در اکتشافات ژئوشیمیایی درک مفهوم هاله ها یا الگوهای ژئوشیمیایی و تشخیص هاله های اولیه و ثانویه عناصر در شناخت روش اکتشاف ژئوشیمیایی و درک داده های حاصله بسیار مهم است. این هاله ها حاصل توزیع یا بازتوزیع عناصر دراثر پدیده های مرتبط با کانه زایی ایجاد شده اند. شکل و اندازه هاله ها به دلیل تحرک متفاوت عناصر در سیالات و معابر سیال بسیار متغییر است. هاله را می توان در نمونه های گرفته شده از خاک، سنگ ها، رسوبات، پوشش گیاهی، آب های زیرزمینی و مواد فرار حتی تا فاصله ده ها کیلومتری از مرکز هاله تشخیص داد. هاله اولیه عناصر به الگوی پراکندگی عناصر حاصل از فرآیندهایی مانند تبلور ماگماها و تشکیل سنگها و فعالیت هیدروترمالی گفته میشود. این فرآیندها می‌توانند منجر به غنی‌سازی یا فقیر شدن عناصر و ایجاد ناهنجاری‌های ژئوشیمیایی اولیه شوند. هاله ثانویه عناصر بر روی زمین یا در نزدیکی سطح زمین رخ میدهد و حاصل فرایندهایی چون هوازدگی، جابجایی، رسوب گذاری و فعالیت بیولوژیکی میباشد. هاله پراکندگی ژئوشیمیایی ثانویه شامل بقایای پراکنده کانی سازی است که در اثر فرآیندهای سطحی هوازدگی شیمیایی و فیزیکی و توزیع مجدد الگوهای اولیه ایجاد می شود.
هدف از انجام عملیات ژئوشیمیایی اکتشافی، تشخیص آنومالی یا ناهنجاری های ژئوشیمیایی و همچنین انطباق آن با هاله ها یا الگوهای ژئوشیمیایی معرف یک تیپ کانه زایی جهت پیش بینی موقعیت مواد معدنی در یک محدوده اکتشافی است. ناهنجاری های ژئوشیمیایی در واقع افزایش یا کاهش غیرعادی یک یا چند عنصر در یک منطقه هستند. برای تعیین ناهنجاری یک عنصر ابتدا باید غلظت پس‌زمینه و غلظت آستانه آن عنصر تعیین شوند. غلظت پس زمینه برای هر عنصر معرف غلظتی از عنصر است که به طور معمول در تمامی سنگهای محدوده مورد مطالعه با اندکی تغییر دیده میشود. غلظت آستانه به عنوان حد بالا یا حد پایین احتمالی غلظت پس زمینه یک عنصر میباشد.غلظت هر نمونه ای که از این آستانه فراتر رود غیرعادی یا ناهنجار در نظر گرفته می شود و به یک جمعیت جداگانه تعلق دارد.
برای انجام یک عملیات ژئوشیمیایی لازم نیست ناهنجاری تمامی عناصر را مورد توجه قرار دهیم. عناصر در شرایط برابر رفتارهای متفاوتی از خود بروز میدهند. برای مثال تحرک پذیری یک عنصر به عنوان یک عامل مهم در رفتار عنصر در هنگام توزیع تا حدود زیادی به پتانسیل یونی آن عنصر بستگی دارد. پتانسیل یونی نسبت یونی بار به شعاع یونی عنصر است که در کنار pH و Eh به ما این امکان را میدهد که تحرک عناصر را در طول پراکندگی ژئوشیمیایی درک کنیم. یون‌های با پتانسیل یونی کمتر از 3 می‌توانند در آب محلول باشند، به عنوان مثال: کاتیون‌های قلیایی (Li+, Na+, K+) ، کاتیون‌های قلیایی خاکی(Ca2+, Mg2+)، کاتیون‌های فلزات واسطه (Fe2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+, Pb2+)، یون‌های با پتانسیل یونی بین 3 تا 12 تحت شرایط pH خاص نامحلول خواهند بود، مثال‌ها Fe3+, Al3+, Si4+, Zr4+, Pb4+, REE3+, Th4+, Nb5+ . یون‌های با پتانسیل یونی بیشتر از 12 کاتیون‌ها یا آنیون‌های محلول را تشکیل میدهند، مثال‌ها فسفات(P5+)، سولفات(As5+, S6+)، سایر (Se6+, U6+ , As5+, Mo6+). به همین جهت در هر تیپ کانه زایی یکسری از عناصر ایجاد هاله های ژئوشیمیایی میکنند که همین عناصر در مطالعات ژئوشیمیایی در آن تیپ کانه زایی مورد توجه قرار میگیرد. به این عناصر در اصطلاح عناصر ردیاب یا شاخص می گویند. در جدول زیر به برخی از عناصر ردیاب مورد استفاده عملیات ژئوشیمیایی در اکتشاف تیپ های کانه زایی اصلی اشاره گردیده است.
