用于定位地下矿体的方法、系统及装置制造方法及图纸

一种定位地下矿体的方法和系统。在预先确定的地理区域上采集近地表土壤样本。分析样本以发现尘土颗粒中的任何化学异常作为识别潜在的地下露头矿化的方法。耙齿（22）及采集管（24）深入地下土壤，土壤样本向上沿着管吸入尘土收集模块（12）中。在带静电电荷的带(40)上捕获不足5微米的颗粒。连续的采样在带上编入索引，例如通过条形码。采集的尘土样本通过激光烧蚀室（72）进行烧蚀，烧蚀样本通过质谱仪进行分析以判断指示例如矿体、矿物或烃类的资源体的存在性的离子是否存在。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定位地下矿体的方法、系统及装置专利
本专利技术涉及一种识别地下矿体的存在和/或位置的指示物的方法、系统和装置。
技术介绍
定位地下矿体的现有方法需要在预期地点内的许多位置采集土壤样本并将这些样本送至实验室分析以识别地下矿床存在的可能性。选定地理区域的航空勘测可能也会被实施来辅助识别可能的矿床地点。已知的采集土壤样本的方法是劳动密集的且耗时，伴随着在正确识别及精确定位一个地点内的土壤样本中的人为错误的极大可能性，以及样本被污染的风险。土壤样本至实验室的运输也很昂贵并伴随着相同的人为错误的可能性，以及将样本由该地点运往实验室分析、用各种各样的仪器技术和诸如火法化验的更传统的技术分析每个样本并返回结果的漫长时间。通常地，需要几天或甚至几周的时间来完成所有样本的分析并返回结果。大多数分析技术需要使用矿物酸萃取或者熔融后光谱测定分析。火法化验程序需要将采集有金和某些贵重金属的样本熔融在铅粒中，金属粒接着用烤钵提炼，或者分离除去银并称重，或者溶解在矿物酸里并经受光谱测定或光谱光度测定分析以定量回收的贵重金属。特别最近几年，部分化学浸出越来越多地被应用。这些都是基于从大块土壤基质中除去不稳定的“涂层”或是特定类型的吸附化合物，用这种方法隔离最近侵位的水成异常，该水成异常在地表表明存在深层处的深层或盲矿化。然而，水成异常的识别是非常困难的，因为相比于“背景”土壤或沉积物中存在的元素背景值，水成施加的离子浓度极低。因而发现需要提供一种改善通过探测水成异常识别或确定土壤样本中感兴趣的元素或化合物存在的方法、系统和装置。在埋藏矿体或者盲矿体上和在由于厚和/或高含铁量覆盖岩层造成的地球化学无菌的领域，判定水成侵位异常的存在的能力为地球化学勘察打开了世界上迄今为止不能实行勘探的巨大领域，尤其就诸如澳大利亚、南非、印度和南美洲国家的南半球国家而言。此外，凭借判定通过更传统的地球化学和地球物理勘探手段不能发现的矿化存在的可能性，埋藏矿的快速有效的圈定开启了下一代的地球化学勘探。巴林研究有限公司在美国专利文献4056969中公开了一种已知的系统。该文献公开了一种矿物沉积的地球化学勘探的方法与装置，矿物沉积中土壤表层包含的颗粒被采集并分析。地表尘土穿透通过路基车辆，例如卡车，或者飞行器，例如直升机，在其后在要调查矿床存在性的区域土地上拖曳一个管来实施。每隔105米，地表土壤顶层I毫米的尘土沿着管向上被吸入采集用于分析。US4056969的背景部分描述了各种各样的从地表以下10厘米到I米处采集土壤，顶层的I厘米到2厘米的土壤被抛弃以避免采样区域内动物或者风吹物质沉积的污染的以往做法。US4056969关注于在极近地表(顶层I毫米)处快速采样以通过分析来识别可显示碳氢化合物沉积存在的微生物的存在性，或者在相同的I毫米或者植被中采样来识别颗粒物质的存在性。即使在水上，US4056969的方法和系统只在水面的最表面采样作为矿藏或碳氢化合物沉积的指示物的颗粒和微生物。在这种采样机制中存在明显的问题。风吹的颗粒会污染一个区域，尤其在该区域内矿砂或其他矿体被开采或运输时。同样地，在采样之前使用该区域的动物，例如养殖动物(牛、绵羊、山羊等)或许多野生动物(袋鼠、马、骆驼)会污染这片区域。这会导致错误的分析结果。US504056969还只提出了相对大颗粒的采样与分析。颗粒被沿管向上吸，然而200微米(μπι)以上的颗粒被筛网筛出。与采样带间隔2_3cm的喷嘴使得200微米以内样本的相对重的大颗粒撞击带而捕获样本。50微米大小以下更小更轻的颗粒并不穿过该2-3cm的间隔而作为被拒绝材料被吹离带。因此，US4056969的系统和方法只在地表土壤处采集尺寸在200微米和50微米之间的样本颗粒。这些颗粒可能是来自其他区域的风吹地表颗粒，或者由穿越该土地的车辆移动或动物带进来或沉积。这些颗粒并不是，却被采样和分析好像它们是组成原本的土壤表面的部分。US4056969没有教导或公开从外来土壤颗粒中区分原本的土壤颗粒，也没有在土壤的最表面以下采样，这会导致错误的结果。在US4056969中使用的采集带依赖于粘合剂以及固定和保护在带上的采集到样本的另一塑料盖带。一旦样本被吹到采集带上，盖带与采集带被卷起。这要求两条带必须对齐并一起卷起。存在一条带没有恰当地盖住另一条带或者两条带没有一起卷起的风险。无论怎样，采集的样本存在被污染或破坏的风险。此外，移动装置后部拖曳的管在其掠过地表时可能被缠住，尤其在不平坦或岩石地面上或有植被的地方。这可能会危及移动装置，尤其使用直升机的时候。本专利技术在前面考虑的问题基础上作出改进。它提供了一种更有效的识别地下矿体的存在和/或位置的指示物的不易出现已知系统中存在的人为错误或耽搁的系统、装置和方法。本说明书中对先前技术的引用仅出于说明目的并不视为承认这种先前技术在澳大利亚或者其他地方是公知常识的一部分。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种定位地下矿体的方法，该方法包括:在预先确定的地理区域采集近地表附近土壤样本；以及分析样本中采集的物质以发现尘土颗粒上任何叠加的水成异常作为识别可能的地下矿体存在性的方式。通常，每个样本采集的尘土颗粒尺寸上是微米级，或者较佳地亚微米级，因而有极大地表面积对体积比。较佳地，从地下例如在距离实际地表几厘米之内采集样本。较佳的采集深度在75mm 与 150mm 之间。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种探测地下矿体的方法，该方法包括:在跨地理区域的一系列的路径点中的每个路径点取尘土样本并记录每个路径点的位置坐标；在无污染环境中存储尘土样本用于施加在尘土样本上的任何水成异常的后续分析，作为识别可能的与地下矿体相关的矿化的方式。这一系列的路径点可为规则的网格样式或者可为不规则的样式。过去的或现在的做法是在跨越感兴趣的区域内的几十或数百个路径点取样。每个路径点的位置由GPS坐标确定。本专利技术的一个或更多实施例提出了在类似大小的区域内的几千个路径点采样。样本采集的自动化减少了采集样本的人员数量，并提高了采样速度。采样和分析技术速度的提高减少了获得样本与输出分析结果之间的延时。每个路径点的位置可由一个独特的地理位置识别码或者相对于至少一个参考点的识别码来识别，例如相对于一个或更多其他路径点和/或相对于固定的参考或基准点的位置。根据本专利技术的进一步的方面，提供了一种从预先确定的地理区域内采集尘土样本来探测地下矿体的方法，该方法包括:在地理区域上根据一系列预先确定的路径点运输样本收集装置。在每个路径点用探头采样表面覆盖层；采样表面覆盖层时，将尘土样本从表面覆盖层吸入尘土收集装置；在尘土收集装置中存储来自每个路径点的尘土样本；以及记录对应于每个路径点地理坐标的独特的位置识别码；将每个样本索引至该样本的独特的位置识别码；以及分析尘土样本中的成分以生成地理区域的平面图，地理区域的平面图基于每个样本中成分的存在性识别地下矿体的位置。如果一片区域被发现一种特定的金属被耗尽，则从这片区域中淋溶出该金属。知道这个可深入探寻淋溶的金属在何处沉积。已经发现耗尽作为其他地方局部富集的潜在指示是非常有用的。如果在一大片区域内缺少一种金属，这可以是在较近的地方寻找沉积环境的指示，该沉积环境中淋溶的物质被堆存以形成一个实际的矿体。分析可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位地下矿体的方法，所述方法包括：在预先确定的地理区域采集地下土壤样本，及分析来自所述样本的尘土颗粒以发现尘土颗粒中的任何化学异常作为识别可能的地下露头矿化的方式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.25 AU 20119006831.一种定位地下矿体的方法，所述方法包括:在预先确定的地理区域采集地下土壤样本，及分析来自所述样本的尘土颗粒以发现尘土颗粒中的任何化学异常作为识别可能的地下露头矿化的方式。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括: 确立路径点以在预先选定的地理区域内采集尘土样本；以及 在每个路径点获取尘土样本并同时记录每个路径点的GPS坐标。3.如权利要求1或2所述的方法，进一步包括在无污染环境中存储尘土样本以进行尘土样本中水成异常的分析。4.如前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括: 在地理区域内的地形上根据预先确定的路径点运输尘土收集装置； 在选定的所述路径点处将取样探头插入地表土壤中； 将尘土样本向上吸入尘土收集装置内； 在处于无污染环境的尘土收集装置中存储来自每个路径点的尘土样本；以及记录每个选定的路径点的GPS坐标，在使用中，尘土样本中任何水成成分的分析被用来确定地下矿体的潜在矿化。5.如前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括:基于分析的结果生成地理区域内可能的地下矿化的分布的可视化表示。6.如权利要求4所述的方法，其中` 记录每个尘土样本的GPS位置坐标并大致同时进行尘土样本的采集和存储。7.如前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括平均分析的结果。8.如权利要求7所述的方法，进一步包括结合尘土颗粒的GPS坐标与数据统计处理的结果，并在所述地理区域的地图上叠加数据统计处理的结果来生成图像以指示地下矿化的潜在存在性。9.如前述权利要求任一项所述的方法，所述方法包括: 将来自在各个路径点采集的每个尘土样本的尘土颗粒存储在编入索引的过滤介质上。10.如权利要求9所述的方法，其中尘土样本被吸到或吹到过滤介质上。11.如权利要求9或10所述的方法，其中为分析所取的尘土样本包括上至100微米的尘土颗粒。12.如权利要求11所述的方法，其中为分析所取的尘土颗粒包括尺寸上至10微米的尘土颗粒。13.如权利要求12所述的方法，其中为分析所取的尘土颗粒包括尺寸不足5微米的尘土颗粒。14.如前述权利要求任一项所述的方法，进一步包括将包含过滤介质的带在无污染的环境中从第一个卷筒运输至第二个卷筒。15.如权利要求14所述的方法，进一步包括读取过滤介质上的每个尘土样本的独特的识别码，过滤介质包括带，以及 对每个尘土样本同时存储独特的识别码和GPS坐标，在使用中，可使用尘土样本的后续分析来识别潜在的地下矿化。16.一种从地理区域采集尘土样本以定位地下矿体的系统，所述系统包括:在受控的环境中存储尘土样本的样本收集模块； 在地理区域的地形上运输尘土收集模块的设备； 与尘土收集模块机械连接的采样探头； 在使用中被驱动将探头插入选定地点的地形表面的插入装置；以及 与采样探头关联设置的将尘土样本向上吸入尘土收集模块的装置，在使用中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·沃特林，S·库特，
申请(专利权)人：全球科技服务有限公司，
类型：
国别省市：