CN114814978B - 一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，属于稀有金属矿产勘查技术领域，解决了现有钨锡矿勘查方法无法快速、准确勘查深部钨锡矿的问题。基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，在花岗岩控制的目标勘探区内，纵向上由浅至深划分多个连续深度尺度范围，基于目标勘探区内浅层深度尺度的成矿信息，依次查找下一深度尺度范围内的重点勘探区，直至勘探出深部尺度的钨锡矿靶区。本发明能够高效、准确、低成本地勘查出深部钨锡矿。

Description

一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法

技术领域

本发明涉及稀有金属矿产勘查技术领域，尤其涉及一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法。

背景技术

随着高端制造业和战略新兴产业的发展，对稀有金属矿产资源的需求与日俱增，再次掀起了全球范围内稀有金属矿产勘查的热潮。以钨、锡、锂、铍、铌、钽、铷、铯为代表的稀有金属矿床主要产出于陆内和大陆边缘的花岗岩区，如北美、西澳、欧洲海西造山带、南美安第斯山脉、东南亚和中国华南地区，中国华南地区是全球最重要的钨锡矿产资源基地，使得钨锡成为中国优势的战略性矿产资源。

传统钨锡矿勘探方法多集中在浅层勘探，如中国华南地区的钨锡矿床多为浅层，历经百余年规模化开发，浅层优质钨锡矿床资源已消耗殆尽，勘查深部隐伏矿体已成为勘查热点及趋势。当前，勘查深部矿体包括以下理论和方法：地质分析(构造体系、地质建造、矿田构造、隐伏侵入体等)；矿床学理论(成因模式、找矿模型等)；数学地质(统计预测、综合信息、地质异常等)；地球化学找矿(构造地球化学、原生矿晕、次生矿晕、离子态分布模式)；地球物理找矿(层析成像、地电提取、物探填图等)；矿物学方法(矿物标型、蚀变矿物等)；遥感地质找矿等。

然而，现有浅部钨锡矿勘查多采用“地质+重砂+化探+坑探”的技术组合，不能够满足深部钨锡矿体勘查需求，而钻探往往会漏掉产状与钻孔平行的陡立矿脉。一些深部勘查方法多停留在理论研究阶段或试验阶段，没有实际应用成功案例，而且实际勘探中往往采用单一手段进行深部钨锡矿体的勘查，如在目标勘探区采用地球物理或者勘探钻孔的找矿手段探测深部钨锡矿体，需要在整个目标勘探区进行平铺式勘探，勘探区面积大，需要布置大量勘探线，导致成本高昂；而且采用单一勘探手段的盲目，导致勘探结果准确性也并不高，且勘探效率低下。因此，急需提供一种能够高效、准确、低成本的钨锡矿勘探方法。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，用以解决现有钨锡矿勘查方法无法快速、准确勘查深部钨锡矿的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，在花岗岩控制的目标勘探区内，纵向上由浅至深划分多个连续深度尺度范围，基于目标勘探区内浅层深度尺度的成矿信息，依次查找下一深度尺度范围内的重点勘探区，直至勘探出深部尺度的钨锡矿靶区。

进一步地，所述多个连续深度尺度范围包括由浅至深的第一尺度范围、第二尺度范围和第三尺度范围。

进一步地，所述勘探方法包括：

步骤一：在第一尺度范围内进行控矿构造填图与地球化学异常信息提取，确定地化异常区和控矿断裂的耦合区；

步骤二：在第二尺度范围内，根据地化异常区和控矿断裂的耦合区的矿体延展信息，追索钨锡矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及确定控矿断裂信息，对比矿化区控矿要素、确定第三尺度范围的中深部勘探区；

步骤三：在第三尺度范围内，部署重力、磁法、电磁法工程，探测第三尺度范围内控矿断裂的延展、深部隐伏岩体的形态、深部厚大矿化体的异常，圈定出花岗岩区第三尺度范围的钨锡矿靶区。

进一步地，步骤一包括：在目标勘探区内开展控矿构造专项填图、提取区域地球化学异常信息，得到目标勘探区内有利化探异常和控矿构造耦合区；在目标勘探区内有利化探异常和控矿构造耦合区，开展大比例尺地质与地球化学测量，从地质构造和地球化学两个方面，确定目标勘探区第一尺度范围内的地化异常区和控矿断裂的耦合区。

进一步地，步骤一中，通过所述控矿构造填图获取目标勘探区内的区域断裂信息和次级断裂信息，推断隐伏岩体的位置和侵入方位，通过次级断裂测量获得控制脉状矿体展布的总体产状规律，确定目标勘探区第一尺度范围内控矿断裂区，绘制区域控岩和控矿构造特征分布图，确定目标勘探区第一尺度范围内矿化预测区。

进一步地，根据次级断裂内充填脉状矿体控制脉状矿体展布的产状规律，确定深部隐伏岩体的位置：若脉状矿体沿着一个走向，脉体顺层发育，不可见侵入岩体；若发育的两组脉状矿体共轭，深部很可能存在配套岩体侵入的侵入构造，再通过侵入构造的力学分析结果，确定深部隐伏岩体的位置。

进一步地，在步骤一中，基于提取的目标勘探区内地球化学异常信息，确定目标勘探区内金属元素浓度异常区，在所述区域控岩和控矿构造特征分布图的基础上绘制金属元素浓度异常分布图；

基于所述金属元素浓度异常分布图进行金属元素浓度异常分布区与区域控岩和控矿构造特征的空间关系度对比，获得地表矿化异常的走向、地表矿化带的收敛或发散形态，以初步圈定目标勘探区第一尺度范围内的矿化中心。

进一步地，在目标勘探区内开展区域地球化学测量，确定不同地质单元成矿元素背景，开展1:5万水系沉积物测量提取成矿元素次生晕信息选区，开展1:2.5万土壤扫面获取目标勘探区内金属元素浓度异常远景区。

进一步地，通过目标勘探区内金属元素浓度异常分布区与区域控岩和控矿构造特征进行空间关系度对比，获得地表矿化异常的走向、地表矿化带的收敛或发散形态，初步圈定目标勘探区第一尺度范围内可能的矿化中心。

进一步地，在步骤一中，还包括：在目标勘探区进行汞气测量，以捕捉深部隐伏断裂信息，与地质构造测量相结合，判断深部控矿断裂的位置和性质，根据汞气曲线异常形态特征，定性判断隐伏控矿断裂规模大小、产状以及控矿断裂是否向深部延展；若控矿断裂向深部延伸，则指示第二尺度范围内存在断裂。

在步骤一中，还包括：在矿区尺度开展大比例尺地质与地球化学测量，圈定矿区尺度成矿元素浓度异常靶区，结合地表矿化异常的走向、地表矿化带的收敛或发散形态趋势与异常靶区耦合的长轴方向，垂直布置勘查间距若干条1:5千或1:2千地质-土壤或岩石-汞气地球化学剖面测量，定位隐伏矿化体和深部控矿断裂的位置，进一步判断次级控脉裂隙带密集区、矿化体走向，收敛或发散方向，圈定目标勘探区第一尺度范围内矿化中心。

进一步地，步骤二包括：在步骤一中确定的矿化预测区部署实施钻探工程，获取第二尺度范围的矿化体信息和控矿构造信息，开展钻探工程或坑探工程揭露地质体的原生晕地球化学测量；基于第二尺度范围内矿化体信息和控矿构造信息，探测第二尺度范围的矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及控矿断裂向深部的进一步延展方位，圈定平面上第三尺度的中深部勘探区。

进一步地，在步骤一确定的矿化预测区部署实施钻探工程时，勘探线沿垂直矿化带走向部署，部署与水平面成60°～75°的斜孔钻探；并对岩心进行轴心夹角统计、矿化脉上下盘蚀变分带观测。

进一步地，基于步骤一确定的矿化预测区部署实施的钻探或坑道工程开展原生晕地球化学测量，利用统计学方法确定异常下限和异常级次分带，而后开展纵向、轴向原生晕地球化学分带，基于原生晕地球化学分带结果获取深部是否发育隐伏成矿岩体、隐伏成矿岩体方向以及成矿热液运移方位和深部隐伏成矿岩体侵位方向。

进一步地，步骤三包括：基于步骤一和步骤二中揭露的矿化体信息、原生晕地球化学信息和控矿构造信息，开展以下工作：部署重、磁、电磁法联合剖面，以探测勘探区尺度深部地质结构；在目标勘探区的重点预测区部署重力和磁法面积型测量，探测矿区范围内的深部控矿断裂的延展、深部隐伏岩体的形态、深部厚大矿化体的异常，圈定钨锡矿靶区；在第三尺度深度范围内部署钻探工程，揭露中深层花岗岩体空间展布特征，完成花岗岩区深部钨锡矿的勘探。

进一步地，所述多个连续深度尺度范围还包括第四尺度范围，第四尺度范围深于第三尺度范围；

所述花岗岩区钨锡矿勘探方法还包括步骤四：结合地震探测与音频大地电磁测深探测手段，在第四尺度范围内获取深部钨锡矿靶区范围内的深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息；基于所述深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息预测并圈定深部钨锡矿靶区外围的潜在成矿靶区。

进一步地，所述第一尺度范围为0～100m、第二尺度范围为100～500m、第三尺度范围为500～1500m、第四尺度范围大于1500m。

与现有技术相比，本发明提供的基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，以深部纵向延伸探测为主线，在目标勘探区内，在纵向上划分为多个深度尺度范围，在不同深度尺度范围内采用不同的勘探手段组合逐级由浅至深进行勘探，由浅至深的勘查过程中，平面上靶区范围逐渐缩小，直至准确勘查出深部花岗岩体的空间展布特征，从而实现花岗岩区深部钨锡矿的勘查，勘查效率高，成本低，尤其对于前期勘探程度低、几百甚至上千平方公里大范围勘查，效果显著。

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为本发明提供的基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法操作流程图；

图2为实际工程案例中九龙脑矿田北部I-I剖面重、磁、电联合反演结果综合对比图。

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

与岩浆岩有关的钨锡矿床，成矿流体一般是通过花岗岩浆出溶作用形成，花岗岩为成矿地质体，并且主要的矿石矿物分布在成矿花岗岩体的内外接触带或者在围绕岩体的一定范围内。基于上述理论，寻找深部隐伏花岗岩体及相关勘查标志是勘查深部钨锡矿的直接、有效手段。

本发明的一个具体实施例，公开了一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，在花岗岩控制的目标勘探区内，纵向上由浅至深划分多个连续深度尺度范围；基于目标勘探区内浅层深度尺度的成矿信息，依次查找下一深度尺度范围内的重点勘探区，直至勘探出深部尺度的钨锡矿靶区。

示例性的，在目标勘探区的纵向上，由浅至深划分四个连续深度尺度范围，具体的：第一尺度范围为0～100m、第二尺度范围为100～500m、第三尺度范围为500～1500m、第四尺寸范围为大于1500m。

以勘探深度不超过1500m为例，由浅至深包括3个连续深度尺度范围，所述勘探方法操作流程图，参见图1，包括如下步骤：

步骤一：在第一尺度范围内进行控矿构造填图与地球化学异常信息提取，确定地化异常区和控矿断裂的耦合区；

步骤二：在第二尺度范围内，根据地化异常区和控矿断裂的耦合区的矿体延展信息，追索钨锡矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及确定控矿断裂信息，对比矿化区控矿要素、确定第三尺度范围的中深部勘探区；

步骤三：在第三尺度范围的中深部勘探区内，部署重力、磁法、电磁法工程，探测第三尺度范围内控矿断裂的延展、深部隐伏岩体的形态、深部厚大矿化体的异常，圈定深部钨锡矿靶区，完成花岗岩区第三尺度范围的深部钨锡矿的勘探。

与现有技术相比，本实施例提供的基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，以深部纵向延伸探测为主线，在目标勘探区内，在纵向上划分为多个深度尺度范围，在不同深度尺度范围内采用不同的勘探手段组合逐级由浅至深进行勘探，与此同时，由浅至深的勘查过程中，平面上靶区范围逐渐缩小，直至准确勘查出深部花岗岩体的空间展布特征，从而实现花岗岩区深部钨锡矿的勘查，勘查效率高，成本低。本实施例的勘探方法克服了现有方法采用地毯式全面布置物探勘探线导致的勘探成本高昂、效率低且难以精确圈定深部钨锡矿的问题，尤其对于前期勘探程度低、几百甚至上千平方公里大范围勘查，效果显著。

在步骤一中，首先在目标勘探区内已有地质构造信息基础上，开展控矿构造专项填图、提取区域地球化学异常信息，得到目标勘探区内最有利化探异常和控矿构造耦合区；其次，在目标勘探区内显示的最有利化探异常和控矿构造耦合区，开展大比例尺地质与地球化学测量，从地质构造和地球化学两个方面，确定目标勘探区第一尺度范围内的地化异常区和控矿断裂的耦合区。也就是说，在目标勘探区内已有地质构造信息基础上，开展三项工作，工作S11是控矿构造专项填图，工作S12是区域地球化学异常信息提取，工作S13是在工作S11和工作S12显示的最有利化探异常和控矿构造耦合区，开展大比例尺地质与地球化学测量工作，从地质构造和地球化学两个方面，确定目标勘探区第一尺度范围内的地化异常区和控矿断裂的耦合区。

工作S11、控矿构造专项填图，具体步骤如下：

通过控矿构造填图获取目标勘探区内的区域断裂信息和次级断裂信息，基于区域断裂测量推断隐伏岩体的位置和侵入方位，通过次级断裂测量获得控制脉状矿体展布的总体产状规律，绘制区域控岩和控矿构造特征分布图，确定目标勘探区第一尺度范围内矿化预测区。具体如下：

S111、通过区域断裂测量，获得控矿构造与岩体对应关系，捕捉构造交汇部现有的和深部可能存在的隐伏控矿岩体位置；隐伏岩体的空间展布控制规律为：区域性主断裂构造构成岩浆通道，区域性两组主断裂构造交汇部控制岩体侵入，从而获得矿体空间展布信息。

S112、次级断裂往往是岩体侵入前的先成断裂，通过次级断裂测量，获得隐伏矿体的展布规律：由于矿体深部延展有限，次级断裂控制矿体走向，通过次级断裂测量获得矿体产状总体规律。示例性的，次级断裂内充填脉状矿体，控制脉状矿体展布的总体产状规律如下：脉状矿体可以沿着一个走向，或者，两组脉状矿体共轭。若脉状矿体沿着一个走向，说明脉体顺层发育，不可见侵入岩体；若两组脉状矿体共轭，深部很可能存在配套岩体侵入的侵入构造，再通过侵入构造的力学分析结果，确定深部隐伏岩体的位置。

工作S12、区域地球化学综合异常信息提取，具体步骤如下：

首先，在目标勘探区内开展小比例尺、多方法区域地球化学测量，网格与剖面式布置相结合，岩石地球化学采样测试分析确定不同地质单元成矿元素背景，1:5万水系沉积物测量提取成矿元素次生晕信息选区，1:2.5万土壤扫面获取目标勘探区内金属元素浓度异常远景区，根据揭示的异常信息圈定勘探区内可能的矿化中心，例如中、低、高温异常相互叠加指示深部存在隐伏岩体，围绕岩体内、外接触带成矿元素具中高温到低温分带特征。然后，在区域控岩和控矿构造特征分布图的基础上绘制金属元素浓度异常分布图，通过目标勘探区内金属元素浓度异常分布区与区域控岩和控矿构造特征进行空间关系度对比，大体获得地表矿化异常的走向、地表矿化带的收敛或发散形态，初步圈定目标勘探区第一尺度范围内可能的矿化中心。

其次，在目标勘探区进行不同比例尺汞气测量，以捕捉深部隐伏断裂信息，与地质构造测量相结合，定位深部控矿断裂的位置，根据汞气曲线异常形态(如尖窄、圆宽、双峰、多峰)特征，定性判断隐伏控矿断裂规模大小、产状，以及控矿断裂是否向深部延展，若控矿断裂向深部延伸，则指示第二尺度范围内存在断裂。

本实施例中，区域地球化学测量包括土壤地球化学、岩石地球化学和水系地球化学测量，通过成矿元素浓度信息提取，获得金属元素浓度异常区。示例性的，若Cu、Zn、Ag、Au、As、Sb高背景值出现在岩体外围由强→弱向外扩散，Sb元素由弱→强向外延展。若表现为高温元素组合向中低温元素组合过渡趋势(W、Sn、Mo、Bi、Be元素组合→Sn、Cu、Zn、Pb、Ag组合元素→Au、As、Sb组合元素)，同时复杂元素异常组合内又叠加、套合多个高温→中低温元素组合分带且浓集中心明显，指示剖面上深部可能存在多个隐伏花岗岩突导致高中低温元素呈现出多个异常中心的叠加分带特征。

锡矿成矿元素在不同地层单元、岩石类型和热液蚀变作用中富集、贫化程度以及富贫趋势具有一定规律、选择性。基于锡矿成矿元素的成矿规律圈定成矿中心。

就元素性质而言：与中酸性花岗岩成矿有关的元素W、Sn、Ag、Pb、Mo、Bi、Li、Be、As相对较富集(富集系数K>1)，Cu、Zn元素局部富集、局部亏损，基性及低温元素Ni、Co、Au、Sb总体表现为亏损(富集系数K<1)。

就地层单元(系、组)而言：

1)W、Sn、Ag、Pb强烈富集元素(K>3)不仅新元古代、早古代基底地层富集，晚古生代泥盆、石炭系盖层也较富集，与W元素相伴生的Mo、Bi、Li、Be等元素富集、贫化趋势与W元素具有同步性。

2)AnZ、Z、

等前泥盆系地层以赋W、Pb、Ag、As、REE、Nb、Ta等金属元素为主，Sn、Mo、Bi等元素次之，而D、C等晚古生代地层则以赋W、Sn、Pb、Zn元素为主，其它较差。

3)W、Ag、Sn、Pb主要成矿元素在基底建造平均含量高于盖层，呈现出随着地层时代变新含量有逐渐降低的趋势。

本实施例中，在目标勘探区进行不同比例尺汞气测量时，在目标勘探区布置汞气测量线，根据供气测量值绘制汞气测量剖面，深部隐伏断裂与汞气异常峰值的位置相对应，也就是说，汞气测量剖面上汞气量高值异常与已知、隐伏的断裂构造具有较好对应关系，对矿田浮土覆盖区内具有一定规模隐伏断裂构造具有间接探测作用。由于壤中汞气汞异常的形成主要与断裂构造或具构造性质异常结构面的规模大小、活动程度，倾向、倾角，以及破碎带宽度、充填物的透气性等性质有关，汞气测量剖面上的汞气异常曲线的不同形态，指示汞气异常峰值与隐伏断裂的关系如下：

尖窄单峰异常：这类异常多为近乎直立的规模较小断裂构造所致，埋深较浅；另一种可能是虽然断裂规模较小，埋深较大，但覆盖层的孔隙度较大，有利于汞气的扩散对流，也形成较明显的单峰。

圆宽单峰异常：这类异常为规模较大的断裂构造引起，其埋深较大，产状较陡。

双峰异常：这类异常为斜倾的断裂构造引起，其规模中等，主峰为断层处，次级峰对应断裂构造上盘。

多峰异常：这类异常多为斜倾的深大断裂带所致，在主断裂的上盘发育次级裂隙或浅表的次级小裂隙发育。主峰为主断裂对应的位置，次级峰的倾斜方向为断裂的倾斜方向。

工作S13、大比例尺地质与地球化学测量，具体步骤如下：

在矿区尺度开展大比例尺不同方法地质与地球化学测量，1:1万土壤扫面解译工作S12获取目标异常区，圈定矿区尺度成矿元素浓度异常靶区，结合工作S12获取地表矿化异常的走向、地表矿化带的收敛或发散形态趋势与异常靶区耦合的长轴方向，垂直布置勘查间距若干条1:5千或1:2千地质-土壤或岩石-汞气地球化学剖面测量，定位隐伏矿化体和深部控矿断裂的位置，进一步判断次级控脉裂隙带密集区、矿化体走向，收敛或发散方向，圈定目标勘探区第一尺度范围内矿化中心。

在步骤二中，在步骤一中获得的地化异常区与控矿断裂的耦合区，尤其是次级控脉裂隙带密集区，判断其应力和异常收敛方向，部署勘探工程(钻探或坑探)，获取第二尺度范围(100～500m)的地质矿化信息，针对工程揭露矿化信息，开展原生晕地球化学测量，基于第二尺度范围内地球化学信息和构造信息，探测第二尺度范围内垂向上的矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及控矿断裂向深部的进一步延展方位。进而与步骤一结合部署下一步勘探线位置，并作为平面上圈定第三尺度的中深部勘探区的依据。工作S21、勘探工程部署，具体步骤如下：

在步骤一确定的矿化预测区部署实施钻探工程，勘探线沿垂直矿化带走向部署，鉴于石英脉型钨矿体产状多近陡立状，部署与水平面成60°～75°的斜孔钻探，根据矿化脉体水平间距和钻探进尺过程中揭露矿体情况，动态跟进，实施钻探深度在300～500m。对钻探获取岩心进行轴心夹角统计、矿化脉上下盘蚀变分带观测，为下一步钻孔原生晕测量工作做准备。

工作S22、原生晕地球化学测量，具体步骤如下：

基于步骤一确定的矿化预测区部署实施的钻探或坑道工程开展原生晕地球化学测量，首先利用统计学方法确定异常下限和异常级次分带，而后开展纵向、轴(垂)向原生晕地球化学分带研究，具体工作方法如下：

S221、纵向原生晕地球化学分带：沿矿化体走向垂直勘探线方向按5-10m间距系统采样测试分析，绘制原生晕纵向含量变化曲线，W/Ta、W/Nb、LREE/HREE先升后降，Ba/Sr先降后升，Ta/Nb总体降低，Pb/Zn总体升高，指示隐伏成矿岩体方向。

S222、垂向原生晕地球化学分带：沿矿化体垂向不同标高等距系统采样测试分析，绘制原生晕垂向含量变化曲线，F、As、Ba、B、Pb、Li、Sc等“帽”异常指示深部盲矿体，Sn富集指示仍位于矿带上部，Cu、Ag、Zn、Cd与W同消长指示矿体出露，Li、Be、Zr、Hf、Rb、Ga、Cs、Nb、Ta、Th、U、Y、Na、K等主要富集指示矿体已遭受剥蚀。

S223、轴向原生晕地球化学分带：选择连续性较好、脉幅稳定的矿脉带，以勘探线为采样基线，采集不同中段沿矿脉带走向以勘探线与矿脉带交点为基准点前后刻线1米混合组合样品测试分析，绘制原生晕轴向含量变化等值线分布图，确定矿前、矿中和矿尾元素空间分布特征，As、F、Hg、B、Pb、Sb、Ba、Li、Sc、Co矿前元素异常指示矿脉带体头部，Sn、Cu、Ag、Zn矿中元素异常指示矿脉带体中部，Nb、Be、Ta、Mo矿尾晕异常，指示矿脉带体中部已遭受剥蚀，前尾晕叠加，指示深部盲矿体发育，前缘晕、近矿晕和尾晕元素异常中心连续、稳定下移方向指示成矿热液运移方位和深部隐伏成矿岩体侵位方向。

基于第二尺度范围内地球化学信息和构造信息，探测第二尺度范围内垂向上的矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及控矿断裂向深部的进一步延展方位，圈定第三尺度的中深部勘探区。

工作S23、物探工程部署，具体步骤如下：

步骤一圈定的矿化预测区经步骤二的工作S21验证，结合步骤二中工作S22联合判定整个勘查区(一般为矿田尺度)控矿构造形迹和成矿岩浆岩属性。以此为依据，部署可充分揭露第三尺度控矿构造和成矿岩浆岩深部延展的物探工程，如在淘锡坑-九龙脑矿田部署近南北向地球物理重、磁、电法综合探测骨干剖面，目的是揭示整个矿田0～2km左右深部地质结构。在重点预测区和外围，部署开展高精度重力和磁法面积性测量，目的是探测重点预测区深部岩体形态和可能存在的环状异常。

通过在第一步获得的地化异常区和控矿断裂的耦合区，开展勘探工程(钻孔或坑道)，对采集的样品进行地区化学测试，或者，实施原生晕地球化学测量，通过第二尺度范围内的地球化学信息能够探测出垂向上的矿化中心以及推断成矿热液的运移方位；基于勘探工程(钻探和坑道)揭露的第二尺度范围内的构造信息，进行构造填图、控矿裂隙产状测量、力学性质统计分析，并将获得的裂隙产状及力学信息等绘制在步骤一中绘制的相关地质图上，获得控矿断裂的应力性质信息，取得控矿断裂向深部的进一步延展方位。控矿断裂向深部的进一步延展方位指示更深的第三尺度范围内发育断裂，第三尺度范围的中深部可能存在隐伏矿体，因此，基于步骤二中获取的上述信息在平面上圈定出第三尺度范围的中深部勘探区。

步骤三中，在步骤一和步骤二圈定地表浅部异常区、且通过勘探工程验证了矿化线索的前提下，在已有矿田或多个相邻矿化异常区范围内，部署500～1500m深度范围内勘查，以获得深部隐伏岩体的三维立体勘探结果。具体的，基于步骤一和步骤二中揭露的一处或多处矿化区，开展以下三方面工作：

工作S31：在揭露的矿化区部署重、磁、电磁法联合剖面，以探测勘探区第三尺度深部地质结构，包括控岩构造、控矿地层和控矿主断裂构造的深部伸展，以及区内大型隐伏岩体总体形态。具体步骤如下：

S311、搜集勘探区以往地质、地球物理资料，对勘探区开展实地野外踏勘，在详细了解勘探区地形、地貌及地质情况的基础上，合理部署联合剖面的位置，以期达到最佳的勘探地质效果。

S312、开展重力、磁测、电磁法联合剖面数据采集，确保野外数据采集质量，在初步数据处理的基础上，针对异常地段进行数据采集加密，获得较为详细的剖面地球物理异常形态。

S313、开展重、磁、电数据资料的地球物理联合反演，紧密结合地质、地球化学等资料，对综合地球物理异常进行解释推断，以了解勘探区深部地质结构，圈定具有下一步地质找矿工作远景的重点预测区。

工作S32：在目标勘探区的重点预测区部署重力和磁法面积型测量，探测矿区范围内的深部控矿断裂的延展、深部隐伏岩体的形态(如岩凸)、深部厚大矿化体的异常，圈定深部钨锡矿靶区。具体步骤如下：

S321、依据勘探区地球物理联合剖面解释成果，结合地质资料，选定步骤一、步骤二圈定的重点预测区部署大比例尺重力和磁法面积性测量，示例性的，重力1:2.5万，高精度磁测1:1万。

S322、开展重磁面积性工作野外数据采集，避开干扰源，确保数据采集质量。在初步数据处理的基础上，针对异常地段进行数据采集加密，获得真实可靠的重磁异常等值线图。

S323、开展重磁三维联合反演，紧密结合地质、钻探等资料，对重磁异常进行推断解释，了解深部隐伏岩体的地下空间展布特征和深部地质构造，圈定深部隐伏成矿靶区，为后续地质找矿工作提供翔实的地球物理信息。

步骤三中，采用重力、磁法、电磁法联合勘探的手段获得深部隐伏岩体的三维立体勘探结果。在骤二圈定的中深部勘探区范围内部署电磁剖面，电磁法(AMT)勘探有深度概念，能够对地下磁性异常体、电阻率异常有显示，因此，根据电磁剖面上异常显示，确定区内隐伏矿体的深度信息。在步骤一和步骤二中显示的异常区，部署重磁面积测量，重磁测量区域的形状可以是不规则状，如长方、菱形、马蹄形。由于重力测量，无深度概念，根据岩石的密度差异，引起面上异常，获得平面上二维尺度隐伏岩体可能存在的位置；磁法测量，反应深部磁性异常体，也可以反应隐伏花岗岩体与地层接触带位置，可能存在的面状或环状异常，可以获得可能存在的云英岩型矿化或矽卡岩型矿化，并与电磁法剖面相互验证，保证勘探结果准确性。

在进行重力测量和磁法测量时，在步骤二圈定的第三尺度范围的中深部勘探区部署多条物探剖面，每条物探剖面上重力探测线与磁法探测线的部署位置重合，剖面线部署原则是垂直于第一尺度范围和第二尺度范围获得的矿化带走向，形成勘探剖面。可选的，物探测点的点距40m，物探测线的线距80m，可根据第一尺度范围和第二尺度范围探测获得的矿化体之间的间距和可能的矿体厚度，来进行调整和加密。

进一步地，对勘探区进行1∶20万布格重力异常和1∶5万航磁异常(数字化得到)进行处理和转换。重力数据处理包括重力异常垂向一阶导数计算、重力异常NVDR-THDR计算；磁测数据的处理包括磁测数据化极处理和化极磁力异常垂向一阶导数计算。根据本勘探区的重磁物性特征，利用上述处理过的重力成果数据有效识别出花岗岩和断裂构造。

工作S33：建立地质与地球物理勘查模型，实施中深层控制性钻探工程，通过在第三尺度深度范围(500～1500m)内部署钻探工程，揭露中深层花岗岩体空间展布特征，完成花岗岩区深部钨锡矿的勘探。具体步骤如下：

S331、在步骤一和步骤二基础上，建立勘探区地质构造模型。勘探区地质构造模型包括主要地层、岩浆岩和区域断裂的空间展布，以此根据各类控矿要素梳理出第三尺度深度范围的有利矿化体预测区位置。

S332、对步骤三的工作S31和工作S32获取的探测结果进行解译，获得勘查区1500m以浅地层、构造、岩浆岩空间结构关系，在步骤一和步骤二工作建立的地质构造模型基础上，建立勘查区第三尺度三维结构模型。

S333、总结梳理步骤一至步骤三中指示花岗岩区钨锡矿化的各类地质、地球化学和地球物理勘探标志，建立钨锡勘查区地质与地球物理勘查模型。

实施例2

由于花岗岩隐伏矿体是岩浆由地层深部通过断裂引入地层浅层或地表。然而，地层深部尤其接近浅部地壳的地质构造十分复杂，深部断裂的大小、延展方向将直接影响花岗岩体的规模和空间位置。现有寻找深部隐伏矿体的方法，仅是利用单一物探手段勘查当前勘探区内地层深部隐伏的花岗岩体，地质工作者也根本没有意识到，距离当前已存在隐伏花岗岩体的更远区域，可能因地层深部存在深大断裂，将当前区域内岩浆房的岩浆引出至外围区域，也就是说，同一个岩浆房，会因多条深大断裂在平面空间上形成多个隐伏矿体，当前已查明有隐伏花岗岩体区域的外围也可能存在隐伏矿体。

基于此，本实施例在实施例1的基础上，公开了一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，进一步勘探更深的第四尺度范围(＞1500m)。也就是说，本实施例的基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，包括实施例1的步骤一至步骤三，还包括步骤四：

结合地震探测与音频大地电磁测深(AMT)探测手段，在第四尺度范围内获取深部钨锡矿靶区范围内的深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息，并基于深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息预测并圈定深部钨锡矿靶区外围的潜在成矿靶区。

实施步骤四时，在步骤三中查明的深部钨锡矿靶区范围内，布置地震剖面与AMT探测剖面，利用地震探测与音频大地电磁测深探测获取深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息，将获取的信息绘制在地层剖面上，基于深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息进行区域成矿规律和区域成矿预测，寻找深部岩体和构造的影响区，预测当前勘探区外围的潜在成矿靶区。示例性的，若某一条深大断裂与深部岩浆房位置连通，深大断裂构成岩浆涌向浅层地层的通道，若根据深大断裂信息判定该条深大断裂向浅层延伸方向，并远离当前已查明的深部钨锡矿靶区，则历史时期深部岩浆房内的岩浆会沿着此深大断裂涌入浅层地层，在深大断裂延展的远方，还可能发育隐伏矿体，故根据深大断裂的信息预测深大断裂延展方向及长度，能够预测并圈定当前勘探区外围的潜在成矿靶区。

若在圈定的潜在成矿靶区发育地球化学异常和控矿断裂，则执行步骤一至步骤三的勘查工作，由浅入深的进行勘探工作，查找该潜在成矿靶区内发育的深部隐伏岩体。

与现有技术相比，本实施例提供的基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，以查明的钨锡矿靶区为中心，通过对更深的第四尺度范围内(＞1500m)地层的探测，实现已查明靶区外围潜在成矿靶区的预测，有效避免在新勘探区盲目实施多种勘探手段，导致找矿成功率低、效率低以及成本高；本实施例具体通过对查明的深部钨锡矿靶区进行地震探测与音频大地电磁测深探测，查明第四尺度范围内(＞1500m)深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息，并能够基于深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息圈定深部钨锡矿靶区外围的潜在成矿靶区，找矿成功率高、效率高、成本低。

实际工程案例

选取九龙脑矿田内碧坑-长流坑这一范围作为平面上大尺度的勘查区，在横向上进行区域地质调查，探明勘查区地表出露岩性，通过岩性变化探明断裂构造分布，并以此绘制断裂构造地质图。在获得大范围横向上的区域地质图后，在岩性变化明显且构造变化突出的部位选取剖面，即选取九龙脑矿田北部I-I剖面进行纵向上的多深度尺度的花岗岩体勘探。首先，在第一尺度范围(0-100m)内对I-I剖面进行区域地质调查和圈定的不同位置的土壤岩石采样，完成区域内控矿构造探测以及地球化学实验并进行地球化学的异常信息提取，确定地化异常区和控矿断裂的耦合区。其次，在获得构造展布以及地球化学数据异常后，在第二尺度范围(100-500m)内探测地化异常区和控矿断裂的耦合区在垂向上的矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及确定控矿断裂信息，在平面上圈定出第三尺度范围的中深部勘探区；在第三尺度(500-1500m)范围内布置重力、磁法、电磁法工程，获得矿田北部I-I剖面重、磁、电联合反演结果综合对比图，如图2所示，以此探测第三尺度范围内的控矿断裂的延展、深部隐伏岩体的形态、深部厚大矿化体的异常，圈定深部钨锡矿靶区，完成花岗岩区第三尺度范围的深部钨锡矿的勘探，并圈定出钨锡矿化中心。根据以上步骤并基于所述深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息预测并圈定深部钨锡矿靶区外围的潜在成矿靶区。

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 (3)

1.一种基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，其特征在于，在花岗岩控制的目标勘探区内，纵向上由浅至深划分多个连续深度尺度范围，基于目标勘探区内浅层深度尺度的成矿信息，依次查找下一深度尺度范围内的重点勘探区，直至勘探出深部尺度的钨锡矿靶区；

所述多个连续深度尺度范围包括由浅至深的第一尺度范围、第二尺度范围、第三尺度范围和第四尺度范围；所述第一尺度范围为0～100m、第二尺度范围为100～500m、第三尺度范围为500～1500m、第四尺度范围大于1500m；

所述勘探方法为：

步骤一：在第一尺度范围内进行控矿构造填图与地球化学异常信息提取，确定地化异常区和控矿断裂的耦合区；

步骤二：在第二尺度范围内，根据地化异常区和控矿断裂的耦合区的矿体延展信息，追索钨锡矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及确定控矿断裂信息，对比矿化区控矿要素、确定第三尺度范围的中深部勘探区；

步骤三：在第三尺度范围内，部署重力、磁法、电磁法工程，探测第三尺度范围内控矿断裂的延展、深部隐伏岩体的形态、深部厚大矿化体的异常，圈定第三尺度范围的钨锡矿靶区；

步骤四：结合地震探测与音频大地电磁测深探测手段，在第四尺度范围内获取钨锡矿靶区范围内的深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息；基于所述深部岩浆房位置、深大断裂及浅部地壳结构信息预测并圈定深部钨锡矿靶区外围的潜在成矿靶区；

步骤一中，通过控矿构造填图获取目标勘探区内的区域断裂信息和次级断裂信息，推断隐伏岩体的位置和侵入方位，通过次级断裂测量获得控制脉状矿体展布的总体产状规律，确定目标勘探区第一尺度范围内控矿断裂区，绘制区域控岩和控矿构造特征分布图，确定目标勘探区第一尺度范围内矿化预测区；

在步骤一中，基于提取的目标勘探区内地球化学异常信息，确定目标勘探区内金属元素浓度异常区，在所述区域控岩和控矿构造特征分布图的基础上绘制金属元素浓度异常分布图；基于所述金属元素浓度异常分布图进行金属元素浓度异常分布区与区域控岩和控矿构造特征的空间关系度对比，获得地表矿化异常的走向、地表矿化带的收敛或发散形态，以初步圈定目标勘探区第一尺度范围内的矿化中心；

在步骤一中，还包括：在目标勘探区进行汞气测量，以捕捉深部隐伏断裂信息，与地质构造测量相结合，判断深部控矿断裂的位置和性质，根据汞气曲线异常形态特征，定性判断隐伏控矿断裂规模大小、产状以及控矿断裂是否向深部延展；若控矿断裂向深部延伸，则指示第二尺度范围内存在断裂；

步骤二包括：在步骤一中确定的矿化预测区内的次级控脉裂隙带密集区部署实施钻探工程，获取第二尺度范围的矿化体信息和控矿构造信息，开展钻探工程或坑探工程揭露地质体的原生晕地球化学测量；基于第二尺度范围内矿化体信息和控矿构造信息，探测第二尺度范围的矿化中心、推断成矿热液的运移方位以及控矿断裂向深部的进一步延展方位，圈定平面上第三尺度的中深部勘探区。

2.根据权利要求1所述的基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，其特征在于，步骤一包括：在目标勘探区内开展控矿构造专项填图、提取区域地球化学异常信息，得到目标勘探区内有利化探异常和控矿构造耦合区；在目标勘探区内有利化探异常和控矿构造耦合区，开展大比例尺地质与地球化学测量，从地质构造和地球化学两个方面，确定目标勘探区第一尺度范围内的地化异常区和控矿断裂的耦合区。

3.根据权利要求2所述的基于多深度尺度的花岗岩区钨锡矿勘探方法，其特征在于，步骤三包括：

基于步骤一和步骤二中揭露的矿化体信息、原生晕地球化学信息和控矿构造信息，开展以下工作：

部署重、磁、电磁法联合剖面，以探测勘探区尺度深部地质结构；

在目标勘探区的重点预测区部署重力和磁法面积型测量，探测矿区范围内的深部控矿断裂的延展、深部隐伏岩体的形态、深部厚大矿化体的异常，圈定钨锡矿靶区；

在第三尺度深度范围内部署钻探工程，揭露中深层花岗岩体空间展布特征，完成花岗岩区深部钨锡矿的勘探。

Images