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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章 概論1.1綜合勘查技術(shù)的概念綜合勘查技術(shù):所謂綜合勘查技術(shù),簡(jiǎn)單地說(shuō)就是找礦方法的綜合應(yīng)用。它是以地質(zhì)觀察為基礎(chǔ),根據(jù)不同的地質(zhì)條件和具體自然景觀,并結(jié)合各種勘查技術(shù)的應(yīng)用前提,合理配合使用各種勘查技術(shù),從不同的角度提供各種信息,提高找礦研究程度,達(dá)到找礦目的。1.1.1綜合勘查技術(shù)應(yīng)用的注意問題綜合勘查技術(shù)應(yīng)用必須以地質(zhì)為前提,任何勘查技術(shù)應(yīng)用,都應(yīng)以解決地質(zhì)問題和找礦問題為依據(jù),獲得信息結(jié)論都必須結(jié)合地質(zhì)理論和地質(zhì)條件進(jìn)行分析解譯,才能獲得理想的符合實(shí)際的結(jié)論,任何脫離地質(zhì),而孤立使用某些方法,不僅得不到理想的結(jié)果,而且都是在人力和物力上的浪費(fèi)。綜合勘查技術(shù)的應(yīng)用必須做到各種技術(shù)手

2、段的密切配合,協(xié)同作戰(zhàn),在實(shí)施地球物理、地球化學(xué)探礦過(guò)程中,應(yīng)及時(shí)明確提出要解決的地質(zhì)問題,綜合勘查技術(shù)在找礦過(guò)程中不是越多越好,應(yīng)具體問題具體分析。1.1.2在礦產(chǎn)勘查過(guò)程中綜合勘查技術(shù)的作用1. 直接獲取在礦產(chǎn)勘查活動(dòng)中所需要的直接或間接的礦化信息。即:I查明與礦化有關(guān)的地質(zhì)環(huán)境,指出成礦的有利地段;II直接揭示礦化可能存在的各種信息,尤其是能夠指示盲礦存在的礦化部位,指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查工作的實(shí)施;III直接或間接推斷礦化的空間特征及礦產(chǎn)質(zhì)量,取得礦床評(píng)價(jià)的各種參數(shù)。2. 綜合勘查技術(shù)是礦床勘查過(guò)程中最活躍的因素。方法和技術(shù)的改進(jìn)或應(yīng)用都可能引起勘查程序、勘查效果以及勘查理論方面的重大變化,從而

3、使勘查效果得到極大的提高。3. 綜合勘查技術(shù)所獲取的成礦信息,是正確進(jìn)行勘查決策、對(duì)比篩選“靶區(qū)”和進(jìn)行礦床經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料。從某種意義來(lái)說(shuō),礦床勘查過(guò)程實(shí)質(zhì)上是綜合勘查技術(shù)手段組織與實(shí)施的過(guò)程是不斷獲取信息、分析信息對(duì)所研究的地段的成礦可能性作出判斷的過(guò)程。因此,綜合勘查技術(shù)的合理應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)礦床勘查工作最優(yōu)化的重要步驟。1.1.3綜合勘查技術(shù)包括哪些具體技術(shù)方法綜合勘查技術(shù)按其原理可分為:地質(zhì)方法、地球化學(xué)方法、地球物理方法、遙感方法和工程技術(shù)方法。地質(zhì)找礦方法包括地質(zhì)填圖法、礫石找礦法、重砂找礦法。地球化學(xué)方法包括巖石地球化學(xué)、土壤地球化學(xué)(>=1:5萬(wàn))、水系沉積物地球化學(xué)(1:

4、20萬(wàn)以上)水化學(xué)、氣體地球化學(xué)、找礦礦物學(xué)、生物地球化學(xué)。地球物理方法包括電法、磁法、地震法、重力方法、核物理方法等。(如華北地區(qū)的黃土覆蓋層,因黃土是異源,用氣體地球化學(xué)法;重力方法是針對(duì)于確定如W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn等地質(zhì)體的深度和界面類型;對(duì)于找礦礦物學(xué),標(biāo)型礦物有石英、黃鐵礦、絹云母、綠泥石等;銅的品位在24%以上可進(jìn)冶煉廠,鐵品位需>64%)1.2 綜合勘查技術(shù)應(yīng)用的地質(zhì)基礎(chǔ)和地理景觀1.2.1 地質(zhì)基礎(chǔ)綜合勘查技術(shù)應(yīng)用地質(zhì)基礎(chǔ),主要包括成礦地質(zhì)條件、礦床類型、礦床內(nèi)部結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)種類、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、成礦元素賦存狀態(tài)、物-化性質(zhì);如:物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)比

5、較穩(wěn)定的礦床:鎢、錫、金、金剛石等礦床,可用重砂法、礫石找礦法;硫化物多金屬礦床采用巖石地球化學(xué)測(cè)量、土壤地球化學(xué)測(cè)量、物探電法;與基性、超基性巖有關(guān)的礦床:鉻鐵礦,可用磁法圈定靶區(qū),縮小找礦范圍。對(duì)于磁性礦床或被磁性圍巖的非磁性礦床可用磁法;花崗巖風(fēng)化殼稀土礦床,有用元素主要以離子狀態(tài)吸附在粘土中,土壤地球化學(xué)是首選方法;浸染狀硫化物礦床,用激發(fā)極化法效果較好;細(xì)粒硫化物分散在石英等非導(dǎo)體礦物之間,可考慮電阻率和激發(fā)極化法;鹽類礦床可用重力測(cè)量、水化學(xué)方法;構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)可選用電剖面法、自然電場(chǎng)法;構(gòu)造簡(jiǎn)單地區(qū),可用電測(cè)深法、地震反射、大地電流法;沉積巖區(qū)、煤、石油、水,多用電法(淺部)、地震

6、法(深部)。1.2.2 地形景觀條件高山區(qū):遙感法、航空物探、航空化探、河流重砂、水系沉積物測(cè)量;高寒區(qū)(常年有冰凍):航磁、放射性、水系沉積物、重砂法;森林區(qū):遙感、航空磁測(cè)、航空放射性、重砂、水系沉積物;大面積黃土區(qū):氣體地球化學(xué)、水化學(xué)、地面物探、遙感法;潮濕多雨區(qū):水系沉積物測(cè)量、土壤地球化學(xué)測(cè)量、磁法、重力、放射性;西北干旱區(qū):氣體地球化學(xué)、地面物探、遙感地質(zhì)、航空物探。第二章 成礦地質(zhì)與地質(zhì)找礦成礦地質(zhì)條件分析是進(jìn)行地質(zhì)找礦的前提,不同的礦化類型有著不同的成礦地質(zhì)背景和控礦地質(zhì)因素。對(duì)這些問題的具體研究是我們選擇找礦方法的基礎(chǔ)。地質(zhì)找礦方法是最原始、最傳統(tǒng)的找礦方法,也是直接的找礦

7、方法,主要是指地質(zhì)找礦工作者在野外直接對(duì)可能成礦地質(zhì)體以及這些地質(zhì)體通過(guò)各種作用所反映的各種成礦地質(zhì)信息進(jìn)行追索觀察、判斷的找礦過(guò)程、其中包括地質(zhì)填圖法、礫石找礦法、重砂找礦法等。2.1 成礦地質(zhì)條件2.1.1 成礦背景分析成礦地質(zhì)背景:由于局部地區(qū)地質(zhì)演化的特殊性,形成了一類或一種礦產(chǎn)相對(duì)集中的分布區(qū),稱為礦化集中區(qū)。這些具備相似地質(zhì)演化過(guò)程和相同的礦種分布區(qū),可以認(rèn)為這個(gè)地區(qū)相近時(shí)代的礦床具備一個(gè)相似的成礦背景。什么樣的成礦背景,在某種程度上反映某地區(qū)某時(shí)域范圍的成礦演化過(guò)程。2.1.2 控礦地質(zhì)因素控礦地質(zhì)因素:控制礦床形成、定位、分布的地質(zhì)因素,包括構(gòu)造控礦因素、巖漿巖與成礦關(guān)系、不同

8、巖石地層巖相古地理環(huán)境以及區(qū)域地球化學(xué)對(duì)成礦的制約。 1) 構(gòu)造對(duì)成礦的控礦(研究?jī)?nèi)容)1) 構(gòu)造成礦地質(zhì)背景控制主要表現(xiàn)在構(gòu)造特征反映了地殼發(fā)展歷史,不同的構(gòu)造單元反映了不同的構(gòu)造環(huán)境,而不同構(gòu)造背景形成不同類型的礦床。2) 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是驅(qū)動(dòng)地殼物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的主導(dǎo)因素。對(duì)內(nèi)生礦床來(lái)講,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)致使地球內(nèi)部物質(zhì)的遷移和重新分配,構(gòu)造同時(shí)也給成礦物質(zhì)的遷移提供了通道,同時(shí)也提供沉淀場(chǎng)所。3) 成礦期構(gòu)造的脈動(dòng)性,往往體現(xiàn)在成礦階段的復(fù)雜性。因此,構(gòu)造遺跡往往是劃分成礦階段的主要依據(jù)。各種成礦作用的發(fā)展演化都與地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的發(fā)展演化密切相關(guān)。4) 構(gòu)造不僅可以容礦、導(dǎo)礦,構(gòu)造還可以限制礦體,這主要表現(xiàn)在

9、任何一個(gè)熱液礦床的礦化邊界大多是被一條或若干條斷裂構(gòu)造限制。5) 多期成礦、疊加成礦往往同與先形成的礦化體溝通有關(guān)。它可以造成礦體的礦化貧富不均,在受層位控制礦床這一點(diǎn)表現(xiàn)的更為重要,其中工業(yè)礦化多產(chǎn)出在該層位內(nèi)有利的斷層構(gòu)造部位。6) 礦床(體)的分布往往與構(gòu)造分帶和構(gòu)造的多期活動(dòng)有關(guān),而構(gòu)造分帶根本原因又是構(gòu)造應(yīng)力轉(zhuǎn)化的外在表現(xiàn),構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)時(shí)空轉(zhuǎn)化是構(gòu)造分帶的內(nèi)在動(dòng)力。7) 錯(cuò)斷礦體的斷裂不一定是成礦后的斷裂,不少錯(cuò)斷礦體的斷裂是成礦前構(gòu)造繼續(xù)活動(dòng)。2) 控礦構(gòu)造研究的幾個(gè)基本原則1) 研究控礦構(gòu)造要和其它因素相結(jié)合,不同的巖石類型在同一應(yīng)力狀態(tài)下,可能表現(xiàn)出了不同的構(gòu)造變形特征。2) 研

10、究控礦構(gòu)造時(shí)要注意大、小不同級(jí)別的構(gòu)造相結(jié)合。在同一地區(qū)、同一時(shí)間內(nèi),同一應(yīng)力場(chǎng)作用下形成的大、中、小構(gòu)造是相互聯(lián)系的。在成因上具有一定的承生性,多數(shù)情況下高一級(jí)別的構(gòu)造是次一級(jí)構(gòu)造的“根”。3) 研究構(gòu)造時(shí)要注意時(shí)-空結(jié)合。不同級(jí)別構(gòu)造按其與成礦的先后關(guān)系,通常可分為:成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造、成礦后構(gòu)造。從實(shí)用角度來(lái)講,直接可分為成礦前和成礦后構(gòu)造。成礦前和成礦后構(gòu)造都起到了限制礦體的作用。4) 構(gòu)造研究時(shí)要注意點(diǎn)面結(jié)合。礦田、礦床、礦體、礦柱構(gòu)造都是不同級(jí)別的控礦構(gòu)造。他們之間在時(shí)間上和空間上都是彼此聯(lián)系的。因此,研究區(qū)域性構(gòu)造必須從局部構(gòu)造入手,即從個(gè)別到全體從特殊到一般。這樣才有扎實(shí)的

11、地質(zhì)基礎(chǔ)。5) 控礦構(gòu)造的野外鑒定與判斷通??氐V構(gòu)造一般劃分為:成礦前、成礦期、成礦后三類分法。A成礦前(成礦期)斷裂鑒定標(biāo)志:1. 沿?cái)嗔褞Щ蛟跀嗔褞е邪l(fā)育熱液蝕變現(xiàn)象,斷裂角礫或斷層泥被熱液蝕變。2. 礦體分布在斷裂中或者礦體及蝕變帶切過(guò)斷裂帶。3. 斷裂帶內(nèi),斷層角礫巖被原生礦石礦物或與礦石礦物有成因聯(lián)系的脈石礦物膠結(jié)。4. 在斷裂帶內(nèi)看不到新鮮的斷層泥和因后期成礦作用造成的滑動(dòng)面,若有也發(fā)生了蝕變或浸染礦化。5. 在斷裂帶及圍巖內(nèi)的熱液蝕變沒有明顯的界線,顯然兩者的蝕變的程度不同,但性質(zhì)是一致的。6. 圍巖的熱液蝕變嚴(yán)格受斷裂的控制,蝕變巖產(chǎn)狀和斷裂產(chǎn)狀有依存關(guān)系。7. 斷裂帶內(nèi)有金屬

12、礦物顯脈狀產(chǎn)出。B成礦后斷裂鑒定標(biāo)志:1. 當(dāng)斷裂切穿礦體時(shí),在斷裂兩側(cè)一般均能找到相應(yīng)的礦體,在斷裂中有礦石角礫。2. 礦脈與成礦后斷裂交匯處常有牽引現(xiàn)象,斷裂兩側(cè)的礦脈的產(chǎn)狀有不同程度變化。3. 礦體內(nèi)可見到斷層滑動(dòng)鏡面、斷裂層泥、擦痕、階步等構(gòu)造遺跡,說(shuō)明斷裂多期活動(dòng)。4. 在成礦后斷裂的兩側(cè)礦體可見有氧化現(xiàn)象,在斷裂中可見到表生礦物或水解作用等。5. 斷裂縱切礦脈,斷裂的上、下盤礦脈具有不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。6. 如礦體或礦化蝕變帶與圍巖為斷層接觸,而圍巖中無(wú)蝕變礦化,則該斷層為后期斷層。7. 在礦化附近無(wú)膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)松散斷裂多為成礦后斷裂。3) 巖漿巖對(duì)成礦的控制內(nèi)生礦床的找礦演化與巖漿活

13、動(dòng)關(guān)系十分密切,主要分為以下幾個(gè)方面:1. 巖漿活動(dòng)是成礦物質(zhì)、成礦流體運(yùn)移和再分配的主要途徑。巖漿演化的過(guò)程中可伴隨著不同類型礦床的形成,尤其是金屬礦床多數(shù)是巖漿作用演化到不同階段的產(chǎn)物。2. 一定類型的礦化與一定成分的巖漿巖有關(guān)。二者在巖石學(xué)、地球化學(xué)方面的內(nèi)在聯(lián)系稱為巖漿巖成礦專屬性。如與基性、超基性巖有關(guān)的礦產(chǎn):Cr、Pt、Cu、Ni、V、Ti、Co、Fe;中酸性巖:W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、U、Th等;與堿性巖有關(guān)的礦種:Nb、Ta、稀土礦床。3. 在空間上,不同類型的礦化產(chǎn)于不同巖漿巖的特定部位。不同類型的礦床圍繞中酸性巖體分布。主要分布巖體內(nèi)、外接觸帶。因此,接觸帶是成礦

14、預(yù)測(cè)的主要地段。與超基性巖有關(guān)的礦床:Cr、Pt、Cu、Ni、Ti、V等礦床多產(chǎn)在巖體內(nèi)部;與中酸性巖漿巖有關(guān)的礦床:Cu、Fe、Pb、Zn、Sn、W、Mo等礦床多產(chǎn)在巖體的接觸帶和近外圍地段。另外,中低溫礦床離巖體較遠(yuǎn)。4. 在時(shí)間上,不同類型礦化富集發(fā)生在巖漿活動(dòng)的不同階段??傮w來(lái)說(shuō),我國(guó)前震旦紀(jì)巖漿活動(dòng)多與Fe、Cu、Au礦化有關(guān);古生代巖漿活動(dòng)多與Cr、Ni、Cu、Pb、Zn礦化有關(guān);中生代巖漿活動(dòng)多與Pb、Zn、Cu、W、Sn、Mo和稀有金屬礦種等。5. 礦化與巖漿活動(dòng)物理?xiàng)l件和地質(zhì)條件也有一定的一致性,巖漿巖形態(tài)、大小、產(chǎn)狀、形成深度、侵位和冷凝深度、分異深度、內(nèi)部構(gòu)造和接觸帶構(gòu)造

15、等因素有關(guān)。大巖體的底部及邊部是巖漿巖分異礦床的有利部位。巖體的邊部和圍巖的凹凸部位,是接觸帶礦床形成的有利部位。小巖體頂部是斑巖型或次火山熱液型礦床形成的有利部位。2.1.3 找礦地質(zhì)標(biāo)志分析地質(zhì)找礦標(biāo)志給地質(zhì)工作者提供了重要的找礦地質(zhì)信息。它是指那些直接或間接可能指示礦產(chǎn)存在的現(xiàn)象和線索,一般可分為直接找礦標(biāo)志和間接找礦標(biāo)志。直接找礦標(biāo)志一般為礦化露頭、氧化鐵帽、礦礫、有用的重砂礦物、采礦老硐,而圍巖蝕變、特殊地名、地物、地形、物化探信息,則為間接找礦標(biāo)志。1.礦體原生露頭標(biāo)志礦體的原生露頭標(biāo)志可以指示礦體所在的位置,原生露頭標(biāo)志是指出露在地表未經(jīng)風(fēng)化作用或弱風(fēng)化作用的礦體露頭,這種礦體露

16、頭一般化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,抗物理化學(xué)風(fēng)化能力強(qiáng)。如磁鐵礦、赤鐵礦、錫石、石英,抗風(fēng)化的原始露頭多形成正地形。2.氧化露頭及鐵帽許多金屬硫化物體(原生)在地表遭受了不同程度氧化,使原生礦體的礦物成分礦石結(jié)構(gòu)均發(fā)生了不同程度的變化,這種露頭稱之為氧化露頭。不同的原生礦種,不同礦物成分,其形成的氧化露頭外觀特征差別很大。常見硫化物礦物氧化后的次生礦物和次生礦物的顏色銅:黃銅礦 孔雀石 翠綠色 斑銅礦 硅孔雀石 綠色黝銅礦 藍(lán)銅礦 藍(lán)色 赤銅礦 紅色、鉛灰色 黑銅礦 黑色鋅:閃鋅礦 菱鋅礦 灰色、灰白色 異極礦 白色、淺藍(lán)色 水鋅礦 黃褐色鉛:方鉛礦 白鉛礦 白色、淺褐色 硫酸鉛礦 淺黃色 磷氯鉛礦 綠

17、色、黃色銻:輝銻礦 銻華 淡黃色鉬:輝鉬礦 鉬華 姜黃色鐵帽:鐵帽呈金屬硫化物礦體的氧化露頭進(jìn)一步遭受強(qiáng)烈的氧化作用和風(fēng)化作用,多數(shù)金屬元素,在酸性介質(zhì)條件下轉(zhuǎn)化為活性組分而被淋濾流失,殘留下一些不容性氧化物-針鐵礦和褐鐵礦在原地沉淀聚集,這種硫化物礦床風(fēng)化帶上出現(xiàn)的表生鐵質(zhì)帽狀覆蓋物,稱之為鐵帽。鐵帽研究的主要內(nèi)容:研究鐵帽中殘余礦物和次生礦物及其顏色,殘余鐵帽中的黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等以及有關(guān)的次生氧化物是確定鐵帽的硫化物露頭的重要依據(jù)。一般地地質(zhì)風(fēng)化形成鐵帽礦物成分比較簡(jiǎn)單,不具備找礦指示意義。真鐵帽會(huì)有各種次生金屬礦物,且多具有各種顏色,假鐵帽一般為單一的顏色。鐵帽的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

18、也是研究的重要內(nèi)容,其鐵帽是由硫化物礦體風(fēng)化而來(lái),原生的硫化物集合體發(fā)育有各種晶面和解理及微裂隙,在風(fēng)化作用過(guò)程中產(chǎn)生鐵、硅質(zhì)的交代作用,一些易溶成分淋濾掉,集合體多為不規(guī)則的蜂窩狀構(gòu)造。研究鐵帽中的微量元素,當(dāng)原生硫化物強(qiáng)烈被氧化和淋濾,各種原生礦物和次生礦物被保留下來(lái)很少,而鐵帽中的褐鐵礦中吸附和殘存微量元素的含量和比值,能提供重要的找礦信息。Cu礦床的鐵帽中Cu的含量可達(dá)0.2%,Pb、Zn礦床鐵帽中Pb、Zn含量也在1%左右。2.2地質(zhì)找礦方法地質(zhì)找礦方法是原始的最直接的找礦方法,包括礫石找礦方法、重砂找礦方法、地質(zhì)填圖找礦方法、礦床模型找礦方法。2.2.1礫石找礦方法礦體原生露頭被風(fēng)

19、化剝蝕后,可產(chǎn)生大小不等礦礫,這里礦礫在重力、水流及冰川的搬運(yùn)下,沿一定的地形運(yùn)移,其分布范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了原來(lái)礦床的范圍,利用這種原理,沿溝底、山坡、水系或冰川活動(dòng)地帶追索礦礫,達(dá)到尋找礦床的目的,稱之為礫石找礦方法。礫石找礦方法在一些覆蓋較嚴(yán)重的地區(qū),如林區(qū)、草區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)等往往給地質(zhì)找礦提供非常重要的線索。1.河流碎屑法該方法是以各級(jí)水系中礫石、巖塊為提供線索的主要對(duì)象,從中發(fā)現(xiàn)礦礫或礦化有關(guān)的巖石礫石,然后根據(jù)水系分布特征,向水系上游或分水嶺追索原生礦體。2.冰川漂礫法原理同河流碎屑法,適用環(huán)境不同,在高原有冰川的地區(qū)。2.2.2地質(zhì)填圖找礦方法(內(nèi)容及步驟)地質(zhì)填圖找礦方法或稱地質(zhì)調(diào)查找礦

20、方法,地質(zhì)填圖找礦方法是運(yùn)用地質(zhì)理論和有關(guān)方法全面系統(tǒng)地進(jìn)行綜合性的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和研究查明工作區(qū)的地層、巖石、構(gòu)造與礦產(chǎn)的基本地質(zhì)特征與關(guān)系,研究成礦規(guī)律并利用各種方法達(dá)到找礦的目的。地質(zhì)找礦方法按比例尺可分為四類:1. 1:100萬(wàn)-1:50萬(wàn) 地質(zhì)調(diào)查-小比例尺地質(zhì)調(diào)查這種尺度的地質(zhì)調(diào)查一般用以解決大區(qū)域找礦工作的總體部署問題,不同比例尺的地質(zhì)填圖所能表達(dá)的地質(zhì)情況詳略不同,一般采用1:100萬(wàn)比例尺,地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)采用1:50萬(wàn)比例尺,兩者屬于同一級(jí)別尺度。因此,小比例尺地質(zhì)填圖找礦主要是解決不同類型礦種分布區(qū)帶,是對(duì)成礦帶成礦的初步評(píng)價(jià)。2.1:20萬(wàn)-1:10萬(wàn) 地質(zhì)調(diào)查-區(qū)域地

21、質(zhì)調(diào)查 中比例尺此類比例尺的地質(zhì)調(diào)查屬于地質(zhì)工作中的基礎(chǔ)性工作,該尺度區(qū)調(diào)為一次綜合性地質(zhì)調(diào)查,在地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中要配合物化探和重砂測(cè)量,按照國(guó)家統(tǒng)一要求,提交綜合性地質(zhì)圖件和報(bào)告。在找礦過(guò)程中,1:20萬(wàn)區(qū)測(cè)用來(lái)查明區(qū)域地質(zhì)背景,區(qū)域成礦背景,指出各種類型的礦床遠(yuǎn)景區(qū)。3.1:5萬(wàn)-1:2.5萬(wàn) 地質(zhì)調(diào)查-大比例尺地質(zhì)填圖1:5萬(wàn)地質(zhì)調(diào)查通常是在區(qū)域成礦遠(yuǎn)景的地區(qū)或礦田范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于找礦具有更為直接意義,這種地質(zhì)調(diào)查是在深入研究區(qū)域成礦規(guī)律及礦山地質(zhì)成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上,對(duì)地表已知工作中發(fā)現(xiàn)的礦點(diǎn)及異常進(jìn)行系統(tǒng)查證,并重點(diǎn)解剖、做出評(píng)價(jià)。在一些有望發(fā)現(xiàn)礦床的地段,要求配合物化探工作,甚至還需要少

22、量的輕型山地工程進(jìn)行揭露。4. 比例尺>1:2.5萬(wàn)專門性地質(zhì)調(diào)查大于1:2.5萬(wàn)專門性地質(zhì)調(diào)查一般稱為大比例尺地質(zhì)調(diào)查,包括1:10000、1:5000、1:2000、1:1000,這類地質(zhì)調(diào)查目的主要是為了發(fā)現(xiàn)礦床(體),不屬于“面”上的工作,而是屬于“點(diǎn)”上的工作,正規(guī)的大比例尺礦床地質(zhì)填圖是礦山建設(shè)及開發(fā)必須的地質(zhì)圖件。5. 地質(zhì)填圖找礦方法必須做好幾項(xiàng)工作(程序、內(nèi)容):1) 做好地質(zhì)填圖的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,如收集有關(guān)的衛(wèi)片、航片及其它遙感資料并進(jìn)行詳細(xì)解譯,并在詳細(xì)研究前人工作成果的基礎(chǔ)上做好調(diào)查區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)(勘查)踏勘和新方法的使用試驗(yàn)等。2) 做好實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面。實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面是研究

23、地層巖體和構(gòu)造的基礎(chǔ)地質(zhì)資料,是地質(zhì)填圖找礦方法的實(shí)施前提。3) 針對(duì)不同地質(zhì)情況采用的地質(zhì)填圖方法和手段,如火山巖區(qū)地質(zhì)填圖,一方面要查明火山巖的地層層序年代,巖相變化以及有關(guān)的火山機(jī)構(gòu)。4) 統(tǒng)一的巖石分類命名和共同的地質(zhì)語(yǔ)言。由于地質(zhì)填圖涉及面大,巖石類型復(fù)雜。如巖石類型命名不統(tǒng)一,認(rèn)識(shí)不一致,必定造成“同巖異名”或“同名異巖”。因此,統(tǒng)一巖石分類命名是非常重要的。5) 及時(shí)做好資料的室內(nèi)整理和綜合研究工作。資料室內(nèi)整理和綜合研究工作是一次經(jīng)常性工作。必須及時(shí)進(jìn)行綜合研究。第三章 遙感技術(shù)找礦3.1 遙感的基本概念及技術(shù)特點(diǎn)遙感,即遙遠(yuǎn)感知,主要包括狹義和廣義遙感兩類。狹義遙感是指根據(jù)目

24、標(biāo)物的電磁波特征信息來(lái)推測(cè)和識(shí)別目標(biāo)物的性質(zhì)的理論和方法。廣義的遙感,它包括目標(biāo)物的電磁波輻射特征、x場(chǎng)(重力、磁力)等信息來(lái)進(jìn)行識(shí)別和探測(cè)目標(biāo)物。物理場(chǎng)遙感:電磁場(chǎng)遙感(紫外線、可見光、微波、紅外線),力場(chǎng)遙感(重力、磁力)機(jī)械波遙感:地震波遙感(人工地震),聲波遙感(聲納)目標(biāo)物反射或發(fā)射電磁波的范圍主要是利用紫外線、可見光、紅外光、微波。遙感有兩種方式:一種是依靠人工向目標(biāo)物發(fā)射強(qiáng)大的電磁波,然后接收回來(lái)的電磁波,并根據(jù)反射電磁波的特征信息來(lái)識(shí)別物體(如雷達(dá))稱為主動(dòng)遙感。使用儀器來(lái)接收,記錄目標(biāo)物本身發(fā)射或反射外來(lái)的自然電磁波(如太陽(yáng)光),并根據(jù)它們的信息特征來(lái)識(shí)別目標(biāo)物的性質(zhì),稱為被

25、動(dòng)遙感。遙感技術(shù)特點(diǎn):1) 大面積的同步觀測(cè),視域廣,遙感平臺(tái)越高,視角越廣,同步觀測(cè)到的地區(qū)范圍越大,地質(zhì)工作難度大的地區(qū),首先要收集遙感資料,如高山林密區(qū),交通不便區(qū),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)。2) 信息量豐富,技術(shù)先進(jìn),遙感信息是高平臺(tái)位置,視角廣,信息量大,而且同時(shí)可獲得紫外、紅外、微波等波段的信息。3) 定時(shí)定位觀測(cè),提高了觀察信息的可比性和時(shí)效性。同期觀測(cè)地區(qū)同一目標(biāo),有利于對(duì)比分析在不同時(shí)間內(nèi)物體發(fā)展變化,作進(jìn)一步動(dòng)態(tài)分析。4) 投入相對(duì)較少,綜合效益高,省時(shí)。省力,省費(fèi)。3.2遙感技術(shù)的基本原理3.2.1電磁波的輻射原理狹義遙感主要是指電磁波(包括發(fā)射、吸收、反射和透射)遙感,電磁波是

26、能量的一種表現(xiàn)形式,太陽(yáng)光、各種自然光、燈光都是電磁波。電磁波譜:電磁波有不同的波長(zhǎng),它從10-12cm至109cm。由于波長(zhǎng)不同,它的能量也不同,按照電磁波的波長(zhǎng)、頻率、能量的大小分別排序成表,稱為電磁波譜。地磁波輻射是指電磁波的發(fā)射、吸收、反射和透射現(xiàn)象的通稱。太陽(yáng)發(fā)射的電磁波譜中包括了紫外線、可見光、紅外線,遙感儀器記錄下來(lái)的地表物體的反射電磁波譜成分,很大程度上來(lái)自光源的太陽(yáng)光譜成分所決定。因此,地物主要反射太陽(yáng)的電磁波。(在處理遙感數(shù)據(jù)前需要在工作區(qū)內(nèi)用波譜儀測(cè)量一些與地質(zhì)找礦有明顯關(guān)系的地質(zhì)體波譜特征。)3.2.2遙感地質(zhì)測(cè)量的應(yīng)用1.遙感在基礎(chǔ)地質(zhì)研究中的應(yīng)用遙感圖像視域?qū)掗?,?/p>

27、客觀地反映出各種地質(zhì)現(xiàn)象及其之間的關(guān)系,形象反映出區(qū)域地質(zhì)以及區(qū)域構(gòu)造間的關(guān)系,為中小比例尺地質(zhì)填圖和跨區(qū)甚至全球的區(qū)域地質(zhì)研究提供有利的條件。2.遙感在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用各種礦產(chǎn)的形成都是地殼整體和局部活動(dòng)的產(chǎn)物,都與一定的地質(zhì)構(gòu)造條件有關(guān)。如:斑巖型銅礦、斑巖型金礦都與中酸性巖體有關(guān),不同類型金礦都與深大斷裂有關(guān),而利用遙感測(cè)量資料的解譯可以獲得這些成礦地質(zhì)條件信息,分析區(qū)域成礦規(guī)律,主要表現(xiàn)在:1) 獲得與礦化有關(guān)的地質(zhì)信息,如:巖石的波譜特征、色調(diào)異常、熱輻射異常等來(lái)圈定靶區(qū)。2) 利用遙感資料,分析區(qū)域成礦條件,研究區(qū)域成礦規(guī)律。3) 利用數(shù)字處理技術(shù),進(jìn)行多波段,多種類型遙感圖像的綜

28、合信息處理,分析提取與礦化有關(guān)的直接信息。3. 高光譜遙感在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用高光譜遙感是高光譜分辨率遙感的簡(jiǎn)稱。它是在電磁波譜的可見光、近紅外、中紅外和熱紅外波段范圍內(nèi),獲取非常窄的光譜連續(xù)的影像數(shù)據(jù)。高光譜遙感與一般遙感主要區(qū)別在于:高光譜遙感的成像儀可分離成幾十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)很窄的波段來(lái)接收信息,每個(gè)波段一般小于10nm。3.3 遙感地質(zhì)測(cè)量的工作程序3.3.1 準(zhǔn)備工作階段1.資料收集和準(zhǔn)備工作1) 應(yīng)全面收集工作區(qū)的地質(zhì)、物探、化探、礦床(點(diǎn))和各類地質(zhì)報(bào)告資料以及必要的參考文獻(xiàn),如:氣候、地貌、土壤、森林、水文圖件等。2) 根據(jù)工作的需要可以收集1:100萬(wàn)、1:50萬(wàn)各種比例尺的衛(wèi)星

29、遙感資料,包括不同類型的航空照片,最好是比例尺大于或等于填圖比例尺。通常1:25000的航片是較常用的,它既有細(xì)節(jié),又有宏觀特性,它可以供1:50000地質(zhì)填圖,也可以供1:10000地質(zhì)填圖使用。3) 將收集的遙感資料(航測(cè)和衛(wèi)星遙感)進(jìn)行初步的解譯和處理,在同一地區(qū)形成2-3套遙感處理資料,包括圖片以備野外和室內(nèi)選用。4) 將處理后的工作區(qū)的遙感資料進(jìn)行系統(tǒng)編號(hào),如:(J-50-14)/5-4:J-50-14為1:10萬(wàn)地形圖圖幅編號(hào),5為航帶號(hào),4為本次航帶的順序號(hào)。5) 準(zhǔn)備好制作各類航空、衛(wèi)星圖像設(shè)備及軟硬件。2.制定工作計(jì)劃根據(jù)工作任務(wù)、目的要求,制定野外、室內(nèi)具體的工作計(jì)劃安排3

30、.3.2 初步編譯地質(zhì)略圖1) 初步解譯的看是階段,可選擇一些地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象最清楚的地段或前人研究程度較高地段進(jìn)行,建立不同地質(zhì)體的解譯標(biāo)志。2) 如有條件,應(yīng)用光學(xué)增強(qiáng)技術(shù)來(lái)處理遙感圖像,或收集高光譜遙感數(shù)字資料,提取更多有用信息,以提高解譯效果。3) 初步解譯地質(zhì)圖,是室內(nèi)初步解譯成果,利用它可以作野外踏勘路線和實(shí)測(cè)剖面位置的選擇,提供重點(diǎn)研究地段。4) 初步解譯成果要認(rèn)真地對(duì)收集到的地質(zhì)資料進(jìn)行對(duì)比分析,如地貌、巖性、構(gòu)造、產(chǎn)狀,并初步擬定出一套適合本區(qū)的解譯標(biāo)志。第四章 地球物理找礦地球物理找礦也稱地球物理探礦(物探),以物理學(xué)和地球物理學(xué)的理論為基礎(chǔ),結(jié)合地質(zhì)學(xué)的特點(diǎn),進(jìn)行研究某些特殊

31、地質(zhì)體的地球物理場(chǎng)或某些物理現(xiàn)象,并進(jìn)行區(qū)分礦和非礦地質(zhì)體的地球物理異常,進(jìn)而達(dá)到找礦的目的。4.1 物探方法的特點(diǎn)、應(yīng)用前提、地質(zhì)效能及技術(shù)類型4.1.1 物探方法特點(diǎn)1. 物探方法的實(shí)施首先將地質(zhì)問題轉(zhuǎn)化為地球物理問題,才能使用物探方法去觀測(cè),觀測(cè)數(shù)據(jù)之后通過(guò)綜合研究,并根據(jù)地質(zhì)體與物理現(xiàn)象間存在的關(guān)系,把物理結(jié)果轉(zhuǎn)化為地質(zhì)語(yǔ)言或圖示,從而去推測(cè)礦產(chǎn)的地質(zhì)產(chǎn)狀。2. 物探異常多解性。產(chǎn)生物探異常原因往往是多種多樣的,所以工作采用單一物探方法往往不易得到較肯定的結(jié)論。3. 每種物探方法都有嚴(yán)格的應(yīng)用條件和使用范圍,因?yàn)榈V床地質(zhì)、地球物理特征及自然地理?xiàng)l件因地而異,這些都是影響物探方法的選擇和

32、有效性。4.1.2 物探工作的前提1. 被調(diào)查的地質(zhì)體之間要有某種物理上的差異性。2. 被調(diào)查的地質(zhì)體具有一定的規(guī)模和恰適埋藏深度,用現(xiàn)有技術(shù)方法能發(fā)現(xiàn)它所引起的異常。若規(guī)模小,埋藏深的礦體,則不能發(fā)現(xiàn)異常存在。3. 從各種干擾因素的異常中,區(qū)分所調(diào)查地質(zhì)體的異常。4.1.3 物探的應(yīng)用及其地質(zhì)效能1. 應(yīng)用物探找礦的有利與不利條件1) 有利于物探找礦條件:地形平坦,因物理是以水平面為基準(zhǔn)面;礦體形態(tài)規(guī)則;具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模,礦物成分穩(wěn)定;干擾因素少;有較詳細(xì)的地質(zhì)資料。最好附近有開采礦山進(jìn)行地質(zhì)資料對(duì)比。2) 不利于物探找礦條件:所研究的地質(zhì)體和圍巖的物性差異不明顯;礦體埋藏太深,地質(zhì)條件復(fù)雜;

33、干擾因素多。2. 用物探直接找礦與間接找礦問題多年來(lái)實(shí)踐證明,有些礦可用物探異常作為直接找礦標(biāo)志,如放射性方法找鈾礦,使用磁法找磁鐵礦床。3.用物探研究礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀當(dāng)?shù)V體未進(jìn)行深部工程施工之前,為例減少深部工程的盲目性,可采用物探方法確定深部產(chǎn)狀。4. 物探找盲礦體通過(guò)地球物理場(chǎng)的研究,用以尋找盲礦體或隱伏礦體是物探方法的特長(zhǎng)。4.1.4 物探方法類型根據(jù)地球物理學(xué)的基本原理,參考要解決礦產(chǎn)地質(zhì)勘查問題,可將物探方法分為幾大類,如:電法、磁法、重力、地震和放射性等。每一類物探方法有包括幾種到幾十種具體方法。4.2 電阻率法4.2.1 電阻率法的基礎(chǔ)知識(shí)R(電阻)=l/s按礦物本身的結(jié)構(gòu)化學(xué)

34、和物理性質(zhì),可把礦物導(dǎo)電機(jī)理分三類:金屬型礦物,主要是指單金屬礦物,如:自然銅、自然金等,半導(dǎo)電型導(dǎo)電礦物,主要是指金屬硫化物,氧化物,因此絕大多數(shù)金屬礦物是半導(dǎo)體,固體離子型導(dǎo)電礦物,這類礦物為離子鍵,幾乎是絕緣體。造巖礦物屬此種類型。在巖石和沉積物種電阻率的特征:突然、粘土、亞粘土電阻率較低(10102 ),砂巖中等(10 103)、火成巖較高(102105)、變質(zhì)巖較高(102105)。2. 影響巖礦石電阻率的因素主要包括巖礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、濕度、致密度,一般來(lái)講結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、致密、空隙小,電阻率高,含水量大,電阻率低;硫化物含量高,電阻率低;硫化物不連通電阻率高。4.2.2 電法勘探中幾種

35、電流場(chǎng)的類型1. 均勻介質(zhì)中的穩(wěn)定電流場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度 ,電流密度 ,電位 , 電阻率, :電位距離上的電位變化,即電位梯度,也就是該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。1) 一個(gè)點(diǎn)的電流源的電場(chǎng)為了建立直流電場(chǎng),需要將電源兩端分別經(jīng)過(guò)電極A和B接地,電流由A流入地下,通過(guò)B又流出地表,構(gòu)成閉合回路,這兩個(gè)電極稱為供電電極。供電電極和兩極之間的距離相比很小,可視為兩個(gè)“點(diǎn)”,因此稱A、B為電流源。如果把電流接入到地下的A極和B極之間距離放大到一定的倍數(shù),B點(diǎn)的電場(chǎng)幾乎對(duì)A 點(diǎn)不產(chǎn)生影響(忽略不計(jì)),這時(shí)可稱為一個(gè)點(diǎn)電流場(chǎng)。設(shè)A極處的電流強(qiáng)度為I,M為任意一點(diǎn),為地下介質(zhì)的電阻率,AM=r,則M點(diǎn)的電流密度,將此式代入式,

36、可得M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,再將上式代入,兩邊積分,。2) 兩個(gè)異性點(diǎn)電源電場(chǎng)當(dāng)考慮供電電極AB不遠(yuǎn),且電流由A極接入地下后,而由B極從地下流出,按場(chǎng)的疊加原理,該點(diǎn)的電場(chǎng)應(yīng)是電流強(qiáng)度為I的A點(diǎn)電流源和電流強(qiáng)度為I的B點(diǎn)電流源在該點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)的矢量和。該點(diǎn)的電位則是A、B兩點(diǎn)電流源分別在該點(diǎn)的電位和,利用,求得A、B兩點(diǎn)電源在M點(diǎn)電位,。2. 非均勻介質(zhì)中穩(wěn)定電流場(chǎng)特征在實(shí)際工作中,地下地質(zhì)情況是非常復(fù)雜的。4.2.3 視電阻率及其電流密度前面講的物探原理的假設(shè):1. 地下介質(zhì)是均勻的;2. 地表水平。但實(shí)際上地下地質(zhì)體結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的,電阻率分布是不均勻的,地表也不是水平的。在這種情況下,地下地質(zhì)體

37、電阻率不可能是單一地質(zhì)體的電阻率,是多種巖性綜合影響的復(fù)合結(jié)果,稱為視電阻率。電法中,k為設(shè)備裝置常數(shù);(J0為均勻介質(zhì)電流密度)4.2.4 電流密度與探測(cè)深度的關(guān)系1. 均勻各向同性半空間點(diǎn)電流源電流密度的垂向分布1) 一個(gè)點(diǎn)電流源電流密度設(shè)A極電流強(qiáng)度為I的正點(diǎn)電流源與A相距r 在地表O點(diǎn)電流密度的數(shù)值為。在在點(diǎn)O的垂線上距地表為h的M點(diǎn)處電流密度為 2) 兩個(gè)點(diǎn)電流源電流密度當(dāng)?shù)乇碛袃蓚€(gè)異性點(diǎn)電流源A、B時(shí),AB中點(diǎn)為O處電流密度應(yīng)為來(lái)源于A和B的電流密度的矢量和。在AB中垂線上深度為h的M點(diǎn)電流密度,一般:r=1.5h,AB=3h。如:勘查深度為100m,供電極距300m。2. 介質(zhì)電

38、性不均勻電流密度垂向分布特征4.2.5 電阻率法的主要設(shè)備1. 供電電源,45伏乙型干電池,小型發(fā)電機(jī)2. 供電電極,采用4050cm,直徑為12cm鐵棒,一端為錐形3. 測(cè)量電極,規(guī)格與供電電極相等,多為銅棒,因Cu的化學(xué)性質(zhì)比Fe穩(wěn)定4. 導(dǎo)線與線架,一般要求電阻率小,重量輕,絕緣性好,不易磨損4.2.6 電阻率剖面法1. 概述電阻率剖面法簡(jiǎn)稱電剖面法,該方法在工作中是采用不變的電極距,并使整個(gè)裝置沿著觀測(cè)剖面移動(dòng),逐點(diǎn)觀測(cè)電阻率s的變化,由于電極距固定不變,勘探深度就保持在同一個(gè)范圍內(nèi),因而值沿剖面變化可以把地下某一深度以上具有不同電阻率的地質(zhì)體沿剖面方向的分布情況反映出來(lái)。根據(jù)電極距排

39、列方式不同,常用方法聯(lián)合剖面法、對(duì)稱剖面法、中間梯度法、偶極剖面法。比例尺線距(m)點(diǎn)距(m)普 查1:250002501001:100001002005080詳 查1:50005010020401:2000204010202. 聯(lián)合剖面法聯(lián)合剖面法是兩個(gè)三極排列AMN和MNB聯(lián)合進(jìn)行的一種電剖面法。所謂三極排列,是指一個(gè)供電電極置于無(wú)窮遠(yuǎn)的排列,A、M、N、B四個(gè)電極位于同一直線上,M、N之間的中點(diǎn)為測(cè)點(diǎn),且AO=BO,MO=NO。電極C是兩個(gè)三極排列共同的無(wú)窮遠(yuǎn)極。一般敷設(shè)在測(cè)線的中垂線上,與測(cè)線之間的距離大于AO的五倍.(CO>5AO)1) 聯(lián)合剖面法曲線分布I 良導(dǎo)薄脈上的聯(lián)合剖

40、面曲線所謂薄脈,是指脈的寬度比電極L小的情況傾斜良導(dǎo)薄脈:不同傾角對(duì)良導(dǎo)薄脈電阻率聯(lián)合剖面法剖面曲線4.3 激發(fā)極化法激發(fā)極化法又稱為激電法,它是以不同巖礦石在人工電場(chǎng)的作用下,發(fā)生的物理和電化學(xué)效應(yīng)(激發(fā)極化效應(yīng))的差異為基礎(chǔ)的一種電法勘探方法。優(yōu)點(diǎn):探測(cè)致密塊狀礦體、浸染狀礦體。該方法受地形影響大,上世紀(jì)六十年代激電法在我國(guó)金屬礦床勘探發(fā)揮了主要作用。4.3.1 激發(fā)極化法的原理電阻法進(jìn)行工作時(shí),是通過(guò)供電電極向地下供電,并在剛開始的供電瞬間,觀測(cè)M、N兩點(diǎn)之間的電位差,求出視電阻率。如果保持供電電流不變,延長(zhǎng)供電時(shí)間,測(cè)量電極間的電位差極值逐漸增大,最后達(dá)到某一穩(wěn)定值,形成附加電場(chǎng),若供

41、電一段時(shí)間后,斷開供電,測(cè)量電極之間仍有一個(gè)隨時(shí)間延續(xù)而逐漸衰減的電場(chǎng)存在。在往地下供電時(shí),地下電場(chǎng)隨時(shí)間的變化稱為充電過(guò)程。斷電后,電場(chǎng)隨時(shí)間的衰減的過(guò)程稱為放電過(guò)程。這種在充電、放電過(guò)程中產(chǎn)生隨時(shí)間變化的附加電場(chǎng)現(xiàn)象,叫做激發(fā)極化效應(yīng)。(1)電子導(dǎo)體的激發(fā)極化成因 (2) 離子導(dǎo)體3.激發(fā)極化法測(cè)定的參數(shù)(1)極化率和頻散率對(duì)于極化性質(zhì)均勻、各向同性的無(wú)限巖石來(lái)講,可任選一種有限的裝置形式向巖石供電,并利用一組供電電極M、N于供電時(shí)和斷點(diǎn)后分別觀測(cè)巖石表面的電位差,U(T)和U(t),則巖石的極化率為:(T,t)= U2(t)/ U(T)*100%,式中U(T)為供電T時(shí)刻后,M、N間總場(chǎng)

42、電位差,U(t)為斷電t時(shí)刻后,M、N的二次場(chǎng)電位差。當(dāng)T,t0時(shí),=U2/U*100%(2)視極化率和視頻散率當(dāng)?shù)叵掠袃煞N或兩種以上激發(fā)特征不同的巖石存在時(shí),若仍采用某種裝置向下供以直流電(或超低頻交流電),并觀測(cè)總場(chǎng)電位差U及二次電位差U2(或交流電位差Uf1、Uf2),此時(shí)得到的并不是一種巖石的極化率值,而是各種巖石在電流激發(fā)下產(chǎn)生激發(fā)效應(yīng)的綜合結(jié)果,叫做視極化率或視頻散率。s=U2/U*100% , s=Uf1/Uf2*100%4.3.2 幾種規(guī)則形體的激電異常1.中間梯度裝置的激電異常中間梯度裝置是我國(guó)直流激電極化法用的最多的一種類型。(1)球形極化體的激電異常(2)脈狀極化體的激電

43、異常a) 均勻場(chǎng)中,直立橢球體上的視極化曲線b) 傾斜脈狀體主剖面上視極化率異常中間梯度裝置傾斜脈狀體激電異??煞从硈 和s形態(tài)特點(diǎn)2.聯(lián)合剖面裝置的激電異常(1)極化球體上的激電異常從圖四、五、六可歸納出,對(duì)聯(lián)剖裝置的激電剖面來(lái)講,兩條曲線所夾面積,大面積一邊指示深部地質(zhì)體的傾斜方向。4.4 磁法勘探4.4.1 磁法的基礎(chǔ)知識(shí)F=m1 m2/(r2),其中m1 m2 分別為兩個(gè)點(diǎn)磁極的磁量,r是它們之間的距離,是介質(zhì)的磁導(dǎo)率。實(shí)用單位:1伽馬(r)=10-9特斯拉=1納特(nT)4.4.2 地磁場(chǎng)及磁異常1.地磁場(chǎng)地球周圍存在著的磁場(chǎng)稱為地磁場(chǎng),它由基本磁場(chǎng)、外源磁場(chǎng)和磁異常三部分組成。2.

44、磁異常消除各種短期磁場(chǎng)變化后,實(shí)測(cè)地磁場(chǎng)與基本磁場(chǎng)間還有差異,這個(gè)差異就稱為磁異常。磁異常實(shí)際上就是地下巖、礦體或地質(zhì)構(gòu)造受地磁場(chǎng)磁化后,在其周圍空間形成,并疊加在地磁場(chǎng)上的次生磁場(chǎng)。3. 磁法勘探所觀測(cè)的磁異常地面磁測(cè)多測(cè)定地磁場(chǎng)的垂直分量的相對(duì)變化值,稱為垂直磁異常,以Za或(z)表示,即Za=z-z0,z和z0分別代表實(shí)測(cè)場(chǎng)和正常場(chǎng)的垂直分量值。航空磁測(cè)和海洋磁測(cè)都死測(cè)定總磁場(chǎng)強(qiáng)度(T)的相對(duì)變化值(T),稱為總磁場(chǎng)標(biāo)量異常。4.4.3 巖礦石磁性巖礦石之所以有磁性是因?yàn)楹写判缘V物,各類巖、礦石所含磁性礦物的種類和數(shù)量是不同的,因而存在磁性差異。觀測(cè)表明磁化強(qiáng)度T由兩部分構(gòu)成,一部分是

45、現(xiàn)代磁場(chǎng)磁化后所獲得的,成為感應(yīng)磁化強(qiáng)度(感磁),以J1表示;另一部分是巖石形成時(shí),受當(dāng)時(shí)地磁場(chǎng)磁化后所獲得的磁場(chǎng)強(qiáng)度,以Jr表示。1巖礦石的磁化率分為三類:反磁性: 石墨、石膏、石英、鹽類礦物等 順磁性:黑云母、輝石、角閃石、石榴石、電氣石、褐鐵礦 鐵磁性(亞鐵磁性):磁鐵礦、鈦磁鐵礦、磁黃鐵礦巖漿巖磁性一般較高,由酸性到基性巖,隨SiO2含量逐漸降低,鐵磁性礦物含量逐漸增加,巖石磁性也逐漸增強(qiáng)。2.巖礦石剩余磁化強(qiáng)度地磁場(chǎng)對(duì)巖礦石的磁化是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中巖礦石受到溫度、壓力、化學(xué)反應(yīng)等各種因素的影響,形成十分復(fù)雜的磁性。a) 熱剩磁磁性物質(zhì)由高溫到低溫保留下來(lái);b) 碎屑剩磁風(fēng)化

46、過(guò)程中,再沉積成巖過(guò)程中保留下來(lái);c) 化學(xué)剩磁在溫度低于居里點(diǎn)情況下,受到化學(xué)作用而產(chǎn)生;d) 等溫剩磁正常條件下巖石中磁性物質(zhì)受到磁場(chǎng)短期此哈形成。4.4.4 磁性體的磁場(chǎng)1. 概述磁法勘探的最后階段是進(jìn)行磁異常解釋,實(shí)踐證明,磁異常的特征取決于磁體的磁性地質(zhì)體中磁性均勻程度、形狀、產(chǎn)狀及埋深等。為正確解釋磁異常,需要用數(shù)學(xué)、物理方法來(lái)分析異常特征與磁體磁性及產(chǎn)狀但呢個(gè)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,給出磁體的磁性參數(shù)、位置、形態(tài)和產(chǎn)狀等,求它引起的磁異常,稱為磁法勘探中的正演問題。給定磁異常,求磁體的產(chǎn)狀、形狀及埋深稱為磁法勘探中的反演問題。2. 規(guī)則形體的Za磁場(chǎng)特征在地面磁測(cè)資料的解釋推斷中,Za磁異常

47、資料的應(yīng)用是最廣泛的。(1) 柱體磁場(chǎng)分析順軸磁化磁場(chǎng),所謂順軸磁化,是指磁化方向與柱體軸線方向一致的情況,其側(cè)面不出現(xiàn)磁極,由上頂和下底分別出現(xiàn)負(fù)磁極和正磁極。A 單極的磁場(chǎng)若柱體下底正磁極在地面產(chǎn)生的磁場(chǎng)很弱,可以忽略不計(jì),則可以認(rèn)為柱體是無(wú)限向下延伸的,順軸磁化無(wú)限柱體相當(dāng)于單磁極。如截面比埋深小得多,則視為上頂為點(diǎn)磁極,于是該柱體磁場(chǎng)就相當(dāng)于負(fù)點(diǎn)磁極的磁場(chǎng)。設(shè)點(diǎn)磁極中心在地面的投影為O,埋深為h,在北半球磁量為m的負(fù)點(diǎn)極在地面沿X軸的某點(diǎn)P產(chǎn)生的磁異常由T=m/(r2)給出(1),Ta=m/r2=m/(x2+h2), 式中r為點(diǎn)極到P點(diǎn)的距離,x是O點(diǎn)為原點(diǎn)時(shí)P點(diǎn)的橫坐標(biāo),Ta方向有P

48、指向點(diǎn)極,設(shè)Ta與x軸的正向順時(shí)針夾角為,則對(duì)于原點(diǎn)右方測(cè)點(diǎn)(P)而言,磁異常的垂直分量Za和水平分量Ha之值為:Za=TaSin=mh/(x2+h2)3/2, Ha=TaCos=-mx/(x2+h2)3/2B 雙極磁場(chǎng)順軸磁化有限延伸柱體相當(dāng)于雙極,這時(shí)柱體下底正磁極在地面產(chǎn)生的磁場(chǎng)不能忽略,整個(gè)磁體的磁場(chǎng)應(yīng)為上頂負(fù)磁極和下底正磁極磁場(chǎng)的疊加。(2) 球體磁場(chǎng)的分析自然界中,囊狀、巢狀的磁體都可視為球體。地處中緯度地區(qū),由于受地磁場(chǎng)傾斜磁化,故球體的Za磁場(chǎng)總是由正負(fù)兩部分組成,負(fù)值一般出現(xiàn)在正值的北面,正負(fù)異常構(gòu)成一個(gè)整體。C 三度體磁場(chǎng)的分析單極線的磁場(chǎng)自然界中層狀或似層狀的磁體,如磁性

49、巖墻,巖脈,陡傾磁性巖層均可視為板狀體,無(wú)限延伸順層磁化薄板狀體可視為單極線。由于薄板在P點(diǎn)的磁場(chǎng)相當(dāng)于沿走向排列的無(wú)窮多柱體元在該點(diǎn)的磁場(chǎng)之和,故有第五章 勘查地球化學(xué)5.1 術(shù)語(yǔ)復(fù)習(xí)1、××地球化學(xué)而找礦通過(guò)對(duì)工作區(qū)××樣品系統(tǒng)采集、分析其組分特征,確定工作區(qū)某些組分的分布特征并圈定異常,定位礦體的找礦方法。2、背景值工作區(qū)內(nèi)與礦化無(wú)關(guān)樣品某組分的平均含量稱為該工作區(qū)的背景值。3. 異常下限(背景上限)工作區(qū)內(nèi)與礦化無(wú)關(guān)樣品元素含量的最大值。4. 襯度工作區(qū)異常帶內(nèi)樣品某元素(i)的平均值與工作區(qū)背景值的比值。5. 異常襯度指異常區(qū)的大小與異常區(qū)中元

50、素含量、常用線金屬量和面金屬量來(lái)表示。6. 線金屬量(面金屬量)線(面)金屬量就是異常區(qū)的所有樣品元素i含量與背景值之差和各個(gè)樣品控制長(zhǎng)度(面積)乘積的累加。5.2 勘查地球化學(xué)樣品(介質(zhì))類型5.2.1 基巖1. 定義:成巖之后未發(fā)生移動(dòng)和破壞的巖石稱為基巖。2.圍巖: A 采樣要求:盡量采集相似的巖石; B 揭示深度:與礦床成因類型密切相關(guān),熱液礦床 <300m3.脈狀地質(zhì)體:A 采樣要求:期次的一致性; B 揭示深度:大于圍巖樣品5.2.2 基巖的風(fēng)化產(chǎn)物1.水系沉積物取樣:毫米級(jí)以下的細(xì)粒沉積物,最多的是粘土級(jí)(<5mm)或粉砂級(jí)(<0.2mm).2. 殘坡積物與水系

51、沉積物的差別:組分富集方式不同水系:粘土和粉砂本身;選擇的元素較多,包括大多數(shù)元素。殘坡積物:坡積物中吸附膠狀或離子物質(zhì);選擇的元素較少,以系統(tǒng)元素為主。5.2.3 與基巖、基巖風(fēng)化產(chǎn)物存在組分交換的氣、液生物體1.氣體:主要指氣汞測(cè)量,包括少量親氣元素(Cl2,H2S等)2.液體:鹽類礦床3.生物體:銅草5.3 各類元素在不同地球化學(xué)介質(zhì)中的活動(dòng)規(guī)律5.3.1 造巖元素Si 、Al 、 Mg 、 Na 、 Ca 、 K 、 Fe、 (S)1.Si Al (短程元素)(1) 在巖漿晚期富集; (2)在風(fēng)化產(chǎn)物中殘留富集; (3) 在熱液活動(dòng)中極為穩(wěn)定(短程元素);(4) 氣、液、生物對(duì)兩種元素

52、無(wú)富集作用。2.Mg 在超基性巖中富集,在其它介質(zhì)中貧化3.K、Na 在巖漿活動(dòng)晚期富集;在熱液活動(dòng)中一般富集;風(fēng)化中貧化流失。4.Fe 在基性巖中富集;在熱液活動(dòng)中變化不明顯;在風(fēng)化過(guò)程中富集;在氣、液、生物體中無(wú)特征性變化。5.S是熱液礦床的特征元素;在風(fēng)化過(guò)程中易分解,釋放出金屬元素;在某些生物體中富集。5.3.2 小原子量親石元素1.包括Li、Be、B、P;2.巖漿作用中主要在巖漿結(jié)晶晚期富集,但是P在基性巖中含量最高,Li、Be、B在偉晶巖中含量最高;3.在高溫巖漿熱液中,Li、Be、B含量較高;4.在低溫?zé)嵋褐?,風(fēng)化過(guò)程中P穩(wěn)定,或Li、Be、B、P被水淋濾,富集不明顯。5.3.3

53、 高場(chǎng)強(qiáng)元素(第四、五、六副族)1.半徑小,價(jià)態(tài)高,場(chǎng)強(qiáng)大,形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵;2.主要與Fe進(jìn)行替代,也可以與Ti進(jìn)行替代;3.在巖漿活動(dòng)中主要在堿性巖中富集;4.在高溫?zé)嵋褐懈患捎玫厍蚧瘜W(xué)找礦);5.在低溫?zé)嵋褐幸约帮L(fēng)化過(guò)程中,石最穩(wěn)定的一類元素。5.3.4 大離子親石元素1.在巖漿結(jié)晶的晚期富集;2.在熱液活動(dòng)中極為活潑,一般A族元素富集,A族元素可富集也可能貧化;3.在風(fēng)化中不富集,不作為土壤和水系沉積物地球化學(xué)找礦元素。5.3.5 親鐵元素(Ni、Co、Fe、Mn)1.在基性巖、超基性巖中富集(Fe、Mn基性巖中Co、Ni基性巖中富集);2.在熱液活動(dòng)中屬中等活動(dòng)元素;3.在風(fēng)化過(guò)

54、程中,在原地或就近富集,可用土壤地球化學(xué)找礦;5.3.6 親硫元素1.包括鉑族元素(PGE),IB,IIB,IVA,VA,VIA中的金屬元素;2.在巖漿活動(dòng)中分散在各礦物的晶格中,不容易富集。鉑族元素出現(xiàn)在超基性巖中,IB、IIB元素主要出現(xiàn)在基性巖中,IVA,VA,VIA元素在酸性巖中富集;3.在熱液活動(dòng)中的活動(dòng)性僅次于大離子親石元素,往往高度富集,形成礦床;4.在風(fēng)化過(guò)程中先被淋濾而后被吸附,導(dǎo)致大面積的異常區(qū)。5.4 勘查地球化學(xué)的類型5.4.1 以基巖為取樣對(duì)象的地球化學(xué)找礦方法1、巖石地球化學(xué)找礦方法測(cè)試對(duì)象:全巖或脈體的金屬含量;應(yīng)用范圍:特別適合于尋找親銅元素(親硫元素)礦床,可

55、以用于尋找親鐵元素礦床和小原子量的親石元素礦床,少量高場(chǎng)強(qiáng)元素;礦床成因類型:最適合于尋找熱液礦床,其它少用,與超基性巖有關(guān)的Cu-Ni礦床、偉晶巖礦床可用。2.流體包裹體地球化學(xué)找礦方法測(cè)試對(duì)象:脈體中流體包裹體均一溫度和流體鹽度。原理:流體析出后較高溫度、鹽度往上運(yùn)移過(guò)程中,溫度逐漸降低,與地層中水混合鹽度也降低,在礦體周圍形成熱暈和氣暈;適用范圍:親硫元素、小原子量的親石元素、少量高場(chǎng)強(qiáng)元素(不包括IVB族元素);礦床成因類型:最適合于巖漿熱液礦床(W、Sn)3. 同位素地球化學(xué)找礦方法測(cè)試對(duì)象:主要是圍巖的穩(wěn)定同位素組成(O),有時(shí)也測(cè)試脈體礦物的同位素組成;應(yīng)用范圍:主要是中、低溫?zé)嵋旱V床5.4.2 以基巖風(fēng)化產(chǎn)物為采樣對(duì)象的地球化學(xué)找礦方法1.土壤地球化學(xué)找礦方法測(cè)試對(duì)象:土壤B層(C層:沙漠、丘陵地區(qū))中的金屬含量;應(yīng)用范圍:尤其適用于尋找親硫元素,也可以尋找少量高場(chǎng)強(qiáng)元素(VB、VIB)和親鐵元素(Co、Ni、Mn)礦床類型:適于尋找內(nèi)生礦床,不適用于沉積礦床和風(fēng)化礦床2.偏提取地球化學(xué)找礦方法測(cè)試對(duì)象:土壤中離子態(tài)

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