CN112965141B - 一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，涉及地球物理勘探领域，首先搜集现有的物探资料，并确定测量区的地质特征，制定地球物理工作部署方案；然后根据地球物理工作部署方案进行重力测量、磁法测量、激发极化扫面测量，通过重力测量法得到重力异常分离结果，通过磁法测量法得到磁异常数据，通过激发极化法扫面测量得到视电阻率值和极化率值，对目标地质体的结构分布进行分析；然后利用激发极化法和音频大地电磁法对目标地质体进行测深，确定目标地质体的深部延展情况；最后根据目标地质体的深部延展情况，结合目标地质体的地质信息，确定测量区内的成矿有利地段，从而获得铀多金属矿的成矿有利地段。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探领域，特别是涉及一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法。
背景技术
铀多金属矿是以铀为主，铜、铁、钼、铅、锌等常见有色金属矿物与之共生的一类矿床。其矿物成分特点主要是铀以氧化物方式存在，其他有色金属元素以硫化物方式存在。随着深部热液上涌并对围岩进行物质交换、改造，产生矿物的局部富集，最终形成复合的铀多金属矿床。
要对该类铀多金属矿进行勘探工作，前期工作多以地表地球物理测量为主。地球物理测量是指通过重力、磁法、音频大地电磁、激发极化法等多种地球物理探测手段，获取目标区的深部岩性的密度、磁性、电性参数在平面和深度上的分布特征，从而以较低的成本达到缩小研究区范围、圈定成矿异常特征的目标。
然而，在实际应用过程中，由于单一的地球物理方法存在地质解译的不确定性、多解性，使得成矿有利地段的圈定效果较差，无法准确、可靠地确定成矿有利地段的位置，增加了勘探风险，无法准确、高效地对铀多金属矿进行找矿和开采。
发明内容
本发明的目的是提供一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，该方法基于综合地球物理方法理论，提供一套适用于目标区铀多金属成矿相关的地球物理数据，从而圈定成矿有利地段的方法，该方法具有施工成本低、异常信息丰富、圈定的成矿有利地段可靠性高的特点，同时兼顾探测成矿环境和铀多金属矿化富集区，具有较好的适用性，提高寻找成矿有利地段的准确性、可靠性，解决现有技术中因无法准确、可靠地确定成矿有利地段的位置造成的无法高效开采铀多金属矿的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，所述方法包括：
搜集测量区的地质、钻探和物探的资料，根据所述资料确定所述测量区的地质特征，并制定地球物理工作部署方案；
根据所述地球物理工作部署方案进行重力测量，并对重力测量结果进行布格重力异常分离处理，根据布格重力异常分离结果划分测量区构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况；
根据所述地球物理工作部署方案进行磁法测量，并对磁法测量结果进行化极磁异常处理得到磁异常数据，根据所述磁异常数据划分测量区内断裂构造和磁性异常体；
根据所述地球物理工作部署方案进行激发极化扫面测量，并根据激发极化扫面测量结果计算视电阻率值和极化率值，根据所述视电阻率值和所述极化率值进一步划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区；
利用所述测量区构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造和磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，根据所述地球物理工作部署方案采用激发极化法和音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，确定目标地质体的深部延展情况；
根据所述目标地质体的深部延展情况，结合目标地质体的地质信息，确定测量区内的成矿有利地段。
可选的，所述搜集测量区的地质、钻探和物探的资料，根据所述资料确定所述测量区的地质特征，并制定地球物理工作部署方案，具体包括：
搜集测量区及其周边地区比例尺为1：50000～1：5000的地质、地球物理、地球化学成果图件、钻探资料，分析已有的物化探成果、物性测试结果，确定测量区的岩石物性参数，所述岩石物性参数包括岩性、含矿地层岩性的密度、磁性和电性差异情况，分析测量区内的构造走向和目标地质体规模；
根据所述岩石物性参数，确定采用的地球物理探测方法；所述地球物理探测方法包括重力测量法、磁法测量法、音频大地电磁法和激发极化法；
根据所述岩石物性参数、所述构造走向和所述目标地质体规模，分别部署面积性地球物理测量工作和剖面性地球物理测量工作。
可选的，所述面积性地球物理测量工作的部署方法包括：
涵盖预推断的成矿有利地段，并向外延伸至无矿的外围地区；
确保测量区外围的1/3区域进入无异常的背景场，对比成矿有利地段和一般地段的差异；
保持测线方向与区域断裂、岩体以及地层界线方向垂直，测网的线距：点距≤5：1；
根据测量区的面积和勘探程度选择测点密度，针对铀多金属矿的成矿特点，测量比例尺≥1：25000，选择测点密度时，保证目标地质体上方沿测线分布的测点数量≥3；
所述剖面性地球物理测量工作的部署方法包括：
保持测线方向与区域断裂、岩体以及地层界线方向垂直，选择测点密度时，保证目标地质体上方沿测线分布的测点数量≥3；
对于有明显构造走向的地质体，至少布设2条以上垂直于该构造走向的测线；
当所述面积性地球物理测量工作和所述剖面性地球物理测量工作同时存在时，遵循“由面到线”原则，以所述面积性地球物理测量工作为第一优先级进行部署，其次再部署所述剖面性地球物理测量工作。
可选的，所述根据所述地球物理工作部署方案进行重力测量，并对重力测量结果进行布格重力异常分离处理，根据布格重力异常分离结果划分测量区构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况，具体包括：
按照预先设计的测网布设测线，采用加速度重力仪对所述测线上的各个测点进行重力加速度测量，得到重力加速度检测数据；
对测量区测点和测量区外围进行高程测量，根据预设的测量区范围确定所述测量区测点和所述测量区外围内的中区和远区，将预先搜集到的1：50000地形图数据作为所述中区的地形数据，将DEM数据作为所述远区的地形数据；
将所述重力加速度检测数据、所述中区的地形数据以及所述远区的地形数据导入至Oasis Montaj软件中，通过所述Oasis Montaj软件自动计算得到布格重力异常结果；
利用所述Oasis Montaj软件对所述布格重力异常结果进行水平求导计算和向上延拓计算，并为计算结果绘制等值线图，根据所述等值线图中的异常分布特征确定测量区构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况。
可选的，所述根据所述地球物理工作部署方案进行磁法测量，并对磁法测量结果进行化极磁异常处理得到磁异常数据，根据所述磁异常数据划分测量区内断裂构造和磁性异常体，具体包括：
按照预先设计的测网布设测线，采用一台质子磁力仪对所述测线上的各个测点进行磁力测量，得到磁力检测数据，同时采用另一台质子磁力仪采集磁场的日变曲线；
根据所述日变曲线，对所述磁力检测数据进行日变修正和化极处理，得到磁异常数据；
将所述磁异常数据导入至Oasis Montaj软件中进行水平梯度计算和向上延拓计算，得到异常分布结果；
利用所述Oasis Montaj软件为所述异常分布结果绘制异常平面分布的等值线图，根据所述等值线图中的异常形态特征确定测量区内断裂构造和磁性异常体。
可选的，所述根据所述地球物理工作部署方案进行激发极化扫面测量，并根据激发极化扫面测量结果计算视电阻率值和极化率值，根据所述视电阻率值和所述极化率值进一步划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区，具体包括：
利用中间梯度测量扫面装置进行扫面测量，所述中间梯度测量扫面装置包括供电电极A和供电电极B，且所述供电电极A和所述供电电极B之间的距离≤1.5km；所述中间梯度测量扫面装置还包括接收电极M和接收电极N，所述接收电极M和所述接收电极N在所述供电电极A和所述供电电极B中间的1/2范围内沿测量区中每条测线的各个测点逐步移动；所述中间梯度测量扫面装置的发射系统采用WDFZ-10A配备16KW发电机，接收系统采用WDJS-2A单道接收机，采用点测的方式记录各个测点的测量数据；
利用公式(1)计算测点处的视电阻率值；极化率值由极化率测量仪器直接采集获得；
其中，ρ表示视电阻率值，ΔU表示测量得到的一次场电压值，I表示供电电流，K表示中间梯度测量扫面装置系数，A、B分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的供电电极A、供电电极B，M、N分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的接收电极M、接收电极N，AM、AN、BM和BN分别为相应两个电极之间的距离值；
根据所述视电阻率值和所述极化率值绘制平面等值线图；根据所述平面等值线图划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区。
可选的，所述利用所述测量区构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造和磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，根据所述地球物理工作部署方案采用激发极化法和音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，确定目标地质体的深部延展情况，具体包括：
根据所述测量区构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造和磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，对重点地段进行测深剖面的地球物理测量工作部署；
采用所述激发极化法对目标地质体进行深度测量，得到激发极化法断面等值线图；
采用所述音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，得到音频大地电磁法断面等值图；
根据所述激发极化法断面等值线图和所述音频大地电磁法断面等值图，识别地下具有电性差异的隐伏地质体，所述激发极化法断面等值线图中包括视电阻率断面图和极化率断面图，根据所述视电阻率断面图划分不同岩性界面、断裂构造以及岩浆岩侵入体，根据所述极化率断面图圈定与铀多金属成矿相关的硫化物相对富集区域；所述音频大地电磁法断面等值图包括视电阻率反演断面图，根据所述视电阻率反演断面图进一步划分不同岩性界面、断裂构造以及岩浆岩侵入体的地质信息。
可选的，所述采用所述激发极化法对目标地质体进行深度测量，得到激发极化法断面等值线图，具体包括：
利用对称四极测深装置调整供电电极A和供电电极B分别与供电电极A和B中点的距离，并通过所述中间梯度测量扫面装置采集地下不同深度的一次场电压值；
利用公式(2)计算测点处的视电阻率值；
其中，ρ表示视电阻率值，ΔU表示一次场电压值，I表示供电电流，K表示中间梯度测量扫面装置系数，A表示中间梯度测量扫面装置中的供电电极A，M、N分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的接收电极M、接收电极N，AM、AN和MN分别为相应两个电极之间的距离值；
通过极化率测量仪器采集极化率值；
将所述视电阻率值和所述极化率值在绘图软件中插值得到所述激发极化法断面等值线图。
可选的，所述采用所述音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，得到音频大地电磁法断面等值图，具体包括：
在每条测线的各个测点处以“十”字形布设正交的两对电道，同时在各个测点处或者以测点为中心的500米范围内布设正交的两个磁道；
通过配备有磁场传感器的电法接收机采集电道数据和磁道数据；
将所述电道数据和所述磁道数据导入至系统软件中，通过系统软件自动合成视电阻率和相位随频率变化的曲线；
将每条测线的所有测点导入至EMAGE-2D二维反演软件中并设置反演参数，进行视电阻率反演计算，得到反演结果；
采用surfer软件加载反演结果模型，在所述反演结果模型中对所述反演结果进行插值，得到所述音频大地电磁法断面等值图。
可选的，所述根据所述目标地质体的深部延展情况，结合目标地质体的地质信息，确定测量区内的成矿有利地段，具体包括：
对所述视电阻率断面图和所述视电阻率反演断面反映的测深结果进行综合分析，并结合目标地质体的地质信息，识别断裂、岩体以及成矿相关地层的目标；
通过所述极化率断面图圈定的硫化物相对富集区域，圈定铀多金属成矿有利地段的目标。
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：
本发明采用重力、磁法、音频大地电磁法、激发极化法等综合地球物理探测手段，在铀多金属成矿有利地段及其周边地区进行数据采集、处理、反演、地质解译和分析工作。基于多方法的地球物理信息异常提取，有效提高了地球物理异常信息的可信度、准确度，同时该方法利用已知钻孔、岩石物性参数结果进行先验信息校正，识别与成矿相关的有利构造地质体、金属硫化物富集区，从而达到缩小找矿区域、降低勘探风险，提高铀矿找矿经济效益的目的。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法的流程示意图；
图2为本发明实施例1提供的中间梯度测量扫面装置的平面布置示意图；
图3为本发明实施例1提供的对称四极测深装置的平面布置示意图。
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。
本发明提供了一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，通过获取目标区铀多金属成矿相关的地球物理数据，并利用重力测量法、磁法测量法、音频大地电磁法和激发极化法等多种方法，识别与成矿相关的有利构造地质体、金属硫化物富集区，最终圈定成矿有利地段，提高了圈定成矿有利地段的准确性、可靠性，从而缩小了找矿区域，降低了勘探风险，提高了铀矿找矿的经济效益。
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。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，具体包括：
S1、搜集测量区的地质、钻探和物探的资料，根据所述资料确定所述测量区的地质特征，并制定地球物理工作部署方案。具体包括：
S1.1、搜集测量区及其周边地区比例尺为1：50000～1：5000的地质、地球物理、地球化学成果图件、钻探资料；分析已有的物化探成果、物性测试结果，确定测量区的岩石物性参数，所述岩石物性参数包括岩性、含矿地层岩性的密度、磁性和电性差异情况；分析测量区内的构造走向和目标地质体规模。
应说明的是，某些地区因前期未进行过任何物探活动，因此，可能不具有物探资料和成果，此时可分析该地区的周边地区是否进行过物探活动，是否具有相应的物探资料和成果，并区分相邻地区的地质差异性，可将周边地区的物探资料和成果，作为分析该地区地质构造的参考资料。
本实施例以沽源三间房地区为例，搜集三间房地区前人地质、钻探、物化探资料，根据已有资料研判工区地质特征，制定地球物理工作部署方案。当搜集三间房地区及其周边地区1：10000的地质时，发现该区域内前人尚未开展过相关的地球物理、地球化学和钻探工作。但根据地质填图成果，三间房地区与460铀钼矿床相邻，且发育有与460矿床相同的次火山岩体，并有多组断裂发育，具备较好的成矿前景。
因此，本实施例中，分析邻区460矿床上前人物化探成果、物性测试结果，认为区内岩性上部以中阻值即100～500Ωm的流纹岩、凝灰岩等为主，下部为高阻即700～2000Ωm的粗面岩。区内发育次流纹斑岩体，电阻率特征为大于3000Ωm的高阻。但根据460矿床物性测试结果，认为岩体与围岩接触后如有矿化作用，将形成低阻高极化的钼矿化富集，为该区主要的找矿电性标志。其次，区内发育的一系列断裂构造及侵入岩体在密度、磁性上也将引起高值异常，因此使得重力、磁法测量在勘探过程中发挥相应的作用。
S1.2、根据所述岩石物性参数，确定采用的地球物理探测方法；所述地球物理探测方法包括重力测量法、磁法测量法、音频大地电磁法和激发极化法。
S1.3、根据所述岩石物性参数、所述构造走向和所述目标地质体规模，分别部署面积性地球物理测量工作和剖面性地球物理测量工作。
本实施例中，所述面积性地球物理测量工作的部署方法包括：(1)涵盖预推断的寻找矿有利地段，并向外延伸至无矿的外围地区；(2)当对测量区缺少预先认识时，则全面铺开工作，使测量工作覆盖全区；(3)确保测量区外围的1/3区域进入无异常的背景场，明确对比成矿有利地段和一般地段的差异；(4)保持测线方向与区域主要断裂、岩体、地层界线方向垂直，测网的线距：点距≤5：1；(5)根据测量区大小、勘探程度选择测点密度，针对铀多金属矿的成矿特点，测量比例尺≥1：25000，测点密度的选择保证主要目标地质体上方沿测线的测点数量≥3，可局部加密等。
所述剖面性地球物理测量工作的部署方法包括：(1)保持测线方向与区域主要断裂、岩体、地层界线方向垂直，测点密度的选择保证主要目标地质体上方沿测线的测点数量≥3，可局部加密；(2)保持测线长度大于主要目标地质体范围的3倍，充分对比无矿地段与成矿有利地段；(3)对于有明显构造走向的地质体，至少布设2条以上垂直于该走向的测线，便于对比和验证目标地质体的空间展布形态等。
需要说明的是，本实施例中，所述面积性地球物理测量工作的部署方法和所述剖面性地球物理测量工作的部署方法并不是固定不变的，可根据实际情况进行设定。并且，当所述面积性地球物理测量工作和所述剖面性地球物理测量工作同时存在时，应遵循“由面到线”原则，以所述面积性地球物理测量工作为第一优先级进行部署，其次再部署所述剖面性地球物理测量工作。即首先进行所述面积性地球物理测量工作，然后针对异常形态和位置进行所述剖面性地球物理测量工作。
本实施例中，由于重力测量方法主要划分整体构造单元和岩浆岩侵入体大致范围，因此本实施例优选测量比例尺为1：25000。而磁法测量法和激发极化法扫面测量则按照1：10000的网度进行测量。
S2、根据所述地球物理工作部署方案进行重力测量，并对重力测量结果进行布格重力异常分离处理，根据布格重力异常分离结果划分测量区构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况。具体包括：
S2.1、按照预先设计的测网布设测线，采用加速度重力仪对所述测线上的各个测点进行重力加速度测量，得到重力加速度检测数据。
本实施例中，采用CG5重力仪，按照设计的测网南北向布设测线，在各测线上进行各测点处的测量读数。
需要注意的是，本实施例中采用的加速度重力仪的型号以及测线的布设方向，都不是唯一的，不应作为对本发明保护范围的限定，具体的加速度重力仪的型号以及测线的布设方向均可根据实际情况进行设定，都应在本发明保护范围之内。
S2.2、对测量区测点和测量区外围进行高程测量，根据预设的测量区范围确定所述测量区测点和所述测量区外围内的中区和远区，将预先搜集到的1：50000地形图数据作为所述中区的地形数据，将DEM数据作为所述远区的地形数据。
上述数据为布格重力异常的计算提供了地形改正数据。本实施例中，采用国际大地测量协会(IAG)推荐的1980年重力计算公式计算正常重力值，然后利用布格改正公式计算布格重力异常值。
S2.3、将所述重力加速度检测数据、所述中区的地形数据以及所述远区的地形数据导入至Oasis Montaj软件中，通过所述Oasis Montaj软件自动计算得到布格重力异常结果。其中，所述重力加速度检测数据、所述中区的地形数据以及所述远区的地形数据包括测点的平面坐标、高程、地形改正数据、测量时间和重力仪读数值等。
S2.4、利用所述Oasis Montaj软件对所述布格重力异常结果进行水平求导计算和向上延拓计算，并为计算结果绘制等值线图。
根据重力测量法获得的等值线图，可推断主要构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况，并剖析已知地质异常点与深大断裂发育的关系。
本实施例中，所述等值线图又称等量线图，是以相等数值点的连线表示连续分布且逐渐变化的数量特征的一种图型。通过数值相等各点联成的曲线即等值线在平面上的投影来表示被摄物体的外形和大小的图。等值线图通常用来表示地形式面高低、矿体形状和品位、岩体应力等变化的图形。它包括地形等高线图、地层等厚度图、矿床有用成分品位等值线图等。
S3、根据所述地球物理工作部署方案进行磁法测量，并对磁法测量结果进行化极磁异常处理得到磁异常数据，根据所述磁异常数据划分测量区内断裂构造和磁性异常体。具体包括：
S3.1、按照预先设计的测网布设测线，采用一台质子磁力仪对所述测线上的各个测点进行磁力测量，得到磁力检测数据，同时采用另一台质子磁力仪采集磁场的日变曲线。
本实施例采用两台型号为GEM-19的质子磁力仪，按照设计的测网南北向布设测线，并在测线上进行各测点处的测量读数。
同样需要注意的是，本实施例中采用的质子磁力仪的型号、测线的布设方向，都不是唯一的，不应作为对本发明保护范围的限定，具体的质子磁力仪的型号以及测线的布设方向均可根据实际情况进行设定，都应在本发明保护范围之内。
S3.2、根据所述日变曲线，对所述磁力检测数据进行日变修正、化极处理，得到磁异常数据。
S3.3、将所述磁异常数据导入至Oasis Montaj软件中进行水平梯度、向上延拓计算，得到异常分布结果。由于本实例中数据能够较清晰的分辨出主断裂走向，故未进行水平梯度、延拓等处理，可直接得到较为准确的异常分布结果。
S3.4、利用所述Oasis Montaj软件为所述异常分布结果绘制异常平面分布的等值线图。根据所述等值线图中的异常形态特征确定测量区内断裂构造、主要磁性异常体，所述主要磁性异常体例如中基性岩浆岩、磁铁矿化等。
S4、根据所述地球物理工作部署方案进行激发极化扫面测量，并根据激发极化扫面测量结果计算视电阻率值和极化率值，根据所述视电阻率值和所述极化率值进一步划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区。具体包括：
S4.1、利用中间梯度测量扫面装置进行扫面测量，所述中间梯度测量扫面装置包括供电电极A和供电电极B，且所述供电电极A和所述供电电极B之间的距离≤1.5km；所述中间梯度测量扫面装置还包括接收电极M和接收电极N，所述接收电极M、所述接收电极N在所述供电电极A和所述供电电极B中间的1/2范围内沿测量区中每条测线的各个测点逐步移动；所述中间梯度测量扫面装置的发射系统采用WDFZ-10A配备16KW发电机，接收系统采用WDJS-2A单道接收机，采用点测的方式记录各个测点的测量数据。
图2为本实施例提供的中间梯度测量扫面装置的平面布置示意图。如图2所示，所述供电电极A和所述供电电极B设于一条测线的两端，测线呈南北向分布，且所述供电电极A和所述供电电极B之间的距离为1.5km，所述接收电极M、所述接收电极N在供电电极A、B之间逐步移动，采集每个测点的测量数据，包括一次场电压值、供电电流、中间梯度测量扫面装置系数、任意两个电极之间的距离值等。其中，极化率值由极化率测量仪器直接采集获得。
S4.2、利用公式(1)计算测点处的视电阻率值：
其中，ρ表示视电阻率值，ΔU表示测量得到的一次场电压值，I表示供电电流，K表示中间梯度测量扫面装置系数，A、B分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的供电电极A、供电电极B，M、N分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的接收电极M、接收电极N，AM、AN、BM和BN分别为相应两个电极之间的距离值。
S4.3、根据所述视电阻率值和所述极化率值绘制平面等值线图。
根据所述平面等值线图划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区，视极化率较高的区域一般为金属硫化物或石墨化地层相对发育的地区，断裂等则主要表现为低阻条带状异常。
应说明，本实施例中的平面等值线图、断面等值线图等图像均可通过surfer软件绘制出来。
S5、利用所述测量区构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造和磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，根据所述地球物理工作部署方案采用激发极化法和音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，确定目标地质体的深部延展情况。具体包括：
S5.1、根据所述主要构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造、主要磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，对重点地段进行测深剖面的地球物理测量工作部署。
本实施例中，在完成步骤S1至步骤S4的资料收集、工作部署和面积性测量等工作后，进一步结合对成矿有利地段的认识，以及已完成的面积性测量圈定的异常，进行重点地段的测深剖面布设。
S5.2、采用所述激发极化法对目标地质体进行深度测量，得到激发极化法断面等值线图。具体包括：
图3为本实施例提供的对称四极测深装置的平面布置示意图。采用所述对称四极测深装置，最大发射极距AB/2≤750米。
利用对称四极测深装置调整供电电极A、供电电极B分别与供电电极A、B中点的距离即AB/2距离，利用电压表采集地下不同深度的一次场电压。
然后利用公式(2)计算测点处的视电阻率值；
其中，ρ表示视电阻率值，ΔU表示一次场电压值，I表示供电电流，K表示中间梯度测量扫面装置系数，A表示中间梯度测量扫面装置中的供电电极A，M、N分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的接收电极M、接收电极N，AM、AN和MN分别为相应两个电极之间的距离值。
再通过极化率测量仪器采集极化率值。
最后将所述视电阻率值、所述极化率值在绘图软件中插值得到所述激发极化法断面等值线图。
S5.3、采用所述音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，得到音频大地电磁法断面等值图。具体包括：
在每条测线的各个测点处以“十”字形布设正交的两对电道，同时在各个测点处或者以测点为中心的500米范围内布设正交的两个磁道。通过采集的各道数值由系统软件自动合成视电阻率、相位随频率变化的曲线。然后将一条测线的所有测点导入二维反演软件中，根据软件型号的不同或地区、个人反演计算经验选择适用的反演参数，进行视电阻率反演计算和成图工作。
通过配备有磁场传感器的电法接收机采集电道数据和磁道数据。本实施例采用型号为MTU-5A的电法接收机，且配备有型号为AMTC-30的磁场传感器。
将所述电道数据和所述磁道数据导入至系统软件中，通过系统软件自动合成视电阻率和相位随频率变化的曲线。
将每条测线的所有测点导入至EMAGE-2D二维反演软件中，并根据软件型号的不同或地区、个人反演计算经验设置适用的反演参数，进行视电阻率反演计算，得到反演结果。本实施例中，在设置反演参数时，反演模式选择Both，圆滑系数选择3，数据最小误差分别采用TM-5％和TE-10％。
采用surfer软件加载反演结果模型，在所述反演结果模型中对所述反演结果进行插值，得到所述音频大地电磁法断面等值图。
需要说明的是，本实施例中对称四极测深装置的最大发射极距、电法接收机和磁场传感器的型号、surfer画图软件、二维反演软件以及设置的反演参数，都不是唯一的，不应作为对本发明保护范围的限定，均可视具体情况而定，均应在本发明的保护范围之内。
S5.4、根据所述激发极化法断面等值线图和所述音频大地电磁法断面等值图，识别地下具有电性差异的隐伏地质体，所述激发极化法断面等值线图中包括视电阻率断面图和极化率断面图，根据所述视电阻率断面图划分不同岩性界面、断裂构造、岩浆岩侵入体，根据所述极化率断面图圈定与铀多金属成矿相关的硫化物相对富集区域；所述音频大地电磁法断面等值图包括视电阻率反演断面图，根据所述视电阻率反演断面图进一步划分不同岩性界面、断裂构造、岩浆岩侵入体的地质信息。
S6、根据所述目标地质体的深部延展情况，结合目标地质体的地质信息，确定测量区内的成矿有利地段。具体包括：
S6.1、对所述视电阻率断面图和所述视电阻率反演断面反映的测深结果进行综合分析，并结合目标地质体的地质信息，识别断裂、岩体、成矿相关地层的目标。
S6.2、通过所述极化率断面图圈定的硫化物相对富集区域，圈定铀多金属成矿有利地段的目标。
需要说明的是，对于激发极化法测深结果，一般而言，根据地质条件和发射功率不同，300米以上区域的极化率信息的可靠性相对较高，呈竖直条带状异常深部底界面的可靠性较低，300米以下区域近水平状异常界面深度信息可能不准确。
而对于音频大地电磁法测深结果来说，根据浅部岩性电性数值不同，近地表几米至200米范围内可能受天然场“死频带”影响而使得电阻率信息缺失。但深部一般探测深度可达500～2000米不等。受电磁波场传播特性影响，其纵向分辨率随深度增加而降低，而断面内的低阻夹层的存在同样会使电磁波在传播过程中迅速衰减从而影响分辨能力。并且，根据其结果划分的断裂可能存在异常范围夸大且断层面倾角角度偏大的现象。
因此，本实施例结合多种地球物理测深信息，并结合地质认识，能够识别断裂、岩体、成矿相关地层的目标，同时依靠圈定的硫化物相对富集区，达到综合圈定铀多金属成矿有利地段的目标。
综合分析，步骤S5中测深结果所圈定的异常范围和地质体形态，结合目标区地质信息，能够圈定测量区内成矿有利地段。步骤S5.2和S5.3这两种方法测量结果推断的异常形态较为相似。
综上，根据多种地球物理测深信息，结合本实施例的上述方法，可以准确、有效地获得某一地区的铀多金属的成矿有利地段。
本发明提出了一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，通过获取目标区铀多金属成矿相关的地球物理数据，并利用重力测量法、磁法测量法、音频大地电磁法和激发极化法等多种方法，识别与成矿相关的有利构造地质体、金属硫化物富集区，最终圈定成矿有利地段，提高了寻找成矿有利地段的准确性、可靠性，从而缩小了找矿区域，降低了勘探风险，提高了铀矿找矿的经济效益。此外，本发明提出的寻找成矿有利地段的方法，不仅可适用于铀多金属矿，还可适用于其他各种材质、属性的矿产，对于找矿、开矿具有重大意义。
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 (5)
1.一种铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，其特征在于，所述方法包括：
搜集测量区的地质、钻探和物探的资料，根据所述资料确定所述测量区的地质特征，并制定地球物理工作部署方案；
根据所述地球物理工作部署方案进行重力测量，并对重力测量结果进行布格重力异常分离处理，根据布格重力异常分离结果划分测量区构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况；
根据所述地球物理工作部署方案进行磁法测量，并对磁法测量结果进行化极磁异常处理得到磁异常数据，根据所述磁异常数据划分测量区内断裂构造和磁性异常体；
根据所述地球物理工作部署方案进行激发极化扫面测量，并根据激发极化扫面测量结果计算视电阻率值和极化率值，根据所述视电阻率值和所述极化率值进一步划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区；
利用所述测量区构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造和磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，根据所述地球物理工作部署方案采用激发极化法和音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，确定目标地质体的深部延展情况；
根据所述目标地质体的深部延展情况，结合目标地质体的地质信息，确定测量区内的成矿有利地段；
所述搜集测量区的地质、钻探和物探的资料，根据所述资料确定所述测量区的地质特征，并制定地球物理工作部署方案，具体包括：
搜集测量区及其周边地区比例尺为1：50000～1：5000的地质、地球物理、地球化学成果图件、钻探资料；分析已有的物化探成果、物性测试结果，确定测量区的岩石物性参数，所述岩石物性参数包括岩性、含矿地层岩性的密度、磁性和电性差异情况；分析测量区内的构造走向和目标地质体规模；
根据所述岩石物性参数，确定采用的地球物理探测方法；所述地球物理探测方法包括重力测量法、磁法测量法、音频大地电磁法和激发极化法；
根据所述岩石物性参数、所述构造走向和所述目标地质体规模，分别部署面积性地球物理测量工作和剖面性地球物理测量工作；
所述面积性地球物理测量工作的部署方法包括：
涵盖预推断的成矿有利地段，并向外延伸至无矿的外围地区；
确保测量区外围的1/3区域进入无异常的背景场，对比成矿有利地段和一般地段的差异；
保持测线方向与区域断裂、岩体以及地层界线方向垂直，测网的线距：点距≤5：1；
根据测量区的面积和勘探程度选择测点密度，针对铀多金属矿的成矿特点，测量比例尺≥1：25000，选择测点密度时，保证目标地质体上方沿测线分布的测点数量≥3；
所述剖面性地球物理测量工作的部署方法包括：
保持测线方向与区域断裂、岩体以及地层界线方向垂直，选择测点密度时，保证目标地质体上方沿测线分布的测点数量≥3；
对于有明显构造走向的地质体，至少布设2条以上垂直于该构造走向的测线；
当所述面积性地球物理测量工作和所述剖面性地球物理测量工作同时存在时，遵循“由面到线”原则，以所述面积性地球物理测量工作为第一优先级进行部署，其次再部署所述剖面性地球物理测量工作；
所述根据所述地球物理工作部署方案进行激发极化扫面测量，并根据激发极化扫面测量结果计算视电阻率值和极化率值，根据所述视电阻率值和所述极化率值进一步划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区，具体包括：
利用中间梯度测量扫面装置进行扫面测量，所述中间梯度测量扫面装置包括供电电极A和供电电极B，且所述供电电极A和所述供电电极B之间的距离≤1.5km；所述中间梯度测量扫面装置还包括接收电极M和接收电极N，所述接收电极M和所述接收电极N在所述供电电极A和所述供电电极B中间的1/2范围内沿测量区中每条测线的各个测点逐步移动；所述中间梯度测量扫面装置的发射系统采用WDFZ-10A配备16KW发电机，接收系统采用WDJS-2A单道接收机，采用点测的方式记录各个测点的测量数据；
利用公式(1)计算测点处的视电阻率值；极化率值由极化率测量仪器直接采集获得；
其中，ρ表示视电阻率值，ΔU表示测量得到的一次场电压值，I表示供电电流，K表示中间梯度测量扫面装置系数，A、B分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的供电电极A、供电电极B，M、N分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的接收电极M、接收电极N，AM、AN、BM和BN分别为相应两个电极之间的距离值；
根据所述视电阻率值和所述极化率值绘制平面等值线图；根据所述平面等值线图划分测量区内断裂构造，圈定金属硫化物异常区；
所述利用所述测量区构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造和磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，根据所述地球物理工作部署方案采用激发极化法和音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，确定目标地质体的深部延展情况，具体包括：
根据所述测量区构造单元、区域构造断裂以及隐伏岩体分布情况，所述测量区内断裂构造和磁性异常体，以及圈定的所述金属硫化物异常区，对重点地段进行测深剖面的地球物理测量工作部署；
采用所述激发极化法对目标地质体进行深度测量，得到激发极化法断面等值线图；
采用所述音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，得到音频大地电磁法断面等值图；
根据所述激发极化法断面等值线图和所述音频大地电磁法断面等值图，识别地下具有电性差异的隐伏地质体，所述激发极化法断面等值线图中包括视电阻率断面图和极化率断面图，根据所述视电阻率断面图划分不同岩性界面、断裂构造以及岩浆岩侵入体，根据所述极化率断面图圈定与铀多金属成矿相关的硫化物相对富集区域；所述音频大地电磁法断面等值图包括视电阻率反演断面图，根据所述视电阻率反演断面图进一步划分不同岩性界面、断裂构造以及岩浆岩侵入体的地质信息；
根据所述目标地质体的深部延展情况，结合目标地质体的地质信息，确定测量区内的成矿有利地段，具体包括：
对所述视电阻率断面图和所述视电阻率反演断面反映的测深结果进行综合分析，并结合目标地质体的地质信息，识别断裂、岩体以及成矿相关地层的目标；
通过所述极化率断面图圈定的硫化物相对富集区域，圈定铀多金属成矿有利地段的目标。
2.如权利要求1所述的铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，其特征在于，所述根据所述地球物理工作部署方案进行重力测量，并对重力测量结果进行布格重力异常分离处理，根据布格重力异常分离结果划分测量区构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况，具体包括：
按照预先设计的测网布设测线，采用加速度重力仪对所述测线上的各个测点进行重力加速度测量，得到重力加速度检测数据；
对测量区测点和测量区外围进行高程测量，根据预设的测量区范围确定所述测量区测点和所述测量区外围内的中区和远区，将预先搜集到的1：50000地形图数据作为所述中区的地形数据，将DEM数据作为所述远区的地形数据；
将所述重力加速度检测数据、所述中区的地形数据以及所述远区的地形数据导入至Oasis Montaj软件中，通过所述Oasis Montaj软件自动计算得到布格重力异常结果；
利用所述Oasis Montaj软件对所述布格重力异常结果进行水平求导计算和向上延拓计算，并为计算结果绘制等值线图，根据所述等值线图中的异常分布特征确定测量区构造单元、区域断裂构造以及隐伏岩体分布情况。
3.如权利要求1所述的铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，其特征在于，所述根据所述地球物理工作部署方案进行磁法测量，并对磁法测量结果进行化极磁异常处理得到磁异常数据，根据所述磁异常数据划分测量区内断裂构造和磁性异常体，具体包括：
按照预先设计的测网布设测线，采用一台质子磁力仪对所述测线上的各个测点进行磁力测量，得到磁力检测数据，同时采用另一台质子磁力仪采集磁场的日变曲线；
根据所述日变曲线，对所述磁力检测数据进行日变修正和化极处理，得到磁异常数据；
将所述磁异常数据导入至Oasis Montaj软件中进行水平梯度计算和向上延拓计算，得到异常分布结果；
利用所述Oasis Montaj软件为所述异常分布结果绘制异常平面分布的等值线图，根据所述等值线图中的异常形态特征确定测量区内断裂构造和磁性异常体。
4.如权利要求1所述的铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，其特征在于，所述采用所述激发极化法对目标地质体进行深度测量，得到激发极化法断面等值线图，具体包括：
利用对称四极测深装置调整供电电极A和供电电极B分别与供电电极A和B中点的距离，并通过所述中间梯度测量扫面装置采集地下不同深度的一次场电压值；
利用公式(2)计算测点处的视电阻率值；
其中，ρ表示视电阻率值，ΔU表示一次场电压值，I表示供电电流，K表示中间梯度测量扫面装置系数，A表示中间梯度测量扫面装置中的供电电极A，M、N分别表示所述中间梯度测量扫面装置中的接收电极M、接收电极N，AM、AN和MN分别为相应两个电极之间的距离值；
通过极化率测量仪器采集极化率值；
将所述视电阻率值和所述极化率值在绘图软件中插值得到所述激发极化法断面等值线图。
5.如权利要求1所述的铀多金属矿的成矿有利地段的圈定方法，其特征在于，所述采用所述音频大地电磁法对目标地质体进行深度测量，得到音频大地电磁法断面等值图，具体包括：
在每条测线的各个测点处以“十”字形布设正交的两对电道，同时在各个测点处或者以测点为中心的500米范围内布设正交的两个磁道；
通过配备有磁场传感器的电法接收机采集电道数据和磁道数据；
将所述电道数据和所述磁道数据导入至系统软件中，通过系统软件自动合成视电阻率和相位随频率变化的曲线；
将每条测线的所有测点导入至EMAGE-2D二维反演软件中并设置反演参数，进行视电阻率反演计算，得到反演结果；
采用surfer软件加载反演结果模型，在所述反演结果模型中对所述反演结果进行插值，得到所述音频大地电磁法断面等值图。
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