内生金属矿产大比例尺成矿预测及综合勘查技术方法研究_彭翼张寿庭燕长海高阳王功文程志中宋要武曾涛钟江文何玉良许国丽杨瑞西王纪中金胜鲁玉红著.pdf

书书书河南省国土资源厅地质矿产科技攻关项目成果河 南 省 矿 产 资 源 潜 力 评 价 项 目 资 助内生金属矿产大比例尺成矿预测 及综合勘查技术方法研究 彭翼张寿庭燕长海高阳王功文程志中宋要武曾涛钟江文何玉良许国丽杨瑞西王纪中金胜鲁玉红著内容提要本书以现代成矿预测理论为指导，以地质物探、化探、遥感综合技术方法为依托，选择河南省斑岩系列钼铅锌银金矿、层控铅锌银矿和构造蚀变岩石英脉型金矿种主要成矿类型，分陆缘褶皱带、复杂造山带和山麓浅覆盖区种地质背景。考虑密林中山区和丘陵两种地貌条件，在栾川钼（钨）铅锌银矿集区、卢氏钼（钨）铅锌银成矿远景区、老和尚帽银多金属异常区和崤山山麓浅覆盖区开展了内生矿产大比例尺成矿预测及综合勘查技术方法研究。涉及高精度磁测、可控源音频大地电磁（）、连续电导率、频谱激电（）、甚低频（）、大功率激电（）、裂隙地球化学测量、气体测量（、）、金属活动态测量、热释 测量和遥感（、）等众多方法试验。该书可供从事地质找矿、教学与研究人员参考和使用。图书在版编目（）数据内生金属矿产大比例尺成矿预测及综合勘查技术方法研究彭翼，张寿庭等著武汉：中国地质大学出版社，内 彭张 内生矿床金属矿床成矿预测研究内生矿床金属矿床勘探研究 中国版本图书馆 数据核字（）第 号内生金属矿产大比例尺成矿预测及综合勘查技术方法研究彭翼张寿庭等著责任编辑：胡珞兰责任校对：张咏梅出版发行：中国地质大学出版社（武汉市洪山区鲁磨路 号）邮政编码：电话：（）传真：经销：全国新华书店 ：开本：毫米 毫米 字数：千字印张：插页：版次：年月第版印次：年月第次印刷印刷：武汉中远印务有限公司印数：册 定价：元如有印装质量问题请与印刷厂联系调换前言 世纪 年代后期至 世纪初，地质矿产勘查队伍经历由事业单位逐步向企业转变的改革，地质装备的更新不再有国家计划。在地质矿产勘查单位转向多元化经营的过程中，传统地质矿产勘查工作步履维艰，地质矿产勘查设备的更新趋于停滞。世纪初，我国经济的高速发展引发了国内外矿产品价格的飞速上涨，出现了国家资源保障与安全问题。相应地，地质找矿与勘查技术方法体系在找矿难度日益加大的新形势下面临全面地更新。年，出台了 国务院关于加强地质工作的决定，河南省国土资源厅启动了包括“内生金属矿产大比例尺成矿预测选区及综合勘查技术方法研究”在内的一批地质矿产科技攻关招标项目。与此同时，中国地质调查局和各省（区）国土资源厅开始组织全国分省（区）矿产资源潜力评价工作。河南省地质调查院承担了上述两项重大技术工程项目，本书即是成矿预测方法和勘查技术方法方面的研究成果。在研究过程中，中国地质大学（北京）、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所和安徽省勘查技术院给予了技术支持和协作，赵鹏大院士、叶天竺教授、任天祥研究员等对研究工作进行了指导。成矿预测与综合勘查技术方法是具有示范性、前缘性和长久性的重大课题，本书反映的成果只是应当时找矿技术方法革新的一次探索，还有待开展长期不断地研究。作者 年月书书书目录第一章绪言(1)第一节研究背景(1)第二节研究概况(3)一、任务来源与目的任务(3)二、主要研究内容、研究方法及技术路线(4)三、研究工作情况(7)第二章大比例尺成矿预测研究(9)第一节大比例尺成矿预测的研究现状(9)一、国外研究现状(9)二、国内研究现状(10)第二节成矿预测理论与方法概述(11)一、地质建造理论与成矿预测(12)二、成矿系列理论与成矿预测(13)三、成矿系统理论与成矿预测(15)四、“三联式”成矿预测(15)五、综合信息矿产预测理论与方法(17)六、GIS 在矿产预测中的应用(18)第三节木桐沟幅(1 5 万)成矿预测研究(18)一、成矿地质背景(18)二、区域地球物理场(22)三、区域地球化学场(23)四、遥感影像特征(25)五、典型矿床特征(25)六、基于地质异常理论的综合信息成矿预测(27)七、基于矿床模型的综合信息成矿预测(34)第四节栾川赤土店地区(1 5 万)成矿预测研究(46)一、成矿地质背景(46)二、区域地球物理场(49)三、区域地球化学场(50)四、典型矿产地特征(52)五、矿床模型综合信息成矿预测(53)第三章基岩出露区综合勘查技术方法研究(59)第一节内生金属矿产勘查技术方法研究进展(59)一、矿产勘查技术方法回顾(59)二、勘查地球物理方法研究进展(60)三、勘查地球化学方法研究进展(74)第二节木桐沟地区矿产勘查技术方法研究与矿体定位预测(82)一、马渠沟靶区(82)二、石门沟靶区(86)三、地球化学勘查元素选择研究(90)第三节栾川矿集区 CSAMT、SIP 技术方法应用(96)一、CSAMT 技术方法应用(96)二、CSAMT-SIP 技术方法应用研究(98)第四节桐树庄地球化学异常查证与金(钼)矿的发现(100)一、异常查证工作回顾(100)二、异常区地质地球化学特征(103)三、CSAMT 测量与钻探验证(106)四、启示(107)第四章山麓浅覆盖区综合勘查技术方法研究(108)第一节覆盖区矿产勘查研究现状(108)一、研究进展(108)二、覆盖区勘查技术方法原理(108)三、覆盖区勘查技术方法应用实例(111)第二节研究区成矿地质背景(118)一、地质背景(118)二、成矿特征(120)三、地球物理特征(120)四、地球化学特征(120)第三节覆盖区综合勘查技术方法应用研究(122)一、研究思路与工作布置(122)二、高精度磁法测量(122)三、甚低频电磁法(VLF)测量(123)四、大功率激电方法测量(125)五、气体地球化学测量(125)六、金属活动态测量(126)七、小结(127)第五章遥感地质技术应用研究(128)第一节遥感地质技术应用概况(128)一、常用遥感地质数据(128)二、遥感地质技术应用(128)第二节卢氏研究区遥感蚀变信息提取(129)一、ASTER 数据特点(129)二、遥感图像干扰信息处理(131)三、遥感图像蚀变信息提取(133)第三节遥感地质解译(136)一、遥感数据及其解译流程(136)二、遥感解译概述(137)三、研究区遥感解译(138)第六章结论(145)第一节研究进展和取得的主要成果(145)一、研究进展(145)二、取得的成果(145)第二节有关研究结论(146)一、关于大比例尺成矿预测(146)二、关于基岩出露区有效综合勘查技术方法(146)三、关于山麓浅覆盖区综合勘查技术方法(147)四、关于遥感技术方法应用(147)第三节今后工作建议(147)参考文献(148)第一章绪言第一节研究背景大比例尺成矿预测是成矿预测体系中的最高层次，也是我国当前实施找矿战略的主要任务。我国在 19791985 年间开展第一轮成矿远景区划，以小比例尺(1 20 万)成矿预测为主;19921995 年间开展第二轮成矿远景区划时，总体上以中比例尺(1 2 万 1 10 万)成矿预测为主;近年来，全国矿产资源潜力评价确定开展大比例尺(1 5 万)成矿预测，是成矿预测体系中的最高层次，它是基础地质工作转入矿产勘查的基本途径，属于矿产勘查的前期工作，是实现地质找矿点上突破，快速、有效发现矿床(体)的主要途径，因此，也是我国当前实施找矿战略的主要任务。勘查技术创新与新技术、新方法联合攻关，是当前大比例尺成矿预测尤其是隐伏矿和深部矿找矿预测的技术关键。Laznica(1997)对全世界 140 个大型矿床的发现史进行总结表明，截至 1995 年，应用先进技术发现的矿床占 30%，传统技术发现的矿床占 24%，凭机遇偶然发现的矿床占 39%，依地质填图及后续工作发现的矿床占 14.5%。但以近 30 年(19651995)发现的矿床统计，应用先进技术发现的矿床占 71%，偶然发现的矿床占 14.5%(彭省临等，2004)。随着已知矿、露头矿、浅部矿的渐趋枯竭，找矿难度增大，勘查技术创新与新技术、新方法联合攻关的重要性与必要性日趋显著。近些年，国内外在大比例尺成矿预测中，开展地、物、化、遥联合攻关已成共识;但如何更有效地识别、发现和提取新型的、深层次的、隐蔽的、间接的找矿信息，如何更有效地进行多元信息的有机关联与集成研究，以及如何在不同地区与不同成矿地质背景下优选最佳的勘查技术方法组合等问题，则是当今矿产预测尤其是隐伏矿产预测中亟待解决的关键问题。河南省内生金属矿产成矿地质条件优越，找矿潜力巨大，迫切需要开展大比例尺成矿预测选区研究。该省处于古亚洲成矿域、秦-祁-昆成矿域与滨西太平洋成矿域的叠加部位，既有特定沉积建造的火山喷流、沉积喷流成矿作用，又有多期次构造-岩浆活动的岩浆-(潜)火山成矿作用，还有伴随造山运动的变质成矿作用，成矿地质条件十分优越。截至 2004 年底河南省共发现各类矿产 126 种，查明金属矿产地 370 处，矿产资源综合蕴藏量居全国前列。已发现的内生金属矿产主要为露头矿、浅部矿和半隐伏矿，勘查对象集中在强度高的物化探异常，主要矿产地的勘查深度一般在 500m 以内。相对应的是，我国当前部分金属矿产的经济采矿深度已达到 1000km;一些重要成矿类型，如造山型金矿的成矿深度在 2 20km;形成于海底火山-沉积建造中的块状硫化物矿床在造山带中亦可以有非常大的埋深;斑岩系列矿床的成矿深度也不仅是以往浅成侵入体的概念，河南省大量深成花岗岩基中补充期侵入体的普遍钼矿化，大别山深剥蚀区斑岩系列矿床的存在，均说明其成矿深度是人类经济活动远不能及的;种种迹象表1第一章绪言明，河南省 1000m 以浅的隐伏、覆盖金属矿床找矿潜力巨大，是我国东部重要的中深部“第二找矿空间”。然而，来自隐伏矿床的各种信息远没有出露矿床强烈，甚至为不同的表现形式，采集信息的方法、种类也不完全一致。如何更有效地识别、发现和提取新型的、深层次的、隐蔽的、间接的找矿信息，如何更有效地进行有机关联与集成研究，在不同地区与不同成矿地质背景下有着不同的方法选择，存在方法的适应性和优选问题。隐伏矿预测要求有相应的工作程度和深入的成矿规律研究，限于平面上的预测仅具有战略意义，加上精准的深度定位才有望实现找矿突破。因此，以隐伏矿、覆盖矿为对象的大比例尺成矿预测选区及方法研究是面临的新课题，是深部找矿迫切需要研究的问题。内生金属矿产找矿难度越来越大，迫切需要更新找矿方法技术。以往地质工作偏重于浅埋藏强矿化信息的采集，对于可能指示深部矿化的微弱信息和间接指示目的矿种的其他种类的矿化研究较少。我国当前普遍使用的内生金属矿地球物理推测方法已沿用了几十年，以磁法和电法为主，其中磁法已更新了高精度的仪器，电法也实现了多功能无纸化操作，有关物探工作为河南省的地质找矿作出了历史的贡献。随着已知矿、露头矿、浅部矿的渐趋枯竭，当前河南省物探工作突出存在的问题是:以往使用电法的有效探测深度多在 300m 左右，且碳质层及其他激电干扰难以排除。缺乏对深部综合成矿信息的定位，有关高精度大探测深度的物探方法仅有少数几个单位进行过试验，如河南省地质调查院初步进行的可控源音频大地电磁测量试验，河南省地质调查院和河南省有色地勘总院等进行的瞬变电磁法试验，河南省物探队进行的浅层地震试验。河南省物探方法实验远不能满足目前的找矿需求，迫切需要试验推出针对地质目的不同边界条件下的有效物探方法组合。河南省已系统进行了基岩区 1 20 万水系沉积物地球化学测量工作(分析 39 种元素)，部分成矿远景地带开展了 1 5 万水系沉积物(土壤)地球化学测量(分析 10 余种元素)，重要异常区部分进行了 1 2.5 万水系和 1 1 万土壤地球化学测量(分析 10 余种元素)，这些化探工作促进了一批矿产地的发现，出露矿产地基本圈定在不同比例尺的化探异常中。然而对大量异常(尤其是微弱异常)尚缺乏深穿透信息的研究，即是已圈定的异常在剖面解剖时分析元素也过少，缺少 Ba、Hg、F、Cl、I、K2O、CO2等深穿透特征元素成分的分析，仅有河南省地质调查院开展过极少的地气测量和有关研究单位进行的偏提取实验。在覆盖区，河南省地质调查院正在进行的多目标生态地球化学测量部分涉及了山麓浅覆盖区，