時(shí)間：2023-07-24 17:06:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海綿城市基本原理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：污水；化學(xué)除磷；技術(shù)
在靜止的或流動(dòng)緩慢的水體中，如果磷的濃度過高，會(huì)造成水體的富營養(yǎng)化，其危害已眾所周知，水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象已成為人類所面臨的嚴(yán)重的水環(huán)境問題之一。國際上的經(jīng)驗(yàn)表明，城市污水磷含量約占流入地表水體總磷負(fù)荷的34%，因此降低城市污水中磷含量是防止水體富營養(yǎng)化的主要途徑之一。
磷有著不同于氮、硫的性質(zhì)，無論它的氧化態(tài)還是還原態(tài)都不可能成為氣態(tài)而被排放到空氣中。因此，各種除磷方法，其實(shí)原理都是通過把污水中的磷轉(zhuǎn)化為固體物（或原固體物的一部分）而將磷除去。目前污水除磷主要有化學(xué)除磷和生物除磷兩大類方法，本文主要介紹各種化學(xué)除磷技術(shù)。
一、化學(xué)凝聚沉淀除磷技術(shù)
化學(xué)凝聚沉淀法是采用最早、使用最廣泛的一種除磷方法。化學(xué)凝聚沉淀除磷的基本原理是通過投加化學(xué)藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離從污水中去除。磷的化學(xué)沉淀通常分為4個(gè)步驟：沉淀反應(yīng)、凝聚作用、絮凝作用、固液分離。沉淀反應(yīng)和凝聚過程在一個(gè)混合單元內(nèi)進(jìn)行，目的是使沉淀劑在污水中快速有效地混合。常用的沉淀劑主要有鈣鹽（石灰）、鋁鹽（硫酸鋁、聚合氯化鋁）、鐵鹽（氯化亞鐵、氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵）以及現(xiàn)在發(fā)展較快的無機(jī)有機(jī)復(fù)合型絮凝劑等。一般認(rèn)為磷酸鹽沉淀是配位基參與競爭的電性中和沉淀。鈣鹽除磷是向含磷污水中投加石灰，由于形成氫氧根離子，污水pH值上升，與此同時(shí)，污水中的磷與石灰中的鈣產(chǎn)生反應(yīng)，形成沉淀。該法實(shí)際上是水的軟化過程，所需的石灰投加量僅與污水的堿度有關(guān)，而與污水的含磷量無關(guān)。
鋁鹽除磷的原理一般認(rèn)為是當(dāng)鋁鹽分散于水中時(shí)，這些鋁的多核絡(luò)合物往往具有較高的正電荷和比表面積，能迅速吸附水體中帶負(fù)電荷的雜質(zhì)，中和膠體電荷、壓縮雙電層及降低膠體電位，促進(jìn)了膠體和懸浮物等快速脫穩(wěn)、凝聚和沉淀，表現(xiàn)出良好的除磷效果。鋁鹽除磷處理適用pH為5.0-8.0，理想pH為5.8-6.9，最佳pH為6.3。鐵鹽除磷的投加量取決于溶解氧、pH值、生物酶、硫和碳酸鹽含量等。傳統(tǒng)的鐵鹽混凝劑有硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸亞鐵等，新型的鐵鹽混凝劑主要有聚合硫酸鐵、聚氯硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵等，是近年來發(fā)展較快的水處理混凝劑。用聚合氯化鋁鐵混凝劑對(duì)城鎮(zhèn)生活污水進(jìn)行處理，處理后磷含量低于0.5nag/L，達(dá)到生活污水國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
采用鎂鹽作沉淀劑，處理含磷和氨氮的污水，可同時(shí)去除污水中的氨氮和磷酸鹽，生成可用作肥料的沉淀物一磷酸銨鎂，當(dāng)ph值提高到10.5時(shí)，氮和磷的去除率分別可以達(dá)到83%和97%鎖磷劑是一種新型水體除磷固磷劑，其主要是由改性黏土和稀土鑭的化合物組成的混合物。改進(jìn)生黏土的主要成份是氧化硅和氧化鋁為主的膨潤土，其中含有少量的氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵等。鎖磷劑的主要作用原理是，由鎖磷劑中的化學(xué)活性成分鑭化物與水體中的磷酸根反應(yīng)，生成溶解度極低的難溶磷酸鑭沉淀，并附著在改性黏土顆粒載體上，而后隨黏土顆粒緩慢沉降到水體底部。由于其形成的難溶磷酸鹽性能十分穩(wěn)定，因而可使所處理的磷長期固化在沉淀底泥中，不產(chǎn)生二次釋放污染。同時(shí)，這也有利于底泥的清理和回收利用“磁種-高梯度磁分離”。
二、結(jié)晶除磷技術(shù)
結(jié)晶法除磷是向已投加鈣鹽的含磷污水中添加一種結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)與難溶磷酸鹽相似的固體顆粒，破壞溶液的亞穩(wěn)態(tài)，使磷酸鹽以實(shí)用的速度結(jié)晶沉淀，從而達(dá)到除磷目的。磷離子在水中與鈣離子發(fā)生反應(yīng)生成各種形式的磷酸鈣，當(dāng)存在上述離子污水的pH值呈堿性時(shí)，則以堿式磷酸鈣（羥基磷灰石）的形式存在。由于磷灰石的溶解度隨堿度的升高而降低，因此升高污水的PH值，使處于亞穩(wěn)態(tài)的范圍內(nèi)的磷離子與晶種接觸，在晶種表面產(chǎn)生磷灰石而析出，從而使污水中的磷濃度下降，達(dá)到除磷的目的。
影響結(jié)晶法除磷的主要因素為污水PH值、反應(yīng)器的除碳酸效果及晶種的好壞。動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)，水力負(fù)荷是一個(gè)重要因素。對(duì)于生活污水的二級(jí)處理出水，利用曝氣吹脫二氧化碳。提高污水PH值至8左右，可防止結(jié)晶床的氧化鈣的結(jié)垢，并能使出水磷濃度達(dá)到一級(jí)處理出水標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于固定結(jié)晶床，磷去除率隨水力負(fù)荷的增加而下降，但在一定范圍內(nèi)仍能保持較高的去除率。
三、吸附除磷技術(shù)
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面積的固體物質(zhì)對(duì)水中磷酸根離子的親和力來實(shí)現(xiàn)的污水除磷工藝。磷通過在吸附劑表面的物理吸附、離子交換或表面沉淀過程，實(shí)現(xiàn)磷從污水中的分離，并可進(jìn)一步通過解吸處理回收磷資源。吸附法除磷工藝簡單，運(yùn)行可靠，可以作為生物除磷法的補(bǔ)充，也可以作為單獨(dú)的除磷手段。除磷吸附劑一般分為天然吸附劑和合成吸附劑兩類。天然吸附劑有：粉煤灰、鋼渣、沸石、凹凸棒石、海泡石、活性氧化鋁等；另一類是合成吸附劑，合成除磷吸附劑擴(kuò)大了吸附材料的選擇范圍，現(xiàn)在已有Al、Mg、Fe、Ca、Ti、za和la等多種金屬的氧化物及其鹽類作為選擇材料受到研究。
海泡石是一種多孔狀富鎂硅酸鹽黏土礦物，具有平行纖維隧道孔隙，其孔隙體積占纖維體積的二分之一上。將酸化后的海泡石通過熱處理制得的海泡石復(fù)合吸附劑，在pH值1～6之間對(duì)模擬污水中磷的去除率達(dá)到98%，對(duì)洗滌污水中磷的吸附容量大。
沸石復(fù)合吸附劑是將無機(jī)鋁鹽、鎂鹽等與沸石混合，經(jīng)過一系列物理化學(xué)方法處理，使沸石表面形成水合鎂。含有水合鎂的沸石對(duì)磷酸根具有良好吸附性能，沸石復(fù)合吸附劑對(duì)磷有良好的吸附能力，用其處理含磷污水時(shí)，去除率可達(dá)90%以上，但對(duì)多聚磷酸鹽的處理效果欠佳。
[關(guān)鍵詞]地理 案例教學(xué) 特殊描述 一般法則
中圖分類號(hào)：G633.55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）22-0217-02
一、地理教學(xué)中的案例教學(xué)法
案例教學(xué)法也叫實(shí)例教學(xué)法或個(gè)案教學(xué)法，即在教師指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的需要，采用實(shí)例組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究、鍛煉能力的方法。地理案例教學(xué)法強(qiáng)調(diào)借助自然界或社會(huì)生活中的實(shí)際材料來解釋地理事物的現(xiàn)象或規(guī)律，說明抽象的觀點(diǎn)。它能生動(dòng)、貼切地反映地理事象的特性，幫助學(xué)生掌握地理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐能力[1]。同時(shí)由于部分學(xué)生的學(xué)習(xí)不懂的知識(shí)遷移、不會(huì)知識(shí)遷移，對(duì)案例教學(xué)法往往表現(xiàn)出“只見案例現(xiàn)象，看不到案例背后所呈現(xiàn)的地理知識(shí)、技能”，而特殊描述到一般法則對(duì)提升案例教學(xué)的效率、質(zhì)量有著其優(yōu)越的思維借鑒。
二、地理教學(xué)中的特殊描述與一般法則
1、地理教學(xué)中的特殊描述與一般法則的含義
地理教學(xué)中的“一般法則”是指地理學(xué)的基本原理、規(guī)律、方法等內(nèi)容，可以進(jìn)一步的遷移轉(zhuǎn)化和指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)[2]。它要具有科學(xué)性、普遍性、適用性和可遷移性的特點(diǎn)，可以是靜態(tài)的知識(shí)以及知識(shí)結(jié)構(gòu)，也可以是動(dòng)態(tài)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知過程。也就是說，地理教學(xué)中的“一般法則”可能是教學(xué)內(nèi)容，也可能是教學(xué)內(nèi)容背后反映出的共性規(guī)律與方法、認(rèn)知思路、解題規(guī)律等[2]。
地理教學(xué)中的“特殊描述”是對(duì)“一般法則”更具體、更細(xì)化的描畫;更具個(gè)性的事物或特征[3]。它要具有獨(dú)特性、典型性、條理性和啟發(fā)性的特點(diǎn)，可以是針對(duì)某一特定時(shí)空范圍內(nèi)地理規(guī)律、原理、方法、知識(shí)點(diǎn)等，也可以是教學(xué)視角和試題題目的具體描述[2]。
2、 地理一般法則與特殊描述的關(guān)系及其對(duì)特殊描述的選擇
從外在表象分析，“一般法則”所承載的是地理學(xué)的原理、方法，所呈現(xiàn)的是地理事物的基本核心;從實(shí)質(zhì)上來講，是地理科學(xué)的外在表達(dá)，擁有原理、規(guī)則和一般真理的知識(shí)。而“特殊描述”從表象分析為具體的地理事物及其發(fā)生、發(fā)展的過程，且包括與其地理環(huán)境的關(guān)系;究其實(shí)質(zhì)，是“一般法則”的客觀載體。二者在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。
對(duì)于一般法則的特殊描述的選擇要具有典型性，以便于一般法則的歸納與概括。地理教學(xué)中的很多空間問題、區(qū)域問題都是以案析理的過程，這里的案就指是地理案例教學(xué)法中的特殊描述，理就是一般法則。所以在以案析理的過程中，最重要的就是所舉案例的典型性與代表性，也就是說地理教師在教學(xué)過程中所選擇的充當(dāng)特殊描述的案例一定要能夠充分推理歸納出教學(xué)目標(biāo)中所要呈現(xiàn)的一般法則，既要具有典型代表性，又要具有問題分析、推理、歸納的一般特征。
3、由特殊描述到一般法則的意義
地理學(xué)習(xí)并不是簡單知識(shí)的灌輸，而且重視學(xué)生能力的達(dá)成，在獲得地理知識(shí)的同時(shí)也獲得學(xué)習(xí)的能力。在近些年的高考試題中，要求機(jī)械答題步驟的題目數(shù)量已經(jīng)逐漸在減少，高考題目越來越重視對(duì)學(xué)生能力的考察。所以，教師在教學(xué)過程中，傳授給學(xué)生的應(yīng)該是一種分析問題、處理問題、解決問題的能力，讓學(xué)生獲得一種學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生得知某一類知識(shí)的一般法則，就可以游刃有余的利用這些規(guī)律、原理或是方法靈活地解決相關(guān)類型的問題。
三、農(nóng)業(yè)的區(qū)位選擇中由特殊描述到一般法則的“以案析理”
1、 農(nóng)業(yè)的區(qū)位選擇中的特殊描述――“案例”
在進(jìn)行農(nóng)業(yè)的區(qū)位選擇一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)，老師可以通過列舉若干個(gè)不同自然、人文條件的典型地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，讓同學(xué)們組織歸納影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的因素，從而得出農(nóng)業(yè)區(qū)位選擇的代表性因素，即農(nóng)業(yè)區(qū)位選擇的一般法則。例如，可以列舉以下分別帶有不同特殊性描述的實(shí)例來幫助總結(jié)農(nóng)業(yè)的區(qū)位選擇因素。
案例一：新疆位于我國西北地區(qū)，屬于西北干旱和半干旱氣候區(qū)，這里的哈密瓜、葡萄等瓜果含糖量很高，原因是什么呢？我國北方地區(qū)飲食以面食為主，南方則以米食為主，這又是由于什么原因?qū)е碌哪兀?/p>
案例二：千煙洲位于我國江西省泰和縣灌溪鎮(zhèn)，是一個(gè)典型的亞熱帶紅壤低山丘陵地區(qū)，這個(gè)地區(qū)采用的是“丘上林草丘間塘，緩坡溝谷魚果糧”的立體農(nóng)業(yè)模式，這主要受什么因素影響？
案例三：賀蘭山以西是黃沙滾滾的騰格里沙漠，以東卻是有著“塞上江南”美譽(yù)的寧夏平原，該區(qū)年降水量不足300毫米，卻有30萬公頃良田。賀蘭山東西兩側(cè)截然不同的景觀的原因是什么？
案例四：福建安溪“鐵觀音”聞名世界，國外茶道研究者曾把茶種帶至當(dāng)?shù)卦耘啵铇浞N植效果始終欠佳，其原因是什么？
案例五：近年來，我國城市郊區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比重不斷下降，城郊農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，主要受什么因素影響？
案例六：美國農(nóng)業(yè)就業(yè)人口800萬，占總就業(yè)人口的0.58%（總就業(yè)人口1.38億），美國從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人口很少，為什么農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量卻很高？
案例七：荷蘭的鮮花出口占全球市場(chǎng)的60%，在24小時(shí)內(nèi)，荷蘭的鮮花可以空運(yùn)到世界上每一個(gè)角落，為什么荷蘭能做到用鮮花裝點(diǎn)了幾乎整個(gè)世界？
2、 由案例的特殊描述歸納一般法則
以上七個(gè)案例中都涉及到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的區(qū)位因素，每個(gè)地區(qū)的區(qū)位因素不同，其農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展情況都不一樣。通過對(duì)以上各個(gè)案例的分析，我們就可以總結(jié)歸納出農(nóng)業(yè)的區(qū)位選擇所對(duì)應(yīng)的一般法則。
2.1氣候因素
新疆瓜果奇佳的主要原因是該區(qū)域干旱的氣候。。新疆地區(qū)位于溫帶大陸性氣候區(qū)，夏季熱量充足，氣候干旱，年降水量少，晴天較多，光照充足。充足的光照使得植物光合作用強(qiáng)烈。晝夜溫差大，使農(nóng)作物白天光合作用制造大量有機(jī)物和糖分;夜晚溫度低，使農(nóng)作物呼吸作用較弱，消耗較少的有機(jī)物和糖分。從而農(nóng)作物糖分積累較多。
我國北方地區(qū)多屬溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，冬冷夏熱，年降水量多在800毫米以下，耕作以旱作生產(chǎn)為主，糧食作物以小麥為主。南方地區(qū)多屬亞熱帶季風(fēng)、熱帶季風(fēng)氣候，熱量條件優(yōu)越，年降水豐富，年降水量多在800毫米以上，耕作以水田生產(chǎn)為主，糧食作物主要是水稻。南北方降水條件的不同，導(dǎo)致南水北旱種植制度、南米北面飲食習(xí)慣的差異。
2.2地形因素
地形條件不同導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型不同。平原地區(qū)平坦開闊，土層深厚，土壤肥沃，宜發(fā)展耕作業(yè);山地及緩坡地帶，地形坡度大，耕作不便，且不易水土保持，適宜發(fā)展畜牧業(yè)和果林業(yè);山間溝谷地區(qū)，地形低洼，河、溏較多，宜發(fā)展?jié)O業(yè)。山地垂直地形條件不同，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)隨海拔變化而不同。
2.3水源因素
黃河流經(jīng)賀蘭山以東的寧夏平原地區(qū)，為寧夏地區(qū)帶來了豐富的水源，可以解決寧夏地區(qū)的灌溉用水和生活用水。雖然寧夏平原降水較少，但由于得到了黃河充足的水源條件，加之充足的光照，使糧食生產(chǎn)數(shù)量很高。而賀蘭山以西的騰格里地區(qū)，本身降水較少，而又缺乏灌溉河流，終然是沙漠景觀。所以，水源條件是寧夏農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)優(yōu)越的自然條件。
2.4土壤因素
土壤是作物生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同的土壤種類，適宜生長不同的作物。安溪鐵觀音茶園的土壤，以紅壤為主體，土層深厚肥沃，質(zhì)地疏松，經(jīng)過耕作已轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝陨橙劳粱螯S泥沙土，土中氮、磷、鉀、硅，以及有機(jī)質(zhì)含量十分豐富。再加上其地植被繁茂，枯枝落葉滿蓋土表，使土壤猶如覆蓋上一層海綿，有利于土壤的吸水供肥。所以鐵觀音到了非這種土壤養(yǎng)植的地區(qū)，產(chǎn)量和質(zhì)量都不能達(dá)到一個(gè)好的效果。
2.5市場(chǎng)因素
市場(chǎng)的需求量最終決定了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的類型和規(guī)模。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所獲得的產(chǎn)品沒有一個(gè)固定、可以支撐其繼續(xù)生產(chǎn)的銷售渠道，那么這個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展將得不到很好的持續(xù)。伴隨著我國城市化水平不斷提高，城郊地租不斷漲高，使高附加值的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成為必須;城市人口不斷增多，肉蛋奶、花卉等市場(chǎng)需求量大幅增加。這種市場(chǎng)條件的改變使城郊農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。所以，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)的區(qū)位選擇之前，要全面的考慮其市場(chǎng)因素，這樣才能使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益獲得最大，才不會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品的滯銷和運(yùn)輸成本的浪費(fèi)。
2.6機(jī)械因素
機(jī)械化水平的高低會(huì)影響生產(chǎn)效率。美國的科技水平處于世界領(lǐng)先地位，其農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)普及率高，當(dāng)用機(jī)械種植、養(yǎng)護(hù)、收獲時(shí)，其工作效率會(huì)有很大的提高，也會(huì)帶來農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的增加。
2.7交通、技術(shù)因素
當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量與質(zhì)量能夠得到一定保證的同時(shí)，如何快捷、有效的將其他地區(qū)所需求的產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)疆?dāng)?shù)兀彩寝r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)影響因素。隨著交通水平和運(yùn)輸技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)輸?shù)男屎唾|(zhì)量不斷提高，農(nóng)產(chǎn)品的損失率降到最低，其生產(chǎn)所獲得的經(jīng)濟(jì)效益也在不斷提高。
四、結(jié)論
所以，由以上幾個(gè)特殊案例的歸納，影響農(nóng)業(yè)區(qū)位選擇的因素可以概括為氣候、地形、水源、土壤、市場(chǎng)、機(jī)械、交通和技術(shù)幾個(gè)主要方面。通過以上描述，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)一節(jié)地理教學(xué)內(nèi)容適合使用多個(gè)實(shí)例的列舉來得出一個(gè)一般規(guī)律或原理性知識(shí)的時(shí)候，可以使用案例教學(xué)法實(shí)現(xiàn)其由特殊描述到一般法則的轉(zhuǎn)換，這樣有利于學(xué)生將分散的知識(shí)集中歸納，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，同時(shí)也有效提升了學(xué)生遷移知識(shí)的能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]孫大文.《地理教育學(xué)》[M].浙江教育出版社1998年5月第4次印刷
1 成礦（元素）地球化學(xué)研究的歷史與現(xiàn)狀
礦床的形成及演化是地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式，礦體就是礦區(qū)內(nèi)成礦元素相對(duì)集中的區(qū)域，其他元素則在礦體之中和周圍形成與成礦過程、成礦作用有關(guān)的變化，成礦地球化學(xué)研究的重要目的之一就是要揭示成礦作用中元素變化的時(shí)空規(guī)律。這是開展礦床（深部）成礦預(yù)測(cè)的重要基礎(chǔ)。
眾所周知，成礦相關(guān)元素在成礦作用過程中會(huì)在礦體及其形成比礦體范圍大得多的相對(duì)富集，通常將這種現(xiàn)象稱為地球化學(xué)原生（異常）暈，而將暈中元素的空間排列規(guī)律稱之為地球化學(xué)分帶，它包括水平分帶和垂直分帶。在深部成礦預(yù)測(cè)中，人們更關(guān)注礦體原生暈的垂向分帶特征，即原生暈垂（軸）向分帶序列，其中還分為頭暈、礦體暈和尾暈三部分。原生暈概念的提出對(duì)于促進(jìn)成礦元素地球化學(xué)理論研究的深入及在礦床成礦預(yù)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。然而，有關(guān)原生暈的討論主要集中在成礦及其相關(guān)元素的空間變化特征方面，而對(duì)成礦過程的長期性和多期性等問題考慮較少，亦即對(duì)成礦元素地球化學(xué)行為的時(shí)間效應(yīng)關(guān)注不足。
李惠等在研究金礦原生暈軸向分帶時(shí)，基于中國金礦床普遍存在多階段疊加成礦的特點(diǎn)，并根據(jù)深部成礦預(yù)測(cè)的需要，提出了多期多階段疊加成暈，即原生疊加暈的概念，并建立了利用原生疊加暈開展深部成礦預(yù)測(cè)的一系列標(biāo)志和準(zhǔn)則。實(shí)際上就是在原先的空間軸向分帶基礎(chǔ)上引進(jìn)了多階段的時(shí)間參數(shù)。這是對(duì)經(jīng)典原生暈理解的一個(gè)突出貢獻(xiàn)和有意義的創(chuàng)新。原生疊加暈的提出對(duì)于單期多階段成礦作用造成的元素成暈特點(diǎn)及其規(guī)律研究提供了有力的工具，成功地解決了許多該類型礦床的深部預(yù)測(cè)問題。應(yīng)該注意到，即使是具有很多成礦階段的單期成礦作用，其熱液體系都是一致的，同時(shí)同一體系中各階段疊加的性質(zhì)也可能是不同的。紀(jì)宏金等正是注意到這一點(diǎn)在其對(duì)山東山城金礦開展成礦地球化學(xué)研究時(shí)，探討使用成礦疊加暈分帶序列分解的方法開展工作，進(jìn)一步深化了原生疊加暈的研究。
越來越多的研究表明，礦床，特別是大型―超大型礦床的形成往往是長期多期成礦地質(zhì)過程的疊加產(chǎn)物，宏上表現(xiàn)為成礦系統(tǒng)疊加，即形成復(fù)合成礦成系統(tǒng)。正如翟裕生院士所提出的成礦系統(tǒng)疊加及多成因礦床發(fā)育已構(gòu)成中國區(qū)域成礦的重要特色。對(duì)于復(fù)合成礦系統(tǒng)而言，礦床的形成可能并不僅是單期多階段成礦疊加的問題，而是涉及到多個(gè)成礦期的疊加。即在同一空間域中，先期成礦系統(tǒng)被后期成礦系統(tǒng)所疊加，造成不同礦床類型的重疊和大型礦形成。不同的成礦期對(duì)應(yīng)于不同成礦事件。由于不同成礦事件形成于特定的地質(zhì)―構(gòu)造環(huán)境，因此會(huì)涉及到不同的成礦體系。在這些不同體系中，成礦物質(zhì)（礦質(zhì)或流體）來源及其演化均具有各自的地球化學(xué)特點(diǎn)，顯然每一次成礦事件都會(huì)形成與其相對(duì)應(yīng)的地球化學(xué)響應(yīng)，不考慮多期疊加成礦事件的具體過程而針對(duì)礦床所建立的地球化學(xué)原生暈或疊加暈實(shí)際上是多成礦體系元素地球化學(xué)響應(yīng)的綜合反映。這種原生暈或原生疊加暈難以再現(xiàn)多體系成礦過程的多期性和復(fù)雜性，因而在許多具體應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生相關(guān)問題。顯然，如果不將這種復(fù)雜狀態(tài)下形成的元素地球化學(xué)響應(yīng)根據(jù)成礦期（階段）的時(shí)間序列進(jìn)行有效分解，便難以開展符合地質(zhì)情況的成礦預(yù)測(cè)。為此我們引入成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的概念，其目的在于更全面地將時(shí)間因素引入原生暈研究，試圖通過對(duì)成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)―空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析，全面再現(xiàn)成礦元素的地球化學(xué)過程，旨在為解決多源成礦體系條件下復(fù)合成礦系統(tǒng)中多期成礦疊加礦床深部成礦預(yù)測(cè)問題探索一條途徑。
所謂成礦（元素）地球化學(xué)場(chǎng)，是指成礦及其相關(guān)元素在成礦作用過程中于特定地區(qū)產(chǎn)生的時(shí)間分配和空間分布。因此，成礦地球化學(xué)場(chǎng)具有隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)性雙重屬性。成礦作用及其他各類地球化學(xué)過程都可理解為地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的演化，即地球化學(xué)場(chǎng)的時(shí)－空結(jié)構(gòu)。因此，地球化學(xué)場(chǎng)的時(shí)－空結(jié)構(gòu)是成礦作用動(dòng)力學(xué)研究的重要內(nèi)容。在復(fù)合成礦系統(tǒng)中，多種地質(zhì)－地球化學(xué)－成礦作用相互疊接，導(dǎo)致成礦地球化學(xué)場(chǎng)表現(xiàn)為復(fù)雜的疊加場(chǎng)，這使得地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性是復(fù)合成礦系統(tǒng)研究的核心與關(guān)鍵，而通過對(duì)地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析來研究有關(guān)的地質(zhì)體和地質(zhì)過程乃是地球化學(xué)場(chǎng)研究的核心。
2 關(guān)于成礦多期性或成礦多期疊加的理解
在討論基于成礦多期疊加礦床進(jìn)行的成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)精細(xì)解析之前，有必要對(duì)成礦多期疊加的含義做一完整理解。現(xiàn)在看來，絕大部分大型超大型礦床，特別是金礦床都是多種或多個(gè)成礦過程綜合作用的產(chǎn)物。人們習(xí)慣上用多期成礦疊加來說明這一問題。但是從現(xiàn)有發(fā)表的成果文獻(xiàn)看，“成礦作用疊加或成礦多期性”這同一個(gè)名詞表達(dá)出來的卻是多種含義。（1）表達(dá)的是同一成礦期多礦化階段的成礦疊加或者一個(gè)內(nèi)生成礦期與表生期的成礦疊加。如果是前者，可能涉及只是同一期成礦作用內(nèi)部的多階段活動(dòng)歷史，而沒有涉及到多期成礦作用的問題。因此將這種疊加描述為多期成礦作用疊加是不確切的。后者中的表生作用對(duì)于內(nèi)生礦床成礦而言，嚴(yán)格來說不能看成是一個(gè)成礦期。表生作用是對(duì)內(nèi)生期已經(jīng)形成的礦床的改造（次生富集）甚至破壞作用，屬于礦床形成后的改造與保存范疇的問題。盡管礦床形成后的保存與變化也是礦床學(xué)家應(yīng)該倍加關(guān)注的問題之一，原則上這已經(jīng)不屬于成礦疊加的范疇。因此我們也不贊成將這種情況描述為多期成礦疊加。（2）表達(dá)的是多種成礦作用參與，即所謂多成因疊加。一般情況下發(fā)生在同一成礦期的多成因疊加現(xiàn)象是極少見的，更多的是表現(xiàn)為不同期成礦作用參與。問題的核心在于不同成礦期的成礦作用是否真的形成了（具工業(yè)價(jià)值的）礦床（體）還是只是形成了其基礎(chǔ)？顯然，如果礦床（體）只是在最后一個(gè)成礦期的成礦作用中形成，此前的成礦作用只是形成了其基礎(chǔ)（如預(yù)富集）的話，在礦床（體）上就看不出多期疊加的直觀表現(xiàn)。在開展礦床成因研究時(shí)，通過礦床地質(zhì)地球化學(xué)方法，可能示蹤出多種成礦作用的痕跡（如早期的變質(zhì)作用導(dǎo)致礦質(zhì)預(yù)富集à晚期的巖漿活動(dòng)導(dǎo)致礦床形成）。在這種情況下，實(shí)際上是一個(gè)長期多個(gè)成礦作用參與成礦的過程，可能涉及到區(qū)域上的多個(gè)成礦系統(tǒng)，但并沒發(fā)生真正的成礦疊加現(xiàn)象，而只是繼承效應(yīng)。（3）我們對(duì)多期成礦疊加的理解建立在對(duì)成礦事件的確定之上。將在一定的時(shí)空域內(nèi)（通常與成礦系統(tǒng)的時(shí)空域相對(duì)應(yīng)）形成了具經(jīng)濟(jì)意義的礦床（體）一種或一組地質(zhì)（成礦）作用過程稱之為一個(gè)成礦事件。它與成礦作用的區(qū)別在于前者形成了礦床（體）而后者不一定，有可能只是形成了礦質(zhì)的預(yù)富集（遠(yuǎn)沒有達(dá)到可以利用的礦床（體）程度）。可以看出，當(dāng)某成礦作用形成了具經(jīng)濟(jì)意義的礦床（體）時(shí)，就相當(dāng)于發(fā)了一次成礦事件。因此，盡管在漫長的地質(zhì)構(gòu)造演化中，各種各樣的地質(zhì)作用（變質(zhì)、沉積、巖漿、構(gòu)造、流體）等頻繁發(fā)生，其中也可不同程度地伴隨著成礦元素的地球化學(xué)行為，但真正能稱為成礦事件的卻相對(duì)要少得多。此外成礦事件是相對(duì)成礦元素而言的。即同一地質(zhì)作用對(duì)于這種元素沒有形成礦床，不是一次成礦事件，但可能形成了其它元素的礦床，因此又可以稱之為成礦事件。一次成礦事件一般對(duì)應(yīng)于一個(gè)相對(duì)完整獨(dú)立的成礦系統(tǒng)，當(dāng)然成礦事件還具有其它多種屬性特征。只有當(dāng)至少兩個(gè)不同地質(zhì)時(shí)代的成礦事件共同作用于一個(gè)礦床（體）時(shí)，才能稱之為多期成礦疊加。
成礦多期疊加對(duì)成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)具有重要影響，這正是開展地球化學(xué)原生暈研究時(shí)必須為什么要成礦多期疊加的關(guān)鍵所在。由于多期成礦的熱液體系不同，它們的成礦暈?zāi)Ｊ剑ㄈ珙^暈、礦體暈、尾元素組合）就可能不相同。對(duì)于成礦預(yù)測(cè)而言，判定標(biāo)志就會(huì)不一樣。例如，對(duì)于主成礦元素au而言，元素ag或者pb在一種體系中可能作為頭暈元素出現(xiàn)，這時(shí)其異常（分帶位置或異常特征）可以作為深部預(yù)測(cè)的有效標(biāo)志之一；而在另一體系中則可能作為礦體暈元素出現(xiàn)，這時(shí)就不宜將其作為預(yù)測(cè)的主要標(biāo)志。當(dāng)出現(xiàn)這兩種體系疊加同一條礦脈或礦體上時(shí)，如果僅用空間分帶來表達(dá)其地球化學(xué)場(chǎng)結(jié)構(gòu)，就反映不了它們本身具有的細(xì)微意義。另一方面，雖然整個(gè)礦區(qū)存在著成礦的多期性，但對(duì)于具體的礦脈或礦體而言，多期多階段成礦疊加的強(qiáng)度、方式、位置也會(huì)不同，顯然針對(duì)不同的情況，其地球化學(xué)場(chǎng)結(jié)構(gòu)就會(huì)有差異。
上面的討論是針對(duì)同種成礦元素多期成礦疊加的情況。由于成礦事件是相
對(duì)于成礦元素而言的，因此，我們還應(yīng)該考慮到另外一種情況，即在同一成礦空間中發(fā)生的多期疊加作用形成了多種礦種（金和銀，或金銅，或金銀銅鉛等等）共生或伴生的礦床，也就是說，一期成礦作用形成了金礦體，而另一期成礦作用可能形成的是其他元素的礦體，或者僅僅形成礦化，二者在空間上同位疊加，顯然這種疊加作用的結(jié)果是形成了多金屬礦床（化），而沒有對(duì)早期成礦元素造成更加富集。可以認(rèn)為，正如大型超大型單元素礦床大多是多期成礦疊加作用的產(chǎn)物一樣，許多多金屬共生或伴生的礦床也同樣是復(fù)合成礦系統(tǒng)多期成礦疊加的產(chǎn)物，特別是在地球化學(xué)性質(zhì)上相差較遠(yuǎn)的多個(gè)元素共（伴）生于同一礦區(qū)（體）時(shí)，更可能如此。對(duì)于這類礦床而言，在進(jìn)行深部成礦預(yù)測(cè)時(shí)，開展其成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析工作就更加必要。總之，復(fù)合成礦系統(tǒng)地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析是成礦地球化學(xué)理論研究與找礦勘探發(fā)展的共同要求。通過地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析，可以解釋可能的礦種、揭示可能的成礦作用過程、縮小找礦靶區(qū)、確定礦床（體）剝蝕深度、現(xiàn)有礦床的深部預(yù)測(cè)和找礦前景。對(duì)深化礦床學(xué)理論認(rèn)識(shí)和隱伏礦體找礦具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
3 成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析的研究思路
成礦地球化學(xué)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析雖然主要針對(duì)復(fù)合成礦系統(tǒng)多期疊加礦床提出來，但它實(shí)際上對(duì)于所有礦床都可以應(yīng)用。當(dāng)?shù)V床成礦不存在多期疊加時(shí)，其時(shí)間結(jié)構(gòu)就表現(xiàn)在多階段的疊加上面，即原生疊加暈的范疇。這是由于多階段成礦只涉及到一個(gè)成礦熱液體系，每階段形成的頭、礦體、尾暈元素組合基本是相同的，相對(duì)于整個(gè)成礦期而言是一個(gè)自相似過程，因此對(duì)于成礦預(yù)測(cè)而言，對(duì)每個(gè)階段形成的時(shí)間結(jié)構(gòu)進(jìn)行離解并無實(shí)際意義。但當(dāng)?shù)V床研究確定成礦具有多期疊加性時(shí)，成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析便是必須開展的工作。這也就是說，開展成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)―空結(jié)構(gòu)精細(xì)解析，首先應(yīng)在合適的對(duì)象上進(jìn)行，這要求對(duì)礦床地質(zhì)特征以及成礦的基本問題，特別是成礦期成礦階段的確定等開展細(xì)致而深入的觀察與研究。否則建立起來的時(shí)空結(jié)構(gòu)就失去了依托，地質(zhì)意義不清。基于上述，提出成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)精細(xì)解析的研究思路是：選取由多期疊加成礦作用形成的典型（金）礦床為研究對(duì)象，合理部署野外（礦山）地質(zhì)調(diào)查工作，基于翔實(shí)的野外第一手資料和實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用礦床地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、巖石學(xué)、元素地球化學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)等多種方法手段，以多期疊加成礦過程中元素地球化學(xué)行為差異的深入剖析為切入點(diǎn)，通過對(duì)成礦期成礦階段的精細(xì)劃分，對(duì)應(yīng)的礦石礦物組合的準(zhǔn)確厘定以及蝕變分帶演化、成礦流體性質(zhì)等的系統(tǒng)研究，示蹤多期成礦疊加過程中元素的時(shí)空演化軌跡，提取不同成礦期次的元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空間結(jié)構(gòu)信息，并建立相應(yīng)的成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)模型和空間結(jié)構(gòu)模型。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行復(fù)合成礦系統(tǒng)地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的耦合研究，確立找礦預(yù)測(cè)準(zhǔn)則，為礦山深、邊部及勘探和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
4 成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析方法
根據(jù)上述研究思路，可以將成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析分解為以下幾個(gè)步驟。
4.1 礦床地質(zhì)研究
構(gòu)建成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)首先要開展礦床地質(zhì)研究，其主要目的在于確定多期成礦作用疊加的強(qiáng)度、方式、位置和性質(zhì)等，重點(diǎn)是討論不同成礦期次的礦化特征，如含礦熱液、礦物組合、礦化樣式及其疊加模式。這涉及到礦床地質(zhì)學(xué)研究的各個(gè)方面，如礦脈、礦體和礦石的地質(zhì)特征、礦物組合、圍巖蝕變特征、尤其是成礦期次的精細(xì)劃分，成礦地質(zhì)－地球化學(xué)事件的確立及其間的對(duì)應(yīng)關(guān)系等。這些研究是明確成礦元素地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)規(guī)律及時(shí)空結(jié)構(gòu)所蘊(yùn)涵成礦地質(zhì)意義的前提和基礎(chǔ)。
4.2 元素地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析
以上述礦床地質(zhì)研究為基礎(chǔ)，就可以通過地面、坑道和鉆孔全空間的系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)取樣與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試，開展具體礦脈（或礦體）元素地球化學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析，揭示其中蘊(yùn)涵的地質(zhì)－地球化學(xué)－成礦作用信息。主要包括：（1）原始數(shù)據(jù)整體特征的研究。主要手段為聚類分析和因子分析，目的在于初步考察研究區(qū)成礦地球化學(xué)場(chǎng)的基本特征。（2）元素含量水平和組合特征的分析。元素組合特征和元素含量水平是對(duì)找礦勘探具有決定意義的特征參數(shù)，通過研究各組樣品中元素含量水平和組合特征，可以判定可能存在的礦種。
4.3 地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)分解
成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)指的是不同成礦期從早階段到晚階段相關(guān)元素的活動(dòng)規(guī)律。它主要包括成礦期成礦及相關(guān)元素組合、期內(nèi)不同成礦階段元素的遷移、沉淀和富集規(guī)律等內(nèi)容。顯然對(duì)于多期復(fù)雜疊加的礦床而言，除非各成礦期的礦化產(chǎn)物特點(diǎn)突出，易于鑒別并適于獨(dú)立開展研究，否則不同成礦期的元素特征只能從其總體中予以離解，我們將這一過程定義為成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)分解。分解著重于成礦元素地球化學(xué)特征與成礦期次間對(duì)應(yīng)關(guān)系的研究與剖析，通過研究不同成礦期次的元素組合特征與指示元素的關(guān)聯(lián)和區(qū)別，以闡釋成礦元素組合的地質(zhì)－地球化學(xué)意義，揭示可能的成礦作用過程。
理論上，成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)的分解應(yīng)在成礦期次精細(xì)劃分的基礎(chǔ)上，分別采集相應(yīng)成礦期（或成礦階段）的巖石地球化學(xué)樣品進(jìn)行綜合分析。但是，對(duì)于具體的礦區(qū)或礦脈來說，由于不同期礦化產(chǎn)物的疊加和復(fù)合，在野外樣品采集過程中要準(zhǔn)確對(duì)它們加以區(qū)分往往存在很多困難。為此，在實(shí)際應(yīng)用中常常利用多元統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析方法，如相關(guān)分析、聚類分析、因子分析或主成分分析等獲取成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)的重要信息。
這里要特別提及有關(guān)地質(zhì)上常用的因子分析方法。余金生、李裕偉[12]在《地質(zhì)因子分析》一書中明確強(qiáng)調(diào)指出，因子分析可以從以下三個(gè)方面為地質(zhì)工作者提供重大幫助：1、在不損失地質(zhì)成因信息的前提下盡可能地壓縮原始數(shù)據(jù)；2、能將龐雜紛亂的地質(zhì)數(shù)據(jù)按成因上的聯(lián)系進(jìn)行歸納、整理、精煉和分類，理出幾條比較客觀的成因線索，指示成因推理方向，啟發(fā)人們思考相應(yīng)的成因結(jié)論；3、分解復(fù)雜疊加的地質(zhì)過程。這是因子分析在地質(zhì)方面最為經(jīng)典，同時(shí)也是最為巧妙的應(yīng)用。因?yàn)榈刭|(zhì)現(xiàn)象往往都是多種成因過程的疊加產(chǎn)物，巖漿作用是如此，成礦作用更是如此。這種疊加不僅表現(xiàn)在時(shí)間上，也表現(xiàn)在空間上，各種過程相互干擾，互相掩蓋，使得每個(gè)具體過程的特征都面目不清，造成地質(zhì)成因的復(fù)雜化。如何從這種紛繁復(fù)雜的地質(zhì)過程中去識(shí)別每一個(gè)單一過程的本來面目是地質(zhì)人員進(jìn)行成因（包括成礦疊加）研究時(shí)最感棘手卻又必須解決的問題。因子分析就是從定量方面解決這一問題最為有效和巧妙的方法之一。此外，我們認(rèn)為，通過因子分析，還可以從定量的數(shù)據(jù)方面去對(duì)地質(zhì)成因的復(fù)雜過程（如多期成礦疊加等）的理論解釋提供最有力的證明。研究已經(jīng)表明，通過這些統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)復(fù)雜的成礦作用進(jìn)行分解并在滿足需要的條件下為我們提供足夠的信息。很明顯，詳細(xì)而準(zhǔn)確的成礦期成礦階段及其礦物共生組合研究既是開展成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)結(jié)構(gòu)解析的基礎(chǔ)，又是其解釋的依據(jù)，同時(shí)二者之間還可以提供相互映證。
4.4 地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)剖析
成礦地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)即以前所稱礦體原生地球化學(xué)暈。它表征的是與成礦相關(guān)元素組合在成礦作用過程中于礦體及其周圍空間形成的相對(duì)富集現(xiàn)象，對(duì)成礦地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)的探索是地球化學(xué)找礦領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)性課題，到目前為止，它仍是礦床成礦預(yù)測(cè)，特別是深部預(yù)測(cè)最有效、最準(zhǔn)確的方法之一。因而長期以來被視為提高找礦效果，增大找礦命中率的根本途徑。根據(jù)礦體原生地球化學(xué)暈的性質(zhì)，成礦地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)主要包括兩方面的內(nèi)容。
其一是建立成礦及其相關(guān)元素的地球化學(xué)分帶，即組分分帶特征。從勘查地球化學(xué)需要出發(fā)，人們?cè)陂_展成礦地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)研究的過程中，與原生暈研究一樣，主要著眼于最佳控礦地球化學(xué)標(biāo)志的垂向或軸向分帶研究工作，通過垂向分帶特征的研究，并結(jié)合其礦體之間的關(guān)系，確定礦體前緣暈、礦體暈和尾暈元素組合，探尋它們?cè)诖瓜蛏系淖兓?guī)律，闡明其地質(zhì)找礦明確意義，從中挖掘深部礦體的定位信息。
其二確定不同元素在礦體周圍的含量分帶，即濃度分帶特征。濃度分帶特征是表示相應(yīng)元素富集強(qiáng)度的重要
標(biāo)志。對(duì)于成礦元素而言，當(dāng)其濃集到一定程度時(shí)便構(gòu)成礦體，由礦體向外一般呈漸變方式逐次降低，形成濃度帶。而對(duì)于其他成礦相關(guān)元素而言，情況往往要復(fù)雜得多。首先是這些元素含量盡管（大大）高于背景值，但即使是其濃集中心也多不夠成礦體；其次，這些元素濃度的變化并不同主成礦元素完全一致，即主成礦元素含量高的位置，其他相關(guān)元素中，有的含量同步增高，但有的卻不一定也是最高，相反會(huì)可能偏低。主成礦元素和相關(guān)元素含量變化間的這種空間結(jié)構(gòu)具有一定的規(guī)律性，這正是礦體前緣暈、礦體暈、尾暈劃分的重要基礎(chǔ)。正是因?yàn)榇嬖谥@樣的差異和規(guī)律性，才使得通過元素分帶的特征預(yù)測(cè)礦體成礦為可能。當(dāng)前，成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)的構(gòu)建著重于原生暈軸向分帶序列的研究。顯然，原生暈的軸向分帶序列是針對(duì)各個(gè)具體礦脈或礦體建立的。類似地，還可以通過脈體在礦區(qū)內(nèi)的分布特征以及同一標(biāo)高礦脈的元素分布規(guī)律，總結(jié)出不同水平上的水平分帶序列。這些分帶序列是地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對(duì)于整個(gè)礦區(qū)內(nèi)深、邊部隱伏礦脈的預(yù)測(cè)有重要意義。與時(shí)間結(jié)構(gòu)不同，不同脈體間的空間序列往往由于其成礦作用過程的不同而存在不同程度的差異。
對(duì)于薄脈型礦體（脈），元素地球化學(xué)場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)是在礦脈（體）縱投影圖上建立的，它雖然高度概括地表達(dá)了元素在該脈（礦）體上的分布規(guī)律，但對(duì)成礦元素在脈（礦）體不同部位（如勘探線）的局部變化有所壓抑。已有研究表明（李惠等，1998），這種方法完全滿足規(guī)模（主要指走向延長）不是特別大的礦脈（體）的深部預(yù)測(cè)要求，對(duì)于較長的脈體宜分段開展工作，特別需要時(shí)也可對(duì)感興趣地段按勘探線建立元素分帶加以配合。對(duì)厚大且不規(guī)則礦脈（體）則應(yīng)按聯(lián)合剖面的形式進(jìn)行，有條件時(shí)可以按一定間隔選擇盡可能多的勘探線剖面進(jìn)行取樣，開展剖面原生暈分帶研究，以利于更好的預(yù)測(cè)深部成礦前景。
4.5 成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的成因意義
成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)不僅是深部成礦預(yù)測(cè)的重要手段，它同時(shí)還能反映一定的成因信息。因?yàn)橛刹煌傻V作用形成的礦床，具有與其相對(duì)應(yīng)的特征標(biāo)型元素組合，體現(xiàn)出成礦作用與元素組合之間的專屬性關(guān)系，盡管這種關(guān)系非常復(fù)雜并具交叉，既同主要成礦元素的種類，又同成礦作用的類型有關(guān)。大量的研究表明，在內(nèi)生金成礦作用過程中，與基性、超基性巖漿活動(dòng)有關(guān)的特征元素主要有cr、ni、co、v、ti、pt、fe等；與中酸入巖漿活動(dòng)有關(guān)的特征元素包括：w、sn、mo、bi、li、be、nb、ta、fe、cu、pb、zn等，同樣與中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)，但表現(xiàn)為淺成火山熱液成礦的則具有富集低溫元素，如se、te、as、sb、hg、ba、b、ag、au等特點(diǎn)。源于地幔的熱液成礦體系在具有與基性-超基性巖漿巖相關(guān)的元素組合同時(shí)，則可能還富集k、na、li等堿質(zhì)元素以及u、ree等稀有元素。上述討論表明，成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的成因意義主要通過元素組合關(guān)系加以表現(xiàn)，因此，對(duì)于單一成礦期成礦作用而言，時(shí)間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)反映的成因意義是一致的。而對(duì)于多期成礦疊加的成礦作用而言，就主要體現(xiàn)在時(shí)間結(jié)構(gòu)方面，因?yàn)榭臻g結(jié)構(gòu)是多期成礦疊加信息的綜合反映。由于元素組合關(guān)系的復(fù)雜性和多解性，在用元素組合反映成因信息時(shí)，應(yīng)分析盡可能多的元素。
5 成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)耦合與深部成礦預(yù)測(cè)
5.1 元素地球化學(xué)時(shí)空結(jié)構(gòu)形成機(jī)理
要成功實(shí)現(xiàn)成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的有效耦合，必須先了解其形成機(jī)理。正如前述，成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)主要同成礦作用的性質(zhì)有關(guān)。而空間結(jié)構(gòu)的形成則主要同元素的地球化學(xué)習(xí)性及其活動(dòng)的空間狀態(tài)關(guān)聯(lián)，并同其演化經(jīng)歷，也就是成礦過程（時(shí)間）密切聯(lián)系。
前人大量原生暈地球化學(xué)軸向分帶的研究成果已經(jīng)證明，對(duì)于由簡單成礦作用（單成因少成礦階段，例如不多于3個(gè)，形成的完整礦體來說，元素的軸向地球化學(xué)分帶一般遵從相對(duì)低溫活潑元素會(huì)比其它元素運(yùn)行的距離更遠(yuǎn)從而構(gòu)成前緣暈，成礦及與其密切相伴的元素構(gòu)成礦體暈，而相對(duì)高溫元素構(gòu)成尾部暈的規(guī)律。李惠等通過對(duì)58個(gè)典型金礦床原生暈軸向分帶序列的概率統(tǒng)計(jì)，得出了中國金礦床原生暈綜合軸向(垂直)分帶序列，從上往下是：
b-as-hg-f-sb-baèpb-ag-au-zn-cuèw-bi-mo-mn-ni-cd-co-v-ti
前緣及上部 礦體中部 礦體下部及尾暈
李惠等（1999）同時(shí)指出，這一規(guī)律會(huì)因礦床類型、規(guī)模等不同而有變化，其中有些元素（如w、ba、pb、ag等）位置變化還會(huì)很大，這種同一元素位置上的變化實(shí)際是多期多階段成礦疊加的一種表現(xiàn)。此外，該分帶序列表現(xiàn)的是一個(gè)完整礦體（所謂完整礦體是指礦體頭部（暈）未被剝蝕，礦體尾部正常尖滅）的垂向分帶特征。可以從成礦過程的角度解釋這規(guī)律的形成機(jī)制。理論上，高溫元素應(yīng)該先從熱流體中沉淀，因在成礦早階段會(huì)形成高溫礦物組合，如果具有礦物分帶現(xiàn)象，它們應(yīng)該出現(xiàn)在礦脈靠近脈壁部分（即邊部），一般不會(huì)離開脈（礦）體而沉淀到很遠(yuǎn)的距離；而低溫元素則隨著溫度的降低而在最后階段沉淀，因此它們的礦物組合應(yīng)該在脈體中央出現(xiàn)，另外，它們可以離開脈體，通過交代蝕變等作用，于脈（礦）體周圍或更遠(yuǎn)的圍巖中形成蝕變礦物分帶。主成礦元素的沉淀時(shí)間則界于前二者之間。因此對(duì)于某一期熱液成礦作用而言，可以想象這樣的礦物（元素）沉淀過程：當(dāng)含有不同礦質(zhì)和伴生元素的高溫?zé)崃黧w從地下深部進(jìn)入合適的容礦空間時(shí)，隨著溫壓條件度等的變化，高溫礦物（元素）組合，如果能夠形成的話，先在容礦空間的邊部、邊部圍巖及相對(duì)下部開始沉淀，由此形成尾部相對(duì)富集的尾暈。當(dāng)圍巖的參透性或連通性好時(shí)，它們也可以在圍巖中形成不同類型的蝕變。熱液繼續(xù)向前運(yùn)移，含主要成礦元素的礦物組合隨之大規(guī)模形成，基本上填滿了所有容礦空間，形成礦體，即形成礦體暈元素。最后，低溫礦物（元素）組合在礦體的前部以及它們所能到達(dá)的各種空間內(nèi)發(fā)生分散沉淀，形成時(shí)限范圍大，但強(qiáng)度低的前緣暈或暈。由此可以看出，元素空間的分帶規(guī)律雖然是一種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，但顯然還是受到了元素在熱液活動(dòng)過程中地球化學(xué)習(xí)性的制約，是元素在成礦過程中時(shí)空耦合的結(jié)果。這一機(jī)制是我們下面將要進(jìn)行地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)耦合的基本原理。
5.2 成礦元素地球化學(xué)時(shí)空結(jié)構(gòu)耦合原則和方法
5.2.1 成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空耦合的原則
根據(jù)成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，在開展其耦合時(shí)應(yīng)遵循如下原則：
1、空間結(jié)構(gòu)服從時(shí)間結(jié)構(gòu)的原則：建立地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)間結(jié)構(gòu)的目的就在于對(duì)多期成礦疊加綜合效應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行離解，使表征成礦地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)的元素分帶更具針對(duì)性意義。因此，在進(jìn)行時(shí)空結(jié)構(gòu)有耦合時(shí)應(yīng)遵從空間結(jié)構(gòu)服從時(shí)間結(jié)構(gòu)的原則。例如確定了元素hg是銀成礦期的主要伴生元素，而不是金成礦期的主要伴生元素，實(shí)際上它對(duì)金礦化體而言指示意義就不明確，或者可能根本沒有指標(biāo)意義。但在綜合的元素地球化學(xué)分帶中，結(jié)合其地球化學(xué)習(xí)性，它可能歸屬為反映深部存在礦化的前緣暈元素，而得出錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)結(jié)果。
2、空間結(jié)構(gòu)的完整性原則：用以進(jìn)行深部成礦預(yù)測(cè)的成礦地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)應(yīng)該完整，即反映礦體頭部（前緣）暈、礦體暈和尾暈的元素組合必須齊全并且是真實(shí)地通過完整礦體的地球化學(xué)工作建立起來的。否則它可能只是反映了礦化過程中的局部現(xiàn)象，從而造成頭、尾暈元素組合模糊，或只能借鑒一般的規(guī)律進(jìn)行確定。事實(shí)上既使是在同一成礦地質(zhì)環(huán)境由同一成礦事件形成的礦體，其變化性也是存在的。顯然這種局部的反映或一般性的規(guī)律只能起到參考意義。
3、時(shí)空結(jié)構(gòu)與建立（預(yù)測(cè)）對(duì)象對(duì)應(yīng)的原則：一般地說，成礦地球化學(xué)場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)主要同成礦事件的性質(zhì)有關(guān)，但同一成礦事件作用于不同的對(duì)象時(shí)，會(huì)因其他因素的控制而發(fā)生某些局變化，同一組成的含礦熱流體當(dāng)與不類型的圍巖作用時(shí)，由于水巖反應(yīng)的局部差異，也會(huì)形成的原生暈的變
化，如有些元素在此處會(huì)得到富集，而另一些元素就不能發(fā)生可識(shí)別的富集，這樣，最終會(huì)影響到成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)。空間結(jié)構(gòu)方面更容易受到局部成礦地質(zhì)環(huán)境的影響。所以時(shí)空結(jié)構(gòu)的建立必須與其作用的對(duì)象對(duì)應(yīng)起來，時(shí)空耦合也應(yīng)與建立的對(duì)象時(shí)空狀態(tài)綜合對(duì)比分析進(jìn)行。既使在同一礦區(qū)范圍內(nèi)，在這個(gè)礦體上建立起來的時(shí)空結(jié)構(gòu)可能對(duì)于其他的礦體就不完全適用。4、理論服從實(shí)際的原則：通過礦體元素地球化學(xué)方法建立起來的時(shí)空結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是遵從有關(guān)地球化學(xué)、成礦（規(guī)律）學(xué)、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)等理論的。但在實(shí)際工作中，建立起來的時(shí)空結(jié)構(gòu)有時(shí)并不能運(yùn)用相關(guān)的理論進(jìn)行完整的解釋，甚至?xí)嬖谀撤N矛盾之處。這實(shí)際上是由地質(zhì)、成礦作用的復(fù)雜性決定的，原因在于我們不能完全了解成礦的環(huán)境、狀態(tài)及其完整過程。在這種情況下，應(yīng)遵從理論服從實(shí)際的原則，而不能從理論推導(dǎo)出發(fā)對(duì)工作結(jié)果進(jìn)行隨意地變更，讓它更適合某種理論要求。
5.2.2 成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空耦合的方法
在遵從上述原則的基礎(chǔ)上，成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)耦合的一般工作內(nèi)容和方法是：
1、以時(shí)間結(jié)構(gòu)為依據(jù)，從所建立的空間結(jié)構(gòu)中離解出單一成礦期或成礦階段的空間結(jié)構(gòu)；
2、根據(jù)礦體的產(chǎn)出特征，針對(duì)不同成礦期形成的時(shí)間結(jié)構(gòu)，并結(jié)合元素地球化學(xué)習(xí)性以及前人經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，從中離解出同一成礦期內(nèi)形成的前緣暈、礦體暈或尾暈元素組合；
3、根據(jù)空間結(jié)構(gòu)中的濃度分帶特征，分別說明前緣暈、礦體暈和尾暈元素組合的成礦預(yù)測(cè)意義；
4、根據(jù)時(shí)空結(jié)構(gòu)的耦合結(jié)果，制訂深部礦體預(yù)測(cè)的具體流程。
5.3 基于成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的深部成礦預(yù)測(cè)
通過成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的耦合而將元素空間分帶按成礦期進(jìn)行解體之后，以此為依據(jù)開展的成礦預(yù)測(cè)工作同傳統(tǒng)的原生（疊加）暈方法基本是一致的。主要的差別在于，對(duì)于同種元素（如au）多期成礦疊加而言，首先考慮是否存在同一成礦期內(nèi)的多階段疊加，參與預(yù)測(cè)的元素是該成礦期的相關(guān)元素組合。上述耦合結(jié)構(gòu)果中各成礦期內(nèi)特征或稱特有的元素是關(guān)鍵元素，兩成礦期共有元素是輔助元素。其次考慮是否存不同成礦期的成礦疊加，參與預(yù)測(cè)的元素則是前期相關(guān)基礎(chǔ)上再考慮疊加期的有關(guān)元素空間結(jié)構(gòu)特征。對(duì)于不同礦種（如金銀等）的元素且分別是兩期礦化的產(chǎn)物時(shí)，預(yù)測(cè)時(shí)應(yīng)針對(duì)礦種并按相應(yīng)成礦期內(nèi)的元素組合，特別是特征元素組合進(jìn)行。即開展金礦體預(yù)測(cè)時(shí)，就考慮金成礦期的元素組合，預(yù)測(cè)銀礦體（如果形成了銀礦體）時(shí)，應(yīng)依據(jù)銀礦化期的元素組合進(jìn)行。其他類推。
5.3.1 多期成礦疊加的主要樣式
由于多期成礦疊加十分復(fù)雜，因此在具體預(yù)測(cè)過程中，首先應(yīng)明確礦區(qū)多期成礦的疊加樣式。通常情況下，兩期礦化的疊加可能有如下樣式（a、b分別表示兩個(gè)成礦期）（圖1）。
圖1 兩期成礦疊加時(shí)的礦化疊加主要樣式
aa或bb式疊加(ⅰ)：為同一成礦期形成的礦（化）體，一般表現(xiàn)為該礦化期內(nèi)的多階段疊加。元素地球化學(xué)場(chǎng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：時(shí)間結(jié)構(gòu)總體相同，但元素（或礦物）組合視不同階段而有變化；空間結(jié)構(gòu)總體相似，前緣暈、礦體暈、尾暈元素組合相同；但元素排序視不同階段的疊加情況而有變化。對(duì)于具體礦脈，又可分為串珠式（尖滅再現(xiàn)）（ⅰ-1）和串珠側(cè)列式（尖滅側(cè)現(xiàn)）（ⅰ-2）、頭尾相接（ⅰ-3）式和頭尾重疊側(cè)列式（ⅰ-4）、同位，即完全在同一位置疊加，常構(gòu)成角礫狀礦石（ⅰ-5）和并置（或平行）（ⅰ-6）疊加式等礦化疊加式。在aa或bb式礦化的情況下，時(shí)空結(jié)構(gòu)的成礦預(yù)測(cè)意義在于確定礦化是哪一期成礦的產(chǎn)物而選用相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)開展成礦預(yù)測(cè)。
ab或ba式疊加（ⅱ）：為兩期礦化疊加形成的礦體，多數(shù)表現(xiàn)為各期礦化中不同階段程度不同的疊加，每期成礦各階段都出現(xiàn)且均重要的情況是極少見的。其元素成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)復(fù)雜的模式，每期成礦具有自身的成礦元素組合，因此其頭暈、礦體暈、尾暈元素也會(huì)不一致，根據(jù)疊加方式不同具有不同特點(diǎn)。它同樣也可劃分為6個(gè)子式。在這種情況下，應(yīng)用上述的方法，利用成礦地球化學(xué)時(shí)空結(jié)構(gòu)進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)。
aba或bab式疊加（ⅲ）：aa或/和ab（ba）式的之間不同組合方式，情況特別復(fù)雜。一般將其簡化為ab或ba式加以討論。
5.3.2 多期成礦疊加礦體的深部預(yù)測(cè)準(zhǔn)則
在確定了主要疊加樣式基礎(chǔ)上，再將多期成礦分解為各個(gè)單一成礦期后分別進(jìn)行預(yù)測(cè)工作，最后再考慮疊加效應(yīng)。而對(duì)于單一成礦期的多階段疊加成礦預(yù)測(cè)而言，李惠等（1998）對(duì)其預(yù)測(cè)準(zhǔn)則進(jìn)行了全面闡述。根據(jù)我們的工作成果，現(xiàn)將其主要內(nèi)容補(bǔ)充說明如下：
a、有礦準(zhǔn)則：指地表或近地表區(qū)域，這時(shí)由于勘探或采礦深度有限，還無法或難以建立垂向空間分帶，因此依據(jù)地表元素的異常確定。當(dāng)主成礦元素異常較低，而前緣暈元素異常較強(qiáng)時(shí)，指示其一定深度范圍內(nèi)有礦。
b、無礦準(zhǔn)則：在無空間分帶時(shí)，當(dāng)主成礦元素?zé)o異常或異常很低，而尾暈元素異常較強(qiáng)且無前緣暈元素異常疊加時(shí)，指示其深部無礦；在有空間分帶時(shí)，呈則應(yīng)正向分帶。
c、礦體延深準(zhǔn)則：正向分帶或在此基礎(chǔ)上，下部出現(xiàn)前緣暈元素的情況下（混合分帶），當(dāng)?shù)V體中礦體暈元素很強(qiáng)，且無尾暈異常出現(xiàn)或其很低時(shí)，或同時(shí)出現(xiàn)前緣暈元素異常時(shí)，表示礦體有一定或較大延深。
d、礦體尖滅準(zhǔn)則：正向分帶或在此基礎(chǔ)上，下部無前緣暈元素的情況下，當(dāng)?shù)V體中礦體暈元素較強(qiáng)，同時(shí)尾暈元素異常也較強(qiáng)時(shí)，礦體向下一定深度內(nèi)即將尖滅。
e、深部盲礦準(zhǔn)則：又稱反分帶準(zhǔn)則，指前緣暈元素空間分帶及其異常出現(xiàn)在礦體下部或尾部，且當(dāng)前礦體即將或已尖滅，表明深部有盲礦體存在。
在實(shí)際工作中的預(yù)測(cè)工作都表為上述各準(zhǔn)則的綜合運(yùn)用，在多期成礦疊加情況下更是如此。顯然，在成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)確定之后，具體的成礦預(yù)測(cè)工作則相對(duì)簡單。
5.3.3 多期成礦疊加礦床的地質(zhì)-地球化學(xué)模型
在開展具體的成礦預(yù)測(cè)工作之前，應(yīng)根據(jù)上述各方面的的研究成果，并結(jié)合礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征等，建立適合于并應(yīng)用于研究對(duì)象的地質(zhì)-地球化學(xué)模型。這種模型應(yīng)是礦床地質(zhì)特征和成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析成果的高度概括和綜合，并同時(shí)是礦床深部成礦預(yù)測(cè)的重要基礎(chǔ)。一般情況下，礦床的地質(zhì)-地球化學(xué)模型主要反映如下具體內(nèi)容。
1、礦體（脈）的空間產(chǎn)狀特征；
2、礦體（脈）的蝕變空間分帶和元素成礦暈特征；
3、不同成礦期成礦元素地球化學(xué)的時(shí)空結(jié)構(gòu)特征；
4、不同成礦期成礦元素地球化學(xué)的時(shí)空結(jié)構(gòu)耦合特征；
圖2即是多期成礦疊加礦床的地質(zhì)-地球化學(xué)模型的一個(gè)實(shí)例。它是
圖2山東大尹格莊金礦區(qū)兩期成礦疊加地質(zhì)-地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)深部預(yù)測(cè)模型（說明見正文）
在對(duì)山東大尹格莊金礦床地質(zhì)特征的研究和成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析基礎(chǔ)上，建立的該礦床基于成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的深部成礦預(yù)測(cè)模型。研究表明，該礦床至少存在兩個(gè)成礦期的成礦疊加。早期為金成礦期，形成了大尹格莊金礦床的主體，晚期為銀成礦期，在早期礦化體之上不同程度和方式地又疊加了銀礦化，但沒有形成銀的獨(dú)立礦體，同時(shí)銀成礦期金礦化作用也不強(qiáng)。該模型完整地反映了礦床多期疊加由此形成的成礦地球化學(xué)場(chǎng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)。它由如下幾部分組成。左邊部分表示金成礦期形成的地質(zhì)-地球化學(xué)特征，右邊部分表示銀成礦期形成的地質(zhì)-地球化學(xué)特征，中間部分反映二者成礦的疊加情況。各部分中不同深度的色調(diào)區(qū)分別表示各成礦期前緣暈、礦體暈和尾暈異常相對(duì)于礦（化）體發(fā)育的位置和強(qiáng)度（用面積示意），其中銀礦化期礦體暈用點(diǎn)線表示并未真正形成有經(jīng)濟(jì)意義的礦體，而暈的元素組合則反映在其上部的表格中。“？”表示相關(guān)的異常（圖中為前緣暈）疊加是否存在，這是開展深部成礦預(yù)測(cè)工作的關(guān)鍵之一。礦脈上部的異常表示相關(guān)元素可能在地表形成的異常情況，根據(jù)它的發(fā)育特征可以對(duì)近地表部分的盲礦體展開預(yù)測(cè)工作。
顯然還可對(duì)每一個(gè)成礦期內(nèi)的多階段疊加情況建立更為具體的模型，以協(xié)助深部預(yù)測(cè)的開展，其基本原理與上述是一致的。上述的模型充分體現(xiàn)了成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)精細(xì)解析為深部成礦預(yù)測(cè)服務(wù)的宗旨，并與深部成礦預(yù)測(cè)的準(zhǔn)則是吻合的。近幾年，我們運(yùn)用成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析分別在云南大坪、山東大尹格莊等大型金礦床開展深部成礦預(yù)測(cè)工作，均取得了良好的找礦效果。
（作者單位：武警黃金地質(zhì)研究所）
工作實(shí)踐
廊坊市
規(guī)劃區(qū)工程地質(zhì)問題宮進(jìn)忠 李衛(wèi)東 師淑娟 王 建
廊坊市位于環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的核心地帶，素有“京津走廊上的明珠”之稱，其城市規(guī)劃區(qū)位于東經(jīng)116°31′―116°48′，北緯39°27′―39°37′，總面積約355km2，包括市區(qū)、開發(fā)區(qū)、尖塔鎮(zhèn)、北史家務(wù)鄉(xiāng)的全部和萬莊鎮(zhèn)、舊州鎮(zhèn)及北旺鄉(xiāng)的大部，總?cè)丝?5萬。20__年實(shí)現(xiàn)國民生產(chǎn)總值528.5億元。
調(diào)查區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)華北平原沉降帶北緣，冀陷內(nèi)的廊坊―固安凹餡之東北部。該區(qū)自第三紀(jì)以來新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的格局是：西北部太行山、燕山地區(qū)強(qiáng)烈隆升，東南部河北平原持續(xù)下降，形成了北北東向凹陷與隆起相間的復(fù)合型斷陷盆地，堆積了巨厚的上第三系（2280―4800米）和第四系（500―600米）沉積物。
按地層巖性特征可將第四系劃分為四個(gè)含水組，分別對(duì)應(yīng)于全新統(tǒng)（底界20―30米）、上更新統(tǒng)（80―150米）、中更新統(tǒng)（340―360米）和下更新統(tǒng)（500―520米）。據(jù)最新成果，淺層地下水位埋深從市區(qū)的1.3米到郊區(qū)的22米，形成反漏斗；深層地下水埋深從市區(qū)的72米到郊區(qū)的25米，形成降落漏斗。
工程地質(zhì)問題是指工程建筑與地質(zhì)環(huán)境（由工程地質(zhì)條件具體表征）相互作用；相互矛盾而引起的，對(duì)建筑本身的順利施工和正常運(yùn)行或?qū)χ車h(huán)境可能產(chǎn)生不良影響的地質(zhì)現(xiàn)象。
本區(qū)主要的不良工程地質(zhì)現(xiàn)象有飽和砂土地震液化、軟弱土層、流土和管涌等。
1. 飽和砂土地震液化
密實(shí)的砂土和粉土具有較高的強(qiáng)度和較低的壓縮性，是良好的建筑物地基，但被地下水飽和的松散砂土和粉土，不僅強(qiáng)度低，而且水穩(wěn)定性很差，當(dāng)其受到外力震動(dòng)時(shí)，顆粒間趨于緊密，孔隙水壓力增大，有效應(yīng)力減小。當(dāng)有效應(yīng)力趨于零時(shí)，砂土的抗剪強(qiáng)度消失，從而引起地面沉陷、斜坡失穩(wěn)或地基失效的現(xiàn)象，常伴隨有噴水冒砂。
砂土液化在地震時(shí)可大規(guī)模發(fā)生并造成嚴(yán)重危害，1966年邢臺(tái)和1976年唐山地震中，有些建筑物的破壞就是由砂土液化造成的。
發(fā)生砂土液化必須具備砂土、飽和、震動(dòng)三個(gè)條件，影響液化的主要因素有：①砂土的粒度成分，顆粒細(xì)小、均勻級(jí)配的砂土、粉砂、細(xì)砂及含少量粘親水膠體物質(zhì)的砂易于產(chǎn)生液化；②砂的密度，疏松的砂易液化，密實(shí)的砂抗液化；③上覆土層厚度：有效覆蓋壓力愈大，愈不容易液化；④液化歷史：發(fā)生過液化又重新被壓密的砂土，較易重新液化；⑤地面震動(dòng)：動(dòng)強(qiáng)度（地震震級(jí)）愈高，歷時(shí)愈長，液化破壞愈嚴(yán)重，液化影響的深度愈大，波及范圍也愈廣。
1.1 工程勘查資料
據(jù)地礦廊坊地質(zhì)工程勘察所等單位多年來巖土工程勘查資料，利用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及土工測(cè)試結(jié)果，本區(qū)判別出砂土液化的鉆孔主要分布于萬莊商貿(mào)、康順里、第三小學(xué)、同樂小區(qū)、明珠圖書城、恒基家園、市供銷社、管道醫(yī)院、煤炭四部、運(yùn)通家園、寶隆商貿(mào)、第一中學(xué)、華苑小區(qū)、安次物資和國際花園等地段。
從上述資料可見，本區(qū)液化場(chǎng)地水位埋深1.0－4.5米，液化指數(shù)0.52－12.05，多數(shù)小于5.0，為輕微至中等液化，少數(shù)為嚴(yán)重液化；層位分布上可劃分為兩層，一是黃色粉土、粉砂，層厚1－4米，底層埋深3－5米，n＝6.3－10.5擊，fk＝90－120kpa，屬歧口組（q4q）；二是灰色細(xì)中砂：層厚3－10米，底層埋深8－15米，n＝20.3－22.4擊，fk＝200－240kpa，屬高灣組（q4g）。
1.2 分布規(guī)律
綜合分析區(qū)內(nèi)液化場(chǎng)地的巖相古地理和水文地質(zhì)資料，可以得出下列規(guī)律性認(rèn)識(shí)。
（1）空間上呈條帶狀展布：其中歧口組液化層呈西北向，與近代無定河及渾河河道有關(guān)；高灣組液化層呈南北向，與中世紀(jì)漯河河道有關(guān)。
（2）快速堆積成因：液化場(chǎng)地15米深度內(nèi)很少或無泥炭和螺殼伴生，表明其快速堆積的沖洪積巖相古地理特征。
（3）水文地質(zhì)條件：液化帶淺層地下水涌水量較高，為7.5－5.0m3/h?m（其余地區(qū)5.0－2.5m3/h?m），水化學(xué)類型hco3－camg、hco3-namg為主，礦化度小于1.0g/l。
（4）水文地球化學(xué)異常：液化帶淺層地下水ph值7.4－8.6（平均7.42），色度10－20（背景??5），渾濁度15－30（背景3），mn 450－600μg/ l（平均228μg/l），cu 16－28μg/ l（平均14.3μg/l），zn 9－160μg/ l（平均8.75μg/ l），cr 10-40μg/ l（平均5.19μg/ l）較高，而mg2+23－65μg/ l（平均92.4μg/ l）則較低，反映了偏堿性的氧化環(huán)境。
1.3 實(shí)地驗(yàn)證
在某一地質(zhì)環(huán)境內(nèi)已建成的任何建筑物都應(yīng)被看作為一項(xiàng)重要的原型試驗(yàn)，研究該建筑物是否適應(yīng)這樣的地質(zhì)環(huán)境，往往可以得到很多用勘探、測(cè)試手段所難以得到的在理論和實(shí)踐上都極有價(jià)值的資料。通過這種研究可劃分出穩(wěn)定性不同的地段，了解使建筑物受到損害的各種工程地質(zhì)作用的發(fā)展情況，判明工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的正確性等。對(duì)現(xiàn)存建筑物的野外實(shí)地調(diào)查，研究其興建后所產(chǎn)生的工程地質(zhì)現(xiàn)象，是工程地質(zhì)調(diào)查所特有的工作內(nèi)容。
據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特性、所處的地質(zhì)環(huán)境、出現(xiàn)的變形現(xiàn)象，結(jié)合長期觀察資料，可分析建筑物變形的原因。
系統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查表明，沿上述砂土液化帶，發(fā)現(xiàn)大量墻體傾斜和房屋建筑開裂現(xiàn)象。
（1）墻體傾斜現(xiàn)象：多沿京山鐵路兩側(cè)分布，如萬莊至采育公路鉆前大隊(duì)段、華北石油小學(xué)、采四發(fā)熱門診對(duì)面、裕華里小區(qū)電力宿舍、河北物勘院、第二小學(xué)、小廊坊光輝里、桑園東街47號(hào)民居、和平路南端大成飯店、安慶里西25號(hào)以北（第一中學(xué)東）圍墻，傾斜70―80°，長50―100m，并伴有開裂腐蝕，有的岌岌可危，靠樹木或房屋支撐。
（2）房屋建筑開裂現(xiàn)象：多達(dá)數(shù)十處，裂縫寬1―5cm，長數(shù)米，如中信賓館三層樓、長途汽車站主樓臺(tái)階、十二層的管道局員工公寓（建設(shè)中發(fā)生傾斜）、第一中學(xué)教學(xué)樓及門衛(wèi)、開發(fā)區(qū)祥云城辦公樓等。
調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，在砂土液化帶這一不良地質(zhì)環(huán)境上，發(fā)生破壞的建筑物類型多為民用的簡易建筑，那些經(jīng)過適當(dāng)?shù)牡鼗袒幚淼母叩燃?jí)建筑破壞現(xiàn)象較少見。
2 軟土地基
軟土是美國農(nóng)業(yè)部1975年土壤分類方案中的一個(gè)土綱，發(fā)育于半濕潤和半干旱的溫暖至寒冷氣候條件下，在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和粘性土，主要包括淤泥、泥炭等。因含大量清水的膠體顆粒，具有海綿狀結(jié)構(gòu)，呈軟塑狀態(tài)；其天然含水量大，一般需利用換填、夯實(shí)、壓密、排水、膠結(jié)、加筋及熱學(xué)等方法進(jìn)行加固，用以改良地基土的力學(xué)性質(zhì)。
軟土在我國濱海平原、河口三角洲、湖泊洼地及山間谷地廣泛分布。
在15米巖土地基最小承載力等值線圖上，沿李洼村―萬莊、古縣―西小區(qū)―麥洼、樓莊―苗場(chǎng)及王寨―桑園辛莊一帶，即兩期古河道西南側(cè)出現(xiàn)承載力小于100kpa的帶狀區(qū)域，在其范圍內(nèi)的工程勘察鉆孔中多有軟土層發(fā)育。上述工程地質(zhì)層符合含水量大于等于液限ω≥ωl、空隙比e??1.0，壓縮性高a1-2≥0.5 mpa―1，承載力低于100 kpa的軟土定義標(biāo)準(zhǔn)。
軟土具有觸變性、流變形、高壓縮性、低強(qiáng)度、低透水性和不均勻性，易造成建筑物的不均勻沉降、側(cè)向滑移、邊坡不穩(wěn)等，給工程建設(shè)造成危害。
3. 流土和管涌
地下水的幾種不良地質(zhì)作用包括滲流破壞、基坑突涌和凍脹等。它們以形成的過程論稱為作用，以影響及后果論稱為現(xiàn)象。
滲流破壞系指土體在地下水滲流的作用下其顆粒發(fā)生移動(dòng)，或顆粒成分及土的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的現(xiàn)象。它與地下水的動(dòng)力水密切相關(guān)。地下水在滲流的過程中對(duì)土體格架的作用力叫做動(dòng)水力，單位為kn/m3。
理論上說，土粒處于懸浮狀態(tài)，它將隨滲流水一起流動(dòng)，這就是滲流破壞產(chǎn)生的原因。
地基滲流破壞的形式主要有管涌和流砂（土），及介于兩者之間的過渡型。
（1）管涌 在滲流水的作用下，地基土中細(xì)小顆粒被沖走，土的空隙被擴(kuò)大，逐漸形成管狀滲流通道，從而掏空地基，促使地基破壞。
自然界中，在一定條件下同樣會(huì)發(fā)生上述滲流破壞作用，通常稱為潛蝕，有機(jī)械和化學(xué)兩種形式。機(jī)械潛蝕是指滲流的機(jī)械力將土細(xì)粒沖走而形成洞穴；化學(xué)潛蝕是指流水溶解土中易溶鹽或膠結(jié)物使土體變得松散，土粒被水沖走而形成洞穴。這兩種作用一般是同時(shí)存在的。
（2）流砂（土） 在自下而上的滲透水流作用下，土體某一范圍內(nèi)的細(xì)顆粒同時(shí)被浮動(dòng)、沸騰、沖走。這種現(xiàn)象多發(fā)生在顆粒較細(xì)、級(jí)配均勻的細(xì)粉砂中，故稱為流砂。但這種現(xiàn)象在粘性土中亦有發(fā)生，也稱流土。流砂（土）能造成大量的土體流動(dòng)，致使地基破壞、地表塌陷，常給基礎(chǔ)施工帶來很大困難。
滲流破壞不僅能在建筑物基坑開挖中發(fā)生，而且能在有地下水滲出的邊坡或地面出現(xiàn)。管涌破壞通常有一個(gè)發(fā)展過程，而流砂（土）破壞亦是突然發(fā)生的[2]。
本區(qū)廣泛分布的粉砂、粉土為中軟土地基，在地下水埋藏較淺地區(qū)和龍河、鳳河、排水干渠等水巖作用強(qiáng)烈地段管涌和流土現(xiàn)象導(dǎo)致的災(zāi)害相當(dāng)普遍。茲舉幾例如下：
（1）瞿各莊村北斗渠邊深裂縫：在50m寬、60m長、4m深的人工取土坑西緣，經(jīng)雨水下滲潛蝕沖刷，形成10－20cm寬、10－20m長，外寬內(nèi)窄的垂直裂縫，引發(fā)邊坡塌陷。
（2）廊大引渠武警圍墻走滑拆離：因跨越廊大引渠邊坡，導(dǎo)致墻體走滑、拆離成為兩截，形成50－70cm的寬大裂縫，可容行人通過。
（3）河北物勘院門臉簡易房開裂：因北鄰洗車坑槽，地基不均沉降，導(dǎo)致3cm寬、1m長的開裂。
（4）龍河左堤北昌水文站（火化廠北）房屋開裂：因堤壩水土流失，地基不均勻沉降，導(dǎo)致磚體結(jié)構(gòu)房屋傾斜開裂。
（5）石油管道局教育培訓(xùn)樓地基不均勻沉降導(dǎo)致變形破壞：1995年初，距該樓南約30m建宿舍樓，施工地基開挖面積3000m2，在地基周圍布降水孔29眼（未進(jìn)行隔水處理），3、4月降水深度為9m，以后保持水位降深6m左右。宿舍樓施工后，培訓(xùn)樓主樓中部及東部墻體即出現(xiàn)裂縫數(shù)條，裂縫呈垂直狀，橫穿主樓體。沉降觀測(cè)表明，主樓中部和西部沉降量明顯大于東部，副樓沉降量又小于主樓。可見，地基不均勻沉降是樓體產(chǎn)生裂縫的原因所在。造成地基不均勻沉降的因素有：①橫跨古河道邊緣，巖性及厚度變化較大；②地下水位大幅度驟降。
（6）市水務(wù)局辦公室樓因附近開挖基坑而開裂：20__年春季開始，因修建地下通道工程，在該樓西側(cè)2m左右開挖建筑基坑并人工降低水位，導(dǎo)致地基承載力降低，引發(fā)樓體開裂成為危樓，辦公人員全部撤離，施工暫停，雙方糾紛，上達(dá)市政府調(diào)解。
（7）郊區(qū)快速路、京山鐵路立交橋基坑管涌流土：因開挖至地下水潛水面以下，基坑的側(cè)壁滲水流砂，涓涓細(xì)流成為小溪，源源不斷，沖刷成為溝槽，積水成河，堆沙成灘。
（8）九干渠北旺鄉(xiāng)政府圍墻遭流土破壞：因排水管沖刷，地基沉降，導(dǎo)致墻體開裂呈凸字形。
4. 結(jié)論
