高原荒漠区矽卡岩型‑热液型铁多金属矿勘探方法与流程

本发明涉及一种固体矿产探矿方法，特别是涉及一种高原荒漠区矽卡岩型铁多金属矿勘探。

背景技术：

公知的：一种高原干旱半干旱荒漠区寻找矽卡岩型-热液型铁多金属矿的勘查技术组合方法，青藏高原青海柴达木盆地南缘荒漠区矽卡岩型-热液型铁多金属矿严格受三叠纪花岗岩与围岩的接触带以及断裂构造及破碎蚀变带控制，碳酸盐岩与岩体形成的外接触带和附近断裂破碎带是成矿有利部位，矿体多产于矽卡岩和断裂破碎带中。

高原荒漠区矽卡岩型-热液型铁多金属矿床点在自然景观上与其它地区有所不同，由于荒漠区第四系风成沙覆盖较大，岩石露头出露少，常规大比例尺地质填图、化探测量无法施展，效果不佳，找矿效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高原荒漠区矽卡岩型-热液型铁多金属矿勘探方法，以克服高原荒漠景观条件限制、提高找矿成功率。

本发明高原荒漠区矽卡岩型-热液型铁多金属矿勘探方法，包括以下步骤：

a、根据高原荒漠区矽卡岩型-热液型铁多金属矿典型矿床及众多矿点的产出时空特征，结合碰撞造山地质背景和印支期构造岩浆作用特点，将成矿系统厘定为三叠纪花岗岩成矿系统，在三叠纪花岗岩外接触带找矽卡岩型铁多金属矿床，在花岗岩远接触带的构造蚀变破碎带中找热液型矿床；

b、以观测铁多金属矿中所含的磁铁矿、磁黄铁矿引起的磁异常为目的，对三叠纪花岗岩成矿系统开展1:5万高精度磁测，圈定磁异常；以预测岩体与地层接触带为目的，进行1:5万重力测量，结合已圈定的磁异常，圈定成矿有利地段；

c、对步骤b圈定的成矿有利地段进行1:1万地面高精度磁测，进一步缩小靶区；

d、对步骤c缩小的靶区进一步开展1:2千磁电剖面测量，详细了解异常特征，进行磁异常的2.5d反演解释，定位磁性体的空间位置；

e、对步骤d定位磁性体的空间位置利用钻探进行验证；

f、确定矿体或矿床。

所述步骤a中三叠纪花岗岩岩体呈岩基、岩舌、岩枝状侵入地层中，以岩舌型为找矿对象。

所述步骤a中三叠纪花岗岩岩体侵入地层中，侵入岩与围岩接触形态以缓接触带为找矿对象。

所述步骤a中三叠纪花岗岩的围岩以成分不纯的大理岩为找矿对象。

所述步骤a中矿区断裂若在成矿期断裂三叠纪花岗岩岩体与围岩接触带是主要找矿对象。

所述步骤b中1:5万高精度磁测包括以下方面：采用500×100m的规则网，使用先进的高精度质子磁力仪，利用手持gps的导航、定位功能根据理论坐标进行定位、磁法测量，测量数据自动存贮，并进行正常场、日变改正，编制磁测系列图件，圈定异常；

所述步骤b中1:5万重力测量采用500×100m的规则网，使用高精度、先进的cg-5型重力仪，通过单点精密定位技术、获取野外重力观测数据，进行各项改正，高质量的获取每个测点的布格重力异常、通过合理的数据处理技术，分离出显示不同地质构造的异常信息，提取并归纳出定性推断的由构造、岩体等不同地质因素引起的局部异常，划分岩体与地层的接触带；重磁结合选定目标磁异常。

所述步骤c中1:1万高精度磁测包括以下步骤：针对1:5万目标磁异常采用100×20m的规则网，进行磁法测量，编制磁测系列图件，分解1:5万磁异常，圈定找矿靶区(拟验证磁异常)。

所述步骤d中1:2千磁电剖面测量包括以下步骤：采用5m点距利用rtk定位技术进行高精度磁法测量，利用地学反演软件进行2.5d反演，推断磁性体空间分布特征，确定钻探验证位置及深度。

本发明的有益效果：本发明由于将成矿系统厘定为三叠纪花岗岩成矿系统并且集成了高精度磁法测量、高精度重力测量及人机交互反演模拟技术，通过该组合方法的实施能有效规避高原荒漠景观条件对常规地质、化探方法的限制，能克服荒漠区地质观察、化探测量的困难，快速了解荒漠区磁异常的性质，减小磁异常的多解性，达到寻找矽卡岩型铁多金属矿的目的，缩短矽卡岩型-热液型铁多金属矿的勘查周期。能够在第四系覆盖区快速缩小找矿靶区、实现磁性地质体的空间定位，从而提高找矿成功率，具有勘查周期短、效率高、勘查成本低的优点，适用于磁铁矿或与磁铁矿、磁黄铁矿共生的多金属矿的寻找。

附图说明

图1是高原荒漠区矽卡岩型铁多金属矿勘探方法流程图

图2是发明实施实例中野马泉地区1:5万剩余重力异常、高精度磁测△t等值线平面图

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明进一步说明

高原干旱半干旱荒漠区矽卡岩型-热液型铁多金属矿勘查技术组合方法，其特征在于以下步骤：

a、根据高原荒漠区矽卡岩型-热液型铁多金属矿典型矿床及众多矿点的产出时空特征，结合碰撞造山地质背景和印支期构造岩浆作用特点，将成矿系统厘定为三叠纪花岗岩成矿系统，在三叠纪花岗岩外接触带找矽卡岩型铁多金属矿床，在花岗岩远接触带的构造蚀变破碎带中找热液型矿床；

b、以观测铁多金属矿中所含的磁铁矿、磁黄铁矿引起的磁异常为目的，对三叠纪花岗岩成矿系统开展1:5万高精度磁测，圈定磁异常；以预测岩体与地层接触带为目的，进行1:5万重力测量，结合已圈定的磁异常，圈定成矿有利地段；

c、对步骤b圈定的成矿有利地段进行1:1万地面高精度磁测，进一步缩小靶区；

d、对步骤c缩小的靶区进一步开展1:2千磁电剖面测量，详细了解异常特征，进行磁异常的2.5d反演解释，定位磁性体的空间位置；

e、对步骤d定位磁性体的空间位置利用钻探进行验证；

f、确定矿体或矿床

步骤a中所述的成矿系统，根据成因类型，矽卡岩型-热液型铁多金属矿成矿系统与三叠纪花岗岩侵入有关，产于岩体与围岩接触带及其附近构造带中。该成矿系统主要是以三叠纪花岗岩侵入所形成的矽卡岩型矿产为代表，三叠纪花岗岩侵入为形成矽卡岩型-热液型成矿系列提供了基本条件。具体表现为：矽卡岩型铁多金属矿床产于花岗岩外接触带，围岩多以滩间山群、缔敖苏组碳酸盐岩(少量中基性火山岩)为主，如尕林格、野马泉、四角羊等矿床；热液型矿床多产于花岗岩远接触带的构造蚀变破碎带中，以铅锌银矿为主，但磁铁矿、磁黄铁矿磁性矿物在多数矿体中具有一定分布，热液型矿床周边往往出现矽卡岩型矿床，如虎头崖、景忍东矿床等，因此将矽卡岩型-热液型铁多金属矿成矿系统厘定为三叠纪花岗岩成矿系统，是提高找矿成功率，缩短勘查周期的关键。

所述成矿系统是指在一定的地质时空域中，控制矿床形成变化和保存的全部地质要素、成矿作用过程，以及所形成的矿床系列和矿化异常系列构成的整体，是具有成矿功能的一个自然系统，充分凝练了该区矽卡岩型-热液型铁多金属矿产出特征及控矿要素。该区与铁多金属矿化有关的主要为三叠纪花岗岩，岩性包括花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、石英二长闪长岩、石英闪长岩等，岩体多呈岩株状，受nw-se向大断裂控制，在区内形成了一条nw-se向产出的矽卡岩型-热液型铁多金属矿带，从北西至南东依次出现虎头崖、卡尔却卡、野马泉、尕林格、四角羊、沙丘、它温查汉等矿床。

通过步骤a，充分凝练了该区矽卡岩型-热液型铁多金属矿产出特征及控矿因素，指出了该区与蚀变矿化有关的主要岩体为三叠纪花岗岩，受大断裂控制呈nw-se向展布，从矿床产出特征，控矿要素、地质特征等方面进行了约束，指出了找矿要素范围。

步骤b中所述的磁异常是指：在成矿过程中各种地质作用的结果使磁铁矿、磁黄铁矿等磁性矿物富集在中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带中引起的磁异常及矿区各类岩石本身具有的磁性差异引起的磁异常。其具体的观测方法包括以下步骤，采用500×100m网度制作工作布置图，计算出每条测点的理论坐标，在野外现场利用手持gps定位、逐点进行磁场总场测量，记录点线号、三维坐标、磁测数据；对磁测数据进行各项改正，制作磁测系列图件，圈定异常，结合地质特征进行推断解释。高精度磁测在野马泉、它温查汉、沙丘等矽卡岩型矿区应用效果非常明显。

步骤b中所述的重力异常主要是指：由于各类岩矿石间存在的密度差异，在地表观测的重力值，经过布格校正、纬度校正、地形校正等各项改正得到的值，可分为区域重力异常、局部重力异常等，本次工作重点研究局部重力异常和重力梯度带。其具体的观测方法包括以下步骤，采用500×100m网度制作工作布置图，计算出每条测点的理论坐标，通过单点精密定位技术、获取野外重力观测数据，对重力数据进行各项改正和处理，制作系列重力图件，划分局部异常，分析重力梯级带的分布，进行重力资料的全面推断解释。在野马泉、虎头崖等地区重力圈出的重力低异常一般与中酸性岩体的分布范围十分吻合。

局部重力异常是指：在区域异常背景上出现的，由埋藏相对较浅、分布范围较小的地质因素引起的重力异常，在矽卡岩型铁多金属矿中，主要是密度相对较低的中酸性岩体引起的重力低异常、密度相对较高的地层引起的重力高异常及高密度铁多金属矿石引起的重力高异常。

重力梯度带是指：重力异常等值线图中一组彼此大致平行的密集分布的等值线所表示的异常带，重力梯度带是矽卡岩型多金属矿成矿的有利部位。

步骤c中所述的1:1万高精度磁测是指：在步骤b中1:5万磁法测量和重力测量的基础上，通过综合分析圈定预测的成矿有利地段(或磁异常)，开展大比例尺高精度磁测，具体采用100×20m网度，具体方法技术和精度要求同步骤b。其目的是进一步缩小靶区，大致了解磁性体的规模及空间分布特征等，确定验证地段。

步骤d中所述的1:2千磁电剖面测量是指：针对拟验证地段布置1:2千磁法剖面，了解磁异常细部特征，对磁性体的埋深、产状等作出判断，条件允许时开展1:2千激电剖面测量，辅助了解多金属矿的分布，通过反演模拟进一步推断其空间分布规律，确定钻孔验证的孔位、孔深等。具体1:2千磁法剖面测量点距5m，采用rtk技术进行定位。

通过步骤e、f最终确定矿体或矿床。

实施例

利用针对高原荒漠区矽卡岩型建立的“成矿系统+高精度磁测+重力测量+反演模拟+钻探验证”的勘查方法技术组合，以野马泉地区铁多金属矿为例，对该方法组合的找矿效果简述如下：

1、从成矿系统方面了解矽卡岩型铁多金属矿物质来源及控矿要素

野马泉铁多金属矿位于祁漫塔格成矿带，在区域地质背景、构造地质特征、出露地层、侵入岩体及控矿要素方面具有典型的矽卡岩型矿床特征，矿床形成于三叠纪后碰撞阶段，其成矿系统为三叠纪与花岗岩有关的矽卡岩型-热液型铁多金属矿成矿系统。

⑴含矿地质体特征

矿区自侵入岩向围岩，依次发育未蚀变侵入岩-内矽卡岩(蚀变侵入岩)-矽卡岩化碳酸盐岩-矽卡岩-矽卡岩化碳酸盐岩(角岩化变质碎屑岩)-碳酸盐岩。矿体主要产于侵入岩与碳酸盐岩外接触带的矽卡岩中，在其顶部的矽卡岩化碳酸盐岩中也有部分产出。前者主要产出有铁铜锌矿产，后者则多为铅锌矿产。内矽卡岩不甚发育，分布十分零星，矿化也很弱。含矿岩层主要为矽卡岩和其顶部的矽卡岩化碳酸盐岩。

⑵成矿阶段

矿区矿物研究表明，矿床的形成经历了矽卡岩期、石英硫化物期及表生氧化期。与典型矽卡岩矿床具有相似的成矿特征和成矿过程。磁铁矿主要形成于矽卡岩化碳酸盐岩。矽卡岩晚期-石英硫化物期高温阶段；多金属矿形成于石英硫化物期中低温阶段，多金属与脉石组成粗大的脉体进入磁铁矿。

⑶控矿因素

矿床受侵入岩类型、侵入岩与围岩接触形态和接触带产状、围岩岩性，以及构造等的综合控制。

①侵入岩

侵入岩岩石类型不同，形成的矿体规模和矿种具有一定差异。石英二长闪长岩形成的矿体规模较大，矿石品位较高，矿石类型以磁铁矿矿石和磁铁矿-闪锌矿矿石最为常见。花岗闪长岩形成的矿体规模亦较大，矿石类型十分复杂，金属矿物主要有磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等，尤其以出现大量磁黄铁矿和闪锌矿为特征。二长花岗岩成矿规模为小型或仅仅是矿点，矿石金属种类以铁、铜为主。

②岩体侵入形态

2、高精度磁法测量

⑴岩矿石磁性特征

根据矿区磁物性结果，磁铁矿石、磁铁矿化角岩、磁铁矿化矽卡岩、磁黄铁矿化矽卡岩具强磁性。其中磁铁矿磁性最强，磁铁矿化角岩、磁黄铁矿化矽卡岩次之；凝灰岩、辉绿岩、角岩、矽卡岩、英安岩、花岗闪长岩、安山岩及磁铁矿化碳质灰岩具中等磁性；花岗岩、大理岩、结晶灰岩等其它各类岩矿石具弱磁性或无磁性。引起该区磁异常的主要地质体为磁铁矿矿石及磁铁矿化、磁黄铁矿化岩石。

⑵磁异常特征

根据1:5万地磁测量(图2)，野马泉矿区共发现14处地磁异常，根据异常分布范围，可分为南、北两个异常带。南异常带位于矿区中偏南部，沿花岗闪长岩、二长花岗岩与石炭系缔敖苏组大理岩接触带分布，呈向南突出的马蹄形，长约13km，有磁异常5个，即m1、m2、m6、m9、m10；北异常带位于北部覆盖区，地表基本无露头，异常带受北西西向断裂控制，长达数公里。上覆第四系砂砾层厚约40～70m。本带磁异常有m3、m4、m5、m7、m8、m11、m12、m13、m14。异常的分布及延伸反映了侵入岩体的边界走向及磁铁矿化矽卡岩的分布范围，是本区寻找矽卡岩型铁矿、铁多金属矿的最直接的标志。

以m9异常为例说明区内磁异常特征：

m9异常分为5个子异常，其中m9-1、m9-3异常规模相对较大，经钻探验证后为磁铁矿引起，共发现有2条主矿体。m9-1异常呈南西西向的椭圆状，以正值为主，梯度陡，强度高。m9-3异常呈北西西向之带状，以正值为主，北侧有弱负值异常伴生，梯度较陡，强度较高,极大值达3000nt。m9-2、m9-4、m9-5异常呈北西西向，由多个椭圆状异常组成，一般以正值为主。有稍强的负值伴生。

3、高精度重力测量

野马泉矿区布格重力异常表现明显的重力低，异常基本圈闭，边部等值线密集，重力低异常对应了第四系地层以及侵入的中细粒二长花岗岩体和中细粒钾长花岗岩体，重力低背景上局部重力高体现了局部有地层的分布(残留)重力梯级带基本反映了岩体与地层的接触带，这一特征在剩余重力异常图(图2)上反映更加清晰。重力低背景上局部重力高和重力梯级带是成矿的有利部位。

4、磁异常反演模拟

通过对m9异常0勘探线剖面利用钻孔数据反演和不使用钻孔数据反演两种方法对比后(图2)，发现两种方法反演的矿体形态、产状基本一致，仅在矿体尾部稍有差异，厚度局部有变化，且这两种反演结果与钻孔验证情况基本一致。总体来看，反演结果与实际情况较吻合。在此基础上，对m9异常区的其它磁法剖面进行了反演模拟计算。反演模拟结果对布置钻探工程起到了很好的指导效果，并与钻探验证后所见矿体形态基本一致，见矿深度和见矿厚度也具有一定指示意义。说明本区磁法是比较有效的找矿手段。

5、钻探验证

通过1:5万地磁测量，野马泉矿区发现南、北两个异常带，进一步分为14处地磁异常，其中南异常带位于矿区中偏南部，沿花岗闪长岩、钾长花岗岩与石炭系大理岩接触带分布；1:5万重力测量结果显示，重力低异常对应了侵入的中细粒二长花岗岩体和中细粒钾长花岗岩体，重力低背景上局部重力高体现了局部有地层的分布(残留)，重力梯级带基本反映了岩体与地层的接触带；进一步分析对比，重磁互相印证，优选m9等磁异常开展1:1万地磁测量，进一步分解异常，利用1:2千磁测剖面进行反演模拟，了解磁性体空间分布特征、产状变化，最终钻探验证，发现铁多金属主矿体2条，长406～463m，延深为259m～308.5m，平均厚度4.17～4.53m。

按上述方法组合对野马泉发现的14处地磁异常进行验证，12处均由磁铁矿或磁黄铁矿引起，并在铁矿中及铁矿边部发现有较好的多金属矿体。共发现主矿体有114条，主矿体长200m-2482m，厚度2.38m-38.15m，延深为45m-1100m，全铁平均品位为32.99％-47.32％，铜平均品位为0.25％-1.22％，铅平均品位为0.67％-0.95％，锌平均品位为1.15％-2.95％，累计估算铜铅锌金属总量超过102万吨，铁矿石量7500万吨，矿床规模达到大型。