一、综合勘查技术 所谓综合勘查技术,简单地说就是找矿方法的综合应用。它是以地质观察为 基础,根据不同的地质条件和具体自然景观,并结合各种勘查技术的应用前提,合理配合使用各种勘查技术,从不同的角度提供各种信息,提高找矿研究程度,达到找矿目的。 综合勘查技术应用必须以地质为前提,任何勘查技术应用,都应以解决地质问题和找矿问题为依据,获得信息结论都必须结合地质理论和地质条件进行分析解译,才能获得理想的符合实际的结论,任何脱离地质,而孤立使用某些方法,不仅得不到理想的结果,而且都是在人力和物力上的浪费。 综合勘查技术的应用必须做到各种技术手段的密切配合,协同作战,在实施地球物理、地球化学探矿过程中,应及时明确提出要解决的地质问题,综合勘查技术在找矿过程中不是越多越好,应具体问题具体分析。 直接获取在矿产勘查活动中所需要的直接或间接的矿化信息。即: 1、
2. 综合勘查技术是矿床勘查过程中最活跃的因素。方法和技术的改进或应用都可能引起勘查程序、勘查效果以及勘查理论方面的重大变化,从而使勘查效果得到极大的提高。 3. 综合勘查技术所获取的成矿信息,是正确进行勘查决策、对比筛选“靶区”和进行矿床经济评价的基础资料。 从某种意义来说,矿床勘查过程实质上是综合勘查技术手段组织与实施的过程是不断获取信息、分析信息对所研究的地段的成矿可能性作出判断的过程。因此,综合勘查技术的合理应用是实现矿床勘查工作最优化的重要步骤。 按其原理可分为:
地质找矿方法包括地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法。 地球化学方法包括岩石地球化学、土壤地球化学(>=1:5 万)、水系沉积物地球化学(1:20 万以上)水化学、气体地球化学、找矿矿物学、生物地球化学。 地球物理方法包括电法、磁法、地震法、重力方法、核物理方法等。 (如华北地区的黄土覆盖层,因黄土是异源,用气体地球化学法;重力方法是针对于确定如W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn 等地质体的深度和界面类型;对于找矿矿物学,标型矿物有石英、黄铁矿、绢云母、绿泥石等;铜的品位在24%以上可进冶炼厂,铁品位需>64%)
2地形景观条件
二、成矿地质与地质找矿 成矿地质条件分析是进行地质找矿的前提,不同的矿化类型有着不同的成矿地质背景和控矿地质因素。对这些问题的具体研究是我们选择找矿方法的基础。 地质找矿方法是最原始、最传统的找矿方法,也是直接的找矿方法,主要是指地质找矿工作者在野外直接对可能成矿地质体以及这些地质体通过各种作用所反映的各种成矿地质信息进行追索观察、判断的找矿过程、其中包括地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法等。 成矿地质背景:由于局部地区地质演化的特殊性,形成了一类或一种矿产相对集中的分布区,称为矿化集中区。这些具备相似地质演化过程和相同的矿种分布区,可以认为这个地区相近时代的矿床具备一个相似的成矿背景。什么样的成矿背景,在某种程度上反映某地区某时域范围的成矿演化过程。 2控矿地质因素 控矿地质因素:控制矿床形成、定位、分布的地质因素,包括构造控矿因素、岩浆岩与成矿关系、不同岩石地层岩相古地理环境以及区域地球化学对成矿的制约。 (1)、构造对成矿的控矿(研究内容)
(2)、控矿构造研究的几个基本原则
A成矿前(成矿期)断裂鉴定标志:
B成矿后断裂鉴定标志:
3、岩浆岩对成矿的控制 内生矿床的找矿演化与岩浆活动关系十分密切,主要分为以下几个方面:
3找矿地质标志分析 地质找矿标志给地质工作者提供了重要的找矿地质信息。它是指那些直接或间接可能指示矿产存在的现象和线索,一般可分为直接找矿标志和间接找矿标志。直接找矿标志一般为矿化露头、氧化铁帽、矿砾、有用的重砂矿物、采矿老硐,而围岩蚀变、特殊地名、地物、地形、物化探信息,则为间接找矿标志。
铁帽:铁帽呈金属硫化物矿体的氧化露头进一步遭受强烈的氧化作用和风化作用,多数金属元素,在酸性介质条件下转化为活性组分而被淋滤流失,残留下一些不容性氧化物-针铁矿和褐铁矿在原地沉淀聚集,这种硫化物矿床风化带上出现的表生铁质帽状覆盖物,称之为铁帽。 铁帽研究的主要内容: 研究铁帽中残余矿物和次生矿物及其颜色,残余铁帽中的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等以及有关的次生氧化物是确定铁帽的硫化物露头的重要依据。一般地地质风化形成铁帽矿物成分比较简单,不具备找矿指示意义。真铁帽会有各种次生金属矿物,且多具有各种颜色,假铁帽一般为单一的颜色。 铁帽的结构构造也是研究的重要内容,其铁帽是由硫化物矿体风化而来,原生的硫化物集合体发育有各种晶面和解理及微裂隙,在风化作用过程中产生铁、硅质的交代作用,一些易溶成分淋滤掉,集合体多为不规则的蜂窝状构造。 研究铁帽中的微量元素,当原生硫化物强烈被氧化和淋滤,各种原生矿物和次生矿物被保留下来很少,而铁帽中的褐铁矿中吸附和残存微量元素的含量和比值,能提供重要的找矿信息。 Cu 矿床的铁帽中Cu 的含量可达0.2%,Pb、Zn 矿床铁帽中Pb、Zn 含量也在1%左右。 地质找矿方法是原始的最直接的找矿方法,包括砾石找矿方法、重砂找矿方法、地质填图找矿方法、矿床模型找矿方法。 1砾石找矿方法 矿体原生露头被风化剥蚀后,可产生大小不等矿砾,这里矿砾在重力、水流及冰川的搬运下,沿一定的地形运移,其分布范围远远超过了原来矿床的范围,利用这种原理,沿沟底、山坡、水系或冰川活动地带追索矿砾,达到寻找矿床的目的,称之为砾石找矿方法。 砾石找矿方法在一些覆盖较严重的地区,如林区、草区、农业区等往往给地质找矿提供非常重要的线索。
2地质填图找矿方法(内容及步骤) 地质填图找矿方法或称地质调查找矿方法,地质填图找矿方法是运用地质理论和有关方法全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究查明工作区的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征与关系,研究成矿规律并利用各种方法达到找矿的目的。 地质找矿方法按比例尺可分为四类:
三、遥感技术找矿 遥感,即遥远感知,主要包括狭义和广义遥感两类。狭义遥感是指根据目标物的电磁波特征信息来推测和识别目标物的性质的理论和方法。广义的遥感,它包括目标物的电磁波辐射特征、x 场(重力、磁力)等信息来进行识别和探测目标物。 物理场遥感:电磁场遥感(紫外线、可见光、微波、红外线),力场遥感(重力、磁力) 机械波遥感:地震波遥感(人工地震),声波遥感(声纳) 目标物反射或发射电磁波的范围主要是利用紫外线、可见光、红外光、微波。 遥感有两种方式:一种是依靠人工向目标物发射强大的电磁波,然后接收回来的电磁波,并根据反射电磁波的特征信息来识别物体(如雷达)称为主动遥感。 使用仪器来接收,记录目标物本身发射或反射外来的自然电磁波(如太阳光),并根据它们的信息特征来识别目标物的性质,称为被动遥感。 遥感技术特点:
1电磁波的辐射原理 狭义遥感主要是指电磁波(包括发射、吸收、反射和透射)遥感,电磁波是能量的一种表现形式,太阳光、各种自然光、灯光都是电磁波。 电磁波谱:电磁波有不同的波长,它从10-12cm 至109cm。由于波长不同,它的能量也不同,按照电磁波的波长、频率、能量的大小分别排序成表,称为电磁波谱。 地磁波辐射是指电磁波的发射、吸收、反射和透射现象的通称。 太阳发射的电磁波谱中包括了紫外线、可见光、红外线,遥感仪器记录下来的地表物体的反射电磁波谱成分,很大程度上来自光源的太阳光谱成分所决定。因此,地物主要反射太阳的电磁波。 (在处理遥感数据前需要在工作区内用波谱仪测量一些与地质找矿有明显关系的地质体波谱特征。) 2遥感地质测量的应用
1准备工作阶段 1.资料收集和准备工作
2.制定工作计划 根据工作任务、目的要求,制定野外、室内具体的工作计划安排 2初步编译地质略图
3野外调查阶段-踏勘和验证 1.野外踏勘阶段 目的是了解测区的自然地理条件,经济交通条件,地质矿产概况,以便在制定工作计划中更符合实际情况。 2.野外验证阶段
4室内综合研究与验证 这个阶段的工作总结区内陆层、构造、矿产的地质规律及其解译标志,包括编制解译的正式成果图件报告。 四、地球物理找矿 地球物理找矿也称地球物理探矿(物探),以物理学和地球物理学的理论为基础,结合地质学的特点,进行研究某些特殊地质体的地球物理场或某些物理现象,并进行区分矿和非矿地质体的地球物理异常,进而达到找矿的目的。 1物探方法特点
2物探工作的前提
3物探的应用及其地质效能
4物探方法类型 根据地球物理学的基本原理,参考要解决矿产地质勘查问题,可将物探方法分为几大类,如:电法、磁法、重力、地震和放射性等。每一类物探方法有包括几种到几十种具体方法。 1电阻率法的基础知识
2电法勘探中几种电流场的类型 1. 均匀介质中的稳定电流场
为了建立直流电场,需要将电源两端分别经过电极A 和B 接地,电流由A 流入地下,通过B 又流出地表,构成闭合回路,这两个电极称为供电电极。供电电极和两极之间的距离相比很小,可视为两个“点”,因此称A、B 为电流源。如果把电流接入到地下的A 极和B 极之间距离放大到一定的倍数,B 点的电场几乎对A 点不产生影响(忽略不计),这时可称为一个点电流场。设A 极处的电流强度为I,M 为任意一点,ρ为地下介质的电阻率,AM=r,则 2) 两个异性点电源电场 当考虑供电电极AB 不远,且电流由A 极接入地下后,而由B 极从地下流出,按场的叠加原理,该点的电场应是电流强度为I 的A 点电流源和电流强度为I 的B 点电流源在该点所产生的电场的矢量和。该点的电位则是A、B 两点电流源分别在该点的电位和,利用 2. 非均匀介质中稳定电流场特征 在实际工作中,地下地质情况是非常复杂的。 3视电阻率及其电流密度 前面讲的物探原理的假设: 1. 地下介质是均匀的;2. 地表水平。 但实际上地下地质体结构是很复杂的,电阻率分布是不均匀的,地表也不是水平的。在这种情况下,地下地质体电阻率不可能是单一地质体的电阻率,是多种岩性综合影响的复合结果,称为视电阻率。 4电流密度与探测深度的关系 5电阻率法的主要设备
6电阻率剖面法 1. 概述 电阻率剖面法简称电剖面法,该方法在工作中是采用不变的电极距,并使整个装置沿着观测剖面移动,逐点观测电阻率ρs 的变化,由于电极距固定不变,勘探深度就保持在同一个范围内,因而 ρs 值沿剖面变化可以把地下某一深度以上具有不同电阻率的地质体沿剖面方向的分布情况反映出来。 根据电极距排列方式不同,常用方法联合剖面法、对称剖面法、中间梯度法、偶极剖面法。 2. 联合剖面法 联合剖面法是两个三极排列AMN∞和∞MNB 联合进行的一种电剖面法。所谓三极排列,是指一个供电电极置于无穷远的排列,A、M、N、B 四个电极位于同一直线上,M、N 之间的中点为测点,且AO=BO,MO=NO。电极C 是两个三极排列共同的无穷远极。 一般敷设在测线的中垂线上,与测线之间的距离大于AO 的五倍.(CO>5AO) 1) 联合剖面法s ρ 曲线分布 I 良导薄脉上的联合剖面 ρs 曲线 所谓薄脉,是指脉的宽度比电极L 小的情况 激发极化法又称为激电法,它是以不同岩矿石在人工电场的作用下,发生的物理和电化学效应(激发极化效应)的差异为基础的一种电法勘探方法。 优点:探测致密块状矿体、浸染状矿体。该方法受地形影响大,上世纪六十年代激电法在我国金属矿床勘探发挥了主要作用。 1激发极化法的原理 电阻法进行工作时,是通过供电电极向地下供电,并在刚开始的供电瞬间,观测M、N 两点之间的电位差,求出视电阻率。如果保持供电电流不变,延长供电时间,测量电极间的电位差极值逐渐增大,最后达到某一稳定值,形成附加电场,若供电一段时间后,断开供电,测量电极之间仍有一个随时间延续而逐渐衰减的电场存在。 在往地下供电时,地下电场随时间的变化称为充电过程。断电后,电场随时间的衰减的过程称为放电过程。这种在充电、放电过程中产生随时间变化的附加电场现象,叫做激发极化效应。 (1)电子导体的激发极化成因(2) 离子导体 3.激发极化法测定的参数 (1)极化率和频散率 对于极化性质均匀、各向同性的无限岩石来讲,可任选一种有限的装置形式向岩石供电,并利用一组供电电极M、N 于供电时和断点后分别观测岩石表面的电位差,ΔU(T)和ΔU(t),则岩石的极化率为:η(T,t)= ΔU2(t)/ ΔU(T)*100%,式中ΔU(T)为供电T 时刻后,M、N间总场电位差,ΔU(t)为断电t 时刻后,M、N 的二次场电位差。 当T→∞,t→0 时,η=ΔU2/ΔU*100% (2)视极化率和视频散率 当地下有两种或两种以上激发特征不同的岩石存在时,若仍采用某种装置向下供以直流电(或超低频交流电),并观测总场电位差ΔU 及二次电位差ΔU2(或交流电位差ΔUf1、ΔUf2),此时得到的并不是一种岩石的极化率值,而是各种岩石在电流激发下产生激发效应的综合结果,叫做视极化率或视频散率。 ηs=ΔU2/ΔU*100% , ρs=ΔUf1/ΔUf2*100% 2几种规则形体的激电异常 1.中间梯度装置的激电异常 中间梯度装置是我国直流激电极化法用的最多的一种类型。 (1)球形极化体的激电异常 (2)脉状极化体的激电异常
中间梯度装置倾斜脉状体激电异常可反映ηs 和ρs 形态特点 2.联合剖面装置的激电异常 (1)极化球体上的激电异常 对联剖装置的激电剖面来讲,两条曲线所夹面积,大面积一边指示深部地质体的倾斜方向。 1磁法的基础知识 F=m1m2/(μr2),其中m1 m2 分别为两个点磁极的磁量,r 是它们之间的距离,μ是介质的磁导率。 实用单位:1 伽马(r)=10-9特斯拉=1 纳特(nT) 2地磁场及磁异常 1.地磁场 地球周围存在着的磁场称为地磁场,它由基本磁场、外源磁场和磁异常三部分组成。 2.磁异常 消除各种短期磁场变化后,实测地磁场与基本磁场间还有差异,这个差异就称为磁异常。磁异常实际上就是地下岩、矿体或地质构造受地磁场磁化后,在其周围空间形成,并叠加在地 磁场上的次生磁场。 3. 磁法勘探所观测的磁异常 地面磁测多测定地磁场的垂直分量的相对变化值,称为垂直磁异常,以Za 或(Δz)表示,即Za=z-z0,z 和z0分别代表实测场和正常场的垂直分量值。 航空磁测和海洋磁测都死测定总磁场强度(T)的相对变化值(ΔT),称为总磁场标量异常。 3岩矿石磁性 岩矿石之所以有磁性是因为含有磁性矿物,各类岩、矿石所含磁性矿物的种类和数量是不同的,因而存在磁性差异。 观测表明磁化强度T 由两部分构成,一部分是现代磁场磁化后所获得的,成为感应磁化强度(感磁),以J1 表示;另一部分是岩石形成时,受当时地磁场磁化后所获得的磁场强度,以Jr 表示。 1.岩矿石的磁化率 分为三类:反磁性: 石墨、石膏、石英、盐类矿物等 顺磁性:黑云母、辉石、角闪石、石榴石、电气石、褐铁矿 铁磁性(亚铁磁性):磁铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿 岩浆岩磁性一般较高,由酸性到基性岩,随SiO2 含量逐渐降低,铁磁性矿物含量逐渐增加,岩石磁性也逐渐增强。 2.岩矿石剩余磁化强度 地磁场对岩矿石的磁化是一个长期过程,在这个过程中岩矿石受到温度、压力、化学反应等各种因素的影响,形成十分复杂的磁性。
4磁性体的磁场 1. 概述 磁法勘探的最后阶段是进行磁异常解释,实践证明,磁异常的特征取决于磁体的磁性地质体中磁性均匀程度、形状、产状及埋深等。 为正确解释磁异常,需要用数学、物理方法来分析异常特征与磁体磁性及产状但呢个的对应关系,给出磁体的磁性参数、位置、形态和产状等,求它引起的磁异常,称为磁法勘探中的正演问题。 给定磁异常,求磁体的产状、形状及埋深称为磁法勘探中的反演问题。 2. 规则形体的Za 磁场特征 在地面磁测资料的解释推断中,Za 磁异常资料的应用是最广泛的。 (1) 柱体磁场分析 顺轴磁化磁场,所谓顺轴磁化,是指磁化方向与柱体轴线方向一致的情况,其侧面不出现磁极,由上顶和下底分别出现负磁极和正磁极。 A 单极的磁场 若柱体下底正磁极在地面产生的磁场很弱,可以忽略不计,则可以认为柱体是无限向下延伸的,顺轴磁化无限柱体相当于单磁极。如截面比埋深小得多,则视为上顶为点磁极,于是该柱体磁场就相当于负点磁极的磁场。 设点磁极中心在地面的投影为O,埋深为h,在北半球磁量为m 的负点极在地面沿X 轴的某点P 产生的磁异常由T=m/(μr2)给出(μ≈1),Ta=m/r2=m/(x2+h2), 式中r 为点极到P点的距离,x 是O 点为原点时P 点的横坐标,Ta 方向有P 指向点极,设Ta 与x 轴的正向顺时针夹角为θ,则对于原点右方测点(P)而言,磁异常的垂直分量Za 和水平分量Ha 之值为: B 双极磁场 顺轴磁化有限延伸柱体相当于双极,这时柱体下底正磁极在地面产生的磁场不能忽略,整个磁体的磁场应为上顶负磁极和下底正磁极磁场的叠加。 (2) 球体磁场的分析 自然界中,囊状、巢状的磁体都可视为球体。 地处中纬度地区,由于受地磁场倾斜磁化,故球体的Za 磁场总是由正负两部分组成,负值一般出现在正值的北面,正负异常构成一个整体。 C 三度体磁场的分析 ①单极线的磁场 自然界中层状或似层状的磁体,如磁性岩墙,岩脉,陡倾磁性岩层均可视为板状体,无限延伸顺层磁化薄板状体可视为单极线。 由于薄板在P 点的磁场相当于沿走向排列的无穷多柱体元在该点的磁场之和,故有 TOP榜 |
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