本文關(guān)鍵詞：滇西北衙金多金屬礦床綜合地球物理勘探模式研究

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【摘要】：隨著礦產(chǎn)資源勘探和開采的力度不斷增強(qiáng),易識別礦、地表礦、淺層礦的日益減少,礦產(chǎn)勘查工作正向著尋找難識別礦、隱伏礦、深層礦的方向轉(zhuǎn)變,同時我國《找礦突破戰(zhàn)略行動綱要》明確提出要“以科技創(chuàng)新為基礎(chǔ),在地質(zhì)找礦工作部署中充分發(fā)揮成礦理論和勘查模型的指導(dǎo)作用;以地形復(fù)雜地區(qū)勘探和深部探測的找礦方法為重點,引進(jìn)國外先進(jìn)勘查技術(shù)方法、自主研發(fā)、應(yīng)用示范,提高礦產(chǎn)資源勘查的整體水平”�；诔傻V理論指導(dǎo)和地球物理找礦實踐積累所建立的綜合地球物理勘探模式可以有效地克服地質(zhì)觀察的不統(tǒng)一性和物化探的多解性,容易形成多方法、多參數(shù)、多尺度綜合勘探的技術(shù)優(yōu)勢。滇西北衙金礦區(qū)緊鄰揚(yáng)子地臺西緣麗江臺緣褶皺地區(qū),位于由北西-南東向分布的藏東-滇西堿性斑巖多金屬成礦帶的中南部,基于其自身的地質(zhì)特性及地殼發(fā)展進(jìn)程,優(yōu)越的成礦條件、豐富的礦產(chǎn)資源、多樣的成礦作用、復(fù)雜的礦床類型,是尋找眾多貴重、緊缺或稀有礦產(chǎn)資源極具潛力的地區(qū),該地區(qū)為稀缺、珍貴資源最易產(chǎn)生的地方,目前礦區(qū)探獲金資源量300噸,鐵2500萬噸,是云南省儲量最大的金礦。但是該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,工作程度又偏低,交通條件困難,人文干擾大,年度有效工作時間短等現(xiàn)狀。因此,選擇北衙礦區(qū)典型礦床,從成礦預(yù)測角度,綜合分析礦床的成礦模式、成礦規(guī)律、找礦標(biāo)志,建立一種適合北衙礦區(qū)及外圍的綜合地球物理勘探模式,為滇西北衙金多金屬礦的快速、經(jīng)濟(jì)、有效找礦評價提供科學(xué)的勘探方法和勘探模式,理論上完善了該地區(qū)的找礦方法技術(shù)體系,實踐上為礦區(qū)及外圍找礦提供了方向,為西南地區(qū)礦產(chǎn)勘查快速突破提供技術(shù)支撐及勘探示范,滿足國家的戰(zhàn)略要求及地方的找礦評價需求。本文主要是針對北衙地區(qū)地球物理勘探方法,在系統(tǒng)搜集以往地質(zhì)、地球物理勘探資料的基礎(chǔ)上開展綜合地球物理勘探模式研究。主要從以下幾個方面開展研究工作,以期獲得比較全面、系統(tǒng)性的認(rèn)識。1、分析和研究北衙礦區(qū)成礦模式和成礦規(guī)律,通過成礦、控礦要素分析,探討該地區(qū)找礦標(biāo)志,為地球物理勘探提供有效的明確的探測目標(biāo)和相應(yīng)的地質(zhì)依據(jù)。2、根據(jù)北衙礦區(qū)金多金屬礦床在成礦與控礦方面的基本規(guī)律和特征,通過物性參數(shù)統(tǒng)計結(jié)合已知礦區(qū)地質(zhì)情況,對構(gòu)造、礦體地球物理模型進(jìn)行正演數(shù)值模擬,并對模擬結(jié)果作相應(yīng)的綜合分析研究,物性正演模擬是礦床成礦模式到地球物理勘探模式的橋梁,正演模擬結(jié)果可預(yù)知所選地球物理勘探方法是否有效,通過正演模擬結(jié)果結(jié)合相關(guān)物性差異開展綜合地球物理勘探技術(shù)的原理與勘探手段研究,涵蓋了直接針對礦體的激電、磁法勘探以及通過平面重力資料、csamt尋找構(gòu)造、巖體等間接地球物理勘探方法,建立了成礦模式——物性正演模擬——地球物理勘探模式的研究體系。通過物性參數(shù)統(tǒng)計結(jié)合已知礦區(qū)地質(zhì)情況,對構(gòu)造、礦體地球物理模型進(jìn)行了正演數(shù)值模擬,并對模擬結(jié)果作了相應(yīng)的綜合分析研究。正演模擬結(jié)果表明,利用電阻率參數(shù)開展大地電磁測深尋找構(gòu)造及深部地層展布;重力異常在排除地形影響以外可揭示斑巖體在地表的投影位置;極化率及磁化率參數(shù)的激發(fā)極化法和磁法勘探可直接針對礦體開展找礦預(yù)測。從北衙地區(qū)成礦類型和特點出發(fā),研究富堿斑巖體對成礦的作用和規(guī)律,根據(jù)富堿斑巖體的低密度特性,開展重力三維反演探測機(jī)理研究,通過地表地質(zhì)模型及物性特征,結(jié)合三維密度結(jié)構(gòu),分析富堿斑巖體在深部的延展特征;通過線性信號增強(qiáng)與提取平面重力異常,結(jié)合區(qū)域磁源邊界信息探討區(qū)域性構(gòu)造對該地區(qū)的成礦作用與影響。通過理論模擬及已知區(qū)試驗結(jié)果表明,重力三維密度差非線性反演結(jié)合線性信號增強(qiáng)與提取能夠獲取較為準(zhǔn)確的線性構(gòu)造并且能夠有效探測富堿斑巖體在深部的三維延展情況,這種間接提供找礦信息的地球物理勘探模式在北衙地區(qū)找礦起到了非常好的效果。根據(jù)地面高精度磁測方法原理,以及北衙礦區(qū)金鐵伴生的成礦特性,提出采用地面高精度磁測面積性測量,直接尋找與金礦密切相關(guān)的磁鐵礦體產(chǎn)生的高磁異常,根據(jù)對照已知礦段礦體規(guī)模及邊界,提出經(jīng)驗?zāi)B(tài)多尺度分解方法,利用該方法進(jìn)行磁異常處理,其保持了小波多分辨率特性,同時又克服了選擇小波基函數(shù)困難,能夠?qū)崿F(xiàn)信號多尺度分解,提高了異常篩選的分辨率,增強(qiáng)了異常邊界識別度。設(shè)計電性模型,以數(shù)值模擬為基礎(chǔ),開展音頻大地電磁測深(amt)、可控源音頻大地電磁測深(csamt)正、反演對比試驗研究,優(yōu)選適合北衙地區(qū)的大地電磁測深方法,分析數(shù)據(jù)分析與解釋的一般規(guī)律。根據(jù)影響北衙地區(qū)成礦相關(guān)的區(qū)域斷裂構(gòu)造和局部導(dǎo)礦構(gòu)造,提出采用可控源音頻大地電磁測深法(csamt)進(jìn)行成礦有利地段勘探,以傳統(tǒng)的occam反演確定大致地電斷面,利用smoothnessconstrainedleast-squares反演來突出高阻體以及高低阻地層分界面,這種優(yōu)化反演方法從電性角度構(gòu)建了更加切合北衙地區(qū)實際的地電模型。針對北衙礦區(qū)硫化物礦床激發(fā)極化特性,根據(jù)實際地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建了假想的激發(fā)極化法電流激發(fā)深部礦體模型,通過不同供電電壓下二次場電壓及測量值穩(wěn)定性試驗優(yōu)化激發(fā)極化法工作參數(shù),優(yōu)選大功率直流激電方法,提出了在平面重磁資料圈定靶區(qū)內(nèi)開展面積性激電勘探,圈定平面激電異常分布,以激電異常的最高值為基點進(jìn)行激電測深,對測深斷面上激電異常的延展情況進(jìn)行研究,進(jìn)而確定極化體縱向延展特征,并與平面異常對比,修正平面異常位置,形成“有效高極化平面異�！�,進(jìn)而對深部礦化同平面異常兩者間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行推理,為成礦聚集地區(qū)的獲得奠定基礎(chǔ)。3、在已知礦區(qū)及外圍遠(yuǎn)景區(qū)實施綜合地球物理勘探模式試驗,對勘探技術(shù)及方法在實際應(yīng)用過程中的作用進(jìn)行歸納。選擇北衙礦區(qū)典型紅泥塘已知礦段,進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)背景研究以路線地質(zhì)資料為約束條件,以重力三維反演推斷隱伏巖體深部延展特征,根據(jù)CSAMT反演電阻率結(jié)構(gòu)模型,圈定了紅泥塘巖體、大沙地隱伏巖體與圍巖的接觸關(guān)系,建立地層解譯模型;結(jié)合磁性信息約束,確定具有尋找矽卡巖型鐵礦床潛力的接觸帶;根據(jù)極化率結(jié)構(gòu)模型,建立礦體解譯模型。利用多元信息約束構(gòu)建了矽卡巖型鐵金礦深部勘探的地球物理勘探模式及方法技術(shù)組合。綜合利用北衙地區(qū)1:50000區(qū)域重磁化探資料,圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū);在遠(yuǎn)景區(qū)運(yùn)用上述勘探方法(重力、磁法、激電、CSAMT、鉆探),借助不同地球物理特性及各類參數(shù)約束綜合解釋方式實現(xiàn)隱伏礦藏的勘探及定位,驗證和完善北衙地區(qū)深部找礦地球物理勘探模式。4、最后,通過已知區(qū)及遠(yuǎn)景區(qū)試驗效果,總結(jié)并提出北衙地區(qū)綜合地球物理勘探模式:地球物理工作在區(qū)域性地質(zhì)背景分析的過程中獲得相關(guān)地質(zhì)資料,基于巖礦的物性特征,匹配相應(yīng)的地球物理方法。圍繞面積性重力測量,在區(qū)域重力異常的基礎(chǔ)上對區(qū)塊進(jìn)行整體性劃分,借助線性信號分析方法處理局部異常,獲取線性構(gòu)造,以三維密度反演推斷巖體的展布初步劃分成礦有利區(qū);利用地面高精度磁測局部異常,尋找與金礦密切相關(guān)的磁鐵礦引起的“干凈”完整的高磁異常;用CSAMT剖面測量驗證和控制深部導(dǎo)礦構(gòu)造、巖性突變界面等成礦有利地段;在成礦有利富集區(qū)段采用大功率直流激電法,利用極化率面積測量方式對極化率異常區(qū)域進(jìn)行明確,并以極化率測深進(jìn)行輔助,對平面異常進(jìn)行修正,獲得極化體縱向延展特征;基于四種方法存在的異常結(jié)合處確定不同級次的找礦空間;基于地球物理多元信息實現(xiàn)多方法、多參數(shù)、多尺度、多角度綜合探測;最后利用鉆探來驗證地球物理勘探模式的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：北衙金礦 成礦模式 物性模型 地球物理勘探模式
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P618.2;P631
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-14
• 第1章 引言14-28
• 1.1 選題背景與研究意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外找礦模型研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 國內(nèi)外深部找礦地球物理勘探研究現(xiàn)狀16-23
• 1.4 北衙礦區(qū)勘探現(xiàn)狀及存在的問題23-24
• 1.5 主要研究內(nèi)容24-26
• 1.6 主要研究路線26
• 1.7 創(chuàng)新性研究成果26-28
• 第2章 北衙金多金屬礦成礦模式及成礦規(guī)律28-42
• 2.1 礦床地質(zhì)特征29-33
• 2.2 礦床成因與找礦標(biāo)志33-36
• 2.2.1 成礦機(jī)制及成礦模式33-35
• 2.2.2 成、控礦要素分析35-36
• 2.3 物性基礎(chǔ)及物性模型36-41
• 2.3.1 巖（礦）石物性特征36-38
• 2.3.2 構(gòu)造空間電阻率模型38-39
• 2.3.3 礦體、巖體地球物理模型39-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第3章 北衙金多金屬礦重磁勘探技術(shù)機(jī)理42-67
• 3.1 北衙金多金屬礦重力勘探技術(shù)機(jī)理42-57
• 3.1.1 重力勘探理論基礎(chǔ)及工作方法42-46
• 3.1.2 北衙礦區(qū)重力勘探應(yīng)用效果46-57
• 3.2 北衙金多金屬礦地面高精度磁測技術(shù)機(jī)理57-65
• 3.2.1 磁法勘探理論基礎(chǔ)及技術(shù)方法58-60
• 3.2.2 地面高精度磁測應(yīng)用效果60-65
• 3.3 北衙金多金屬礦重磁勘探方法及勘探模式65-66
• 3.4 本章小結(jié)66-67
• 第4章 北衙金多金屬礦綜合電法探測機(jī)理67-90
• 4.1 激發(fā)極化法探測技術(shù)機(jī)理68-75
• 4.1.1 激發(fā)極化法理論基礎(chǔ)68-72
• 4.1.2 北衙礦區(qū)激電方法應(yīng)用及評價72-75
• 4.2 大地電磁測深探測機(jī)理75-88
• 4.2.1 大地電磁法基本理論及工作方法76-79
• 4.2.2 北衙礦區(qū)AMT與CSAMT方法技術(shù)研究79-88
• 4.3 北衙金多金屬礦電法勘探方法及勘探模式88
• 4.5 本章小結(jié)88-90
• 第5章 綜合地球物理勘探模式試驗90-107
• 5.1 已知隱伏矽卡巖型鐵金礦床勘探方法試驗90-94
• 5.2 成礦遠(yuǎn)景區(qū)勘探模式試驗94-105
• 5.2.1 全區(qū)隱伏巖體預(yù)測95-96
• 5.2.2 區(qū)域斷裂構(gòu)造識別96-99
• 5.2.3 遠(yuǎn)景區(qū)勘探方法驗證效果99-105
• 5.3 本章小結(jié)105-107
• 第6章 北衙地區(qū)綜合地球物理勘探模式107-110
• 結(jié)論110-113
• 致謝113-115
• 參考文獻(xiàn)115-124
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果124

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