CN115586155B - 快速圈定脉状金矿床矿体及获得其指示标志指标的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速圈定脉状金矿床矿体及获得其指示标志指标的方法。其中，获得所述指示标志指标的方法包括：以金矿体为中心进行地表和钻孔采样，测试所得不同区域的采样岩石样品的金含量，并根据金含量进行矿化区或非矿化区的划分；将矿化区和非矿化区的每个采样岩石样品进行多次短波红外光谱测试，将得到的多个短波红外光谱进行数据优化，根据优化得到的短波红外光谱图确定采样岩石样品中的白云母族矿物，并根据其与矿化区域或非矿化区域的对应情况，确定所述指示标志指标。本发明可通过使用简单有效且经济的指示标志指标进行矿体分布位置的精确圈定，达到精确评估、高效利用金矿资源的目的。
Description
技术领域
本发明涉及圈定脉状金矿床矿体的方法的技术领域。
背景技术
脉状金矿床形成于中-上地壳，矿体形态和产状受脆-韧性剪切带控制，矿体在三维空间上多呈脉状，金以可见自然金或不可见晶格金的形式存在于硫化物等矿物中。这类矿床主要分布在前寒武纪克拉通和显生宙造山带中，已探明黄金资源量7～8万吨，是迄今为止全球最重要的黄金来源。
对于脉状金矿床而言，找到准确且有效的勘查指示标志对于该类型矿床的找矿勘查十分重要，直接影响到金矿的勘查方向。目前，对于脉状金矿床的勘查和矿体圈定主要通过全岩化探分析或者地球物理方法，但这些方法经常受到人类活动的干扰，存在很大的不确定性和多解性，影响勘探的效率与成本。因此，需要一些简单有效且经济的指标作为指示标志来预先评估矿体的大致范围或精确圈定矿体的分布，从而为脉状金矿的找矿勘查工作提供有效支撑，达到精确评估、高效利用金矿资源的目的。
白云母族矿物作为金矿床中广泛发育的热液蚀变矿物，是记录矿床热液过程的重要载体。因此，部分现有技术提出了在金矿区内以热液蚀变矿物特别是白云母矿物作为指示标志进行金矿化区的识别，但是白云母可以形成于多种地质环境中，因而有白云母的地区并不一定意味着该地区一定含有金矿体。此外，金矿中的白云母比较细小，一般用肉眼难以快速识别，因而需要利用简单高效的仪器(如国产CSD350A野外便携式光谱仪)在野外快速识别白云母族矿物。更为重要的是，针对金矿的找矿勘查至今还缺乏定量的指示标志，可以用来预先评估金矿石中金含量和圈定金矿体的大致范围，而且现有金矿勘查方法一般强调地表样品信息采集，而忽视勘探钻孔样品信息采集，导致难以对深部金矿体进行预测。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可以通过快速的光谱检测手段，直接从脉状金矿床矿区内获得指示标志物白云母族矿物的精准指示标志指标的方法，及根据所得指示标志指标进行脉状金矿床矿体快速圈定的方法。
为实现以上目的，本发明首先提供了一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法，其包括：
在已知金矿体分布的脉状金矿床矿区内，厘定其地层、侵入岩、断裂和蚀变分界，填绘矿区地质图，以查明金矿化与地层、侵入岩、断裂以及蚀变之间的关系，确定金矿体分布范围，得到指导采样进行的矿区地质图；
以金矿体为中心进行地表采样和钻孔采样，获得不同区域的地表采样岩石样品和钻孔采样岩石样品；
测试所得地表采样岩石样品和钻孔采样岩石样品的金含量，根据金含量将所得采样岩石样品所在的采样区域划分为矿化区或非矿化区；
将矿化区和非矿化区的采样岩石样品分别在清洗、晾晒后进行若干次短波红外光谱测试，获得同一采样岩石样品的多个短波红外光谱；
将同一采样岩石样品的所述多个短波红外光谱进行数据优化处理，得到该采样岩石样品的优化短波红外光谱图；
根据脉状金矿床中的热液云母族矿物短波红外光谱分布特征，从所得优化红外光谱图中筛选出在1900nm和2200nm有特征吸收峰的谱图，其对应的采样岩石样品为白云母族矿物；
根据白云母族矿物的优化短波红外光谱图中1900nm和2200nm吸收峰的峰位值与吸收深度值，及与其对应的矿化区域或非矿化区域情况，确定所述指示标志指标。
本发明的以上方法中，通过地表和钻孔采样，可以得到矿区样品的短波红外光谱特征在平面上和深度上的变化规律，对于深部金矿体的指示具有重要意义。
进一步的，上述一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法中，所述指示标志指标为：当白云母族矿物的优化短波红外光谱图中，在2200nm的吸收峰的峰位值>2210nm且IC值>1.2时，该白云母族矿物所在的区域对应为金矿化区域，当白云母矿物的优化短波红外光谱图中，在2200nm吸收峰的峰位值<2210nm且IC值<1.2时，该白云母族矿物所在区域为非金矿化区域。
其中，所述IC值为2200nm吸收峰的吸收深度与1900nm吸收峰的吸收深度的比值。
进一步的，上述一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法中，所述地表采样和钻孔采样的方法为：
通过穿过所述金矿体的两条呈十字形的路线采集地表样品，每条路线各5公里，平均每20米采集一个地表样品；通过已有的勘探钻孔采集钻孔样品，钻孔深度为200-400米，平均每20米采集一个钻孔样品。
进一步的，上述一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法中，所述金含量通过火试金法测试得到。
进一步的，上述一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法中，所述根据金含量将所得采样岩石样品所在的采样区域划分为矿化区或非矿化区包括：将金含量为大于1克/吨对应的采样区域划分为矿化区，将金含量为小于1克/吨对应的采样区域划分为非矿化区域。
进一步的，上述一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法中，所述短波红外光谱通过探测范围为1300-2500nm、光谱分辨率为7nm的野外便携式光谱仪获得，所述若干次为3～5次。
进一步的，上述一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法中，所述数据处理包括：将所述同一采样岩石样品的多个短波红外光谱的数据进行降噪平滑、包络线拟合、光谱背景剔除，其后进行曲线拟合，得到该采样岩石样品的拟合短波红外光谱，即所述优化短波红外光谱图。
本发明还公开了一种通过以上获得的指示标志指标快速圈定脉状金矿床矿体的方法，其包括：通过所述指示标志指标进行金矿化区域的确定。
进一步的，该方法包括：在脉状金矿床的矿区的不同空间位置处进行矿物样品采样，并详细记录所得矿物样品的三维空间信息；
将采样得到的每个样品清洗和晾晒后，进行3～5次短波红外光谱测试，将测试得到的多组数据进行所述数据处理，得到每个样品的所述优化短波红外光谱图，将该优化短波红外光谱图与白云母族矿物的短波红外光谱特征进行匹配，筛选出其中的白云母族矿物的优化短波红外光谱图，
观察所得白云母族矿物的优化短波红外光谱图，筛选出其中在2200nm吸收峰的峰位值大于2210nm、IC值大于1.2的谱图，其对应的白云母族矿物所在的采样区域即为金矿化区域。
其中，所述匹配包括：从每个样品的所述优化红外光谱图中筛选出在1900nm和2200nm有特征吸收峰的谱图，其对应的采样岩石样品为白云母族矿物。
进一步的，所述三维空间信息包括经度、纬度和高程。
本发明具备以下有益效果：
本发明可通过简单的短波红外光谱测试和数据处理，在确定出采样矿物中的白云母族矿物的同时，确定出白云母族矿物中可用于快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标，提高了脉状金矿床的找矿效率及准确性，同时解决了矿区周围深部与边部找矿难度大和效率低的难题。
本发明可通过使用简单有效且经济的指示标志指标进行矿体分布位置的精确圈定，达到精确评估，高效利用金矿资源的目的。
本发明可利用白云母族矿物的短波红外光谱的参数直接指示矿化的区域而达到更加精确的效果，极大地减少了如分析金的品位所需的化探工作，显著节约了人工和成本。
本发明根据得到的白云母族矿物的勘查指示标志指标，对脉状脉状金矿床深边部找矿提出前瞻性预测，为矿区的实际勘查工作提供指导。
本发明可以得到有效、精准的白云母族指示标志指标，通过该指示标志指标可进行金矿体的精准预测。
附图说明
图1为实施例1中得到的陕西老湾沟金矿矿区样品金含量与白云母族矿物2200nm吸收峰的峰位值和IC值对应图，从中可以看出，金含量大于1克/吨的样品，其2200nm吸收峰的峰位值大于2210nm，而且IC值大于1.2，可以很好地指示金矿化区。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例和附图，对本发明中的技术方案进行进一步地描述。以下所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。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，都应属于本发明保护的范围。
实施例1
根据以下过程进行脉状金矿床矿体指示标志指标的确定：
(1)在已知金矿体分布的陕西老湾沟金矿矿区，厘定其地层、侵入岩、断裂和蚀变分界，填绘矿区地质图，这样做的目的一方面是查明金矿体分布范围，另一方面查明金矿化与地层、侵入岩、断裂以及蚀变之间的关系；得到的矿区地质图主要用来进行步骤2的采样工作。
(2)根据步骤(1)得到的矿区地质图，在脉状金矿床矿区进行地表和钻孔采样，详细记录岩石样品的位置信息，具体采样方式为：通过穿过金矿体的两条呈十字形的路线采集地表样品，每条路线各5公里，平均每20米采集一个地表样品；钻孔样品则每20米采集一个钻孔样品，钻孔深度为200-400米，使得所采集的样品既含有金矿化和无金矿化，样品信息能够代表金矿区样品的大致情况；
(3)从采集的地表和钻孔样品每一个分取一半，用火试金法测试获得采集到的每一块样品的金含量，根据金含量划分出矿化区与非矿化区，其中，矿化区样品金含量大于1克/吨，非矿化区样品金含量小于1克/吨；
(4)清洗和晾晒剩余部分样品后，通过短波红外光谱测试仪对每个样品进行3-5次短波红外光谱测试，保证数据质量与稳定性；测试仪选择为CSD350A野外便携式光谱仪，测试系统为矿物光谱分析专家系统MSA，仪器探测范围为1300-2500nm，光谱分辨率为7nm，通过该测试仪可迅速有效而且无损地对含水矿物如白云母族矿物进行识别；
(5)将CSD350A野外便携式光谱仪测试得到的原始TXT数据导入TSG3软件中，通过降噪平滑、拟合包络线后剔除光谱背景，进行曲线拟合及与白云母族矿物匹配等步骤进行数据解译，根据白云母族矿物在1900nm和2200nm左右有特征吸收峰，识别出含有白云母族矿物的样品；
(6)根据步骤(5)得到的含有白云母族矿物的样品短波红外光谱数据，得到白云母族矿物1900nm和2200nm吸收峰的峰位值与吸收深度值，并根据2200nm吸收深度与1900nm吸收深度比值得到白云母族矿物IC值；
(7)根据脉状金矿床样品中的热液云母族矿物2200吸收峰位值与IC值分布特征与步骤(3)中测得的矿化区金含量之间的关系，区分出金矿化区和非矿化区样品2200吸收峰位值与IC值特征，得到基于脉状金矿床中白云母矿物的勘查指示标志指标。
(8)根据在不同脉状金矿床矿区内实施以上过程，可得到如附图1所示的陕西老湾沟金矿矿区样品金含量与白云母族矿物2200nm吸收峰的峰位值和IC值对应图，从中可以看出，金含量大于1克/吨的样品，其2200nm吸收峰的峰位值大于2210nm，且IC值大于1.2，可以很好地指示金矿化区。最终确定所述指示标志指标为：在白云母族矿物的短波红外光谱数据中，当白云母族矿物在2200nm的吸收峰的峰位值>2210nm且IC值>1.2时，该白云母族矿物所在区域对应为金矿化区域，当白云母族矿物在2200nm吸收峰的峰位值<2210nm且IC值<1.2时，该白云母矿物所在区域为非金矿化区域。
实施例2
对某脉状金矿矿区不同位置进行地表岩石采样和钻孔岩石采样，在采样中详细记录样品三维空间信息，包括其经度、维度和高程；
将采样得到的每个样品清洗和晾晒后，进行3-5次短波红外光谱测试，将测试得到的数据导入TSG3软件中，在进行数据降噪平滑、包络线拟合、光谱背景剔除后，进行曲线拟合及目标矿物匹配，得到其中的白云母族矿物的短波红外光谱图。
观察所得短波红外光谱图，筛选出其中在2200nm吸收峰的峰位值大于2210nm、IC值大于1.2和在2200nm吸收峰的峰位值小于2210nm、IC值小于1.2的样品。
根据两种谱图对应的矿样品所在的三维空间信息，在对应位置另外取样进行金含量测试，发现在2200吸收峰的峰位值大于2210nm、IC值大于1.2的样品的位置处的新样品含金，在2200吸收峰的峰位值小于2210nm、IC值小于1.2的样品的位置处的新样品不含金，说明所用指示标志指标精准可靠。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，其不应限制本发明的技术方案保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，本领域的普通技术人员对前述各实施例所记载的技术方案进行的修改，对技术特征进行的等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法，其特征包括：
在已知金矿体分布的脉状金矿床矿区内，厘定其地层、侵入岩、断裂和蚀变分界，填绘矿区地质图，以查明金矿化与地层、侵入岩、断裂以及蚀变之间的关系，确定金矿体分布范围，得到可以指导采样进行的矿区地质图；
以金矿体为中心进行地表采样和钻孔采样，获得不同区域的地表采样岩石样品和钻孔采样岩石样品；
将采集到的地表采样岩石样品和钻孔采样岩石样品每一个分取一半进行金含量测试，根据金含量将所得采样岩石样品所在的采样区域划分为矿化区或非矿化区；
将剩余的地表采样岩石样品和钻孔采样岩石样品在清洗、晾晒后进行若干次短波红外光谱测试，获得同一采样岩石样品的多个短波红外光谱；
将同一采样岩石样品获得的短波红外光谱进行数据优化处理，得到该采样岩石样品的优化短波红外光谱图；
根据脉状金矿床中的热液云母族矿物短波红外光谱分布特征，从所得优化红外光谱图中筛选出在1900nm和2200nm有特征吸收峰的谱图，其对应的采样岩石样品中含有白云母族矿物；
根据白云母族矿物的优化短波红外光谱图中1900nm和2200nm吸收峰的峰位值与吸收深度值，及与其对应的矿化区域或非矿化区域的情况，确定所述指示标志指标；
其中，所述指示标志指标为：当白云母族矿物的优化短波红外光谱图中，在2200nm的吸收峰的峰位值>2210nm且IC值>1.2时，该白云母族矿物所在的区域对应为金矿化区域，当白云母矿物的优化短波红外光谱图中，在2200nm吸收峰的峰位值<2210nm且IC值<1.2时，该白云母族矿物所在区域为非金矿化区域，其中，所述IC值为2200nm吸收峰的吸收深度与1900nm吸收峰的吸收深度的比值。
2.根据权利要求1所述的获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法，其特征在于：所述地表采样和钻孔采样的方法为：
通过穿过所述金矿体的两条呈十字形的路线采集地表样品，每条路线各5公里，平均每20米采集一个地表样品；通过已有的勘探钻孔采集钻孔样品，钻孔深度为200-400米，平均每20米采集一个钻孔样品。
3.根据权利要求1所述的获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法，其特征在于：所述金含量通过火试金法测试得到。
4.根据权利要求1所述的获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法，其特征在于：所述根据金含量将所得采样岩石样品所在的采样区域划分为矿化区或非矿化区包括：将金含量为大于1克/吨对应的采样区域划分为矿化区，将金含量为小于1克/吨对应的采样区域划分为非矿化区域。
5.根据权利要求1所述的获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法，其特征在于：所述短波红外光谱通过探测范围为1300-2500nm、光谱分辨率为7nm的野外便携式光谱仪获得，所述若干次为3~5次。
6.根据权利要求1所述的获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法，其特征在于：所述数据处理包括：将所述同一采样岩石样品的多个短波红外光谱的数据进行降噪平滑、包络线拟合、光谱背景剔除，其后进行曲线拟合，得到该采样岩石样品的拟合短波红外光谱，即所述优化短波红外光谱图。
7.一种快速圈定脉状金矿床矿体的方法，其特征在于：通过权利要求1-6中任一项所述的获得快速圈定脉状金矿床矿体的指示标志指标的方法得到的所述指示标志指标进行金矿化区域的确定。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在脉状金矿床的矿区的不同空间位置处进行矿物样品采样，并详细记录所得矿物样品的三维空间信息；
将采样得到的每个样品清洗和晾晒后，进行3~5次短波红外光谱测试，将测试得到的多组数据进行所述数据处理，得到每个样品的所述优化短波红外光谱图，将该优化短波红外光谱图与白云母族矿物的短波红外光谱特征进行匹配，筛选出其中的白云母族矿物的优化短波红外光谱图；
观察所得白云母族矿物的优化短波红外光谱图，筛选出其中在2200nm吸收峰的峰位值大于2210nm、IC值大于1.2的谱图，其对应的白云母族矿物所在的采样区域即为金矿化区域。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述三维空间信息包括经度、纬度和高程。
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