地气测量技术装备

穿透性地球化学是一种通过识别地表介质中成矿元素的微弱异常信息以寻找深部隐伏矿体的地球化学勘查理论与方法。地球气纳微金属测量技术（地气测量技术）是上世纪80年代中期发展起来的寻找隐伏矿的化探新方法，有可能为当前和今后解决寻找厚层运积物覆盖区的隐伏矿所面临的难题提供一种强有力的手段。

一、服务领域

地气测量技术适用于覆盖区有色金属、稀有金属、贵金属、铀、稀土等矿产资源勘查。

二、功能特点

地气的概念是于1982年由瑞典Kristiansson和Malmqvist提出的，发现Rn的迁移机制与传统的扩散迁移理论有很大矛盾，认为Rn原子一定是通过另外气体的持续不断地向上运动而被带到地表。这种作为微气泡的运载气体流能够携带Rn原子呈加速向上运动，这种运动速度比扩散要快得多，而这种运载气体被称为地气。本团队于1990年开始进行捕获气体中金属的动态采样试验和设备研制，使用的是地气纳微金属动态采样装置，该装置打破了原采样装置需要在野外放置数十天的限制，可以实现对地气样品的及时采集，缩短了采样时间，提升了技术应用效率，取得了较好的野外试验效果。该设备在随后应用中又进行了小的改进，进一步研制了手提式抽气筒，克服了小型气泵功率低，吸力小的缺点。近年，本团队又进一步改进地气纳微金属动态采样装置，用螺旋取样钻，连接微粒过滤器、纳米微粒捕集器以及真空泵，将螺旋取样钻钻入土壤中，通过真空泵将土壤里面气体抽到纳米微粒捕集器，并被其中的载网所捕获，研发了钻进与抽气一体式地气取样器，包括杆体、锤击桩、吸气管、可相对于杆体转动的吸气管转向装置、密封装置以及与外接抽气筒连接的气嘴。

三、主要技术指标

地球气纳微金属动态采集装备：该装置采用手提式抽气筒，取样装置由螺旋取样器、过滤器、气体捕获器、抽气筒组成，其中各组件之间通过硅胶管进行连接。螺旋取样器：该取样器设计为螺旋样式，便于钻入孔内并阻止外界气流进入，取样器的另一端与过滤器连接。过滤器：在过滤器的进气端内置孔径为0.45μm的滤膜，避免微尘进入捕集器，进气端连接螺旋取样器，出气端连接气体捕集器。气体捕集器：根据捕集介质的不同，选择不同的气体捕集器，可选用U型管和泡塑装载器两种气体捕集器，气体捕集器的进气端与过滤器连接，出气端与抽气筒的进气端连接。抽气筒：抽气筒设计原理简单，顶部安装一自由旋转阀门，采样过程中可随意调节由一端进气，另一端出气。抽气筒的容量为1.5L。

钻进与抽气一体式地气取样器：取样器包括杆体、锤击桩、吸气管、可相对杆体转动的吸气管转向装置、密封装置和用于与外接抽气筒连接的气嘴。杆体内部中空且上端开口，锤击桩覆盖在杆体的开口上，且和杆体固定连接；吸气管转向装置安装在杆体上部且位于锤击桩下方，吸气管安装在杆体内，其上端与吸气管转向装置中部固定连接；密封装置安装在吸气管与杆体之间的上部，其将杆体内的上部空间和下部空间隔开；气嘴安装在吸气管顶部内壁上，且与吸气管内部相连通，气嘴穿过吸气管的侧壁伸向杆体外；杆体下部侧壁上开设杆体通孔，吸气管下部侧壁上开设有与杆体通孔个数相同的吸气管通孔，杆体通孔与吸气管通孔的位置和结构相匹配，杆体通孔和吸气管通孔转动连通，可相互对齐使外界与吸气管内部相连通；吸气管转动时可将杆体通孔挡住，使外界与所述吸气管内部相隔绝。

地球气纳微金属动态采集装备（a）和钻进与抽气一体式地气取样器（b）

四、应用推广情况

近年开展了一系列覆盖区地球化学勘查项目，包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、国土资源部公益性行业专项项目、地质调查项目、矿业公司横向项目等，尤以国家重点研发计划项目“穿透性地球化学勘查技术”最重要。在胶东焦家、河南上宫、贵州水银洞等矿区实现深部和覆盖区找矿重大发现。地气测量技术在内蒙半干旱草原覆盖区、河南黄土覆盖区、山东冲积土覆盖区、新疆戈壁覆盖区均取得了理想试验效果。同时，大量研究表明地表地气中的纳微米金属颗粒与深部金属矿产密切相关，开展地气纳米地球化学研究对于矿产勘查的理论研究意义和实际应用价值。

五、联系方式

联系人：张必敏

电话：0316-2267721

邮箱zbimin@mail.cgs.gov.cn

联系人：刘汉粮

电话：0316-2266723

邮箱：lhanliang@mail.cgs.gov.cn