CN111766638A - 一种强剥蚀区的金矿勘探方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强剥蚀区的金矿勘探方法，属于矿产资源勘探技术领域，解决了现有勘探方法无法快速识别剥蚀区金矿床的矿化中心，且找矿成功率低、成本高的问题。本发明基于砂金指针矿物学的找矿方法圈定岩金矿化区，并利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探，缩小找矿靶区范围，不仅提高了找矿效率和找矿成功率，而且大幅降低了勘探成本，对造山带强剥蚀、厚覆盖地区高效低成本寻找金矿床具有重要意义。

Description

一种强剥蚀区的金矿勘探方法

技术领域

本发明涉及矿产资源勘探技术领域，尤其涉及一种强剥蚀区的金矿勘探方法。

背景技术

浅成低温热液型金矿通常产于富金斑岩铜矿床上部的火山岩或火山机构中，两者共同构成斑岩-浅成低温热液成矿系统，为全球工业发展提供了绝大部分的铜、金、钼等金属资源，极具经济价值，是勘探历史最为悠久，勘探技术最为成熟的矿床类型之一。因此，一直以来备受工业界及学术界的广泛关注。随着国民经济的发展，铜金资源量的社会需求正大幅增加，而露头矿、地表浅部易找矿却越来越少，这使得铜金资源供需矛盾日益突出，要求矿产勘探不得不向深部、厚覆盖区进军，以提供新的铜金资源供给区。尽管传统的物化探方法仍然是实现深部找矿突破的重要手段，但由于深部或厚覆盖区的地表地球化学异常往往较弱，传统的地球化学勘探方法显然难以适用。随之而来的是找矿难度的陡增，勘探成本的骤升，勘探发现率的极具下降，矿产勘查过程迫切需求高效低成本找矿方法的出现。研究显示，浅成低温热液矿床不仅是贵金属资源的重要来源，而且对深部斑岩型铜矿具有重要指示意义。因而，有效识别斑岩-浅成低温热液系统矿化中心一直是斑岩铜矿成矿系统研究和找矿勘查的重要内容。

目前，国际上对于现存的斑岩-浅成低温热液系统矿化中心的识别已经建立了相对完备的蚀变分带及矿物化学标志/指标。然而，在剥蚀强烈的造山隆升环境，岩石露头风化严重，大量坡积物、冲洪积物覆盖地表，浅成低温热液矿床常遭受强烈剥蚀或与斑岩型铜矿床套合叠加，增加了利用蚀变分带或蚀变矿物地球化学追索矿化中心的难度。利用现有的蚀变分带及矿物化学标志/指标找矿方法难以有效识别构造隆升遭受强烈剥蚀地区的斑岩-浅成低温热液成矿系统矿化中心位置。

因此，如何有效、快速识别经历强剥蚀地区的金矿床成矿系统矿化中心，成为当前金矿床勘查面临的难题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种强剥蚀区的金矿勘探方法，用以解决现有勘探方法无法快速识别剥蚀区金矿床的矿化中心，且找矿成功率低、成本高的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种强剥蚀区的金矿勘探方法，包括如下步骤：

基于砂金指针矿物学的找矿方法圈定岩金矿化区；

利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探，缩小找矿靶区范围。

进一步地，在利用物探方法对圈定的岩金矿化区结果进行勘探前，利用砂金的地球化学特征判别初步圈定的岩金矿化区矿化类型；

岩金矿化区矿化类型作为是否在圈定的岩金矿化区进行物探验证的依据。

进一步地，岩金矿化区矿化类型包括浅成低温热液金矿床、斑岩型铜金矿床或浅成低温热液金矿-斑岩型铜金矿复合型金矿床三种类型；

若岩金矿化区矿化类型为浅成低温热液金矿床，则在圈定的岩金矿化区采取物探或钻探方法继续勘查斑岩铜金矿；

若岩金矿化区矿化类型为斑岩型铜金矿床，则不必在圈定的岩金矿化区继续勘查浅成低温热液金矿床；

若岩金矿化区矿化类型为浅成低温热液金矿-斑岩型铜金矿复合型金矿床，则结合其他地质资料视情况在圈定的岩金矿化区继续勘查浅成低温热液金矿床和斑岩铜金矿床。

进一步地，基于砂金指针矿物学的找矿方法圈定岩金矿化区，包括如下步骤：

基于待勘探区的地形地貌特征，提取待勘探区内的水系并圈定划分汇水盆地，得到待勘探区的水系及汇水盆分布图；

根据单组样品中的砂金数量，确定砂金数量异常汇水盆地，并在待勘探区的水系及汇水盆分布图的基础上绘制汇水盆地砂金异常级别分布图；

在汇水盆地砂金异常级别分布图的基础上，利用砂金的数量特征绘制砂金数量分布序列图并圈定岩金矿化区。

进一步地，利用砂金的矿物形态学特征绘制砂金形态群特征分布图并圈定岩金矿化区。

进一步地，绘制砂金形态群特征分布图包括如下步骤：根据砂金的形貌特征划分砂金的形态群类型，并统计单组样品中砂金的各类型形态群占比，在砂金数量分布序列图的基础上，对单组砂金的形态群类型特征进行投图，得到砂金形态群类型特征分布图。

进一步地，利用砂金的数量特征绘制砂金数量分布序列并圈定岩金矿化区的原则为：离岩金矿化中心越近，砂金数量等级越高；离岩金矿化中心越远，砂金数量等级越低。

进一步地，砂金形态群的类型包括原始型、改造型和重塑型，利用砂金的形态群类型特征绘制砂金形态群特征分布图并圈定岩金矿化区的原则为：离岩金源区越近，砂金原始型和改造型形态占比越大。

进一步地，根据汇水盆地中的砂金数量，确定砂金数量异常汇水盆地之前，还包括如下步骤：在待勘探区的水系分布和汇水盆地限定的范围内，进行水系自然重砂测量，得到单组样品中的砂金。

进一步地，进行水系自然重砂测量，得到单组样品中的砂金包括如下步骤：

在待勘探区的水系及汇水盆分布图上布设采样点，绘制采样点布设图；

在GPS航迹监控下在布设的采样点进行待处理样品采集；

对采集的待处理样品进行处理，得到多个单组样品中的砂金。

进一步地，对采集的待处理样品进行处理，得到多个单组样品中的砂金包括如下步骤：

将野外采回的多组样品自然风干，单组样品用木梳反复梳动并混合均匀，多组样品分别称取相同重量，得到多个单组样品；

对多个单组样品分别用圆筒筛进行筛分，将砾石和泥沙分离，对单组样品的筛下沙泥部分依次进行粗淘洗、磁选、电磁选、精淘洗、重液分离和双目镜鉴定挑选，得到多个单组样品的砂金。

进一步地，在圈定岩金矿化区之后，还包括如下步骤：在汇水盆地砂金异常级别分布图的基础上，利用砂金的矿物学特征圈定岩金矿化区，缩小找矿靶区范围。

进一步地，利用砂金的矿物学特征圈定岩金矿化区，缩小找矿靶区范围包括如下步骤：

利用扫描电镜对砂金环氧树脂标准圆靶进行观测，统计分析砂金核部矿物学特征，在汇水盆地砂金异常级别分布图、砂金数量分布序列图和/或砂金形态群分布特征图的基础上，绘制砂金核部矿物学特征分布图，圈定出岩金矿化区，缩小找矿靶区范围。

进一步地，确定砂金数量异常汇水盆地之后还包括如下步骤：

在砂金数量异常汇水盆地，利用砂金伴生的砾石群磨圆度、分选性和成分组成对砂金的搬运距离和疑似岩金矿化区进行初步推测，初步圈定疑似岩金矿化区；推测原则为：

砾石中耐磨蚀组分的占比越高，磨圆度和分选性越好，则砂金的搬运距离越远；砾石中耐磨蚀组分的占比越低，磨圆度和分选性越差，则砂金的搬运距离越近。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果之一：

a)本发明提供的强剥蚀区的金矿勘探方法，基于砂金指针矿物学的找矿方法圈定岩金矿化区，并利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探，缩小找矿靶区范围，即综合利用水系沉积物中砂金的数量、矿物学、地球化学特征指标圈定岩金矿化区，并结合物探方法在圈定的岩金矿化区勘查厚覆盖区隐伏斑岩-浅成低温热液矿床，能够逐步精确缩小找矿靶区，为更好的布置钻探工程提供依据，减少勘探钻井数量，大大降低勘探成本，显著提高了强剥蚀厚覆盖区金矿床的勘探效率。

b)本发明提供的强剥蚀区的金矿勘探方法，在利用物探方法对圈定的岩金矿化区结果进行验证前，通过砂金的地球化学特征参数判别岩金矿化区矿化类型，将岩金矿化区矿化类型作为是否在已圈定的岩金矿化区进行物探验证的依据，有助于下一步有针对性的开展物探、钻探详查工程，避免盲目开展物探、钻探工作，减少勘探钻井数量，大幅降低勘探成本。

c)本发明提供的强剥蚀区的金矿勘探方法，综合利用待勘探区水系沉积物中砂金数量分布序列、砂金矿物形态学、矿物地球化学等指标，查明不同位置砂金数量、大小、形貌、矿物包体种类、数量和核部砂金合金主微量元素的分布变化规律，编制砂金数量、形貌、成分、包体组合与矿床距离变化关系图表，建立应用砂金矿物学识别金矿床矿化中心的方法，能够快速准确地圈定矿化中心，大幅降低了勘探成本，显著提高了强剥蚀厚覆盖区金矿床的勘探效率。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的一种强剥蚀区的金矿勘探方法的流程图；

图2为本发明的一种基于砂金指针矿物学的找矿方法的流程图；

图3为本发明实施例中的砂金采样及处理流程图；

图4为本发明实施例中砂金数量分布序列投图示意简图；

图5为本发明实施例中砂金形态群分布投图示意图；

图6为本发明实施例中多龙矿集区的水系及汇水盆地分布图；

图7为本发明实施例中多龙矿集区汇水盆地砂金异常级别及砂金数量分布序列分布图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本发明公开了一种强剥蚀区的金矿勘探方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤101：基于砂金指针矿物学的找矿方法圈定岩金矿化区；

步骤102：利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探，缩小找矿靶区范围。

本发明的勘探方法，综合利用水系沉积物中砂金的数量、矿物学、地球化学特征指标圈定岩金矿化区，并结合物探方法在圈定的岩金矿化区勘查厚覆盖区隐伏斑岩-浅成低温热液矿床，能够逐步精确缩小找矿靶区，为更好的布置钻探工程提供依据，减少勘探钻井数量，大大降低勘探成本，显著提高了强剥蚀厚覆盖区金矿床的勘探效率。

实施例2

本发明的一个具体实施例，公开了实施例1步骤101中的基于砂金指针矿物学的找矿方法，适用于剥蚀区的金矿勘探，如图2所示，包括如下步骤：

步骤1：基于地质成矿规律并结合已有的区域地质资料确定有利成矿的待勘探区。

基于地质成矿规律并结合已有的区域地质资料挑选经过强剥蚀的勘探区，如选择斑岩-浅成低温热液矿作为待勘探区，有利成矿的待勘探区的筛选标准包括：待勘探区位于已知的大型成矿带或矿集区范围；周围有已知的斑岩或浅成低温热液矿床；待勘探区遭受强烈风化剥蚀，水系冲沟发育；待勘探区砂金广泛分布。

步骤2：基于待勘探区的地形地貌特征，提取待勘探区内发育的水系并圈定划分汇水盆地，得到待勘探区的水系及汇水盆分布图。

汇水盆地的范围是指在分水岭的作用下，自然降水所形成的地表径流汇集范围，自然水系流域的形成严格受汇水盆地范围的制约，一般汇水盆地的数量为多个。

利用软件自动提取待勘探区的水系数据并自动圈定划分汇水盆地。具体的，在斑岩-浅成低温热液矿有利成矿的待勘探区，利用91卫图助手(或利用其他空间数据库)提取选定待勘探区的高程数据(DEM数据)，然后利用Global Mapper软件对待勘探区的高程数据进行分析，提取出待勘探区的地形数据；再利用Global Mapper软件根据所提取的地形数据进一步提取待勘探区的水系数据并自动圈定划分汇水盆地，得到待勘探区的水系及汇水盆分布图，比例尺为1:5万。

为提高水系提取和汇水盆地圈定的精确度，在软件自动提取水系和圈定汇水盆地结果的基础上，结合人工目视地形地貌法对待勘探区的水系及汇水盆地进行补充提取和矫正修订，具体操作为：在Global Mapper软件自动提取水系和圈定汇水盆地结果的基础上，人工目视地形地貌特征，手动绘制冲沟轨迹，勾勒分水岭山脊线，对软件获取的结果进行人工查验和矫正，实现待勘探区内水系的精确提取和汇水盆地的精确建立，使勘探区的水系及汇水盆分布图更加精确。

步骤3：在待勘探区的水系分布和汇水盆地限定的范围内进行水系自然重砂测量，得到单组样品中的砂金；根据每个汇水盆地中的砂金数量，确定砂金数量异常汇水盆地，并在待勘探区的水系及汇水盆分布图的基础上绘制汇水盆地砂金异常级别分布图。

步骤31：根据选定待勘探区已提取的水系分布和汇水盆地划分，进行1:5万水系自然重砂测量，得到多个单组样品中的砂金。其中，水系自然重砂测量步骤为：

步骤311：在待勘探区的水系及汇水盆分布图上布设采样点，绘制采样点布设图。

在待勘探区的水系及汇水盆分布图上沿待勘探区的水系冲沟轨迹布设采样点，采样点的空间布设位置考虑有利地层、构造、岩浆岩、矿化点等成矿因素，采样点的布设密度由成矿有利区向外围放稀，采用1:5万底图，由200m放稀至2000m，不严格设置点距，成矿潜力较大的地区可适当加密布设。将采样点布设图转换为手图导入移动手机终端，以备野外采样。

步骤312：在GPS航迹监控下在布设的采样点进行待处理样品采集。

采样流程如图3所示，以设计采样点中心为圆心，在半径为5m的圆内选择砂金的最有利沉积位置(如水系的转弯凸处、心滩上游、水系交汇处)，先刨去表层约5cm厚的沉积层，再挖半径0.2～0.3m，深0.3～0.5m浅坑进行待处理样品采集，利用筛孔孔径为8mm、直径为30cm的圆筒筛将样品粒径控制在8mm以下，筛下样品颗粒用塑封袋和布袋双重包装后标记样品号；采样全过程利用GPS航迹监控，并利用数码相机对采样点位置、采样点样袋号、采样工具进行整体拍照记录；每个采样点采集一组重砂样品，布设采样点的质量规格为每组自然重砂样品重量控制在12-15Kg，根据重砂样品的含水量控制每组自然重砂样品的重量，至少满足自然风干后的每组样品重量大于10Kg；根据采样点总数采集相应数量的重复样，在同一个采样点的附近重复采样一次，至少实现10％的重复样覆盖，以进行砂金取样质量的评价，示例性的，每100组样品至少要采集10组重复样；采样过程中每个采样点采集完后，严格清洗采样工具，防止交叉污染。

步骤313：对采集的待处理样品进行处理，得到单组样品中的砂金。

由于重砂样品中除目标砂金外还存在砾石、泥沙等杂质，对每组样品进行砂金分选提纯，得到单组样品中的砂金。具体的，将野外采回的多组样品自然风干，单组样品用木梳反复梳动并混合均匀，每组样品混合均匀后，多组样品分别称取相同重量，得到多个单组样品，如严格称取10Kg，多余部分留存为副样保存，用于分析结果检查。对等重称取的多个单组样品分别用圆筒筛进行筛分，将砾石和泥沙进行分离，本步骤中，圆筒筛的筛孔孔径为2mm，圆筒筛的直径为30cm，筛上颗粒的粒径为2-8mm，筛下颗粒的粒径＜2mm。对单组样品的筛下沙泥部分分别依次进行粗淘洗、磁选、电磁选、精淘洗、重液分离和双目镜下鉴定挑选，得到多个单组样品中的砂金。整个过程只能采用自然风干，避免高温破坏矿物的原始特征，保证后续测试结果的准确性和可靠性。

步骤32：统计每个汇水盆地中的砂金数量总和，根据砂金数量丰度确定砂金数量异常汇水盆地，并在待勘探区的水系分布和汇水盆地图上绘制汇水盆地砂金异常级别分布图。

将得到的重精矿(即重液分离后回收的重部分，含有砂金、辰砂、方铅矿、褐铁矿等重矿物)分别在体式显微镜下进行砂金鉴定并分选提纯计数，或者，利用矿物解离分析仪(MLA)进行砂金的鉴定计数。然后，对每个汇水盆地中的砂金数量总和进行计数，依据汇水盆地的砂金数量丰度对汇水盆地进行分级，见表1，进而确定砂金数量异常汇水盆地。其中，砂金数量丰度R，是指每千克重砂样品产出金的数量，计算公式为：

R＝N/(n×m)，

其中，R为砂金数量丰度；N为单个汇水盆地内砂金总数；n为单个汇水盆地内采样总组数；m为单组样品重量，取值为10Kg。

表1汇水盆地砂金数量异常级别划分表

对待勘探区所有采样点产出的砂金数量总和进行计数，得到待勘探区的砂金数量丰度背景值R^b。其中，砂金数量丰度背景值R^b，是指待勘探区所有砂金采样点中每千克重砂样品产出金的数量，计算公式为：

R^b＝N^t/(n^t×m),

其中，R^b为砂金数量丰度背景值；N^t为待勘探区产砂金总数量；n^t为待勘探区内采样总组数；m为单组重砂样品重量，取值为10Kg。

将每个汇水盆地的砂金数量丰度R与整个待勘探区砂金数量丰度背景值R^b比较，当汇水盆地的砂金数量丰度R大于等于整个待勘探区砂金数量丰度背景值R^b的2倍时，定义为砂金四级异常汇水盆地；当汇水盆地的砂金数量丰度R大于等于R^b的1倍而小于R^b的2倍时，定义为砂金三级异常汇水盆地；当汇水盆地的砂金数量丰度R大于等于R^b的1/3而小于R^b的1倍时，定义为砂金二级异常汇水盆地；当汇水盆地的砂金数量丰度R大于0小于R^b的1/3时，定义为砂金一级异常汇水盆地，详见表1。示例性的，某待勘探区砂金数量丰度背景值R^b为0.96，根据每个汇水盆地的砂金数量丰度R值，确定汇水盆地异常级别，详见表2。

表2汇水盆地砂金数量异常级别划分示例表

异常级别	砂金数量丰度R(粒/Kg)，R<sup>b</sup>＝0.96
		四级异常	R≥1.92
三级异常	0.96≤R＜1.92
		二级异常	0.32≤R＜0.96
一级异常	0＜R＜0.32

根据表1中划分的汇水盆地砂金数量异常级别，利用绘图软件在待勘探区的水系分布和汇水盆地图上绘制汇水盆地砂金异常级别分布图。

步骤4：在砂金数量异常汇水盆地，利用砂金伴生的砾石群磨圆度、分选性、成分组成对砂金的搬运距离和疑似岩金矿化区进行初步推测，初步圈定疑似岩金矿化区。

在砂金异常汇水盆地，将单组样品中筛上粒径≥2mm的砾石颗粒分别平摊在宽30cm、长50cm的不锈钢盘内并反复梳动混合均匀，观察统计样品中砾石群的磨圆度、分选性和成分组成，并采用网格法(10cm×10cm)对单组样品中不同成分的砾石随机选取若干粒径4～8mm的颗粒分别磨制岩石薄片，进行岩相学观察，获取砾石的岩石学成分组成。其中，每个网格选取1-3个，每种成分的砾石共选取3～6个。

由于搬运距离越远，砾石中耐磨蚀的组分，例如石英、燧石的占比越高，磨圆度和分选性越好，由此可间接的推测出与砾石伴生的砂金的搬运距离。砾石中耐磨蚀组分的占比越高，磨圆度和分选性越好，则砂金的搬运距离越远，相反的，砾石中耐磨蚀组分的占比越低，磨圆度和分选性越差，则砂金的搬运距离越近。

由于砾石中含有自然金或与自然金密切共生的矿物，如黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等，是指示砂金母岩源区的直接标志。示例性的，采集的样品中产出有砂岩、花岗闪长斑岩、硅质岩三种砾石，对这三种砾石进行网格法取样，分别磨制岩石薄片进行岩相学观察，若花岗闪长斑岩中发现有自然金或与自然金密切共生的矿物，例如黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等，而砂岩、硅质岩中没有自然金或与自然金密切共生的矿物产出，则可以推测砂金的源区母岩主要为花岗闪长斑岩，进一步结合花岗闪长斑岩砾石的磨圆度、分选性可以推测砂金的搬运距离，砾石的磨圆度和分选性越差，砂金的搬运距离越近，离母岩源区越近，从而为砂金的母岩源区位置提供依据。

步骤5：在汇水盆地砂金异常级别分布图上的砂金数量异常汇水盆地，利用砂金的数量特征绘制砂金数量分布序列图并圈定岩金矿化区；或者，在砂金数量分布序列图的基础上利用砂金的矿物形态学特征绘制砂金形态群特征分布图并圈定岩金矿化区。

步骤5.1：在汇水盆地砂金异常级别分布图的基础上绘制砂金数量分布序列图。

在砂金数量异常汇水盆地，对汇水盆地中的每个采样点中产出的砂金数量按实际采样坐标进行投图。具体投图步骤为：以在汇水盆地砂金异常级别分布图为砂金数量投图的底图，首先根据单个采样点的砂金产出数量情况将砂金数量进行分级，然后以采样点为中心画实心圆，实心圆的半径与砂金数量等级正相关，也即砂金数量的等级越高，实心圆的半径越大，实心圆的面积也越大，由此可得到汇水盆地中砂金的数量分布序列图，如图4所示，背景色为深色，则实心圆为白色实心圆。

其中，对砂金数量分级根据实际的单个样点中砂金最大产出数量而定，示例性的，单个采样点中砂金的最大产出数量为400粒，可对砂金的数量等级由低至高划分为六个等级：0粒、1粒；2-5粒；6-20粒；21-50粒；51-400粒，分别对应0级、I级、II级、III级、IV级、V级，I级至V级的实心圆半径如表3所示。为了将未产出砂金颗粒的样品采用点显示在砂金的数量分布序列图中，以等级为0级的采样点中心为圆心，将白色实心圆的中心点绘制为黑色点，称为黑心圆，如图4或图7所示，黑心圆的半径小于或等于I级实心圆的半径。

表3砂金数量等级划分表

砂金数量等级	单个采样点的砂金最大产出数量为400粒	实心圆半径/mm
			V级	51-400	3
IV级	21-50	2
			III级	6-20	1.5
II级	2-5	1
			I级	1	0.75
0级	0	/

砂金颗粒数量丰度以及砂金数量变化能够反映不同剥蚀区金矿床的空间位置关系以及距矿化中心的远近。通过汇水盆地中砂金的数量分布序列图上的砂金数量分布序列可初步推知岩金矿化区，也即离岩金矿化中心越近，砂金数量等级越高；离岩金矿化中心越远，砂金数量等级越低；整体上由岩金矿化中心向外，砂金数量等级呈现降低的趋势。

步骤5.2：在砂金数量分布序列图的基础上绘制砂金形态群特征分布图。

步骤5.2.1：对每组样品产出的砂金进行形貌特征观察，并统计砂金的大小、外貌形态信息。

由于砂金在迁移过程中，其外表面受到外界条件的影响，迁移距离影响砂金颗粒的形貌。对每个采样点产出的全部砂金分别在体式显微镜下进行大小、外貌形态观察并统计，外貌形态包括砂金整体形状、轮廓、圆度、边缘卷曲度；然后，在每组样品中随机挑选具有代表性的5-20颗砂金，利用扫描电镜(SEM)、背散射等精细显微观察手段对挑选出来的砂金进行微观形貌观察。其中，砂金数量的挑选依据各组样品产金数量及大小确定，产金数量越多挑选砂金的数量越多，若样品中产金数量少于5颗，应全部选取；颗粒度越小，挑选的数量越多，避免颗粒过小导致测试结果不准确。扫描电镜(SEM)对砂金的观察内容包括：砂金表面光滑度、原始晶面和脉石印模、边缘卷曲度等形貌信息，并测量砂金的长、宽、高三维参数以计算砂金的平整度指数CFI(Cailleux's flattening index)，平整度指数CFI的计算公式为：CFI＝(L+W)/2T，其中，L为砂金长轴长，um；W为砂金短轴长，um；T为砂金的厚度，um。由矿化中心向外围，沿着水系流动方向，随着搬运距离的增加，砂金的平整度指数有逐步增加趋势。

步骤5.2.2：根据砂金的形貌特征划分砂金的形态群类型，并统计单组样品中砂金的各类型形态群占比，在砂金数量分布序列图的基础上，对单组砂金的形态群类型特征进行投图，绘制砂金形态群类型特征分布图。

砂金形态群的类型包括原始型、改造型和重塑型，具体划分依据为：

(1)原始型：棱角分明的线状或棒状或薄的叶片状，表面光滑，且保留有原始晶面和脉石印模，还可能包裹有一些如石英等脉石矿物，平整度多在1～3.5。

(2)改造型：砂金边缘变得卷曲、钝化，颗粒可能出现褶皱、弯曲，表面出现少量麻点，且表面条纹发育，表面呈毛毡状，原始晶面基本消失，晶体印模轮廓变得圆钝，平整度多在3～8。

(3)重塑型：上述原始的表面结构全部消失，颗粒边缘卷曲剧烈，轮廓多呈椭圆或近圆状，表面裂纹发育，颗粒要么呈压扁的圆块状要么呈反复折叠的线状、棒状，颗粒表面分布有大量麻点，平整度大于5。

由矿化中心向外围，沿着水系流动方向，原始型砂金、改造型砂金、重塑型砂金依次出现，原始型砂金离源距离近，重塑型砂金离源距离远。也就是说，随着砂金的搬运距离增加，砂金由原始型向改造型过渡，再由改造型向重塑型过渡，当搬运超过一定距离，砂金表面轮廓呈椭圆或近圆状。

基于单组样品中砂金的形态群类型占比，以原始型砂金占比作为一个指针指标，在汇水盆地砂金数量分布序列图的基础上，对单组砂金形态群特征进行投图，绘制砂金形态群特征分布图。

绘制砂金形态群特征分布图的具体投图步骤为：首先根据单组样品中原始型砂金占比划分形态群等级，原始型砂金占比由高至低分为三级：三级≥90％；二级30％-90％；一级≤30％，然后分别以每个采样点中心为圆心画空心圆，等级越高，空心圆的半径越大，空心圆的面积也越大，如表4所示。

表4砂金的形态群等级划分表

砂金形态群等级	单个采样组原始型砂金占比(％)	圆的半径/mm
			III级	[90,100]	3
II级	(30,90)	2
			I级	[0,30]	1.5

由此得到如图5所示的汇水盆地中砂金形态群分布特征图。通过汇水盆地中砂金形态群分布特征图上的砂金形态群分布也可初步推知岩金矿化区，也即离岩金矿化中心越近，砂金形态群等级越高；离岩金矿化中心越远，砂金形态群等级越低。

通过图4所示的砂金数量分布序列特征、图5所示的砂金形态群分布特征，并结合砾石群的分析结果能够圈定出岩金矿化区。岩金矿化区具有如下特征：离岩金源区越近，砂金数量等级越高，粒度越大，砂金形态群等级越高，砂金原始型和改造型形态占比越大。若图4、图5的投图结果显示，个别指针指标不符合上述情况，出现数据异常区域，则利用该数据异常区域的留存副样重新进行统计观察、重新取样验证，或者，结合其他地球化学手段、物探手段进一步确定岩金矿化区。

步骤6：利用扫描电镜(SEM)对砂金环氧树脂圆靶进行观测，统计分析砂金核部矿物学特征，在汇水盆地砂金异常级别分布图、砂金数量分布序列图和/或砂金形态群分布特征图的基础上，绘制砂金核部矿物学特征分布图，圈定岩金矿化区，缩小找矿靶区范围。

由于砂金形成过程中能够保留全部或部分源区成矿作用及表生作用的矿物学信息，砂金中的矿物组成、赋存及交代关系能够在一定程度上反应源区成矿作用及表生作用的矿物学信息，斑岩-浅成低温热液成矿中心及外围的砂金形貌特征也存在差异。通过对代表性砂金颗粒进行扫描电镜、背散射等精细显微观察，并结合能谱分析，系统识别砂金中的矿物组成、赋存及交代关系。砂金在搬运过程中外表面受到外界条件的影响，往往会在砂金的外边缘形成一层薄的高纯度的金壳结构，搬运距离越远，金壳结构的厚度越厚，且砂金中不稳定的矿物包体如黄铁矿、方铅矿、黄铜矿等硫化物矿物的数量越来越少。

本步骤中，在砂金数量异常汇水盆地采集的单组样品中均随机挑选5-10颗砂金颗粒制成标准环氧树脂砂金圆靶，挑选的砂金颗粒粒径应大于120μm，粒径大小能够满足在当前分析技术下能够达到较好的分析效果。在扫描电镜(SEM)下对砂金环氧树脂圆靶进行观测，统计分析砂金核部矿物包体的种类、数量以及砂金的金壳结构参数(如厚度)，将砂金核部矿物包体的种类、数量以及砂金的金壳结构参数投到汇水盆地砂金异常级别分布图/砂金形态群分布特征图上，得到砂金核部矿物学特征分布图，根据砂金核部矿物学特征分布规律圈定出岩金矿化区，缩小找矿靶区范围。

通过汇水盆地中砂金核部矿物学特征分布图进一步圈定、缩小岩金矿化区，圈定原则为：离岩金矿化中心越近，金壳结构的厚度越薄，砂金中不稳定矿物的包体数量越来越多；离岩金矿化中心越远，金壳结构的厚度越厚，且砂金中不稳定矿物的包体数量越来越少。本实施例的勘探方法，综合考虑砂金矿物学特征、砂金数量分布序列投图、砂金形貌分布投图、砾石群特征圈定岩金矿化区更加准确。

需要说明的是，本实施例中的汇水盆地砂金异常级别分布图、砂金数量分布序列图、砂金形态群特征分布图、砂金核部矿物学特征分布图可以依次叠加绘制，也可以分别仅在待勘探区的水系及汇水盆分布图上进行绘制，还可以选择两种或两种以上的图件叠加绘制。

与现有技术相比，本实施例提供的基于砂金指针矿物学的找矿方法，以砂金广泛分布的强剥蚀地区的斑岩-浅成低温热液成矿区为勘探对象，应用砂金矿物学识别金矿矿化中心，通过待勘探矿区现代水系沉积物中砂金矿物形态学、矿物地球化学指标进行系统研究，根据砂金矿物形态学、矿物地球化学指标得到待勘探矿区不同位置砂金数量、形貌、矿物包体和主微量元素的分布图，揭示不同迁移距离的砂金矿物学标志，成功构建基于砂金形态学及矿物化学的金矿矿化中心的勘查模型和方法体系，为造山带强剥蚀、厚覆盖地区高效低成本寻找金矿矿床提供了新思路，具有重要意义。

实施例3

本发明的又一具体实施例，公开了一种强剥蚀区的金矿勘探方法，具体公开了实施例1中的步骤102，即在实施例2的基于砂金指针矿物学的找矿方法基础上，利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探，对岩金矿化区的圈定结果加以验证，缩小找矿靶区范围，不仅提高了找矿准确度，还能大幅提高了勘探效率。利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探，缩小找矿靶区范围，包括如下步骤：

在利用实施例2的找矿方法圈定岩金矿化区后，在圈定的岩金矿化区采用物探方法继续勘查，示例性的，采用音频大地电磁测深法(AMT)，对岩金矿体进行低阻矿化蚀变带圈定，进一步缩小找矿靶区，进一步圈定矿化体位置，逼近矿化中心。

具体的，在采用实施例1的方法圈定的岩金矿化区，进行1：10000音频大地电磁剖面工作，首先依据圈定的岩金矿化区范围确定剖面的长度以及布置方向，然后进行1：10000音频大地电磁剖面测量，对获得的物探数据进行综合处理及反演解释，获得深部电性结构特征，结合已有地质资料综合分析，圈定低阻矿化蚀变带，查找深部隐伏斑岩体，探索深部构造与矿体的关系，评价圈定的岩金矿化区地表以下2500米内的资源潜力，进一步缩小找矿靶区并为更好的布置钻探工程提供依据，从而实现强剥蚀厚覆盖区快速圈定斑岩-浅成低温热液矿体或矿床。

由于砂金中的矿物包体组合实质上是微观的矿物共生组合，其是判别砂金源区(即岩金矿化区)矿化类型的有效标志。若砂金中观察到硫砷铜矿±高岭石±地开石±明矾石，可以初步推测砂金源区为高硫型浅成低温热液矿床；若砂金中含有冰长石±方解石±石英，可以初步推测砂金源区为低硫型浅成低温热液矿床；而砂金中含有斑铜矿±黄铜矿±黄铁矿，而无其他如硫砷铜矿、地开石、明矾石、冰长石等浅成低温热液特征矿物，可以初步推测岩金矿化区为斑岩型铜金矿床。

因此，为了提高物探效率，降低勘探成本，本实施例的勘探方法在利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探之前，对已圈定的岩金矿化区矿化类型进行判别，将岩金矿化区矿化类型作为是否在已圈定的岩金矿化区进行物探验证的依据。本实施例中，对实施例1步骤6中的砂金环氧树脂靶进行元素分析，得到砂金的地球化学特征参数，利用砂金的地球化学特征参数判别岩金矿化区矿化类型，得到已圈定的岩金矿化区的矿床类型，根据矿床类型有针对性的进行下阶段勘探工作部署，从而避免盲目开展物探、钻探，大幅降低勘探成本。具体包括如下步骤：

对扫描电镜(SEM)下分析后的砂金环氧树脂靶，进一步采用X射线荧光光谱(XRF)对砂金核部进行主要元素分析；或者，采用电子探针(EPMA)或激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICPMS)，在相应实验室标样校准后对砂金核部进行主微量元素分析，获得砂金核部主要元素种类及含量，主要元素包括Au、Ag、Cu、Hg。基于主要元素含量数据，计算砂金核部成色，砂金核部的成色代表着砂金源区自然金的成色，成色：Au/(Au×Ag)×1000，数值代入为Au、Ag的含量。而自然金的成色是区分矿化类型的有力指标。斑岩型铜金矿中砂金的成色范围在650～1000之间变化，而浅成低温热液型金矿成色范围在440～1000之间变化。砂金核部合金元素种类及含量也是区分矿化类型的有效指标，浅成低温热液矿床产出的砂金具有低Cu富Au，Ag含量变化大特征；而斑岩型铜金矿床具有高Cu，Au、Ag含量变化大特征。

本实施例的找矿方法，综合考虑砂金核部矿物包体组合和主微量元素特征可判别出砂金源区是浅成低温热液金矿床、斑岩型铜金矿床或者由两者均有贡献的复合型金矿床。由于浅成低温热液型金矿通常产于富金斑岩铜矿床上部的火山岩或火山机构中，两者共同构成斑岩-浅成低温热液成矿系统。若砂金成分判别指示圈定的岩金矿化区仅有浅成低温热液源区，即为斑岩型铜金矿床，则深部还可能存在斑岩铜金矿化，有必要在该范围内采取物探或钻探方法继续勘查斑岩铜金矿床；若砂金成分判别指示圈定的岩金矿化区仅有斑岩矿化源区，即为斑岩型铜金矿床，则指示斑岩-浅成低温热液系统并未完整发育，缺少上覆的浅成低温热液部分，不必在该范围内继续勘查浅成低温热液金矿床；若两者对砂金均有贡献，即岩金矿化区矿化类型为浅成低温热液金矿-斑岩型铜金矿复合型金矿床，则至少表明浅成低温热液金矿床部分已剥蚀较深，可结合其他地质资料视情况在圈定的岩金矿化区内继续勘查浅成低温热液金矿床和斑岩铜金矿床，为后续勘探工作提供参考依据。

与现有技术相比，本实施例提供的强剥蚀区的金矿勘探方法，利用水系沉积物中砂金数量+砂金矿物学+砂金地球化学+物探方法勘查厚覆盖区隐伏斑岩-浅成低温热液矿床，首先根据地质成矿规律并结合已有的区域地质资料选择有利的斑岩-浅成低温热液矿成矿区作为待勘探区，利用Google Earth、GlobalMapper软件并结合人工目视地形地貌法对选定待勘探区的水系及汇水盆地进行提取和圈定，然后根据待勘探区水系分布和汇水盆地进行水系自然重砂测量并确定砂金数量异常汇水盆地，再在砂金数量异常汇水盆地利用砂金的数量分布序列、矿物学和地球化学特征分布图各自独立圈定或依次叠加后圈定岩金矿化区，并进一步通过砂金的地球化学特征参数判别岩金矿化区矿化类型，将岩金矿化区矿化类型作为是否在已圈定的岩金矿化区进行物探验证的依据；若根据岩金矿化区矿化类型判断出有必要进行下一步物探部署，则在已圈定的岩金矿化区利用音频大地电磁法圈定低阻矿化蚀变带，能够进一步缩小找矿靶区并为更好的布置钻探工程提供依据，避免盲目开展物探、钻探工作，减少勘探钻井数量，大大降低勘探成本，显著提高了强剥蚀厚覆盖区金矿床的勘探效率。

实施例4

本发明的又一具体实施例，利用实施例2的找矿方法在西藏多龙超大型斑岩-浅成低温热液铜金矿集区进行斑岩-浅成低温热液矿床勘探，在已有研究成果及野外地质调查的基础上，不仅查明了不同位置砂金数量、形貌的分布变化规律，揭示了不同剥蚀程度斑岩-高硫型浅成低温热液矿床产出砂金的矿物学标志，而且构建了矿化中心识别方法，成功地圈定出多龙铜金矿集区各矿床的矿化中心(岩金矿化区)。

多龙矿集区控制铜资源量超过2000万吨，伴生金超过400吨，远景铜资源量可达3000万吨以上，发育典型斑岩-浅成低温成矿体系。斑岩型和浅成低温热液矿床成矿规模大，同时也是著名的砂金产区，是利用砂金矿物学识别斑岩-浅成低温热液系统矿化中心的理想场所。

本实施例中，利用91卫图助手、Global Mapper软件获取多龙矿集区的地形地貌特征，并提取多龙矿集区内发育的水系并圈定划分汇水盆地，得到多龙矿集区的水系及汇水盆分布图，如图6所示。在多龙矿集区的水系及汇水盆分布图上进行分区设计采样点，得到多龙矿集区采样点布设图。在铁格隆南、拿若、多不杂、尕尔勤、地堡那木岗矿床的近矿区域以500米采样间距部署采样工作，在水系外围稀疏至2000米间距；在波龙、拿厅、铁格山、拿顿、赛角、色那矿床区域部署间距为1000米的采样点；在多龙矿集区采集采样对象为水系沉积物和近矿区域的残破积物，单组样品采样重量为12-15Kg，共采集待处理样品230组，其中30组为重复点采样，严格控制采样质量和代表性。

对采集的待处理样品进行自然烘干处理，单组样品统一称取10kg，经筛选后粒径<8mm的样品颗粒进入砂金挑选环节，选取2mm以下的颗粒进行初步分选，淘洗出石英、长石等轻矿物尾矿，将粗精矿进行再次自然风干；通过磁选、电磁选淘汰磁铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、钛铁矿、辉石、角闪石等，通过重液(CHBr₃)分离得到比重大于2.8的重矿物，在双目镜下挑选出目标砂金颗粒。

按粒径对砂金颗粒数量进行统计，确定砂金数量异常汇水盆地，结合采样点的位置坐标信息，在多龙矿集区的水系及汇水盆分布图或者的采样点布设图的基础上进一步绘制多龙矿集区砂金数量分布序列分布图，基于砂金数量分布序列分布图显示的砂金空间分布与多龙斑岩-浅成低温热液矿床的关系，圈定出多龙矿集区的多个矿化中心，如图7所示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于砂金指针矿物学的找矿方法圈定岩金矿化区；

利用物探方法在圈定的岩金矿化区进行勘探，缩小找矿靶区范围。

2.根据权利要求1所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，在利用物探方法对圈定的岩金矿化区结果进行勘探前，利用砂金的地球化学特征判别初步圈定的岩金矿化区矿化类型；

岩金矿化区矿化类型作为是否在圈定的岩金矿化区进行物探验证的依据。

3.根据权利要求2所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，岩金矿化区矿化类型包括浅成低温热液金矿床、斑岩型铜金矿床或浅成低温热液金矿-斑岩型铜金矿复合型金矿床三种类型；

若岩金矿化区矿化类型为浅成低温热液金矿床，则在圈定的岩金矿化区采取物探或钻探方法继续勘查斑岩铜金矿；

若岩金矿化区矿化类型为斑岩型铜金矿床，则不必在圈定的岩金矿化区继续勘查浅成低温热液金矿床；

若岩金矿化区矿化类型为浅成低温热液金矿-斑岩型铜金矿复合型金矿床，则结合其他地质资料视情况在圈定的岩金矿化区继续勘查浅成低温热液金矿床和斑岩铜金矿床。

4.根据权利要求1所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，基于砂金指针矿物学的找矿方法圈定岩金矿化区，包括如下步骤：

基于待勘探区的地形地貌特征，提取待勘探区内的水系并圈定划分汇水盆地，得到待勘探区的水系及汇水盆分布图；

根据单组样品中的砂金数量，确定砂金数量异常汇水盆地，并在待勘探区的水系及汇水盆分布图的基础上绘制汇水盆地砂金异常级别分布图；

在汇水盆地砂金异常级别分布图的基础上，利用砂金的数量特征绘制砂金数量分布序列图并圈定岩金矿化区。

5.根据权利要求4所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，利用砂金的矿物形态学特征绘制砂金形态群特征分布图并圈定岩金矿化区。

6.根据权利要求5所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，绘制砂金形态群特征分布图包括如下步骤：根据砂金的形貌特征划分砂金的形态群类型，并统计单组样品中砂金的各类型形态群占比，在砂金数量分布序列图的基础上，对单组砂金的形态群类型特征进行投图，得到砂金形态群类型特征分布图。

7.根据权利要求5所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，利用砂金的数量特征绘制砂金数量分布序列并圈定岩金矿化区的原则为：离岩金矿化中心越近，砂金数量等级越高；离岩金矿化中心越远，砂金数量等级越低。

8.根据权利要求5所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，砂金形态群的类型包括原始型、改造型和重塑型，利用砂金形态群类型圈定岩金矿化区的原则为：离岩金源区越近，砂金原始型和改造型形态占比越大。

9.根据权利要求4至8所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，根据汇水盆地中的砂金数量，确定砂金数量异常汇水盆地之前，还包括如下步骤：在待勘探区的水系分布和汇水盆地限定的范围内，进行水系自然重砂测量，得到单组样品中的砂金。

10.根据权利要求9所述的强剥蚀区的金矿勘探方法，其特征在于，进行水系自然重砂测量，得到单组样品中的砂金包括如下步骤：

在待勘探区的水系及汇水盆分布图上布设采样点，绘制采样点布设图；

在GPS航迹监控下在布设的采样点进行待处理样品采集；

对采集的待处理样品进行处理，得到多个单组样品中的砂金。

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