CN114415244A - 一种海相沉积型锰矿勘查方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海相沉积型锰矿勘查方法，具体包括如下步骤：选取勘查区域内出露的沉积地层，通过矿物学、岩石地区化学特征的分析，确定深海相沉积岩区；并根据确定的深海相沉积岩区，进行1:2.5万地球化学测量，初步筛选出锰矿找矿靶区；根据靶区开展地质调查，进而确定锰矿矿源线索，并通过槽探初步定位矿体或矿化体；进行专项地质填图，依据区内锰岩系地层展布特征，构造控制特征，确定锰岩布分布情况；预测成矿部位；圈定矿体或矿床。本发明不仅能够缩短勘查周期，而且能够提高找矿效率，改变了传统勘查方法，为后续锰矿资源勘查评价提供更切实可行的技术基础。

Description

一种海相沉积型锰矿勘查方法

技术领域

本发明涉及地质科学技术领域，更具体的说是涉及一种海相沉积型锰矿勘查方法，尤其是涉及青海高原地区海相沉积型锰矿勘查方法。

背景技术

锰矿石是发展国家钢铁工业的重要矿产，它同铁、铬矿石一起，被人们称之为钢铁冶炼三大基本矿物原料。通过全国性的矿产资源供求分析业已经查明，铁、铬属于难以保证二十一世纪国民经济发展需求的矿种。

中国冶金地质科技工作者以先进地质科学理论为指导，对中国锰矿成矿条件，分布规律，资源前景及勘查技术方法进行系统的研究与总结。重点探讨了海相沉积锰矿沉积构造环境、成锰盆地性质、成矿物质来源、成矿机理、优质锰成矿条件、时空分布规律并建立成矿模式，总结勘查评价准则，为我国锰矿资源勘查评价提供理论基础。

海相沉积锰矿是我国最主要的锰矿类型，从成矿地理环境来看，锰矿的生成环境主要是浅海，其次是陆缘海滨与泻湖环境。目前青海高原地区尚未发现成型的海相沉积型锰矿，由于未找到合适的矿勘查方法，若按照常规的勘查方法进行勘查，加大了勘查周期且找矿效率低。

因此，如何提供一种海相沉积型锰矿勘查方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种海相沉积型锰矿勘查方法，不仅能够缩短勘查周期，而且能够提高找矿效率，改变了传统勘查方法，为后续锰矿资源勘查评价提供更切实可行的技术基础。

为了实现上述效果，本发明提供了一种海相沉积型锰矿勘查方法，具体包括如下步骤：

1)确定地质环境：选取勘查区域内出露的沉积地层，通过矿物学、岩石地区化学特征的分析，确定勘查区域地质背景，并初步确定深海相沉积岩区；

2)确定靶区：根据确定的深海相沉积岩区，进行1:2.5万地球化学测量，初步筛选出锰矿找矿靶区；

3)初步定位矿化体：对确定的靶区开展地质调查，确定沉积岩中矿化蚀变、1:2.5万地球化学测量圈出的异常与矿化蚀变的对应情况，初步确定锰矿矿源线索，并通过槽探初步定位矿体或矿化体；

4)成矿预测：对初步定位的矿体或矿化体进行专项地质填图，根据区内含锰岩系地层展布特征，构造控制特征，确定含锰岩系分布情况；且在地表开展广域电磁法剖面，根据深部含锰岩系展布情况预测成矿部位；

5)圈定矿体或矿床：依据预测成矿的部位，利用钻探工程定位深部成矿有利位置，并依据地层产状、地形因素进行具体定位，确定锰矿体或矿化体深部品味、厚度、规模产状的变化情况，圈定深部矿体或矿床。

优选的，步骤2)所述确定靶区具体包括：根据确定的深海相沉积岩区，进行1:2.5万地球化学测量，利用样点分布力求最大限度控制水域；

其中，采样密度控制在20-24点/km²，测试的数据利用GeoExplor和Mapgis6.7的软件制作Mn的单元素异常图，进行评序；并进行初步分类，初步选择元素峰值高、梯度大、浓度大、浓度分布、浓集中心明显、套合良好、分带规律性强的异常圈定找矿靶区，并进行靶区分类。

其中，评序标准依据青海省自然资源厅发布的《青海省1:2.5万地球化学测量工作细则(试行)》。

优选的，步骤3)所述槽探具体操作为：槽探具体布置在地表第四系覆盖厚度≤3m的矿化地段，垂直于地层展布方向布置，且槽底宽≥0.5m，深度≤3m，揭露新鲜基岩0.3-0.5m，以清楚观察产状为原则。

优选的，还包括：化学样槽：所述化学样槽布置在槽壁和槽底的结合处，并在实地对化学样槽画出，且标注样号，以刻槽法采样。

优选的，所述化学样槽规格为10*5cm，所述采样的样品重量误差率不得高于10％，且按2-5m间距采岩石样全槽控制。

优选的，步骤4)所述成矿预测具体包括：

41)确定含锰岩系的空间展布方向和规律；

42)电磁法剖面测量：在地表开展1:1万广域电磁法剖面测量，测点观测在场源AB垂直平分线两侧30°角扇形范围内进行。

优选的，步骤42)所述测量结果数据，进行去噪处理和静态校正，最终进行资料反演，反演采用GMES3DI软件，反演参数选择0.1分辨率。

优选的，步骤5)所述钻探施工方法采用大口径定向钻进，终孔口径≥75mm。

优选的，步骤5)所述钻探采样是沿岩心或矿心长轴方向及矿化均匀性将其劈成两半，一半为基本分析样进行加工化验，一半留存。

优选的，步骤5)所述钻探采样过程中，矿化带、重要标志层以及矿层与顶板交界处以上，矿层与底板交界处以下各5m的范围内的岩层，平均采取率≥85％；围岩岩心的分层采取率≥80％。

综上所述，本发明至少具备如下优势：

(1)利用本发明设计的方法能够快速发现海相沉积型锰矿。

(2)本发明能够对发现的海相沉积型锰矿找矿前景迅速做出评价。

(3)本发明设计的勘查方法能够缩短勘查周期，节省人力、物力、财力资源，提高勘查效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明实施例1都兰县三通沟北地区锰矿地质略图。

图2附图为本发明实施例1利用1:2.5万地球化学测量绘制的元素异常图。

图3附图为本发明实施例1关于地表开展专项地质填图，布置广域电磁法剖面进行深部解剖图。

图4附图为本发明实施例1区内开展1:1万广域电磁法剖面，地层深部的展布特征图

图5附图为本发明实施例1提供的海相沉积型锰矿勘查方法结构框架图。

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。

实施例1

以青海省都兰县三通沟北锰矿为例，进行勘查技术方法组合效果做整体说明，具体包括如下步骤，

1)利用区域地质背景分析：

(1)地层

本区内出露的地层为纳赤台群和八宝山组火山岩段、砂砾岩段。纳赤台群四周均为八宝山组地层所覆盖。

纳赤台群岩性以黑色粉砂岩、硅质岩、白云岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩等组合为主，局部含有黑色有机质、黄铁矿等，南部局部地段和深部被辉长岩体侵入破坏。

八宝山组火山岩段岩性主要有紫红色、灰绿色玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩夹角砾状火山熔岩及粉砂岩；砂砾岩段岩性以灰绿色、紫红色复成分砾岩为主，局部见少量泥质粉砂岩、凝灰质砂岩、岩屑长石砂岩、含砾粗粉砂岩。

(2)构造

第四系以前的地层普遍遭受了不同程度的褶皱变形，本区内地层总体呈向南倾，地层单元内部次级褶皱相对较为发育，多见揉皱和挠曲构造。

纳赤台群中褶皱构造以轴向近东西向、北西西向，短轴紧闭小型叠加褶皱为主，以顺片理为主变形面，轴面劈理一般不发育，在一些能干性较强砂岩、硅质岩中，形成尖棱褶皱。

矿区南部见有一背形构造发育，由纳赤台群碎屑岩组构成，长约2km，宽约800m，南翼产状(170°-190°∠55°-75°)，南翼多已被剥蚀，且被八宝山组火山所覆盖，两翼相对对称性较好，北翼产状(340°-20°∠60°-85°)，轴面劈理不发育。背形核部为一套辉长体所侵入破坏，局部地表仅见少量纳赤台群残留，该背形构造向北侧多为第四系覆盖。

(3)岩浆岩

本区内岩浆活动强烈，岩浆岩以基性-超基性岩为主，主要分布于矿区南部，岩性分别为辉长岩和蛇纹岩。两者侵入于纳赤台群内。其中辉长岩地表出露面积较小，该岩体总体呈北东东向展布，且向深部有一定的规模，岩石呈辉长结构、因受构造应力作用的影响，多发生脆性变形，具碎裂结构，碎块成分为辉长岩，碎基展布无序，无定向产出。粒径>2.00mm，碎块间没有明显相对位移，呈棱角状，大小不等，杂乱排列。

2)利用1:2.5万地球化学测量绘制出元素异常图

本区内1:2.5万地球化学Mn异常主要为GA³² _乙2Mn(Au、Cr、Ag、Mo)异常，特征如下：

异常主元素为Mn、Au，伴生Cr、Ag、Mo，异常平面形态呈不规则状，展布方向不明，各元素套合相对较好，规模大，Mn、Cr、Ag具有明显的外中内三级浓度分带，Au、Mo具两级浓度分带。主成矿元素Mn，峰值为25417×10^-6，衬度为4.60，规模为3.58；

3)利用槽探查证异常

对异常峰值处进行地表踏勘，对槽探进行具体定位，初步揭露圈出锰矿体，确定钙沉积岩区为含锰岩系。

4)地表开展专项地质填图，同时布置广域电磁法剖面进行深部解剖；

通过对含锰岩系开展路线地质调查、大比例尺(1:5000)构造剖面测量、大比例尺(1:500)地层剖面测量和专题研究样品采集等工作，查明锰矿区构造特征和含锰岩系的沉积序列，分析矿床古沉积环境，了解古沉积盆地规模、演化以及矿区内是否存在沉积中心，初步判别成矿物质锰的来源、矿床富集条件、矿床类型、成矿时代、成矿机理和成矿模式等。为成矿预测提供条件。

在区内开展1:1万广域电磁法剖面，了解地层深部的展布特征。

5)优选成矿有利地段，利用钻探验证，圈出矿体，扩大规模；

优选区内地表见矿较好，深部成矿有利的7线、8线进行深部钻探验证，共圈出了18条锰矿体，呈似层状、透镜状、不规则脉状、透镜状，分支复合，产状与地层产状基本一致，倾向5°～11°，倾角65°～87°。矿体长200～1000m，厚度0.6～12.6m，倾向延伸200m～590m，锰矿石的品位Mn10.05％～24.02％，平均品位Mn16.01％。提交矿石量524万吨，成为青海省内规模最大的海相沉积型锰矿。

矿石特征

目前区内发现的锰矿石主要为碳酸锰矿石，主要为贫锰矿石，属于冶金用锰矿石，中磷-高磷、酸性、中铁锰矿石。已发现的锰矿类矿石成分简单，主要为菱锰矿矿石及菱锰矿—褐锰矿矿石。菱锰矿矿石：矿石矿物为菱锰矿，微晶级，半自形—它形，粒状、短柱状，集合体呈鲕状。为矿石基底主要矿物构成形式产出。脉石矿物有长石、石英、陆源碎屑及少量生物碎屑构成。菱锰矿—褐锰矿矿石：矿石矿物为菱锰矿、褐锰矿，部分含少量褐铁矿。菱锰矿结晶粒度<0.03-0.004mm(一般<0.01-0.004mm)，微晶级，半自形—它形，粒状、短柱状，集合体呈鲕状。为矿石基底主要矿物构成形式产出。

矿石结构有粉砂结构、泥晶结构、碎裂结构；矿石构造主要有块状构造、条带状构造及角砾状构造。

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。对于实施例公开的装置而言，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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定地质环境：选取勘查区域内出露的沉积地层，通过矿物学、岩石地区化学特征的分析，确定勘查区域地质背景，并初步确定深海相沉积岩区；

2)确定靶区：根据确定的深海相沉积岩区，进行1:2.5万地球化学测量，初步筛选出锰矿找矿靶区；

3)初步定位矿化体：对确定的靶区开展地质调查，确定沉积岩中矿化蚀变、1:2.5万地球化学测量圈出的异常与矿化蚀变的对应情况，初步确定锰矿矿源线索，并通过槽探初步定位矿体或矿化体；

4)成矿预测：对初步定位的矿体或矿化体进行专项地质填图，根据区内含锰岩系地层展布特征，构造控制特征，确定含锰岩系分布情况；且在地表开展广域电磁法剖面，根据深部含锰岩系展布情况预测成矿部位；

5)圈定矿体或矿床：依据预测成矿的部位，利用钻探工程定位深部成矿有利位置，并依据地层产状、地形因素进行具体定位，确定含锰岩系矿体或矿化体深部品味、厚度、规模产状的变化情况，圈定深部矿体或矿床。

2.根据权利要求1所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，步骤2)所述确定靶区具体包括：根据确定的深海相沉积岩区，进行1:2.5万地球化学测量，利用样点分布力求最大限度控制水域；

其中，采样密度控制在20-24点/km²，测试的数据利用GeoExplor和Mapgis6.7的软件制作Mn的单元素异常图，进行评序；并进行初步分类，初步选择元素峰值高、梯度大、浓度大、浓度分布、浓集中心明显、套合良好、分带规律性强的异常圈定找矿靶区，并进行靶区分类。

3.根据权利要求1所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，步骤3)所述槽探具体操作为：槽探具体布置在地表第四系覆盖厚度≤3m的矿化地段，垂直于地层展布方向布置，且槽底宽≥0.5m，深度≤3m，揭露新鲜基岩0.3-0.5m，以清楚观察产状为原则。

4.根据权利要求3所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，还包括：化学样槽：所述化学样槽布置在槽壁和槽底的结合处，并在实地对化学样槽画出，且标注样号，以刻槽法采样。

5.根据权利要求4所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，所述化学样槽规格为10*5cm，所述采样的样品重量误差率不得高于10％，且按2-5m间距采岩石样全槽控制。

6.根据权利要求2-5任一所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，步骤4)所述成矿预测具体包括：

41)确定含锰岩系的空间展布方向和规律；

42)电磁法剖面测量：在地表开展1:1万广域电磁法剖面测量，测点观测在场源AB垂直平分线两侧30°角扇形范围内进行。

7.根据权利要求6所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，步骤42)所述测量结果数据，进行去噪处理和静态校正，最终进行资料反演，反演采用GMES3DI软件，反演参数选择0.1分辨率。

8.根据权利要求6所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，步骤5)所述钻探施工方法采用大口径定向钻进，终孔口径≥75mm。

9.根据权利要求8所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，步骤5)所述钻探采样是沿岩心或矿心长轴方向及矿化均匀性将其劈成两半，一半为基本分析样进行加工化验，一半留存。

10.根据权利要求9所述的一种海相沉积型锰矿勘查方法，其特征在于，步骤5)所述钻探采样过程中，矿化带、重要标志层以及矿层与顶板交界处以上，矿层与底板交界处以下各5m的范围内的岩层，平均采取率≥85％；围岩岩心的分层采取率≥80％。

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