新疆荒漠景观金属矿床植物地球化学异常形成机理研究及找矿有效植物的选择

Taking special water-heat conditions, soil types and physiological ecology nature of plants as the background, using multi-disciplinary theories of geology,hydrogeology, geochemistry, plant physiological ecology and environmental biochemistry and means of multi-technology in desert, Xinjiang, this program studies the formation mechanism of the phytochemical anomalies in metal deposits, establishes the prospecting depth prediction model and selects the prospecting effective indicator plants. The study highlights the four basic issues of distribution, migration-transformation, behavior and migration power of elements, and a core issue of migration-transformation of elements in the matrix-plant system. Among these issues, it is focused on some key technologies, such as the source (depth) of elements in phytochemical anomaly, soil-root interface processes and selection of prospecting effective indicator plants, etc. In theory, the study will profoundly analyze occurrence, causes, conditions, processes and mechanisms of the phytochemical anomalies in special desert landscape. And in practice, it will solve the selection of prospecting effective indicator plant, mineral surveys, delineation of prospecting target and deep exploration using plant media in plants geochemical exploration work in desert. Furthermore, the study achievements will not only have important cutting-edge meaning for the development of plants geochemical exploration in desert areas, but also play an important role in mineral surveys and forecasting of buried deposits for northwest China.

本项目以新疆荒漠特殊水热条件、土壤类型和植物特殊生理生态特性为背景，运用地质及水文地质学、地球化学、植物生理生态学和环境生物化学等多学科理论和多技术手段的综合方法，研究荒漠景观金属矿床植物地球化学异常形成机理，建立植物地球化学探矿深度预测模型，选择找矿有效指示植物。研究突出基质-植物系统元素的分布分配、迁移转化、元素行为及运移营力四大基本问题和元素迁移转化一大核心问题，重点突破植物异常元素的来源(深度)、土-根界面过程、找矿有效指示植物筛选等关键技术问题。该研究将在理论上深刻剖析荒漠特殊景观植物地球化学异常的发生和形成原因、条件、过程和机制，实践上解决荒漠勘查植物地球化学工作中找矿有效指示植物的选择和利用植物介质开展矿产普查，迅速圈定成矿靶区及深部找矿预测问题。其成果对于推动荒漠地区勘查植物地球化学的发展具有前沿性的重要意义，同时也对我国西北地区矿产普查和隐伏矿床预测具有重要作用。

本项目应用地球化学、植物学等学科理论，对新疆准噶尔北缘荒漠区喀拉通克铜镍矿、希尔库都克钼铜矿、阿克塔斯金矿和甘肃北山荒漠区460、东海、大红泉东等金矿开展了野外调研、系统采样和室内各种测试工作，在理论上研究了荒漠景观条件下植物地球化学的基本特征、植物地球化学测量对不同荒漠类型的适应性、植物地球化学异常的形成的地学机制和植物地球化学找矿的探测深度；在实践上解决了荒漠景观条件下勘查植物地球化学普查找矿有效指示植物及元素的选择、利用植物地球化学异常判别不同矿床类型、圈定成矿靶区和预测深部矿化规模等找矿有效性问题；通过对部分植物地球化学异常地段（新疆准噶尔北缘阿克塔斯金矿南侧）深部钻孔工程的验证，成功地发现了新的金矿（化）体。对植物地球化学异常的形成与植物生物化学特性变化的关系进行了试验研究。对利用受矿化影响的植物的差异表达基因和与矿化显著相关的植物根系土壤微生物种群来进行 “植物基因找矿”和“植物根系指示性微生物找矿”的可能性也进行了基础性试验研究。研究成果为我国荒漠景观条件下，发现和解释评价植物地球化学异常，推广应用勘查植物地球化学找矿技术，寻找荒漠厚覆盖隐伏矿床具有重要的理论和实际意义。