CN104597519B

CN104597519B - 一种深部金矿阶梯式找矿方法

Info

Publication number: CN104597519B
Application number: CN201510056575.XA
Authority: CN
Inventors: 宋明春; 曹春国; 崔书学; 徐军祥; 张丕建; 焦秀美; 胡弘; 李世勇; 曹佳; 宋英昕
Original assignee: Shandong Institute of Geophysical and Geochemical Exploration
Current assignee: Shandong Institute of Geophysical and Geochemical Exploration
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: CN104597519A

Abstract

本发明公开了一种深部金矿阶梯式找矿方法，包括如下步骤：（1）筛选有利成矿区域；（2）在选定的区域内按照一定的距离布设地球物理测线，沿测线进行高精度地球物理探测，获取每一测点的探测数据；（3）进行地球物理数据处理，形成等值线图；（4）建立深部金矿地质‑地球物理找矿模型；（5）根据深部金矿阶梯式成矿模式和地质‑地球物理找矿模型，判别控矿断裂深部倾角阶梯式变化部位，圈定深部金矿位置、形态和规模。

Description

一种深部金矿阶梯式找矿方法

技术领域

本发明涉及深部找矿技术领域，具体是一种深部金矿阶梯式找矿方法。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展，地下浅、表部矿产资源已大量消耗，深部找矿成为提供资源保障的必然选择。由于地下深部矿产资源埋藏深度大，在地表观察不到直接的找矿线索，因此找矿难度非常大。李惠等人的“构造叠加晕找盲矿法及研究方法”（《地质与勘探》，2013年01期）主要是采用地球化学方法找深部矿和盲矿，其它深部金属矿找矿方法和危机矿山深部找矿方法，主要采用就矿找矿思路和多种地球物理联合方法，目前深部找矿尚处于探索和发展阶段，没有非常成熟的方法技术。采用已往的常规方法找矿，澳大利亚澳华金田公司于本世纪初在胶东地区开展了5年多工作，没有找到矿；国内其他勘查单位于上世纪末至本世纪初在胶东地区进行深部找矿探索，没有找到大的金矿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深部金矿阶梯式找矿方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种深部金矿阶梯式找矿方法，包括以下步骤：

（1）通过详细的野外地质调查，在主要成矿断裂上筛选有利成矿区域，作为深部找矿探测的靶区；

（2）在选定的区域内，按照一定的距离，垂直断裂构造布设地球物理测线，沿测线开展高精度地球物理探测，获取每一测点的探测数据，形成不同深度、不同位置的三维数据集；

（3）对通过步骤（2）中获取的地球物理数据进行计算机处理，形成数据等值线图，主要包括：可控源音频大地电磁测深断面等值线图、频谱激电复电阻率参数断面等值线图、充电率参数断面等值线图、时间常数参数断面等值线图、大地电磁测深视电阻率剖面图、高精度重力剖面图、高精度磁测剖面图；

（4）通过与已知浅部金矿、控矿构造特征比较，反演模拟，建立深部金矿地质-地球物理找矿模型；

（5）根据深部金矿阶梯式成矿模式和地质-地球物理找矿模型，判别控矿断裂深部倾角阶梯式变化部位，圈定深部金矿位置、形态和规模。

作为本发明进一步的方案：步骤（1）中所述深部探测靶区的选择包括如下标志：

（1）产状有明显变化的较大规模成矿断裂带；

（2）断裂带的浅部有明显的矿化蚀变现象，沿断裂带有金矿床产出；

（3）断裂带位于不同地质体的接触界面，沿断裂带有地球物理和地球化学异常分布

作为本发明再进一步的方案：步骤（2）中所述高精度地球物理探测的仪器、方法和获取的数据参数包括如下：

（1）采用V8多功能电法仪，进行可控源大地音频电磁测深、大地电磁测深、频谱激电测量，获取电场强度、磁场强度、电阻率、充电率、时间场常数、频率相关系数；

（2）采用GSM-19T质子磁力仪、WCZ-1质子磁力仪，进行高精度磁测，获取地磁总场值、剩余磁场值；

（3）采用CG-5重力仪，进行高精度重力测量，获取布格重力异常值。

作为本发明再进一步的方案：步骤（2）中所述高精度地球物理探测的测线间距和测线布设原则如下：

（1）所述可控源大地音频电磁测深和所述频谱激电测量的测线间距为50～100m，每条测线上的测点间距为20～50m；所述大地电磁测深的测线间距为100～500m，测点间距为50～100m；所述高精度磁测的测线间距为100～500m，测点间距为20～40m；所述高精度重力测量的测线间距为100～500m，测点间距为50～100m；

（2）所述测线布设原则包括如下：测线方位为垂直控矿构造走向；测线数量，所述可控源大地音频电磁测深和所述频谱激电测量按照最小规模矿体不低于3条剖面、不少于3个物理点的原则布设，所述大地电磁测深按照可控源大地音频电磁测深的线距和点距的2～5倍布设，所述高精度磁测的线距和点距按照控制构造位置误差不大于10～20m的原则布设；所述高精度重力测量测点间距在所述高精度磁测基础上放稀2～3倍。

作为本发明再进一步的方案：步骤4中所述深部金矿地质-地球物理找矿模型包括如下内容：

（1）在所述可控源音频大地电磁测深断面等值线图上，所述成矿断裂带位于视电阻率等值线由低到高的过渡梯级带上，等值线同步向下弯曲、间距变大及由陡变缓部位为成矿有利部位；

（2）在所述频谱激电复电阻率参数断面等值线图上，复电阻率值越低反映矿化程度愈强烈，等值线弯曲、低阻带局部膨大部位为成矿有利部位；

（3）在充电率参数和时间常数参数断面等值线图上，所述成矿断裂带反映为定向延深的条带串珠状高值异常带，在一定范围内充电率值越高矿化程度越强。

（4）地质-地球物理找矿模型的建立，要对有利成矿区域附近的已知浅部金矿区进行相同方法的地球物理探测，获取浅部金矿的数据参数，将这些参数与在有利成矿区获取的参数对比，通过计算机进行反演拟合，形成反演模拟剖面图，优化确定识别深部控矿构造和矿体的数据等值线特征。

作为本发明再进一步的方案：步骤（5）中所述深部金矿阶梯式成矿模式包括如下内容：

（1）成矿区域由浅部至深部存在多重成矿空间；

（2）控制金矿的断裂构造沿倾斜方向出现若干个倾角由陡变缓的变化台阶；

（3）金矿主要沿断裂的缓倾角段和陡、缓转折部位分布，构成阶梯式赋矿规律；

（4）相邻2个成矿台阶之间的无矿段垂直距离在150～550m之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将地质方法与多种高精度地球物理探测方法相结合，将成矿模式与地球物理模型有机融合，实现了人机交互，专家思维与高精度仪器紧密配合；探测深度大，可探测2000m深度；定位精度高，圈定矿体和构造位置误差不超过2m；采用本发明在胶东地区新发现和探明了多处大型和超大型金矿床。

附图说明

图1为深部金矿阶梯式找矿方法的流程图。

图2为深部金矿阶梯式找矿方法中可控源音频大地电磁测深反演视电阻率剖面图。

图3为深部金矿阶梯式找矿方法中大地电磁测深反演视电阻率剖面图。

图4为深部金矿阶梯式找矿方法中高精度磁测反演模拟计算剖面图。

图5为深部金矿阶梯式找矿方法中高精度重力反演模拟计算剖面图。

图6为深部金矿阶梯式找矿方法中探测确定的深部金矿位置的剖面图。

图7为深部金矿阶梯式找矿方法中可控源音频大地电磁测深断面等值线图。

图8为深部金矿阶梯式找矿方法中频谱激电复电阻率参数断面等值线图。

图9为深部金矿阶梯式找矿方法中充电率参数断面等值线图。

图10为深部金矿阶梯式找矿方法中时间常数参数断面等值线图。

图11为深部金矿阶梯式找矿方法中经过钻探验证的金矿阶梯式分布剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～11，本发明实施例中，一种深部金矿阶梯式找矿方法，包括如下步骤：

1．在详细的野外地质调查基础上，根据主要成矿地质标志，选择焦家断裂和三山岛断裂之间的有利成矿区域，作为深部找矿探测的靶区；

2．在选定的有利成矿区域内，垂直断裂构造，按照50～500m间距实施了一系列可控源大地音频电磁和频谱激电剖面，并施工了7条高精度综合地球物理剖面，获取了每一测点的探测数据，形成了不同深度、不同位置的三维数据集；

3．对获取的地球物理数据进行处理，形成剖面数据，主要包括：可控源音频大地电磁测深断面等值线图、频谱激电复电阻率参数断面等值线图、充电率参数断面等值线图、时间常数参数断面等值线图、大地电磁测深视电阻率剖面图、高精度重力剖面图、高精度磁测剖面图等；

4．通过与已知浅部金矿、控矿构造特征比较，反演模拟，建立了深部金矿地质-地球物理找矿模型；

5．根据深部金矿阶梯式成矿模式和地质-地球物理找矿模型，判别控矿断裂深部倾角阶梯式变化部位，圈定了3个矿化富集带、2个深部赋矿台阶，较准确的确定了深部金矿位置、形态和规模。

其中，步骤1中的主要成矿标志包括如下内容：

（1）所述焦家断裂和三山岛断裂均是产状有明显变化的较大规模成矿断裂带，其中所述焦家断裂地表和浅部倾角陡（近70°），向深部逐渐变缓（1000m深度处倾角为16°），且由浅部至深部出现多个倾角陡、缓交替变化的台阶，为一条铲式阶梯状成矿断裂；

（2）所述断裂带的浅部有明显的矿化蚀变现象，沿所述断裂带有较多金矿床产出；

（3）所述断裂带位于前寒武纪变质岩系与侏罗纪花岗岩之间的接触界面，沿所述断裂带有地球物理和地球化学异常分布。

步骤2中的高精度综合地球物理探测仪器、方法和获取的数据参数如下：

（1）采用V8多功能电法仪，进行可控源大地音频电磁测深、大地电磁测深、频谱激电测量，获取电场强度、磁场强度、、电阻率、充电率、时间场常数、频率相关系数等参数；

（2）采用GSM-19T质子磁力仪、WCZ-1质子磁力仪，进行高精度磁测，获取地磁总场值、剩余磁场值等参数；

步骤2中的高精度地球物理测线间距和布设原则如下：

（1）所述可控源大地音频电磁测深和所述频谱激电测量之测线间距为50～100m，每条测线上的测点间距为20～50m；所述大地电磁测深的测线间距为100～500m，测点间距为50～100m；所述高精度磁测的测线间距为100～500m，测点间距为20～40m；所述高精度重力测量的测线间距为100～500m，测点间距为50～100m；

（2）测线布设原则包括如下：测线方位为垂直控矿构造走向；测线数量，所述可控源大地音频电磁测深和所述频谱激电测量按照最小规模矿体不低于3条剖面、不少于3个物理点的原则布设，所述大地电磁测深按照可控源大地音频电磁测深的线距和点距的2～5倍布设，所述高精度磁测的线距和点距按照控制构造位置误差不大于10～20m的原则布设；所述高精度重力测量测点间距在所述高精度磁测基础上放稀2～3倍；

（3）在上述（1）和（2）的高精度地球物理测线间距和布设原则充分考虑了构造、矿体、地质体的自然形态和规模，能够有效控制深部构造、矿体的厚度和产状变化特征。

步骤4中的深部金矿地质-地球物理找矿模型包括如下内容：

（1）在可控源音频大地电磁测深断面等值线图上，成矿断裂带位于视电阻率等值线由低到高的过渡梯级带上，等值线同步向下弯曲、间距变大及由陡变缓部位为成矿有利部位；

（2）在频谱激电复电阻率参数断面等值线图上，复电阻率值越低反映矿化程度愈强烈，等值线弯曲、低阻带局部膨大部位为成矿有利部位；

（3）在充电率参数和时间常数参数断面等值线图上，成矿断裂带反映为定向延深的条带串珠状高值异常带，在一定范围内充电率值越高矿化程度越强。

步骤5中的深部金矿阶梯式成矿模式包括如下内容：

（1）成矿区域由浅部至深部存在多重成矿空间；

（5）深部金矿阶梯式成矿模式是我们在找矿探索中发现的深部金矿自然分布规律，我们通过大量探测、深入研究和工程验证发现，控制金矿的断裂构造向深部延伸其倾角不断发生陡、缓交替变化，形成阶梯式特点，金矿则沿断裂的缓倾角段和陡、缓转折部位分布。因此，本发明的核心是在地表通过地球物理探测，查明断裂构造的倾角变化位置，根据阶梯式成矿模式确定深部金矿位置、规模。

如图4，对根据本发明判定的深部金矿进行钻探验证，发现和探明了深部金矿，验证了金矿阶梯式成矿模式，证实了本发明——深部金矿阶梯式找矿方法是行之有效的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种深部金矿阶梯式找矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过详细的野外地质调查，在主要成矿断裂上筛选有利成矿区域，作为深部找矿探测的靶区；

(2)在选定的区域内，按照一定的距离，垂直断裂构造布设地球物理测线，沿测线开展高精度地球物理探测，获取每一测点的探测数据，形成不同深度和不同位置的三维数据集；

(3)对通过步骤(2)中获取的地球物理数据进行计算机处理，形成数据等值线图，主要包括：可控源音频大地电磁测深断面等值线图、频谱激电复电阻率参数断面等值线图、充电率参数断面等值线图、时间常数参数断面等值线图、大地电磁测深视电阻率剖面图、高精度重力剖面图和高精度磁测剖面图；

(4)通过与已知浅部金矿和控矿构造特征比较，反演模拟，建立深部金矿地质-地球物理找矿模型；

(5)根据深部金矿阶梯式成矿模式和地质-地球物理找矿模型，判别控矿断裂深部倾角阶梯式变化部位，圈定深部金矿位置、形态和规模；

其中，所述步骤(4)中深部金矿地质-地球物理找矿模型包括如下内容：

①在所述可控源音频大地电磁测深断面等值线图上，所述成矿断裂带位于视电阻率等值线由低到高的过渡梯级带上，等值线同步向下弯曲、间距变大及由陡变缓部位为成矿有利部位；

②在所述频谱激电复电阻率参数断面等值线图上，复电阻率值越低反映矿化程度愈强烈，等值线弯曲、低阻带局部膨大部位为成矿有利部位；

③在充电率参数和时间常数参数断面等值线图上，所述成矿断裂带反映为定向延深的条带串珠状高值异常带，在一定范围内充电率值高则矿化程度强；

④地质-地球物理找矿模型的建立，要对有利成矿区域附近的已知浅部金矿区进行相同方法的地球物理探测，获取浅部金矿的数据参数，将这些参数与在有利成矿区获取的参数对比，通过计算机进行反演拟合，形成反演模拟剖面图，优化确定识别深部控矿构造和矿体的数据等值线特征。

2.根据权利要求1所述的深部金矿阶梯式找矿方法，其特征在于，步骤(1)中所述深部探测靶区的选择包括如下标志：

(1)产状有明显变化的较大规模成矿断裂带；

(2)断裂带的浅部有明显的矿化蚀变现象，沿断裂带有金矿床产出；

(3)断裂带位于不同地质体的接触界面，沿断裂带有地球物理和地球化学异常分布。

3.根据权利要求1所述的深部金矿阶梯式找矿方法，其特征在于，步骤(2)中所述高精度地球物理探测的仪器、方法和获取的数据参数包括如下：

(1)采用V8多功能电法仪，进行可控源大地音频电磁测深、大地电磁测深、频谱激电测量，获取电场强度、磁场强度、电阻率、充电率、时间场常数和频率系数；

(2)采用GSM-19T质子磁力仪、WCZ-1质子磁力仪，进行高精度磁测，获取地磁总场值和剩余磁场值；

(3)采用CG-5重力仪，进行高精度重力测量，获取布格重力异常值。

4.根据权利要求1所述的深部金矿阶梯式找矿方法，其特征在于，步骤(2)中所述高精度地球物理探测的测线间距和测线布设原则如下：

(1)所述可控源大地音频电磁测深和所述频谱激电测量的测线间距为50～100m，每条测线上的测点间距为20～50m；所述大地电磁测深的测线间距为100～500m，测点间距为50～100m；所述高精度磁测的测线间距为100～500m，测点间距为20～40m；所述高精度重力测量的测线间距为100～500m，测点间距为50～100m；

(2)所述测线布设原则包括如下：测线方位为垂直控矿构造走向；测线数量，所述可控源大地音频电磁测深和所述频谱激电测量按照最小规模矿体不低于3条剖面、不少于3个物理点的原则布设，所述大地电磁测深按照可控源大地音频电磁测深的线距和点距的2～5倍布设，所述高精度磁测的线距和点距按照控制构造位置误差不大于10～20m的原则布设；所述高精度重力测量测点间距在所述高精度磁测基础上放稀2～3倍。

5.根据权利要求1所述的深部金矿阶梯式找矿方法，其特征在于，步骤(5)中所述深部金矿阶梯式成矿模式包括如下内容：

(1)成矿区域由浅部至深部存在多重成矿空间；

(2)控制金矿的断裂构造沿倾斜方向出现若干个倾角由陡变缓的变化台阶；

(3)金矿主要沿断裂的缓倾角段和陡、缓转折部位分布，构成阶梯式赋矿规律；

(4)相邻2个成矿台阶之间的无矿段垂直距离在150～550m之间。