部已知矿体尾晕的叠加共存特点。

2.预测盲矿的构造叠加晕标志

根据模式确定具体预测盲矿的构造叠加晕标志，对第一章所述构造叠加晕预测的五条准则具体化。可研究试验建立定量预测盲矿的数学模型。

（六）在矿区深部及外围进行盲矿预测，提出盲矿具体靶位或赋存部位

预测靶位内金金属量。盲矿预测定位方法见第一章第三节。验证后需进一步跟踪研究总结、提高。

主要研究内容、思路和方法

根据国内外相关研究成果，结合本次研究拟解决的主要地质问题，采取如下技术路 线：在充分利用前人研究成果、地球物理信息和试油资料及相邻区块油气勘探开发成果的 基础上，以12口钻井的岩矿资料和测井资料，以及HZ9-2和HZ27-4两个构造带的三维数 据体为主要分析对象，运用储层沉积学、层序地层学、测井地质学、地震地层学等多学科 交叉的综合研究方法，对深层储层沉积-层序特征、岩石学特征、成岩后生作用特征、储 集物性特征和控制因素及其分布规律等进行深入系统的综合研究。研究思路和技术路线如 下图所示，主要包括如下几个方面：

1）以测井和岩矿资料为基础，精细分析12口钻井剖面古近系的岩性相、沉积相、沉积演化序列和层序地层学特征；

2）在各项岩矿资料综合分析的基础上，深入研究深层储层的成岩作用方式、成岩演 化序列与孔隙类型、孔隙结构和物性特征；

3）充分应用粘土X衍射、有机质RO反射率、包裹体测温、微区电子探针和有机酸 流体分析资料，研究惠州凹陷古近系深层储层的埋藏史、热史、有机质和流体演化史，以 及对深层储层成岩史、孔隙演化史和次生孔隙发育带的控制；

4）在上述（2）和（3）研究成果的基础上，探讨惠州凹陷古近系深层储层原始孔隙 的保存条件、保存程度和次生孔隙形成机理，物性特征、控制因素和分布规律；

5）以HZ9-2和HZ27-4两个构造为重点区块，VSP测井资料及钻井合成地震记录为 井-震对比的主要方式进行三维地震层位标定，地震层序划分和地震相分析，在地震剖面 上对储集砂体进行追踪对比；

6）在已有构造模型和地震剖面极性的基础上，通过储层精细标定及正演模型制作，分析地震属性与深层储层岩性信息的关系，充分运用地震属性分析技术、地震相分析技 术、地震地层反演技术，对HZ9-2和HZ27-4构造有利储集单元的纵横向分布规律进行预 测，研究方法主要有如下几点：

(1)依据地震层序模式与沉积、层序研究成果，建立HZ9-2和HZ27-4构造的一维储层 地质模型；

(2)分析此两构造的深层储层地震响应特征，研究地震属性与沉积、层序和储层岩性信 息的相关性，提出深层储层的地震预测模式，在反演参数（GR、波阻抗）试验的基础 上，进行基于储层地质模型测井约束的地震地层反演，在区块范围内进行大尺度的深层储 层横向预测；

(3)以地震地层反演结果为主要依据，参考地震属性、地震相分析结果，根据沉积体系 模式与层序地层特征，编制对HZ9-2和HZ27-4古近系深层储层分布预测图，描述储层纵 横向分布规律。

7）以上述5）和6）的综合研究成果为依据，对HZ9-2和HZ27-4古近系深层储层的 油气勘探潜力进行综合评价，在此基础上，总结和归纳形成古近系深层储层的成因特征、控制因素、形成条件和分布规律，提出适合惠州凹陷古近系深层储层定量预测和评价的研 究思路和技术方法（图1-1）。

图1-1 研究思路和技术路线工作流程图

试验研究内容与方法

1)选择不同地区、不同景观条件、不同地质条件和岩石类型并且没有明显蚀变矿化的背景区，进行背景区第四系疏松层元素贫化富集规律研究。按照5～20m点距，采集第四系疏松层不同层位土壤、岩石样品，样重500g，加工粒级－40目。研究微量元素在各类岩石、土壤不同层位、不同粒级样品中的分布情况和元素在不同层位的贫化富集规律。

2)选择不同地区、不同景观条件、不同地质条件和矿化类型的已知矿床成矿地段，进行矿化异常地段第四系疏松层元素贫化富集规律研究和土壤测量方法试验。采集矿体、矿化围岩和上覆各层位、不同粒级土壤样品，原始样重:粒度试验样品5000g，加工粒级:－4～10目，－10～+20目，－20～+40目，－40～+60目，－60～+80目，－80～+160目，－160目。研究各类指示元素的分布情况和元素在不同层位的贫化富集规律，确定土壤地球化学测量的最佳采样层位、采样介质和采样粒级。

3)选择不同地区、不同景观条件、不同类型典型矿床成矿地段试验条件较好的水系，进行已知矿床次生分散规律研究和水系沉积物测量方法试验。按照50～400m点距，采集水系沉积物、泥炭、腐殖土等不同采样介质、不同粒级样品。采样质量和加工粒级:粒度试验样品5000g，加工粒级:－4～10目，－10～+20目，－20～+40目，－40～+60目，－60～+80目，－80～+160目，－160目等粒级;其他样品500g。研究各类介质指示元素的富集粒度，研究随着与矿体距离的增大，各类采样介质中指示元素含量的衰减规律;将不同粒级样品分析结果进行对比，确定最佳采样介质、加工粒级、采样部位和采样密度。

4)水系沉积物测量“漂洗采样方法”试验。选择已知矿床试验条件较好的水系，按照50～200m点距，同点位采集水系沉积物(原始样)样品和漂洗过的样品。漂洗采样方法:用采样勺将水系底积物舀入盘内，加入适量水进行漂洗，尽量除去草木屑、泥炭等杂物，保留水系碎屑沉积物(含细粒级部分)。漂洗后样品重500g。将漂洗和未漂洗的样品分析结果进行对比。

5)选择已知矿床成矿地段进行沟系沉积物测量方法试验。横剖面:垂直矿体走向，按照10～20m点距，采集不同层位残坡积土壤样品。样重1000g，加工成10～+60目和－60目两种粒级。了解指示元素在残坡积层中横向的迁移情况。纵剖面:剖面布设在矿体物质组分受剥蚀后沿斜坡下滑所沉积的沟谷。自沟脑向下，按照50～200m点距，采集沟谷沉积物样品。样重1000g，加工成10～+60目和－60目两种粒级。了解指示元素沿沟谷向下迁移的情况。

6)有机碳对元素吸附富集和对异常影响因素实验研究。选择有机质影响明显的异常水系，按照200～500m间距同点位采集水系沉积物大样和泥炭样品，水系沉积物大样重1500g，泥炭样品重500g。水系沉积物样品加工为－4～+20目、－20～+60目、－60目等3个粒级，泥炭样品加工成－60目。

7)水化学测量方法有效性试验。出发前，在室内用5%的超纯硝酸将新购的采样瓶浸泡24h，然后用去离子水清洗干净，晾干、装箱、封严，备用。水样布置在有地表水或地下水出露的地段，采集的主要是河水和泉水，个别为矿井涌水。采样密度0.65～2.67点/km2。每样采集量25mL。采样时，用欲采水体清洗采样瓶5次，然后灌满采样瓶，盖上瓶盖。在采样点现场用pH计测试水体pH值。回驻地以后，当天用1∶1超纯硝酸酸化水样至pH值≤2以后，保存，备送分析。从采样到测试在一个月时间内完成。

8)植物测量方法有效性试验。植物样品的采集按照不同研究区分布的物种的不同，选择采集的植物种类亦不同。在小西林研究区选择桦树根，在天合兴研究区选择桦树皮和落叶松1～2年生枝叶，在塔源研究区选择落叶松树1～2年生枝叶和苔藓，在绰尔研究区选择落叶松树1～2年生枝叶和桦树根。样品采集完成以后，在驻地使用自来水或当地河水(未受到污染)清洗样品，洗掉样品上沾染的泥土。晒干后，直接用无污染碎样设备碎至－80目后再进行分析测试。

9)水系沉积物重砂测量试验。在多宝山铜矿、东安金矿矿化水系通过漂洗采集－10～+20目、－20～+40目、－10～+60目等粒级样品。样品经过缩分、筛分、淘洗和扫描电镜能谱分析，对样品矿物组成、矿物特征、矿物含量进行分析。

10)在勘查示范区主要投入1∶10000地质草测、1∶2000地质草测、1∶10000土壤测量、1∶10000高精度磁法测量、1∶5000地质－土壤－高精度磁法－激电中梯剖面测量和激电测深、1∶5000大功率激电剖面、EH4剖面测量等方法，并对异常地段进行槽探、钻探工程揭露，发现工业矿体。

矿床学研究内容和方法

矿床学研究内容通常可概括为研究矿床的特征及其形成条件、形成作用与过程时空分布及其控制因素。前者即阐明矿床的成因，后者即查明矿床的分布规律。矿床学正是围绕着这些问题的提出和解决不断发展起来的。

现代矿床学已包括以下一些相对独立而又互有联系的研究领域。成因矿床学或称矿床地质学讨论矿床成因和分布的基本理论问题。金属矿床学研究各种金属富集成矿条件及矿床类型。非金属矿床学研究各类非金属矿产形成条件和矿床类型。矿相学在显微镜下研究金属矿石的矿物组成和微观组构。区域成矿学主要是通过分析区域成矿背景，阐释成矿作用演化和矿床分布规律。还有矿床地球化学是矿床学与地球化学的边缘学科，从 20世纪30～40年代开始把地球化学理论和方法应用到矿床研究以来，显著地扩展了矿床研究的广度和深度。

矿床研究工作一般是结合着矿床的发现、勘查与开采过程而进行的。研究一个具体矿床的工作内容大体包括以下方面：①区域地质特征，矿床在区域地质构造分区中的位置，该地区的沉积作用、岩浆作用，构造发展和成矿的有利背景。②矿区地质特征，区内的岩石、构造类型和特点，矿床的产出条件及分布。③矿体的产状和形态及其空间位置的控制，矿体内外矿化特征变化的查明。④矿石的类型，矿石的组成和组构，有用组分的存在形式，影响矿石质量的因素。⑤综合研究，矿床成因和类型的确定，矿床的评价。在不同工作阶段中研究的内容有所侧重，在矿床寻找和发现初期，着重研究区域和矿区与成矿有关的基础地质问题，对该地区成矿条件作出远景评价。在矿床勘查阶段，研究工作更多地围绕矿床本身。通过详细的地质工作和各项勘探工程所取得的资料数据的整理分析，总结矿床的特点并作出对矿床的工业评价。在勘查工作进程中以及开采过程中也常常需要针对生产中遇到的问题进行某些专题性研究工作。总的来说，矿床研究始终是围绕这两个中心，一是尽可能获取矿床成因信息，二是取得充分的矿床评价的资料和数据。

矿床研究内容的多层次性和综合性，要求多种矿床研究方法的相互配合与补充。矿床研究要应用矿物学、岩石学、地层学、构造地质学等各基础学科的理论和方法。当然，更要应用和发展矿床地质学、矿相学这些矿床学自身的理论和方法。随着矿床地球化学已成为研究矿床不可缺少的内容，许多借助现代分析测试技术进行分析对比的矿床地球化学研究方法已得到迅速发展和广泛应用。下面对野外现场地质研究和实验室研究重要方法及特点作一概略介绍。

野外或现场地质观察研究：在收集和研究前人工作成果资料的基础上进行工作区地质路线和重点地段的踏勘调研，实际了解区域地质特点及成矿条件。对矿区内地表露头和揭露矿体的各种勘探工程、钻孔岩心进行全面的观察和描述，同时采集各类标本、样品，并作系统的编录，为进一步实验室研究准备材料。

地质填图是区域和矿区地质研究的基本方法，一般区域地质图采用中比例尺，矿区地质图采用大比例尺。随着矿床类型的不同，进行中大比例尺填图时都带有专门地质测量的性质。如针对沉积岩区、火山岩区、侵入岩区、构造简单或构造复杂地区都有相应的岩石学研究和构造测量与解析等不同研究内容和方法特点。

利用各种类型勘探工程成果补充地面地质观察研究是矿床地质研究的重要特点和优点。经过合理选择和精心布置的探槽、浅井、坑道及钻孔，揭露和控制了矿体的分布和产状形态变化。在山地工程的工作面上和对钻孔的岩心进行详细观察、素描和描述，并系统采样分析，确定矿体边界，并获得对矿石类型、特征与质量变化的了解。整理各项工程资料，编制出适当比例尺的坑道平面图，勘探线剖面图，以及纵剖面图等地质图件，这些图件是获得对矿床从局部到整体的认识和客观反映矿体特征以及正确进行矿床评价的基本依据。

实验室研究：包括传统的岩石学、矿相学方法和有了很大发展的包裹体研究方法以及在现代分析测试技术基础上发展起来的矿床地球化学研究方法。

岩石学和矿相学：在透射光和反射光显微镜下研究矿区岩石和矿石的类型、矿物组成和组构特点，确定矿物共生组合和生成顺序，划分成矿阶段，查明一些矿物的赋存状态，以及测量矿物颗粒大小和交生关系等影响矿石加工工艺的性质。显微镜下观察一方面弥补了肉眼观察尺度的限制，另一方面又为作进一步微区、微量组分研究指示方向，它是一个重要的中间环节。

矿物包裹体研究：包裹体研究是在矿床研究中早已应用的方法之一，近年来有了很快的发展，这里包裹体指的主要是矿石中某些矿物内部的气液相包裹体，它们是当矿物形成时被捕获在其晶体缺陷中的少量成矿流体。这类包裹体多数＜100μm，在显微镜和冷、热台上研究改变温度时气液相包裹体的变化可测得或计算出成矿时的温度、压力，也可以测定其盐度、密度、PH值、氧化还原指标等。借助新的技术也已能够进行包裹体内微区微量成分分析和流体的稳定同位素组成的分析，而获取到更多的成因信息，包裹体研究是现在研究成矿流体最直接有效的方法之一。

现代分析测试技术方法的应用：在一般岩矿鉴定基础上，针对某些特殊需要还可以选择应用光谱（发射光谱、吸收光谱、拉曼光谱）、极谱（汞电极极谱）、质谱（气体质谱和固体质谱）、色谱（气相色谱、液相色谱）、能谱分析（如中子活化法），确定有关岩石和矿物的化学成分，包括微量成分和矿物微区的成分。也可以选择利用 X射线分析、热分析、电子显微镜分析（透射电镜、反射电镜及扫描电镜即电子探针）和矿物谱学（红外、核磁共振、穆斯堡尔谱等）研究其结构和原子价态，有的也涉及矿物成分。

现代分析测试应用到研究地球化学以来已经积累了大量的各类数据，对这些数据进行了整理研究和统计计算，已经大大丰富和深化了对各种地球物质的化学组成、化学作用和化学演化规律的认识。矿床地球化学研究方法主要就是通过分析测试取得研究对象分析测试的结果后与已有数据、已建立起来的规律性进行对照和比较，作出有关成矿物质来源、成矿物理化学条件等的判别与解释。现在应用最多的是微量元素研究和同位素研究。

微量元素研究：微量元素一般是指地壳中丰度较小、主要以类质同象或混入形式存在于主元素矿物或岩/矿石中的一些元素，各种金属矿物内有不同的微量元素组合，例如铅锌矿石内有Cd、In、Ga、Ge、Se、Te、T1，钨锡矿石内有Nb、Ta、Sc、Te、Bi、In、稀土元素等。已知在内生和外生成矿作用过程中微量和常量元素出现一定的演化序列，微量元素与相关常量元素的比值可作为地壳物质演化与成矿作用的标志。一些矿物或共生的矿物对微量元素的含量可用作地质温度计。研究地区岩石和矿石中微量元素含量与已经计算出来的地球层圈、各类岩浆岩、沉积岩中微量元素丰度值的比较可用于成岩成矿物质来源的探索和构造环境的推断。特别是稀土元素中14个元素的含量经标准化后作出的REE配分型式以及稀土元素总量、重稀土元素的比值、Eu 和Ce元素组成与标准的偏离（δEu，δCe）等参数都已用于判别成矿物质来源、成矿过程物理化学条件。

同位素研究：首先稳定同位素地球化学研究能获得许多成岩成矿信息。应用硫化物硫同位素组成与陨石硫作标准的对比（δ34S）可以判断硫的来源，区分出陨石硫、海相硫酸盐型硫、生物硫或其间的过渡类型。应用氢、氧同位素组成与大洋水标准对比（δD、δ18O）可获得成矿流体水的类型和来源，区分出是大气降水、盆地地下水、地层水、变质水与岩浆水等。同样，利用碳酸盐矿物中的δ18O、δ13C也可以判别流体的起源与演化。成矿系统中硫和碳同位素结合起来研究可以确定成矿流体的温度和fo2、fs2、fco2等物理化学参数及矿石沉淀机理。一些硫化物矿物对的同位素组成也可作为地质温度计。

同位素年龄测定是应用放射性同位素衰变的基本原理，确定岩石和矿物形成时间的方法。一个计时的同位素系统包括放射性母体和稳定子体。研究工作主要是对选送样品分析得到的数据进行整理、计算和作图，得出其年龄值。要根据矿床类型选择适合的测定对象和测定方法，如岩浆矿床可以用同时形成的含矿围岩确定；铀矿床可用晶质铀矿等矿石矿物用 U-Pb法测定；稀土矿床用独居石进行 Th-Pb或 Sm-Nd法测定得出准确成矿年龄；对硫化物矿床可用其中的黄铁矿进行Re-Os法和40Ar-39Ar法测定；方铅矿进行矿石铅-铅法测年。有的矿床也可以用成矿期间蚀变矿物进行测年。另外，要考虑不同成矿时代的矿床用不同的测定方法。如元古宙以前的矿床用 Sm-Nd全岩等时线法，晚元古代至古生代矿床用Rb-Sr全岩等时线法较好，新生代以来的矿床可用40Ar-39Ar 法、K-Ar法。现代成矿作用时代研究用14C法。

在矿床研究方法中，还应该提到成矿作用实验研究和热力学研究，这些研究显然更具有理论研究的意义。矿床学文献中早已引用了一些建立在实验基础上的各种热力学相图，用以说明成矿作用发生的物理化学条件和地质地球化学机理。现在的实验研究就内容来看，不仅研究金属元素在岩浆和热液中的行为，而且已研究了挥发性组分在岩浆分异作用中和非岩浆成因低温成矿作用中的行为与成矿的关系。由于矿床形成的复杂性和长期性，很难完全进行实验模拟，因此实验地球化学研究结果只是近似的，其应用是有条件的。此外，由于成矿作用实验研究需要特殊的实验设备和条件，其应用受到很大的限制。随着成岩成矿模拟实验的发展，矿物热力学数据的不断积累，可以用矿物组合的热力学数据作为已知条件，用计算方法获得有关矿物组合平衡温度、压力与逸度、酸碱度及氧化还原电位之间的函数关系式，并绘制出温度-压力、温度-逸度或酸碱度-氧化还原电位的矿物平衡相图，从而取得矿床形成物理化学条件某些定量或半定量的数据。现在，热力学研究在成矿流体性质、金属元素迁移和沉淀条件与机理、矿物组合的平衡关系、流体-岩石相互作用等方面都已取得了很好的成果。