CN112083500A - 一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统,涉及地质勘探及寻找金矿技术领域,主要包括根据筛选的找矿靶区以及找矿靶区对应的地质条件,确定极低频电流磁场法观测装置的野外布设参数;获取在不同频率下所述找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据;电流磁场振幅数据为根据野外布设参数在找矿靶区内布置极低频电流磁场法观测装置后在不同频率下采集的振幅数据;根据电流磁场振幅数据,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图;根据编制的图识别陡倾斜脉状金矿体,解决厚覆盖区寻找陡倾斜脉状金矿难题。

Description

一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统
技术领域
本发明涉及地质勘探及寻找金矿技术领域,特别是涉及一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统。
背景技术
黄金是国际通用货币,各国央行都需要储备。黄金又是制作首饰的原料,普通百姓十分喜爱,需求量巨大,长期以来供不应求。黄金来源于金矿开采,不断发现新的金矿资源是保障金矿开采不竭的前提条件。世界各国都高度重视金矿的勘查工作。金矿开采历史悠久,基岩出露区金矿大多数已被发现,浅部矿体多被开采。老矿山深部外围以及覆盖区金矿勘查是今后找矿重要方向,特别是中国东部地区,有多条重要成矿带通过第四系覆盖区,资源潜力巨大。因第四系厚覆盖层具有遮挡和低阻屏蔽作用,找矿难度大,特别寻找陡倾斜脉状金矿难度更大,很多矿床还没有办法发现。
陡倾斜脉状金矿主要是指构造蚀变岩型金矿,这是中国重要的金矿类型,矿体多呈陡倾斜脉状产出。构造蚀变岩型金矿具有低阻高极化率物性特征,在基岩出露区通常使用激发极化法等激电类物探方法找矿效果好。第四系厚覆盖区地质条件不同时于出露区,寻找陡倾斜脉状金矿难度更大。主要原因有二:一是厚覆盖层地质结构松散、富水、电阻率低,具有屏蔽电流作用,激发极化法向地下供电激发矿体产生的二次微弱电流被厚覆盖层“短路”难以到达地表,矿化信息被屏蔽,找矿效果差;二是定位要求高,陡倾斜脉状金矿产状陡,矿体平面投影范围小,稍有偏差,钻机将打不到金矿脉。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的是提供一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,包括:
确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区;
根据所述找矿靶区以及所述找矿靶区对应的地质条件,确定极低频电流磁场法观测装置的野外布设参数;所述极低频电流磁场法观测装置是通过人工场源电法发射系统与天然场电法低频磁探头接收系统进行组合得到的;所述野外布设参数包括极低频电流磁场法观测装置的布设方式以及观测方式;
获取在不同频率下所述找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据;所述电流磁场振幅数据为根据所述野外布设参数在所述找矿靶区内布置所述极低频电流磁场法观测装置后,所述找矿靶区内的所述极低频电流磁场法观测装置在不同频率下采集的振幅数据;
根据所述电流磁场振幅数据,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图;
根据所述多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下所述电流磁场振幅剩余异常剖面图以及所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,识别陡倾斜脉状金矿体。
一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别系统,包括:
找矿靶区确定模块,用于确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区;
野外布设参数确定模块,用于根据所述找矿靶区以及所述找矿靶区对应的地质条件,确定极低频电流磁场法观测装置的野外布设参数;所述极低频电流磁场法观测装置是通过人工场源电法发射系统与天然场电法低频磁探头接收系统进行组合得到的;所述野外布设参数包括极低频电流磁场法观测装置的布设方式以及观测方式;
电流磁场振幅数据获取模块,用于获取在不同频率下所述找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据;所述电流磁场振幅数据为根据所述野外布设参数在所述找矿靶区内布置所述极低频电流磁场法观测装置后,所述找矿靶区内的所述极低频电流磁场法观测装置在不同频率下采集的振幅数据;
编制模块,用于根据所述电流磁场振幅数据,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图;
陡倾斜脉状金矿体识别模块,用于根据所述多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下所述电流磁场振幅剩余异常剖面图以及所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,识别陡倾斜脉状金矿体。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提供了一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统,解决厚覆盖区低阻屏蔽矿化信号难题,直接探测来源于厚覆盖层下金矿体发出的异常信号,并提供了观测参数以及金矿体异常信息识别和定位标志特征参数,解决厚覆盖区寻找陡倾斜脉状金矿难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法的流程示意图;
图2为本实施例某金矿900线多频率电流磁场振幅(△H)剖面图;图2(a)为电流磁场振幅曲线,图2(b)为同一位置金矿地质剖面图,图2(b)纵轴坐标为海拔高程,ZK1001为钻孔位置及编号,15.580为地面海拔高程15.580m;
图3为本实施例厚覆盖区极低频电流磁场法观测装置布设图;
图4为本实施例某金矿900线(20Hz)背景电流磁场振幅剩余异常剖面图;图4(a)为电流磁场振幅剩余异常曲线,图4(b)为同一位置金矿地质剖面图;
图5为本实施例某金矿900线(2-1Hz)背景电流磁场振幅剩余异常剖面图;图5(a)为电流磁场振幅剩余异常曲线,图5(b)为同一位置金矿地质剖面图;
图6为本实施例某金矿900线(2-2Hz)背景电流磁场振幅剩余异常剖面图;图6(a)为电流磁场振幅剩余异常曲线,图6(b)为同一位置金矿地质剖面图;
图7为本实施例某金矿900线(2-3Hz)背景电流磁场振幅剩余异常剖面图;图7(a)为电流磁场振幅剩余异常曲线,图7(b)为同一位置金矿地质剖面图;
图8为本实施例某金矿900线(2-4Hz)背景电流磁场振幅剩余异常剖面图;图8(a)为电流磁场振幅剩余异常曲线,图8(b)为同一位置金矿地质剖面图;
图9为本实施例某金矿900线(2-6Hz-2-5Hz)电流磁场振幅剩余异常剖面;图9(a)为电流磁场振幅剩余异常曲线,图9(b)为同一位置金矿地质剖面图;
图10为本实施例某金矿区2-6Hz电流磁场剩余异常强度平面等值线图;
图11为本实施例厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法的结构示意图。
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。
第四系厚覆盖区找矿难度远大于出露区,应用极低频电流磁场法在厚覆盖区找矿尚无先例。本发明提供一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统,确定厚覆盖区陡倾斜脉状金矿的技术思路,具体公开了极低频电流磁场法寻找陡倾斜脉状金矿的应用条件、通用仪器设备配置方案、工作频率参数、野外工作、数据处理方法和陡倾斜脉状金矿异常标志等特征参数,为中国在厚覆盖区寻找脉状金属矿提供一种有效方法。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法及系统。总体技术方案是:向地下供入能够突破厚覆盖层进入基岩的极低频电流,基岩中低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带如同导线短路将集中分布更多的电流,在低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带周围产生较强的电流磁场,在地面观测可发现低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带异常。供电频率越低,进入基岩电流越多,电流磁场越强。改变供电频率,低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带电流磁场也将随之明显改变。而地质背景、观测系统、人文和自然界活动引起的磁场不会明显变化或不如低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带上变化明显。改变供电频率,电流磁场变化最明显之处即是低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带所在的位置。为了消除或减少干扰异常,突出低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带上电流磁场的明显变化之处,采用低频电流磁场振幅减去高频电流磁场振幅等处理方法获取剩余电流磁场振幅异常图,在剩余电流磁场振幅异常图中筛选有明显变化的局部异常,即为低阻构造蚀变岩型脉状金矿化带存在的找矿标志异常。
如图1所示,本实施例提供了一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,具体包括如下步骤:
步骤101:搭建极低频电流磁场法观测装置;该极低频电流磁场法观测装置是通过人工场源电法发射系统与天然场电法(如MT法)低频磁探头接收系统进行组合得到的。该极低频电流磁场法观测装置的供电频率为2-6Hz~20Hz。
研究利用极低频电流磁场法寻找厚覆盖区陡倾斜脉状金矿的技术思路。
寻找厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿难度极大。一是因为陡倾斜脉状金矿被第四系厚覆盖遮挡,不知道厚覆盖层下是否存在陡倾斜脉状金矿及其大致位置,物探方法观测装置与参数难以确定;二是厚覆盖层具有松散、富水、电阻率低特征,屏蔽矿化电流信号,常用电法勘探难以发现陡倾斜脉状金矿异常,且存在异常多解性;三是陡倾斜脉状金矿产状陡、厚度薄、体积小,平面投影范围小,钻探验证定位要求高,稍有偏差,钻机将打不到陡倾斜脉状金矿。因此确定如下矿化信息探测技术思路:
1、在众多的物探方法中筛选的探测信息来源于矿化体、异常易解释、定位可靠的识别方法。
常用的物探方法都有体积效应,异常分辨率低,解释难度大等缺陷。物探异常多解性是地球物理勘探难题之一,只有探测信息来源单一,物探异常才容易解释。基于此,在众多物探方法中,本发明提出的极低频电流磁场法寻找厚覆盖层下低阻构造蚀变岩型陡倾斜脉状金矿(以下简称陡倾斜脉状金矿)技术思路,具有理论优势,异常来源于矿化体、异常易解释、定位可靠。
陡倾斜脉状金矿,黄铁矿化蚀变强烈是其特征,岩矿石裂隙发育,或充填黄铁矿、方铅矿等导电性能良好的金属矿细脉,如同金属丝网存在于岩矿石裂隙之中,或充填低阻泥质和地下水,使陡倾斜脉状金矿在基岩中呈现出相对低电阻率易于导电的特征。当平行矿脉给基岩供以强大电流时,电流线分布不均匀,更多的电流选择在低阻矿脉中集中通过,陡倾斜脉状金矿相当于供电导线,由毕奥-萨伐尔定律可知,在陡倾斜脉状金矿周围会产生一次电流的磁场,且磁场强度与电流大小成正比,与距离平方成反比;如果在低阻覆盖区进行恒定电流供电时,则磁场强度随着供电频率的降低而增大。陡倾斜脉状金矿产生的电流磁场磁力线也陡倾斜穿出地表,使用垂直磁探头在地面观测即可发现磁场异常,异常来源于低阻矿化地质体。高低频率电流磁场变化最明显之处的局部异常,必然来自于陡倾斜脉状金矿,异常信息易于识别解释、定位可靠。
在低阻厚覆盖区,电流磁场法相比激发极化法更具有优势,也较磁激电法科学。厚覆盖层具有屏蔽电流作用,地面供电时在基岩矿化带极化作用下产生的二次微弱电场信息,在通过厚覆盖层向地表传递时衰减很快,难以到达地表。而磁场通过低阻介质时不受其衰减作用的影响,地面供电时基岩矿化带产生的电流磁场信息,通过厚覆盖层能够正常传递到地表。磁场传递不受厚覆盖层屏蔽作用影响,利用电流磁场法勘探更为有利,矿化异常易于识别,低频磁场异常来源于低阻矿化带。
在低阻厚覆盖区磁激电法获得的磁频散率很难反映矿体的激电效应。磁激电法的理论依据是“高频fH供电时极化作用较弱,主要反映矿体的导电作用;低频fL供电时极化作用增加,能够反映矿体的极化效应”,二次电流磁场与一次电流磁场方向相反,理论上供电电流恒定时低频总磁场强度要比高频总磁场强度要小些。因此认为,高低频总磁场强度振幅之间的变化率(即磁频散率)能够反映极化效应,可当作磁极化率使用。而厚覆盖区试验数据表明,在低阻覆盖区矿化带上方低频总磁场强度fL总是比高频总磁场强度fH大,磁频散率基本上不是矿体的极化响应,主要反映了穿透厚覆盖层进入基岩中的电流随着频率减低而增加的电流趋肤效应。在低阻覆盖区恒定电流向地下供电时,穿透厚覆盖层到达矿化带的电流不是恒定的,而是随着供电频率的减低而增大,从而出现低频总磁场强度大于高频总磁场强度现象,如图2所示的某构造蚀变岩型脉金矿上方的电流磁场异常。由此可见,在低阻厚覆盖区不能利用其变化率(磁频散率)评价激电效应,而使用电流磁场强度相关异常评价矿化带导电性更科学。
2、使用极低频大功率交变电流供电,突破厚覆盖层低阻屏蔽作用。
交流电流在导体分布存在趋肤现象,低阻厚覆盖层具有屏蔽电流作用,供电信号难以穿透低阻厚覆盖层到达基岩中,这是厚覆盖区电法勘探的最大难题。为了让电流能够进入低阻厚覆盖层下的基岩中,获得基岩中构造蚀变矿化带异常信息,在采用大功率大电流供电同时,降低供电频率会增加基岩中的电流,可获得更大的电流磁场。由电磁波趋肤深度与频率相关性计算公式
Figure BDA0002126274400000071
可知,电流趋肤深度与地层电阻率(ρ)、供电频率(f)有关,供电频率越低趋肤深度越大,说明穿透厚覆盖层进入基岩中的电流越多,在金矿脉周围产生的电流电场强度越大。
试验表明,在厚度100米左右的低阻厚覆盖层区,只有极低频供电才能突破厚覆盖层低阻屏蔽作用。由图2可知,供电频率为20Hz、2-1Hz电流磁场振幅异常曲线较平直,无明显异常存在,主要反映的是第四系厚覆盖层的均匀性,表明电流未进入基岩;供电频率为2-2Hz时,矿体上方(厚度为1500-1400米)电流磁场振幅异常为负,低于矿体围岩电流磁场强度,为基岩地质背景的显示,推测负异常由矿体外围硅化蚀变电阻率增高引起,表明电流进入基岩较少;供电频率为2-3Hz电流磁场振幅剩余异常为零,表明进入基岩电流增多,在矿化带中产生的电流磁场增强,振幅强度与背景负磁异常相等,抵消为零;供电频率为2-4Hz、2- 5Hz、2-6Hz电流磁场振幅异常为正,且频率愈低电流磁场振幅异常愈强,说明较多电流进入金矿脉,产生了较强电流磁场。由此可见,供电频率愈低进入基岩电流愈多,试验表明,供电频率为20Hz、2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz、2-6Hz组合可以满足大部分厚覆盖层区找矿要求。同时也表明,郭大江等研制的“低频电流磁场法观测系统”工作频率较低,还不能满足厚覆盖区找矿要求。
3、利用通用仪器组合构成极低频电流磁场法观测装置。
目前市场上没有极低频电流磁场法专用成套的物探仪器设备,缺少电流磁场法找矿案例。本发明采用不同方法的物探仪器设备进行组合配置,构成极低频电流磁场法观测装置。常用的人工场源电法(如CSAMT法)勘探仪器,配备有极低频发射系统,而其配置的磁探头基本不响应低于2-1Hz电磁信号;而常用天源场电法(如MT法)勘探仪器,具有极低频磁探头接收系统,没有配备场源发射系统。本发明将人工场源电法发射系统与天然场电法(如MT法)低频磁探头接收系统进行组合,配置成极低频电流磁场法观测装置。
4、选用通用仪器设备配置极低频电流磁场法观测装置。
该极低频电流磁场法观测装置包括发电机、发射机、接收机、低频磁探头、第一供电线缆、第二供电线缆、第一电极以及第二电极。为了便于推广应用,尽量在广泛使用的常用仪器设备中选择符合条件的发电机、发射机、接收机、低频磁探头、第一供电线缆、第二供电线缆、第一电极以及第二电极等进行配置,构成极低频电流磁场法观测装置。为了提高观测装置的稳定性和方便接口连接,仪器设备配置尽量选择来自同一生产商的产品。仪器设备条件及配置方案如下:
(1)发射机
选择条件:①工作频率满足1Hz以下范围要求,频率变化区间不小于20Hz-2-6Hz,低频部分越低越好;②最大功率不小于20千瓦。
选择如下:型号:TXU30;频率范围:0.0039~10000Hz;最大输出功率:30千瓦;电流范围:0.5~50A,0.5~25A;电压范围:20-600V,50-1200V;输入电压:208V或380V(50/60HZ),208V(400HZ);时间控制:GPS同步,误差为正负0.1微秒(RXU-TM时钟控制盒)。
(2)发电机
选择条件:①功率不小于20千瓦;②输出电源可与发射机输入匹配。
选择如下:型号:玉柴30GF;频率范围:三相交流,50Hz;最大输出功率:30千瓦;电流范围:0.5~50A,0.5~25A;电压范围:2200V,380V;
(3)接收机
选择条件:①工作频率满足1Hz以下范围要求,频率变化区间不小于20Hz-2-6Hz,低频部分越低越好;②通道数:3个磁道(或三分量磁道)。
选择如下:型号:V8-RXU;通道数:3个电道,3个磁道;频率范围:10000~0.00005Hz(20000s);同步方式:GPS同步+晶振时钟,GPS同步精度为:±0.1us;无线通讯:采集及发射单元之间使用无线实时数据传输及控制。扫频方式:自动扫频,频点可任意加密频。
(4)低频磁探头
选择条件:①工作频率满足1Hz以下范围要求,频率响应区间不小于20Hz-2-6Hz,低频部分越低越好;②单道数(或三分量磁探头)。
选择如下:型号:MTC-50H;频率范围:400~1/50000Hz;灵敏度:500mv/nT;输入范围(1Hz)1~20nT。
(5)供电线缆
选择条件:高柔性、耐弯曲、绝缘性能好、耐磨、耐寒、耐油、防水、抗拉、抗老化。
选择如下:型号:RTPU;导体:多股柔软无氧裸铜丝;绝缘:优质PE材料绝缘、防水;充填:高强度进口抗拉纤维;护套:进口PUR护套;截面:25平方毫米;耐压:大于1000V;最大电流:大于40A;电阻:线阻小于2Ω/km。
(6)电极
选择条件:接地电阻小,导电性能好。
选择如下:类型:柔性铜编织带,米字型组合;规格:长200cm,宽6cm,厚1cm,双层。
步骤102:确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区。
极低频电流磁场法主要用于找矿靶区评价工作,只适合寻找具有较强黄铁矿化或其它金属矿化的低阻构造蚀变岩型陡倾斜脉状金属矿床。由于厚覆盖层下地质矿化情况不清楚,难以确定是否存在黄铁矿化或其它金属矿化较强的矿化带。具体依据以下条件选择找矿靶区:
①在低阻构造蚀变岩型金矿成矿带内,有已知金矿床或已知矿点存在的条带状磁异常区。
②在低阻构造蚀变岩型金矿预测区内,与已知金矿床相同或已知矿点相同的物探异常区。
③在地质背景相同的低阻构造蚀变岩型金矿成矿带内,与典型构造蚀变岩型金矿地质特征相同、典型构造蚀变岩型金矿物探异常特征相似的异常区。
④历史资料已确定的低阻构造蚀变岩型金矿找矿靶区。
步骤103:根据找矿靶区以及找矿靶区对应的地质条件,确定极低频电流磁场法观测装置的野外布设参数。野外布设参数包括极低频电流磁场法观测装置的布设方式以及观测方式。
1、调查研究找矿靶区地质概况及探测深度要求。
经调查研究,掌握找矿靶区地质概况如下:第四系松散厚覆盖层的厚度100米左右,以砂、粘土为主,富含地下水,电阻率10Ωm左右,具有低阻、低极化率特征;基岩为前寒武系变质岩,是寻找金矿的有利地层,主要岩性为角闪斜长片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩类以及侵入脉岩等,电阻率较高,约为2000Ωm~6000Ωm,极化率低;富含金属硫化物的构造蚀变岩矿脉电性特征为电阻率较低,约为50Ωm~200Ωm,极化率(η)较高,5~15%,与围岩有较大物性差异,矿脉厚度1-3米,倾角50-70°。探测目标深度要求为厚覆盖层以下至埋深600米以上的范围内,重点探测埋藏深度300米左右的陡倾斜脉状金矿体。
2、观测装置与野外布设参数设计
观测装置与野外布设参数设计参见图3。第一供电线缆A与第二供电线缆B的连线平行低阻构造蚀变岩型金矿成矿带方向。第一供电线缆A与第二供电线缆B的连线距离参考厚覆盖层厚度等地质条件和勘探深度要求设计,优选的,本实施例中的第一供电线缆A与第二供电线缆B之间的距离不宜小于5倍厚覆盖层的厚度。第一供电线缆A与第二供电线缆B之间的距离小信号强但勘探深度小,第一供电线缆A与第二供电线缆B之间的距离大勘探深度大但信号弱。试验时,第一供电线缆A与第二供电线缆B之间的距离,即AB=1500米。
为了减少供电时电缆产生的电磁信号影响,采用规则矩形方式布设供电线缆。其中,第一供电线缆A与第二供电线缆B的连线为矩形的一条长边,第一供电线缆A与第二供电线缆B分别为矩形的宽边。矩形的宽边长度为1/2的AB。为避免发电机和发射机对场源的影响,均部署安装在矩形另一条长边的中间位置出。
采用中梯扫面测量方式且测线垂直预测矿化带布设剖面,即测线的方向垂直AB,点距20米。测量范围为正方形:以AB的中点为中心,以1/3的AB为边长。
步骤104:根据野外布设参数,在找矿靶区内布设极低频电流磁场法观测装置。
1、发射系统布设。
按照步骤103提供的观测装置和野外布设参数要求,铺设第一供电线缆A和第二供电线缆B,安装发电机和发射机。特别强调第一供电线缆A和第二供电线缆B布设要平直,不得有卷曲,线框中多余导线应平直摊放完毕。第一供电线缆A和第二供电线缆B连接的电极为多条并联平行组合或米字型组合,埋入地下并用盐水彻底浇透。设置安全警戒线,供电时由专人看管,防止触电事故发生。
2、接收系统布设。
按照步骤103提供的观测装置和野外布设参数要求,在以第一供电线缆A和第二供电线缆B的中点为中心,以1/3的第一供电线缆A和第二供电线缆B的连线长度为边长的正方形范围内布设磁场测量点,测线垂直第一供电线缆A和第二供电线缆B的连线,点距20米。低频磁探头在磁场测量点处垂直布设并用支架固定,使用专用通讯导线连接低频磁探头与接收机。观测时,工作人员离开低频磁探头30米以远,避免人体干扰。
3、供电系统检查
供电系统布设完成后需要进行导通检查和绝缘漏电检查。使用万用表进行导通检查,合格条件是:第一供电线缆A、第二供电线缆B与大地回路总电阻值<5~10KΩ合格。使用兆欧表进行绝缘漏电检查,合格条件是:第一供电线缆A、第二供电线缆B极端线头接地时兆欧表转动指针为零,第一供电线缆A、第二供电线缆B极端线头悬空时兆欧表转动指针≥2MΩ/km。
4、观测方式
5、极低频电流磁场法观测装置的观测方式为:分别观测工作频率为20Hz、2-1Hz、2- 2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz的电流磁场振幅数据。
步骤105:获取在不同频率下找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据。
发射系统和接收系统之间利用GPS时钟同步控制,工作频率设置为20Hz、2-1Hz、2- 2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz、2-6Hz,发射电流恒定为20A(国内常用供电电流),测量总磁场振幅垂直分量△H,4次叠加。同一磁场测量点一次性完成7个频率点的磁场测量工作,绘制单磁场测量点磁场振幅曲线。根据单磁场测量点磁场振幅曲线特征大致判断数据质量,如果出现畸变点,分析原因必要时重新观测。一次发射多条测线并且可以同时测量磁场,能够提高工作效率、降低生产成本,但要对低频磁探头和接收机进行标定,确保多台接收机和低频磁探头具有一致性。为了评价数据采集质量,需要抽查3-5%测点重复观测,确保原始采集数据质量可靠。
步骤106:根据电流磁场振幅数据,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图。
1、编制编制多频率电流磁场振幅剖面图
将同一条剖面上相同频率的电流磁场振幅连结一条曲线,各磁场测量点的电流磁场振幅连结形成一条电流磁场振幅曲线,并在同一坐标系内绘制不同频率对应的电流磁场振幅曲线,得到多频率电流磁场振幅剖面图。在本实施例中,在同一坐标系内分别绘制工作频率为20Hz、2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz、2-6Hz电流磁场振幅曲线,编制多频率电流磁场振幅剖面图(如图2所示)。
2、计算不同频率之间电流磁场振幅剩余异常,编制不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图。
根据电流磁场振幅数据,在每个磁场测量点中,将每个被减频率对应的电流磁场振幅分别减去背景频率对应的电流磁场振幅,得到多个电流磁场振幅差值集合;电流磁场振幅差值集合为不同被减频率相同背景频率下各磁场测量点的电流磁场振幅差值所组成的集合;然后将同一条剖面上每个电流磁场振幅差值集合中的电流磁场振幅差值连结形成一条电流磁场振幅差值曲线;最后在相同坐标系上,以电流磁场振幅差值为纵坐标,以剖面点号为横坐标,分别绘制每个背景频率对应的电流磁场振幅差值曲线,得到不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图;其中,所述背景频率为所述频率集合中的一个频率,所述被减频率为所述频率集合中小于所述背景频率的频率,并当背景频率为20Hz时被减频率为2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-1Hz时被减频率为2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-2Hz时被减频率为2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2- 3Hz时被减频率为2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-4Hz时被减频率为2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-5Hz时被减频率为2-6Hz;所述背景频率的个数为所述频率集合中总频率数减一;所述电流磁场振幅差值集合的个数与所述电流磁场振幅差值曲线的条数相同。
也就是说,用同一位置,对应频率的电流磁场振幅相减,计算各磁场测量点的(2- 1Hz-20Hz)、(2-2Hz-20Hz)、(2-3Hz-20Hz)、(2-4Hz-20Hz)、(2-5Hz-20Hz)、(2-6Hz-20Hz)电流磁场振幅差值,将同一条剖面上相同频率的电流磁场振幅差值连结一条曲线,在同一坐标系内分别绘制
2-1Hz-20Hz、2-2Hz-20Hz、2-3Hz-20Hz、2-4Hz-20Hz、2-5Hz-20Hz、2-6Hz-20Hz电流磁场差值振幅曲线,编制背景频率为20Hz的电流磁场振幅剩余异常剖面图,如图4所示。
用同一位置,对应频率的电流磁场振幅相减,计算各磁场测量点的(2-2Hz-2-1Hz)、(2-3Hz-2-1Hz)、(2-4Hz-2-1Hz)、(2-5Hz-2-1Hz)、(2-6Hz-2-1Hz)电流磁场振幅差值,将同一条剖面上相同频率的电流磁场振幅差值连结一条曲线,在同一坐标系内分别绘制2-2Hz-2-1Hz、2-3Hz-2-1Hz、2-4Hz-2-1Hz、2-5Hz-2-1Hz、2-6Hz-2-1Hz电流磁场差值振幅曲线,编制背景频率为2-1Hz的电流磁场振幅剩余异常剖面图,如图5所示。
用同一位置,对应频率的电流磁场振幅相减,计算各磁场测量点的(2-3Hz-2-2Hz)、(2-4Hz-2-2Hz)、(2-5Hz-2-2Hz)、(2-6Hz-2-2Hz)电流磁场振幅差值,将同一条剖面上相同频率的电流磁场振幅差值连结一条曲线,在同一坐标系内分别绘制2-3Hz-2-2Hz、2-4Hz-2-2Hz、2- 5Hz-2-2Hz、2-6Hz-2-2Hz电流磁场差值振幅曲线,编制背景频率为2-2Hz的背景电流磁场振幅剩余异常剖面图,如图6所示。
用同一位置,对应频率的电流磁场振幅相减,计算各磁场测量点的(2-4Hz-2-3Hz)、(2-5Hz-2-3Hz)、(2-6Hz-2-3Hz)电流磁场振幅差值,将同一条剖面上相同频率的电流磁场振幅差值连结一条曲线,在同一坐标系内分别绘制2-4Hz-2-3Hz、2-5Hz-2-3Hz、2-6Hz-2-3Hz电流磁场差值振幅曲线,编制背景频率为2-3Hz的电流磁场振幅剩余异常剖面图,如图7所示。
用同一位置,对应频率的电流磁场振幅相减,计算各磁场测量点的(2-5Hz-2-4Hz)、(2-6Hz-2-4Hz)电流磁场振幅差值,将同一条剖面上相同频率的电流磁场振幅差值连结一条曲线,在同一坐标系内分别绘制2-5Hz-2-4Hz、2-6Hz-2-4Hz电流磁场差值振幅曲线,编制背景频率为2-4Hz的电流磁场振幅剩余异常剖面图,如图8所示。
用同一位置,对应频率的电流磁场振幅相减,计算各磁场测量点的(2-6Hz-2-4Hz)电流磁场振幅差值,将同一条剖面上相同频率的电流磁场振幅差值连结一条曲线,在同一坐标系内分别绘制2-6Hz-2-5Hz电流磁场差值振幅曲线,编制背景频率为2-5Hz的电流磁场振幅剩余异常剖面图,如图9所示。
3、编制电流磁场振幅剩余异常平面等值线图。
根据各磁场测量点的平面位置坐标以及各磁场测量点在最小被减频率最大背景频率(2-6Hz-20Hz)对应电流磁场振幅差值,结合Surfer绘图软件,绘制电流磁场剩余异常强度平面等值线图,如图10所示。
步骤107:根据多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,识别陡倾斜脉状金矿体。
1、矿致电流磁场异常识别。具体为在多频率电流磁场振幅剖面图内,筛选出特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线,并将特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线对应的区域确定为初步矿致异常区;筛选初步矿致异常区在不同背景频率的电流磁场振幅剩余异常剖面图内均存在剩余局部异常的区域,并将均存在剩余局部异常的区域确定为矿致异常区。
在本实施例中,条件1:在多频电流磁场振幅(△H)剖面图上(参见图2),如存在“高频平直→低频凸起”局部磁场异常,初步判断属于矿致异常。
如图2中1400-1500点号位置的电流磁场振幅曲线为局部异常,高频(20Hz、2-1Hz)电流磁场振幅曲线较平直,说明高频电流还没有突破低阻厚覆盖层,不能在基岩矿化带中产生磁场异常;低频(2-4Hz、2-5Hz、2-6Hz)电流磁场振幅曲线存在局部异常,说明低频电流突破了低阻厚覆盖层,并在基岩低阻矿化带中产生了电流磁场异常,可初步判断为矿致异常。
条件2:在不同背景的电流磁场振幅剩余异常剖面图中,如在“高频平直→低频凸起”局部磁场异常相同位置上均存在剩余局部异常(参见图3-8),判断该异常属于矿致异常,由金矿脉引起。
剩余局部异常区域的磁感应强度一般高出背景值0.1-0.2nT以上;各种不同背景频率剩余局部异常强度,均由低频到高频依次增强,增幅一般在0.1nT以上,说明异常真实存在、可信,一定是由基岩低阻矿化带引起,进一步确定为矿致异常。
2、在矿致异常区内确定钻探验证位置。
在确定为矿致异常的剩余局部异常区内确定钻探验证位置,如图9中ZK1013钻孔。
3、确定矿体产状,利用钻探工程追踪控制。具体为:利用钻探验证位置在矿致异常区在进行钻井施工,并在钻井施工后确定矿致异常区存在矿体后,在电流磁场振幅剩余异常平面等值线图内,以设定等值线为边界线圈定条带状剩余局部异常区,并将条带状剩余局部异常区推测为矿体上端投影范围;将条带状剩余局部异常区的中心线确定陡倾斜脉状金矿化带走向;利用测井方法结合控矿条件分析确定陡倾斜脉状金矿化带倾向;在陡倾斜脉状金矿化带倾向上和陡倾斜脉状金矿化带走向上,布置钻探工程验证,识别陡倾斜脉状金矿体。
剩余局部异常经钻探验证发现矿体后,利用电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,大致以0.3-0.4nT(高背景值异常区取0.4nT,低背景值异常区取0.3nT)等值线为边界线圈定条带状剩余局部异常区,推测为矿体上端投影范围(如图10所示),大致以条带状异常中心线确定矿化带走向;利用测井等方法结合控矿条件分析确定陡倾斜脉状金矿化带倾向。
根据《岩金矿地质勘查规范》对金矿勘查工程控制网度的要求,在已确定的矿体走向和倾向上布置钻探工程,追踪控制矿体,探求333类资源量。
某金矿勘查区,推测的矿体上端投影范围(图10)与实际钻探工程控制结果相一致,找矿试验效果好,提供了该勘查区主要矿化带位置和产状信息,据此部署勘查工作,最终发现中型金矿1处。
如图11所示,本发明还提供了一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别系统,包括:
找矿靶区确定模块201,用于确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区。
野外布设参数确定模块202,用于根据所述找矿靶区以及所述找矿靶区对应的地质条件,确定极低频电流磁场法观测装置的野外布设参数;所述极低频电流磁场法观测装置是通过人工场源电法发射系统与天然场电法低频磁探头接收系统进行组合得到的;所述野外布设参数包括极低频电流磁场法观测装置的布设方式以及观测方式。
电流磁场振幅数据获取模块203,用于获取在不同频率下所述找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据;所述电流磁场振幅数据为根据所述野外布设参数在所述找矿靶区内布置所述极低频电流磁场法观测装置后,所述找矿靶区内的所述极低频电流磁场法观测装置在不同频率下采集的振幅数据。
编制模块204,用于根据所述电流磁场振幅数据,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图。
陡倾斜脉状金矿体识别模块205,用于根据所述多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下所述电流磁场振幅剩余异常剖面图以及所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,识别陡倾斜脉状金矿体。
其中,编制模块204,具体包括:
多频率电流磁场振幅剖面图编制单元,用于根据所述电流磁场振幅数据,将同一条剖面上相同频率的各磁场测量点的电流磁场振幅连结形成一条电流磁场振幅曲线,并在同一坐标系内绘制工作频率分别为20Hz、2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz对应的电流磁场振幅曲线,得到多频率电流磁场振幅剖面图。
不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图编制单元,用于根据所述电流磁场振幅数据,在每个磁场测量点中,将每个被减频率对应的电流磁场振幅分别减去背景频率对应的电流磁场振幅,得到多个电流磁场振幅差值集合;所述电流磁场振幅差值集合为不同被减频率相同背景频率下各磁场测量点的电流磁场振幅差值所组成的集合;然后将同一条剖面上每个电流磁场振幅差值集合中的所有电流磁场振幅差值连结形成一条电流磁场振幅差值曲线;最后在相同坐标系上,以电流磁场振幅差值为纵坐标,以剖面点号为横坐标,分别绘制每个背景频率对应的电流磁场振幅差值曲线,得到不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图;其中,所述背景频率为所述频率集合中的一个频率,所述被减频率为所述频率集合中小于所述背景频率的频率,并当背景频率为20Hz时被减频率为2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-1Hz时被减频率为2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2- 6Hz,当背景频率为2-2Hz时被减频率为2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-3Hz时被减频率为2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-4Hz时被减频率为2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2- 5Hz时被减频率为2-6Hz;所述背景频率的个数为所述频率集合中总频率数减一;所述电流磁场振幅差值集合的个数与所述电流磁场振幅差值曲线的条数相同。
电流磁场剩余异常强度平面等值线图编制单元,用于根据各磁场测量点的平面位置坐标以及各磁场测量点在最小被减频率最大背景频率对应电流磁场振幅差值,结合Surfer绘图软件,绘制电流磁场剩余异常强度平面等值线图。
陡倾斜脉状金矿体识别模块205,具体包括:
初步矿致异常区确定单元,用于在所述多频率电流磁场振幅剖面图内,筛选出特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线,并将特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线对应的区域确定为初步矿致异常区。
矿致异常区确定单元,用于筛选所述初步矿致异常区在不同背景频率的电流磁场振幅剩余异常剖面图内均存在剩余局部异常的区域,并将均存在剩余局部异常的区域确定为矿致异常区。
矿体上端投影范围确定单元,用于当所述矿致异常区存在矿体后,在所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图内,以设定等值线为边界线圈定条带状剩余局部异常区,并将所述条带状剩余局部异常区推测为矿体上端投影范围;其中,利用钻探验证位置在所述矿致异常区在进行钻井施工以确定所述矿致异常区是否存在矿体;所述钻探验证位置是在所述矿致异常区内确定的。
陡倾斜脉状金矿体识别单元,用于将所述条带状剩余局部异常区的中心线确定陡倾斜脉状金矿化带走向,利用测井方法结合控矿条件分析确定陡倾斜脉状金矿化带倾向,然后在所述陡倾斜脉状金矿化带倾向上和所述陡倾斜脉状金矿化带走向上,布置钻探工程验证,识别陡倾斜脉状金矿体。
本发明的改进点和创新点:1、首次提出了利用极低频电流磁场法寻找厚覆盖层下构造蚀变岩型陡倾斜脉状金矿的总体技术思路,探测的信息来源于矿化体、物探异常易解释、定位可靠的识别方法。2、创新提出了在厚覆盖层开展极低频电流磁场法一套工作方法流程和技术参数。3、提供了构造蚀变岩型陡倾斜脉状金矿极低频电流磁场法数据处理方法和矿脉异常识别方法和特征参数。4、提供了一套利用常规通用仪器开展极低频电流磁场法设备配置方案,相当于提供了极低频电流磁场法仪器样机。
利用极低频电流磁场法剩余异常寻找厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿,是一种覆盖区找矿新思路,前人没有开展过相关试验和找矿案例,不清楚该方法应用条件,市场上还没有极低频电流磁场法专用成套的物探仪器设备出售,缺少厚覆盖区工作频率参数和数据处理方法,缺乏陡倾斜脉状金矿异常解释标志特征。本发明解决了厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿异常信息识别与定位关键技术难题,为中国在覆盖区寻找脉状金矿、铅锌矿等没有磁性的金属矿提供了一种有效方法,同时也为中国寻找覆盖区金属仪器设备制造提供了新思路,必将对中国地质勘查技术发展和资源保障能力提高产生重要意义。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,其特征在于,所述厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法包括:
确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区;
根据所述找矿靶区以及所述找矿靶区对应的地质条件,确定极低频电流磁场法观测装置的野外布设参数;所述极低频电流磁场法观测装置是通过人工场源电法发射系统与天然场电法低频磁探头接收系统进行组合得到的;所述野外布设参数包括极低频电流磁场法观测装置的布设方式以及观测方式;
获取在不同频率下所述找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据;所述电流磁场振幅数据为根据所述野外布设参数在所述找矿靶区内布置所述极低频电流磁场法观测装置后,所述找矿靶区内的所述极低频电流磁场法观测装置在不同频率下采集的振幅数据;
根据所述电流磁场振幅数据,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图;
根据所述多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下所述电流磁场振幅剩余异常剖面图以及所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,识别陡倾斜脉状金矿体。
2.根据权利要求1所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,其特征在于,所述确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区,具体包括:
根据约束条件集合,筛选符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区;所述约束条件集合包括四个约束条件,分别为找矿靶区为在低阻构造蚀变岩型金矿成矿带内有已知金矿床或已知矿点存在的条带状磁异常区,找矿靶区为在低阻构造蚀变岩型金矿预测区内与已知金矿床相同或已知矿点相同的物探异常区,找矿靶区为在地质背景相同的低阻构造蚀变岩型金矿成矿带内与典型构造蚀变岩型金矿地质特征相同、典型构造蚀变岩型金矿物探异常特征相似的异常区,找矿靶区为历史资料已确定的低阻构造蚀变岩型金矿找矿靶区。
3.根据权利要求1所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,其特征在于,在确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区之前,所述厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法还包括搭建极低频电流磁场法观测装置;
其中,所述极低频电流磁场法观测装置包括发电机、发射机、接收机、低频磁探头、第一供电线缆、第二供电线缆、第一电极以及第二电极;所述发电机与所述发射机电连接,所述发射机通过所述第一供电线缆与所述第一电极电连接,所述发射机通过所述第二供电线缆与所述第二电极电连接,所述低频磁探头通过专用通讯导线与所述接收机连接;
所述发射机的工作频率满足1Hz以下范围要求,且频率变化区间不小于20Hz-2-6Hz。
4.根据权利要求3所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,其特征在于,在获取在不同频率下所述找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据之前,所述厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法还包括:根据所述野外布设参数,在所述找矿靶区内布设所述极低频电流磁场法观测装置。
5.根据权利要求4所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,其特征在于,所述根据所述野外布设参数,在所述找矿靶区内布设所述极低频电流磁场法观测装置,具体包括:
采用规则矩形方式布设所述第一供电线缆和所述第二供电线缆;其中,所述第一供电线缆与所述第二供电线缆的连线为矩形的一条长边,且平行低阻构造蚀变岩型金矿成矿带方向;所述第一供电线缆、所述第二供电线缆分别为所述矩形的宽边;所述矩形的长边的长度不小于5倍的厚覆盖层的厚度,所述矩形的宽边的长度为所述矩形的长边的长度的一半;
将所述发电机和所述发射机部署安装在所述矩形的另一条长边的中间位置上;
采用中梯扫面测量方式且测线垂直预测矿化带布设剖面;其中,所述测线的方向垂直所述连线;测量范围为正方形,所述正方形的中心为所述连线的中心,所述正方形的边长的长度为所述连线的长度的1/3;在所述正方形内布设磁场测量点,所述低频磁探头在所述磁场测量点处垂直布设并用支架固定;
所述极低频电流磁场法观测装置的观测方式为:分别观测工作频率为20Hz、2-1Hz、2- 2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz的电流磁场振幅数据。
6.根据权利要求5所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,其特征在于,所述根据所述电流磁场振幅,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,具体包括:
根据所述电流磁场振幅数据,将同一条剖面上相同频率的各磁场测量点的电流磁场振幅连结形成一条电流磁场振幅曲线,并在同一坐标系内绘制工作频率分别为20Hz、2-1Hz、2- 2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz对应的电流磁场振幅曲线,得到多频率电流磁场振幅剖面图;
根据所述电流磁场振幅数据,在每个磁场测量点中,将每个被减频率对应的电流磁场振幅分别减去背景频率对应的电流磁场振幅,得到多个电流磁场振幅差值集合;所述电流磁场振幅差值集合为不同被减频率相同背景频率下各磁场测量点的电流磁场振幅差值所组成的集合;然后将同一条剖面上每个电流磁场振幅差值集合中的所有电流磁场振幅差值连结形成一条电流磁场振幅差值曲线;最后在相同坐标系上,以电流磁场振幅差值为纵坐标,以剖面点号为横坐标,分别绘制每个背景频率对应的电流磁场振幅差值曲线,得到不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图;其中,所述背景频率为所述频率集合中的一个频率,所述被减频率为所述频率集合中小于所述背景频率的频率,并当背景频率为20Hz时被减频率为2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-1Hz时被减频率为2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-2Hz时被减频率为2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-3Hz时被减频率为2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-4Hz时被减频率为2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-5Hz时被减频率为2-6Hz;所述背景频率的个数为所述频率集合中总频率数减一;所述电流磁场振幅差值集合的个数与所述电流磁场振幅差值曲线的条数相同;
根据各磁场测量点的平面位置坐标以及各磁场测量点在最小被减频率最大背景频率对应电流磁场振幅差值,结合Surfer绘图软件,绘制电流磁场剩余异常强度平面等值线图。
7.根据权利要求1所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别方法,其特征在于,所述根据所述多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下所述电流磁场振幅剩余异常剖面图以及所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,识别陡倾斜脉状金矿体,具体包括:
在所述多频率电流磁场振幅剖面图内,筛选出特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线,并将特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线对应的区域确定为初步矿致异常区;
筛选所述初步矿致异常区在不同背景频率的电流磁场振幅剩余异常剖面图内均存在剩余局部异常的区域,并将均存在剩余局部异常的区域确定为矿致异常区;
在所述矿致异常区内确定钻探验证位置;
利用所述钻探验证位置在所述矿致异常区在进行钻井施工,并在钻井施工后确定所述矿致异常区存在矿体后,在所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图内,以设定等值线为边界线圈定条带状剩余局部异常区,并将所述条带状剩余局部异常区推测为矿体上端投影范围;
将所述条带状剩余局部异常区的中心线确定陡倾斜脉状金矿化带走向;
利用测井方法结合控矿条件分析确定陡倾斜脉状金矿化带倾向;
在所述陡倾斜脉状金矿化带倾向上和所述陡倾斜脉状金矿化带走向上,布置钻探工程验证,识别陡倾斜脉状金矿体。
8.一种厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别系统,其特征在于,所述厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别系统包括:
找矿靶区确定模块,用于确定符合极低频电流磁场法应用条件的找矿靶区;
野外布设参数确定模块,用于根据所述找矿靶区以及所述找矿靶区对应的地质条件,确定极低频电流磁场法观测装置的野外布设参数;所述极低频电流磁场法观测装置是通过人工场源电法发射系统与天然场电法低频磁探头接收系统进行组合得到的;所述野外布设参数包括极低频电流磁场法观测装置的布设方式以及观测方式;
电流磁场振幅数据获取模块,用于获取在不同频率下所述找矿靶区中各个磁场测量点的电流磁场振幅数据;所述电流磁场振幅数据为根据所述野外布设参数在所述找矿靶区内布置所述极低频电流磁场法观测装置后,所述找矿靶区内的所述极低频电流磁场法观测装置在不同频率下采集的振幅数据;
编制模块,用于根据所述电流磁场振幅数据,编制多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图以及电流磁场振幅剩余异常平面等值线图;
陡倾斜脉状金矿体识别模块,用于根据所述多频率电流磁场振幅剖面图、不同背景频率下所述电流磁场振幅剩余异常剖面图以及所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图,识别陡倾斜脉状金矿体。
9.根据权利要求8所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别系统,其特征在于,所述编制模块,具体包括:
多频率电流磁场振幅剖面图编制单元,用于根据所述电流磁场振幅数据,将同一条剖面上相同频率的各磁场测量点的电流磁场振幅连结形成一条电流磁场振幅曲线,并在同一坐标系内绘制工作频率分别为20Hz、2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz对应的电流磁场振幅曲线,得到多频率电流磁场振幅剖面图;
不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图编制单元,用于根据所述电流磁场振幅数据,在每个磁场测量点中,将每个被减频率对应的电流磁场振幅分别减去背景频率对应的电流磁场振幅,得到多个电流磁场振幅差值集合;所述电流磁场振幅差值集合为不同被减频率相同背景频率下各磁场测量点的电流磁场振幅差值所组成的集合;然后将同一条剖面上每个电流磁场振幅差值集合中的所有电流磁场振幅差值连结形成一条电流磁场振幅差值曲线;最后在相同坐标系上,以电流磁场振幅差值为纵坐标,以剖面点号为横坐标,分别绘制每个背景频率对应的电流磁场振幅差值曲线,得到不同背景频率下电流磁场振幅剩余异常剖面图;其中,所述背景频率为所述频率集合中的一个频率,所述被减频率为所述频率集合中小于所述背景频率的频率,并当背景频率为20Hz时被减频率为2-1Hz、2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-1Hz时被减频率为2-2Hz、2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-2Hz时被减频率为2-3Hz、2-4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-3Hz时被减频率为2- 4Hz、2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-4Hz时被减频率为2-5Hz和2-6Hz,当背景频率为2-5Hz时被减频率为2-6Hz;所述背景频率的个数为所述频率集合中总频率数减一;所述电流磁场振幅差值集合的个数与所述电流磁场振幅差值曲线的条数相同;
电流磁场剩余异常强度平面等值线图编制单元,用于根据各磁场测量点的平面位置坐标以及各磁场测量点在最小被减频率最大背景频率对应电流磁场振幅差值,结合Surfer绘图软件,绘制电流磁场剩余异常强度平面等值线图。
10.根据权利要求8所述的厚覆盖层下陡倾斜脉状金矿识别系统,其特征在于,所述陡倾斜脉状金矿体识别模块,具体包括:
初步矿致异常区确定单元,用于在所述多频率电流磁场振幅剖面图内,筛选出特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线,并将特征为高频平直低频凸起的电流磁场振幅曲线对应的区域确定为初步矿致异常区;
矿致异常区确定单元,用于筛选所述初步矿致异常区在不同背景频率的电流磁场振幅剩余异常剖面图内均存在剩余局部异常的区域,并将均存在剩余局部异常的区域确定为矿致异常区;
矿体上端投影范围确定单元,用于当所述矿致异常区存在矿体后,在所述电流磁场振幅剩余异常平面等值线图内,以设定等值线为边界线圈定条带状剩余局部异常区,并将所述条带状剩余局部异常区推测为矿体上端投影范围;其中,利用钻探验证位置在所述矿致异常区在进行钻井施工以确定所述矿致异常区是否存在矿体;所述钻探验证位置是在所述矿致异常区内确定的;
陡倾斜脉状金矿体识别单元,用于将所述条带状剩余局部异常区的中心线确定陡倾斜脉状金矿化带走向,利用测井方法结合控矿条件分析确定陡倾斜脉状金矿化带倾向,然后在所述陡倾斜脉状金矿化带倾向上和所述陡倾斜脉状金矿化带走向上,布置钻探工程验证,识别陡倾斜脉状金矿体。
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