利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法技术

本发明专利技术属于矿产勘查技术领域，公开了一种利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，采用沉积扇海底喷流矿床成因模式，典型海底喷流矿床受中继斜坡构造控制，成矿流体从喷口喷出与海水混合、发生化学反应后，看作是能在海底迁移的在海床上形成扇型构造的矿体，划分为中心相、过渡相及边缘相三个相带。对传统的喷流沉积模型在流体成矿过程、特别是矿体空间架格上形成极大挑战，改变了人们对海底喷流矿床原始矿体形态的认识。极大地增加了有关矿山矿石储量，创造了明显的经济效益，得到了生产单位的一致好评，证明该全新模型在海底喷流矿床实际的地质勘探中具有较大的指导意义，能有效地应用于深部找矿勘探中。

【技术实现步骤摘要】
利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法
本专利技术属于矿产勘查
，尤其涉及一种利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法。
技术介绍
目前，找矿勘查是指通过研究矿产形成与分布的地质条件、矿床赋存规律及矿体变化特征来有效查明和评价矿体产状及储量，从而进行地质、技术和经济评价。矿产勘查与评价的一个重要方法就是理论找矿模型的确定。理论找矿是指以现代成矿理论作指导，以地质为基础并采用各种先进的科学技术方法进行矿产勘查。海底喷流沉积矿床是指古大陆边缘(或陆间)裂陷槽(裂谷带)中由海底喷流(气)-沉积作用形成的、以碳酸盐岩(白云岩为主)或碳质泥页岩等沉积岩(或其变质岩)为容矿岩石的硫化物矿床。该类矿床是铅、锌等金属资源的主要来源，但长期以来对其矿体的空间展布形态缺乏整体认识，对其富矿体的圈定缺乏具体有效的找矿勘查方法。因此，对海底喷流沉积矿床建立一种新的、高效的找矿模型迫在眉睫。海底沉积扇属于沉积盖层类型，由横向沉积作用形成，是由沉积物沿海底深谷或陆架海底其它地区定向线性迁移而成。一般来讲，海底沉积扇垂直于陆坡的方向延伸，呈扇形，形成于不同深度上，但通常在次深海区的上界限处遇到。海底沉积扇形成在海陆架或海盆连接的海底坡度非常平缓处，它们位于海底低洼区或平缓区，因此，它们的底板是凹形的或水平的。综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术对海底喷流沉积矿体的空间展布形态缺乏整体认识，对其富矿体的圈定缺乏具体有效的找矿勘查方法。对海底喷流沉积矿体的空间展布形态缺乏整体认识的原因在于缺少理论找矿模型的建立，即对矿体的喷流沉积形成过程缺乏直观了解，对成矿流体与海水混合后的迁移行为缺乏理论认识，导致对矿体边界及不同相带的判定缺乏标准。对其富矿体的圈定缺乏具体有效的找矿勘查方法的原因在于对原始喷流沉积矿体的空间展布形态缺乏整体认识，对矿体的相带划分准则认识不清，即在矿体勘查过程中很难判断已发现矿体部分是属于整个待勘查矿体的哪个部分。这种缺乏所带来的技术问题是：如何在有限的探矿工程(如坑探、槽探、钻探等)揭露下对待勘查矿体进行矿体整体空间展布及富矿体部位的预判。解决上述技术问题的难度：若缺乏海底喷流沉积矿床的整体勘查模型，解决上述技术问题的难度将非常大，因为在矿产勘查初期，有限的探矿工程如管中窥豹仅见一斑，如何在有限的信息获得基础快速进行找矿方向的判断显得十分困难。因此，如何对比已揭露的矿体信息，结合新的找矿模型进行整体勘查显得尤为关键。解决上述技术问题的意义：在海底喷流沉积矿床的勘查中，能最大利用有限信息，在少量的探矿工程(如坑探、槽探、钻探等)及地球化学分析的基础上即可判断矿体的整体规模、产状及矿石品位的大致分布情况，节约大量金钱及时间成本，有效减少勘探风险。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法。本专利技术是这样实现的，一种利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，所述利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法采用沉积扇海底喷流矿床成因模式，典型海底喷流矿床受中继斜坡构造控制，成矿流体从喷口喷出与海水混合、发生化学反应后，看作是能在海底迁移的、并能在海床上沉积形成扇型构造的矿体，根据扇形矿体不同部分的矿物成分、矿化元素、矿物粒度、地球化学特征等因素将矿体划分为中心相、过渡相及边缘相三个相带；利用已有勘探资料及初步地球化学分析，厘定所揭露矿体的相带位置；根据一般海底扇形沉积体的厚度、长度、宽度呈正相关的原理，估算扇形矿体的边界位置及规模大小，指出找矿方向，达到矿产勘查。进一步，所述利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法还包括：海底喷流沉积矿床原始矿体三维形态的恢复，海底喷流沉积矿床矿体在形成之后，遭受后期的变形改造而失去原始矿体形态；收集矿区已有勘探线剖面图、中段平面图及探矿工程的编录资料，利用矿体三维分析软件Demine，做出单个矿体的纵投影图或平面投影图；利用三维分析软件Demine，分析纵投影图或平面投影图中矿体边界特征及厚度变化规律，结合野外地质调查，恢复构造变形前矿体总体三维空间展布形态；典型的原始沉积矿体应为扇形，即矿体在一个方向相对聚拢而在相对的另一个方向发散。进一步，所述纵投影图的矿体陡倾时，矿体倾角>45度；所述平面投影图矿体缓倾时，矿体倾角<45度。进一步，所述利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法还包括：矿体内部结构、物质成分的分区划分，通过采集海底喷流沉积矿床通过探矿工程揭露的不同部位矿体样品，开展石英流体包裹体测温度、硫化物硫同位素及微量元素的激光剥蚀等离子质谱分析地球化学测试，恢复成矿环境；结合矿石结构构造、矿物粒度、流体包裹体及地球化学元素空间分布特征，厘定矿体的中心相、过渡相及边缘相。进一步，地球化学测试包括：a)石英流体包裹体温度等分析：测温前将样品磨制成0.3mm厚的包裹体测温片，在显微镜下观察样品的岩相特征，结合野外调查和光薄片鉴定确定结果，观察主矿物和包裹体特征，了解成岩与成矿期次，确定测温对象，然后进行包裹体测温片卸片，最后于显微冷热台进行测温实验；利用显微测温冷-热台测定包裹体均一温度Th、初融温度T0、冰点温度Tm、冻结温度Tf，借此判断流体体系，并根据Brown的FLINCOR计算机程序以计算水溶液盐度、密度和压力；b)硫化物硫同位素分析：进行测试前先将单矿物样品碎成米粒大小，粗选出较纯的矿物颗粒，研磨至35～65目，在肉眼下粗挑，再在双目镜下精挑，确保纯度达到99％以上，重量为2g以上；单矿物颗粒研磨成200目，利用MAT-251型EM质谱仪对硫同位素进行分析，分析精度为±0.2‰；样品在真空下与CuO在1000℃烘箱中进行溶解，释放的SO2从其他气体中低温分离后，被冷冻在液氮阱中，然后进行质谱分析；处理后的结果用硫同位素δ34SCDT表示；c)硫化物微量元素分析：激光剥蚀系统标样采用NWR-213，实验分析仪器为Agilent7700x型四级杆质谱仪；氦气480mL/min运载剥蚀物离开剥蚀舱后与氩气900mL/min混合，之后进入ICP-MS进行元素含量测定；每次分析前有30s的空白背景值测定，随后是60s的激光剥蚀样品信号测定，激光斑束直径为50～70μm，频率为10Hz，激光能量约为5J/cm2；分析方法为多外标—无内标法，GSE-1G和MASS做外标，测试元素包括49Ti，52Cr，55Mn，56Fe，59Co，61Ni，65Cu，66Zn，72Ge，75As，82Se，85Rb，88Sr，95Mo，109Ag，115In，118Sn，121Sb，125Te，197Au，202Hg，115Tl，208Pb和209Bi等大部分金属元素；对分析数据的离线处理采用ICPMSDataCal软件进行处理。进一步，矿体的中心相、过渡相及边缘相判断过程为：a)矿体中心相的判断依据：硫化物矿石矿物颗粒粒径>2mm，包裹体温度为300～500℃，矿石主要为Fe、Cu或Au矿化，硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，其特征在于，所述利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法采用沉积扇海底喷流矿床成因模式，典型海底喷流矿床受中继斜坡构造控制，成矿流体从喷口喷出与海水混合、发生化学反应后，看作是能在海底迁移的、并能在海床上沉积形成扇型构造的矿体，根据扇形矿体不同部分的矿物成分、矿化元素、矿物粒度、地球化学特征等因素将矿体划分为中心相、过渡相及边缘相三个相带；利用已有勘探资料及初步地球化学分析，厘定所揭露矿体的相带位置；根据一般海底扇形沉积体的厚度、长度、宽度呈正相关的原理，估算扇形矿体的边界位置及规模大小，指出找矿方向，达到矿产勘查。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，其特征在于，所述利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法采用沉积扇海底喷流矿床成因模式，典型海底喷流矿床受中继斜坡构造控制，成矿流体从喷口喷出与海水混合、发生化学反应后，看作是能在海底迁移的、并能在海床上沉积形成扇型构造的矿体，根据扇形矿体不同部分的矿物成分、矿化元素、矿物粒度、地球化学特征等因素将矿体划分为中心相、过渡相及边缘相三个相带；利用已有勘探资料及初步地球化学分析，厘定所揭露矿体的相带位置；根据一般海底扇形沉积体的厚度、长度、宽度呈正相关的原理，估算扇形矿体的边界位置及规模大小，指出找矿方向，达到矿产勘查。


2.如权利要求1所述的利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，其特征在于，所述利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法还包括：海底喷流沉积矿床原始矿体三维形态的恢复，海底喷流沉积矿床矿体在形成之后，遭受后期的变形改造而失去原始矿体形态；收集矿区已有勘探线剖面图、中段平面图及探矿工程的编录资料，利用矿体三维分析软件Demine，做出单个矿体的纵投影图或平面投影图；利用三维分析软件Demine，分析纵投影图或平面投影图中矿体边界特征及厚度变化规律，结合野外地质调查，恢复构造变形前矿体总体三维空间展布形态；典型的原始沉积矿体应为扇形，即矿体在一个方向相对聚拢而在相对的另一个方向发散。


3.如权利要求2所述的利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，其特征在于，所述纵投影图的矿体陡倾时，矿体倾角>45度；所述平面投影图矿体缓倾时，矿体倾角<45度。


4.如权利要求1所述的利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，其特征在于，所述利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法还包括：矿体内部结构、物质成分的分区划分，通过采集海底喷流沉积矿床通过探矿工程揭露的不同部位矿体样品，开展石英流体包裹体测温度、硫化物硫同位素及微量元素的激光剥蚀等离子质谱分析地球化学测试，恢复成矿环境；结合矿石结构构造、矿物粒度、流体包裹体及地球化学元素空间分布特征，厘定矿体的中心相、过渡相及边缘相。


5.如权利要求4所述的利用沉积扇模型作为海底喷流沉积矿床的矿产勘查方法，其特征在于，地球化学测试包括：
a)石英流体包裹体温度等分析：测温前将样品磨制成0.3mm厚的包裹体测温片，在显微镜下观察样品的岩相特征，结合野外调查和光薄片鉴定确定结果，观察主矿物和包裹体特征，了解成岩与成矿期次，确定测温对象，然后进行包裹体测温片卸片，最后于显微冷热台进行测温实验；利用显微测温冷-热台测定包裹体均一温度Th、初融温度T0、冰点温度Tm、冻结温度Tf，借此判断流体体系，并根据Brown的FLINCOR计算机程序以计算水溶液盐度、密度和压力；
b)硫化物硫同位素分析：进行测试前先将单矿物样品碎成米粒大小，粗选出较纯的矿物颗粒，研磨至35～65目，在肉眼下粗挑，再在双目镜下精挑，确保纯度达到99％以...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欢，奚小双，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43