CN106226832A - 一种利用微粒在生物组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用微粒在生物组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法，通过分析整理待测区域生物组织内部微粒引起的超微观异常现象，包括空泡、破损和/或光圈等生物组织发生超微观变化的现象，判断待测区是否存在隐伏矿床，并根据特征性异常现象进一步预测隐伏矿床物质成分。本发明的方法直接利用野外生物作为载体，最大限度的利用了生物对于矿化异常的富集作用，可以提供一种敏感性更高的探测手段。而且，由于生物的普遍存在性，该探测方法没有特殊的地域地区限制，其适用范围更广泛。本发明的方法还可以比较准确地指示成矿元素的种类，较为直观地反映深部矿体特征。结合其它勘测手段，可以显著提高隐伏矿体找矿的准确度和成功率。
Description
技术领域
本发明属于地质勘测技术领域。更具体地，涉及一种利用微粒在生物组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法。
背景技术
随着社会发展对矿产资源需求量的增加，近地表比较容易勘探到的矿产资源都已开发殆尽。随之而来的是要寻找那些难识别的、隐伏的、埋藏的矿体，找矿难度越来越大，发展和完善深部找矿技术成为矿业发展的必然趋势。寻找更准确，更高效，更敏感，更直接地探测深部隐伏矿床的方法，是一项越来越刻不容缓、且意义重大的研究课题。
生物地球化学勘探是寻找深部隐伏矿床的有效手段之一，前人已有大量研究表明利用生物作为载体可以有效的富集矿化异常，通过检测生物相关成矿元素的含量可以比较有效的反映地下矿体的存在。但是，该方法也有其不可避免的局限性：比如生物机能障碍使得生物对不同元素的富集程度可能受到其本身的影响，元素含量分析的检测方法存在明确的检出限制约，生物样品采集的随机性和偶然性使得大量采集样本成为必然要求。敏感性不足，准确率偏低的属性使得该方法在深部隐伏矿床勘测的应用方面受到的极大制约。如何有效地利用生物对于矿化异常的富集效应又尽可能避免元素含量分析障碍的问题亟待解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中隐伏矿床勘探技术的缺陷和不足，提供一种更准确、更敏感、更有效的找矿方法。由于深埋于地下的隐伏矿体会自然形成微粒并迁移至地表，这些迁移至地表的微粒可以引起生物体超微观异常现象，利用这些超微观异常现象可以应用于寻找隐伏矿床。
本发明的目的是提供一种利用微粒在生物组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法。
本发明另一目的是提供上述方法在寻找隐伏矿床方面的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种利用微粒在组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法，是通过分析整理待测区域生物组织内部微粒引起的超微观异常现象，判断待测区是否存在隐伏矿床，并根据特征性异常现象进一步预测隐伏矿床物质成分；其中，所述超微观异常现象为异常的空泡、破损和/或光圈等生物组织发生超微观变化的现象。
由于深埋于地下的隐伏矿体会自然形成微粒并迁移至地表，这些迁移至地表的微粒可以引起生物体富集在生物组织内，赋存于生物体内的微粒会在生物组织内部引起超微观异常现象，而且含不同种类元素微粒引起的异常存在差异，通过观察微粒引起的超微观异常现象及其出现的频次可以在一定程度上反映地下深部信息，总结特定超微观异常现象与特定成矿元素种类的对应关系，可以较为准确的指示成矿元素的种类，从而获得关于隐伏矿床的信息，因此，可以利用这些超微观异常现象寻找隐伏矿床。
具体优选地，该方法主要包括生物组织内部微粒的采集和分析；所述采集是利用自然界生物作为天然载体，于待测区采集生物样品并进行相关前处理，以便观察其内部携带的纳米或近纳米微粒；所述分析是采用透射电子显微镜和/或扫描电子显微镜观察微粒所引起的超微观异常现象并加以归纳整理，根据不同种类超微观异常现象的频次及其与隐伏矿床物质成分之间的对应关系，判断待测区是否存在隐伏矿床，并根据特征性异常现象进一步预测隐伏矿床物质成分。
更具体优选地，本发明所述的利用微粒在组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法，包括如下步骤：
S1.从待测区采集生物样本并进行预处理，并制作为生物样本切片；
S2.分析步骤S1得到的切片组织内部微粒引起的超微观异常现象；
S3.根据不同种类超微观异常现象的频次及其与隐伏矿床物质成分之间的对应关系，来判断待测区是否存在隐伏矿床，并进一步预测成矿元素；
其中，步骤S2所述超微观异常现象包括空泡、破损和/或光圈等生物组织发生超微观变化的现象。
更优选地，所述超微观异常现象不仅空泡、破损和光圈等不同种类异常现象，还要总结不同种类超微观异常现象出现的频次，用以初步预测成矿元素的富集程度。
优选地，步骤S1所述生物样本为动物样品和/或植物样品。
更具体地，步骤S1所述采集生物样本主要包括：在野外确定合适的样品采集对象，进行清洁处理后以生物剪等工具采集适当部位的生物组织并以生物固定剂保存。
优选地，步骤S1中生物样本的采集地点为野外。
优选地，步骤S1所述预处理为常规生物透射电镜样品制备的流程，包括固定、脱水、渗透、包埋、制包埋块、聚合、超薄切片和载网捞片。其目的是为了将生物样品制备成透射电镜可以直接观察的实验对象并尽可能清晰地呈现其本来面貌，同时将生物组织内部包裹的微粒清晰地呈现于电镜视野中。
具体地，由于动植物样品的差异性，生物样品中动物样品和植物样品在各个样品制备环节所使用的试剂和处理时间会有所区别，可分别在常规的动物或植物透射电镜样品制备流程上找到依据。
优选地，步骤S1所述生物样本切片附着在电镜专用载网上。
优选地，所述电镜专用载网是指表面附有碳膜的载网。
更优选地，所述载网为镍网、钼网、钨网、铜网或非金属材料载网。载网材质在电镜的能谱测试中也能被检测出，需要通过甄别选取最合适的载网，或者多种载网同时进行采样，以避免载网本身对所关注对象的影响。
优选地，步骤S2所述分析是利用高分辨率透射电子显微镜、扫描电子显微镜和/或扫描透射电子显微镜观察分析。最优选的是具有扫描功能的透射电子显微镜，基于此，微粒引起的超微观异常现象可以比较明显被观察到。
本发明选择带有扫描功能的透射电子显微镜，对经过处理后附着在透射电镜载网上生物样品进行测试分析。通过观察生物组织内赋存的微粒引起的超微观异常现象，总结特定超微观异常现象与特定成矿元素种类的对应关系，通过对比判定引起该类超微观异常现象的微粒化学组成，可以较为准确的指示成矿元素的种类，从而获得关于隐伏矿床的信息。
进一步地，步骤S2所述分析主要是观察微粒附近因其引起的超微观异常现象，辅以分析微粒本身的特性，通过积累性研究确立微粒本身属性与超微观异常现象之间的对应关系；所述微粒本身的特性包括微粒的成分、大小、形态、超微结构构造，以及微粒间的聚合关系等。
通过观察组织内部微粒引起的超微观异常现象，总结其与隐伏矿体成矿元素种类的对应关系，从而获得关于隐伏矿床物质成分的信息。
另外，上述方法在寻找隐伏矿床方面的应用，也在本发明的保护范围之内。
具体优选地，该方法适用于地表有植物和/或动物生存的深部隐伏矿床的探测。
本发明主要关注微粒赋存于生物体引起的超微观异常现象，含有不同种属元素的微粒对生物体的影响是有所区别的，也就是说，含不同种属元素的微粒会形成对应的超微观异常现象。通过观察总结生物体内含不同种类元素微粒引起的超微观异常现象，总结其与特定成矿元素种类之间的对应关系，可以用于判定深部是否存在隐伏矿体，并较为准确的圈定成矿元素种属。
本发明利用了生物体可以富集矿化异常的特性，同时以微粒引起的微观尺度上的异常现象作为指示标，在保留了生物载体优势的同时可以有效的解决以往生物地球化学勘探敏感性不足，准确率不高的难题。结合其它地球物理和地球化学勘测手段，可以有效的排除非含矿化因素引起的异常，提高隐伏矿体找矿的准确度和成功率。
本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种利用微粒引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法，提供了一种地球深部找矿的新思路，通过观察总结不同种类超微观异常现象的频次及其与隐伏矿床物质成分之间的对应关系，可以有效获取地下深部矿体物质成分的信息，其直观性是以往探测方法所不具备的。
此外，本发明直接利用野外生物作为载体，最大限度的利用了生物对于矿化异常的富集作用，可以提供一种敏感性更高的探测手段。
而且，由于生物的普遍存在性，该探测方法没有特殊的地域地区限制，其适用范围更广泛。
本发明的方法通过检测分析微粒在组织内部引起的超微观异常现象，可以比较准确的指示成矿元素的种类，较为直观反映深部矿体特征。结合其它地球物理和地球化学勘测手段，可以有效排除非含矿化因素引起的异常，提高隐伏矿体找矿的准确度和成功率。
附图说明
图1为实施例2中矿内生物组织内部一个微粒的扫描电子显微镜图片（图1a）和透射电子显微镜图片（图1b）。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1 利用微粒在组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法
1、一种利用微粒在组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法，包括如下步骤：
（1）从待测区采集动物样品和/或植物样品，进行清洁处理后以生物剪等工具采集适当部位的生物组织并进行固定保存；然后经过预处理，并制作为生物样本切片，生物样本切片附着在电镜专用载网上备用；
所述预处理为常规生物透射电镜样品制备的流程，包括固定、脱水、渗透、包埋、制包埋块、聚合、超薄切片和载网捞片。其目的是为了将生物样品制备成透射电镜可以直接观察的实验对象并尽可能清晰的呈现其本来面貌，同时将生物组织内部包裹的微粒清晰的呈现于电镜视野中；
所述电镜专用载网是指表面附有碳膜的载网，所述载网为镍网、钼网、钨网、铜网或非金属材料载网。载网材质在电镜的能谱测试中也能被检测出，需要通过甄别选取最合适的载网，或者多种载网同时进行采样，以避免载网对所关注对象的影响。
（2）利用具有扫描功能的透射电子显微镜，检测分析步骤S1得到的切片组织内部微粒引起的超微观异常现象，主要是观察微粒附近因其引起的超微观异常现象，辅以分析微粒本身的特性，通过积累性研究确立微粒本身属性与超微观异常现象之间的对应关系；所述微粒本身的特性包括微粒的成分、大小、形态、超微结构构造，以及微粒间的聚合关系等。
其中，所述超微观异常现象包括空泡、破损和/或光圈等生物组织发生超微观变化的现象。更进一步地，还要总结不同种类超微观异常现象出现的频次，用以初步预测成矿元素的富集程度。
本发明选择带有扫描功能的透射电子显微镜，对经过处理后附着在透射电镜载网上生物样品进行测试分析。通过观察生物组织内赋存的微粒引起的超微观异常现象，总结特定超微观异常现象与特定成矿元素种类的对应关系，通过对比判定引起该类超微观异常现象的微粒化学组成，可以较为准确的指示成矿元素的种类，从而获得关于隐伏矿床的信息。
（3）根据不同种类超微观异常现象的频次及其与隐伏矿床物质成分之间的对应关系，来判断待测区是否存在隐伏矿床，并进一步预测成矿元素；
通过观察组织内部微粒引起的超微观异常现象，总结其与隐伏矿体成矿元素种类的对应关系，从而获得关于隐伏矿床物质成分的信息。
实施例2 广东凡口超大型铅锌矿生物样本的采集与分析
1、地质背景
在国家自然科学基金项目资助下，我们对凡口超大型铅锌矿床开展了相关研究工作，凡口超大型铅锌矿位于广东省韶关市，目前主要以地下开采为主。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿是其主要矿石矿物，主要的有用成分包括Pb、Zn、S、Fe。本实施例选取的是该区域内比较常见的桦树、柳树、榕树等乔木，以及地表常见的小型动物如蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛。
本实施例以该矿区为例，利用本发明所述的方法进行分析，以验证本发明所述方法的可行性和可信度。具体方法参考实施例1，具体如下。
2、样品的采集及预处理
首先在野外选择样品采集对象，进行清洁处理后以生物剪等工具进行采集，然后以生物固定剂进行冷藏保存，带回实验室后按常规生物透射电镜样品制备的流程操作，包括固定、脱水、渗透、包埋、制包埋块、聚合、超薄切片，载网捞片，最终使得生物样品切片附着在电镜专用载网上备用。
3、样品分析
将附有生物样品的载网放在透射电镜样品台上，所用透射电镜为带有扫描功能的高分辨率场发射透射电镜，放大至适当倍率后进行观察，主要关注微粒附近因其引起的超微观异常现象，辅以微粒本身的属性检测。
4、样品测试结果
高含Zn微粒的空泡异常：
附图1显示了在生物组织内部发现的一个形状不规则，大小在1.2～1.5um的微粒。EDS分析结果表明除了O元素（原子数百分比28.38%）外，全为金属元素（Cr、Fe和Zn），且元素Zn的原子百分比达到了63.0%。从扫描电子显微镜照片（图1a）上可以看到，微粒周围的生物组织上出现了较多圆形-椭圆形空泡，微粒本身也附着有空泡，类似的空泡在检测到的其他含Zn、Pb等金属的微粒附近也有观察到，推测空泡的形成与微粒中包含的金属元素种类有直接联系。
5、结果表明：
赋存于生物体内的微粒会在生物组织内部引起超微观异常现象，含不同种类元素微粒引起的异常存在差异，通过观察微粒引起的超微观异常现象及其出现的频次可以在一定程度上反映地下深部信息，总结特定超微观异常现象与特定成矿元素种类的对应关系，可以较为准确的指示成矿元素的种类，从而获得关于隐伏矿床的信息。这是一种比较直观且准确度较高的深部探测技术，在隐伏矿体勘测方面具有较大的应用前景。
Claims (10)
1.一种利用微粒在生物组织内部引起的超微观异常现象寻找隐伏矿床的方法，其特征在于，是通过分析整理待测区域生物组织内部微粒引起的超微观异常现象，判断待测区是否存在隐伏矿床，并根据特征性异常现象进一步预测隐伏矿床物质成分；其中，所述超微观异常现象为异常的空泡、破损和/或光圈，和/或生物组织发生的其它超微观变化的现象。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法主要包括生物组织内部微粒的采集和分析；所述采集是于待测区采集生物样品并进行相关前处理，以便观察其内部携带的纳米或近纳米微粒；所述分析是采用透射电子显微镜和/或扫描电子显微镜观察微粒所引起的超微观异常现象并加以归纳整理，根据不同种类超微观异常现象的频次及其与隐伏矿床物质成分之间的对应关系，判断待测区是否存在隐伏矿床，并根据特征性异常现象进一步预测隐伏矿床物质成分。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.从待测区采集生物样本并进行预处理，并制作为生物样本切片；
S2.分析步骤S1得到的切片组织内部微粒引起的超微观异常现象；
S3.根据不同种类超微观异常现象的频次及其与隐伏矿床物质成分之间的对应关系，来判断待测区是否存在隐伏矿床，并进一步预测成矿元素；
其中，步骤S2所述超微观异常现象包括空泡、破损和/或光圈，以及其它生物组织发生超微观变化的现象。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S1所述生物样本为动物样品和/或植物样品。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S1所述生物样本切片附着在电镜专用载网上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电镜专用载网是指表面附有碳膜的载网。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2所述分析是利用高分辨率透射电子显微镜、扫描电子显微镜和/或扫描透射电子显微镜观察分析。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2所述分析主要是观察微粒附近因其引起的超微观异常现象，辅以分析微粒本身的特性，通过积累性研究确立微粒本身属性与超微观异常现象之间的对应关系；所述微粒本身的特性包括微粒的成分、大小、形态、超微结构构造，以及微粒间的聚合关系。
9.权利要求1～8任一所述方法在寻找隐伏矿床方面的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，该方法适用于地表有植物和/或动物生存的深部隐伏矿床的探测。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU911430A1 (ru) * | 1980-06-30 | 1982-03-07 | Институт Геологии Рудных Месторождений,Минералогии,Петрографии И Геохимии Ан Ссср | Способ поиска перспективных площадей дл обнаружени глубокозалегающих месторождений олова и полиметаллов |
| CN104181175A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-12-03 | 中山大学 | 一种水微粒地球化学找矿方法及其应用 |
| CN104458774A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 中山大学 | 一种利用生物内部纳米微粒寻找隐伏矿床的方法 |
-
2016
- 2016-08-19 CN CN201610692141.3A patent/CN106226832B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU911430A1 (ru) * | 1980-06-30 | 1982-03-07 | Институт Геологии Рудных Месторождений,Минералогии,Петрографии И Геохимии Ан Ссср | Способ поиска перспективных площадей дл обнаружени глубокозалегающих месторождений олова и полиметаллов |
| CN104181175A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-12-03 | 中山大学 | 一种水微粒地球化学找矿方法及其应用 |
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| 叶荣等: "干旱荒漠区隐伏金矿覆盖层中金的分布与迁移:以新疆金窝子金矿田210金矿带为例", 《现代地质》 * |
Also Published As
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