20世纪80年代,瑞典科学家在解释氡长距离迁移现象时,首次提出了氡原子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被称为地气。90年代,中国科学家根据世界各地都发现地气这一事实,推测地气流应是全球性的,从而提出将地气称作地球气更为科学;发现地球气捕获到的金属物质的颗粒度尺度均为微米至纳米,故将地气测量称为地球气纳微金属测量。
地球气纳微金属测量的原理是源于地球的壳层存在着上升气流。当该气流通过矿体或其他高含量地质体时,会把成矿元素或伴生元素的超微细粒活动态(亚微米至纳米级)部分带到地表,一部分保留在气体中,另一部分将转化成各种活动态存在于地表疏松介质中。地球气纳微金属测量就是通过捕集器捕集存在于土壤中的气体,用极灵敏的分析技术,测试气体中金属元素的含量或其他地球化学指标,进而发现异常。从中总结出地球化学变化规律,圈定找矿靶区,开展盲矿预测,用来指导找矿勘探工作,实现找矿突破。
地球气的捕获方法有两种:①静态积累法。即探测器(或称捕集器)埋入地下一定深度,经过一定时间后取回,分析探测器中捕获材料中金属元素的含量,发现异常,确定找矿靶区。②动态采集法。即用抽气泵(筒)抽取土壤中的气体,气体经过装有捕集材料的捕集器时,金属元素被捕获。通过测试捕获材料中被捕获的元素含量,利用其异常确定找矿靶区。在地球气捕获过程中,普遍使用微孔滤膜(0.4微米)作为过滤器,使只有小于微孔孔径的颗粒才能通过滤膜被捕集材料捕获。这些被捕获的金属颗粒极小,属于超微细微米至纳米级金属;从化学角度看,它们应包括离子、原子、分子、原子团和气溶胶;且它们的含量极微,一般在纳克每克量级水平以下。