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化探知識
植物地球化學勘查和地植物學勘查概述
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-11-04 14:38:41瀏覽次數:1232
植物地球化學勘查和地植物學勘查,是生物學勘查方法的主要組成部分。生物地球化學是以地球化學觀點研究生命物質的科學(KOBa neBCKHHA JI,1991),它作為生物學勘查法的重要理論基礎之一,發源于20世紀初葉,應礦產勘查等社會實踐之需求,逐漸形成了一種地球化學調查手段。從30年代起,北歐和蘇聯開始用植物地球化學法尋找礦產,逐步發展出了一套生物地球化學勘查方法。廣義的生物地球化學勘查,通過系統采集植物、動物某個部分或器官的樣品分析其指示元素含量,以及研究微生物群落的特征分布和數量,探尋它們與金屬礦分布的關系,包括植物或動物地球化學方法和微生物地球化學方法。狹義的生物地球化學勘查,則專指針對某些指示植物和(或)特定植物,系統地采集其某個(或某些)部分或器官的樣品,分析其中的指示元素含量或其他地球化學特征,以發現異常,達到礦產勘查等目的,通常就稱之為植物地球化學測量方法。另外,用肉眼或航空遙感方法圈出有關指示植物或植物的變異、變態征兆,查明其與礦體或地質體關系的方法,則稱為地植物學方法(謝學錦,1993)。在礦產勘查中,國內外生物地球化學勘查所采用的樣品介質,基本上都是植物,所以.本文主要論述植物地球化學勘查法和地植物學勘查法。應該提到的是,從20世紀70年代起,生物地球化學方法被越來越多地應用于環境調查,但因本文主題所在,主要還是談礦產勘查方面的應用。
植物依賴環境而生存,環境影響著植物的生長與分布。環境中的諸多因子(如金屬元素、鹽類、酸堿度等)對植物的影響,主要表現在引起植物體內化學成分含量的變化,引發植物個體生長、發育、生理功能和形態的變異,影響植物及其群落的種類組成、結構和分布規律的差異等。長期以來,人們觀察、研究這些變化、變異和差異與礦藏分布的關系,將之應用在礦產勘查上。指示植物常常是元素的聚積者,在研究其指示作用的同時,分析其成礦元素和伴生元素含量,即為植物地球化學測量;研究植物的變態、變異征兆等與礦床的關系,即為地植物學方法。因此,它們是相互密切關聯的兩個方面。
我國古籍中早就有關于植物與礦產關系的記載。例如,“山上有蔥下有銀,山上有韭下有金,山上有姜下有銅、錫,山有寶玉木旁枝皆下垂”(段成式,800);“草莖黃秀,下有銅氣;草青莖赤,其下多鉛”(李時珍,1603);“透山根,似蔓青而紫,含金氣;石楊柳含銀氣;馬齒莧含汞氣;艾、蒿、栗、麥含鉛、錫之氣;酸芽、三葉酸含銅氣”等(王炳章等,1964;燕羽,1955)。古籍中的這些記載是世界上有關植物地球化學認識的最早記錄,說明我國的古人已經認識到,植物中所含的某些元素、植物的某些顏色變化,與環境中的金屬元素(或礦藏)有一定的關系。國內外的近代試驗研究和應用,從某些方面印證了我國古籍記述有一定的真實性,這是中國科學史上的光榮(燕羽,1955;李約瑟,1976)。
在國外,這個領域的研究始于20世紀30年代的蘇聯和瑞典等國家,并取得了專利。
對植物地球化學和地植物學勘查的現代試驗研究,最早是從指示植物的研究萌芽的(1931年)。50年代以來,在尋找厚層運積物覆蓋下的隱伏礦方面,植物地球化學勘查方法的試驗研究進展較快,主要集中在蘇聯、加拿大、美國、澳大利亞和斯堪的那維亞半島。蘇聯的工作量大大地超過其他國家,出版了幾本專著,發表了大量論文,涉及鈾礦、銅礦、金礦等許多金屬礦;提出了植物對元素吸收、積累的生物障理論,將植物體(或器官)分為無障(nobarrier)、半無障、有障和背景障四類,對改善找礦效果起到重要作用,據報道,1972~1982年間發現了4個礦藏(Kovalevskii A L,1984);生物地球化學方法已作為找礦方法的一個部分,列入《蘇聯固體礦產化探規范》。在西方國家,生物地球化學方法的應用研究一直沒有停頓。例如,加拿大用一種云杉的二年生枝,圈出了銅礦的異常;美國在愛達荷州南部用洋松進行植物地球化學測量,發現了很強的金異常;在干旱環境中用牧豆樹屬植物(Prosopisjuliflora)進行銅礦的植物地球化學勘查,在亞利桑那發現了銅礦異常。值得特別提出的是,近幾十年來,由于采用了靈敏度很高的中子活化法測定樣品中的金,使金的植物地球化學勘查方法發展極為迅速。在蘇聯、美國、加拿大、西班牙等國家,用某些植物的金異常勘查金礦,取得了很好的找礦效果。此外,據不完全統計,已報道的礦床指示植物有200余種,不過真正可用者尚需考證,確知可在找礦中應用的只是少數。如Cannon篩選出了32種(霍克斯HE等,1974);Malyuga D P(1964)列出了25種;Brooks R R(1983)列出了80種,等等。
在我國,于20世紀50年代開始研究礦藏指示植物,并對植物元素含量進行分析。謝學錦、徐邦梁(1953)做了開拓性的工作,率先發表了《銅礦指示植物海州香薷》的文章,闡明了海州香薷(唇形科香薷屬、一年生植物)(ElshoLtziahaichowensis Sun)的分布及其銅含量與銅礦的關系。此后,包括植物地球化學和地植物學勘查在內的化探試驗研究逐步開展,相繼開展了銅礦、鉛鋅礦、金礦、鈾礦和鉬礦等的植物地球化學勘查和礦藏指示植物的試驗研究。據不完全統計,共發表有關論文、研究報告50余篇,尚有許多未發表的試驗研究成果和報告;發表綜述性文章20余篇,翻譯出版了一些國外有關的論文、專著等。
植物依賴環境而生存,環境影響著植物的生長與分布。環境中的諸多因子(如金屬元素、鹽類、酸堿度等)對植物的影響,主要表現在引起植物體內化學成分含量的變化,引發植物個體生長、發育、生理功能和形態的變異,影響植物及其群落的種類組成、結構和分布規律的差異等。長期以來,人們觀察、研究這些變化、變異和差異與礦藏分布的關系,將之應用在礦產勘查上。指示植物常常是元素的聚積者,在研究其指示作用的同時,分析其成礦元素和伴生元素含量,即為植物地球化學測量;研究植物的變態、變異征兆等與礦床的關系,即為地植物學方法。因此,它們是相互密切關聯的兩個方面。
我國古籍中早就有關于植物與礦產關系的記載。例如,“山上有蔥下有銀,山上有韭下有金,山上有姜下有銅、錫,山有寶玉木旁枝皆下垂”(段成式,800);“草莖黃秀,下有銅氣;草青莖赤,其下多鉛”(李時珍,1603);“透山根,似蔓青而紫,含金氣;石楊柳含銀氣;馬齒莧含汞氣;艾、蒿、栗、麥含鉛、錫之氣;酸芽、三葉酸含銅氣”等(王炳章等,1964;燕羽,1955)。古籍中的這些記載是世界上有關植物地球化學認識的最早記錄,說明我國的古人已經認識到,植物中所含的某些元素、植物的某些顏色變化,與環境中的金屬元素(或礦藏)有一定的關系。國內外的近代試驗研究和應用,從某些方面印證了我國古籍記述有一定的真實性,這是中國科學史上的光榮(燕羽,1955;李約瑟,1976)。
在國外,這個領域的研究始于20世紀30年代的蘇聯和瑞典等國家,并取得了專利。
對植物地球化學和地植物學勘查的現代試驗研究,最早是從指示植物的研究萌芽的(1931年)。50年代以來,在尋找厚層運積物覆蓋下的隱伏礦方面,植物地球化學勘查方法的試驗研究進展較快,主要集中在蘇聯、加拿大、美國、澳大利亞和斯堪的那維亞半島。蘇聯的工作量大大地超過其他國家,出版了幾本專著,發表了大量論文,涉及鈾礦、銅礦、金礦等許多金屬礦;提出了植物對元素吸收、積累的生物障理論,將植物體(或器官)分為無障(nobarrier)、半無障、有障和背景障四類,對改善找礦效果起到重要作用,據報道,1972~1982年間發現了4個礦藏(Kovalevskii A L,1984);生物地球化學方法已作為找礦方法的一個部分,列入《蘇聯固體礦產化探規范》。在西方國家,生物地球化學方法的應用研究一直沒有停頓。例如,加拿大用一種云杉的二年生枝,圈出了銅礦的異常;美國在愛達荷州南部用洋松進行植物地球化學測量,發現了很強的金異常;在干旱環境中用牧豆樹屬植物(Prosopisjuliflora)進行銅礦的植物地球化學勘查,在亞利桑那發現了銅礦異常。值得特別提出的是,近幾十年來,由于采用了靈敏度很高的中子活化法測定樣品中的金,使金的植物地球化學勘查方法發展極為迅速。在蘇聯、美國、加拿大、西班牙等國家,用某些植物的金異常勘查金礦,取得了很好的找礦效果。此外,據不完全統計,已報道的礦床指示植物有200余種,不過真正可用者尚需考證,確知可在找礦中應用的只是少數。如Cannon篩選出了32種(霍克斯HE等,1974);Malyuga D P(1964)列出了25種;Brooks R R(1983)列出了80種,等等。
在我國,于20世紀50年代開始研究礦藏指示植物,并對植物元素含量進行分析。謝學錦、徐邦梁(1953)做了開拓性的工作,率先發表了《銅礦指示植物海州香薷》的文章,闡明了海州香薷(唇形科香薷屬、一年生植物)(ElshoLtziahaichowensis Sun)的分布及其銅含量與銅礦的關系。此后,包括植物地球化學和地植物學勘查在內的化探試驗研究逐步開展,相繼開展了銅礦、鉛鋅礦、金礦、鈾礦和鉬礦等的植物地球化學勘查和礦藏指示植物的試驗研究。據不完全統計,共發表有關論文、研究報告50余篇,尚有許多未發表的試驗研究成果和報告;發表綜述性文章20余篇,翻譯出版了一些國外有關的論文、專著等。
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