利用高精度重力勘探寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿的方法与流程

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及的是利用高精度重力勘探寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿的方法。

背景技术：

矽卡岩型矿床产于岩体与碳酸盐岩接触带。矽卡岩化是最主要的矿化蚀变标志。如果通过成矿条件分析和成矿规律研究，认为勘查区内具有矽卡岩型铜金矿成矿条件时，可通过地质测量、地球化学测量、山地工程等方法，即可查明地层、构造情况和矽卡岩化蚀变范围，进而优选找矿靶区和确定钻探孔位，从而发现金矿。如果在覆盖区，由于覆盖层的遮档，不能利用地面地质填图方法和山地工程方法直接观测覆盖层下部的地层、构造、围岩蚀变等情况；也不能使用地球化学扫面测量方法，因为有覆盖层的屏蔽作用阻碍了化探元素的迁移；使用电法勘探等物探方法效果也不好，因存在覆盖层低阻的屏蔽作用，影响或减弱了物探电磁信号的传递。

因此，在覆盖区找矽卡岩型铜金矿，地质测量方法、地球化学测量方法和山地工程方法均无法开展，物探电法效果也不好，找矿靶区圈定不了，单靠钻探方法，找矿就很困难了。

可见，在覆盖区寻找矽卡岩型铜金矿，缺少圈定矽卡岩化蚀变范围的有效手段，导致找矿靶区难选，钻探孔位难定，矿难找。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了利用高精度重力勘探寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：利用高精度重力勘探寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿的方法，其特征在于步骤如下：

步骤一、分析成矿地质条件编制勘查区成矿建造构造图；

步骤二、根据成矿建造构造图，确定找矿靶区；

找矿靶区选择条件包括：①处于岩体与碳酸盐岩地层内外接触带；

②岩体为燕山期中酸性石英二长闪长玢岩和花岗闪长斑岩中的一种或两种；

③地层为古生界寒武系中统毛庄组或徐庄组含有泥砂质夹层的碳酸盐岩或大理岩；

④大地构造位置为华北地台。

步骤三、在找矿靶区开展1/1万高精度重力测量，圈定矽卡岩蚀变区范围；

步骤四、在矽卡岩蚀变区范围内钻探验证矿藏。

作为对上述方案的进一步改进，所述步骤三中圈定矽卡岩蚀变区范围的方法如下：根据1/1万高精度重力测量数据绘制找矿靶区布格重力异常图，再绘制重力二阶导数异常图，圈定重力异常梯级区域为矽卡岩蚀变区范围，重力异常梯级区域的重力梯级带大于0.5×10^-5m/s²/Km，且重力梯级带中具有0-1.5×10^-5m/s²的剩余重力异常。

作为对上述方案的进一步改进，根据1/1万高精度重力测量数据绘制找矿靶区布格重力异常图，进一步圈定出现鼻状构造的重力高异常表现区域为矽卡岩蚀变区范围，所述重力高异常表现为4～10×10^-5m/s²等值线围割的重力异常，2～10nMKS等值线圈闭的重力垂向二导异常。

作为对上述方案的进一步改进，所述鼻状构造场值高于周围，鼻翼部位宽1000-3000米，鼻翼中心到鼻根部位长度500-2000米。

作为对上述方案的进一步改进，勘查区成矿建造构造图按照以下方法编制：收集勘查区以往地质矿产和物探资料，编制基岩地质矿产草图；在勘查区开展1/5万高精度重力测量和1/2.5万高精度磁法测量，进行隐伏岩体和地层构造推断解释；结合区域地质构造特征，编制基岩地质矿产图；根据基岩地质矿产图结合区域成矿规律，分析成矿地质条件，编制成矿建造构造图。

本发明相比现有技术具有以下优点：根据剩余重力异常，圈定覆盖区矽卡岩化范围，达到了间接找矿目的。提出了寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿技术方案，填补相关空白。给出了高精度重力测量获得剩余重力异常的工作方案和技术指标要求在分析矽卡岩型铜金矿的矿体、蚀变围岩和新鲜围岩密度变化规律后，根据重力勘探原理，提出了利用高精度重力勘探方法寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿技术方案，根据剩余重力异常，圈定矽卡岩化范围，在全国率先实现高精度重力勘探方法寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿案例。

附图说明

图1是找矿靶区布格重力异常图例。

图2是与图1同一区域的重力二阶导数异常图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

利用高精度重力勘探寻找覆盖区矽卡岩型铜金矿的方法，其特征在于步骤如下：

步骤一、分析成矿地质条件编制勘查区成矿建造构造图；收集勘查区以往地质矿产和物探资料，编制基岩地质矿产草图；在勘查区开展1/5万高精度重力测量和1/2.5万高精度磁法测量，进行隐伏岩体和地层构造推断解释；结合区域地质构造特征，编制基岩地质矿产图；根据基岩地质矿产图结合区域成矿规律，分析成矿地质条件，编制成矿建造构造图。

步骤二、根据成矿建造构造图，确定找矿靶区；

找矿靶区选择条件包括：①处于岩体与碳酸盐岩地层内外接触带；

②岩体为燕山期中酸性石英二长闪长玢岩和花岗闪长斑岩中的一种或两种；

③地层为古生界寒武系中统毛庄组或徐庄组含有泥砂质夹层的碳酸盐岩或大理岩；

④大地构造位置为华北地台。

步骤三、在找矿靶区开展1/1万高精度重力测量，圈定矽卡岩蚀变区范围；根据1/1万高精度重力测量数据绘制找矿靶区布格重力异常图，再绘制重力二阶导数异常图，圈定重力异常梯级区域为矽卡岩蚀变区范围，重力异常梯级区域的重力梯级带大于0.5×10^-5m/s²/Km，且重力梯级带中具有0-1.5×10^-5m/s²的剩余重力异常。

步骤四、在矽卡岩蚀变区范围内钻探验证矿藏。

根据矽卡岩化岩石密度高，可产生重力异常的原理。在淮北矿区，岩矿石密度参数测试结果参见表1。中酸性岩浆岩如闪长玢岩、石英二长闪长玢岩、花岗闪长玢岩等，密度中等密度，σ＝2.69(g/cm³)。灰岩、白云岩、大理岩等碳酸盐岩类围岩，密度较高,σ＝2.76(g/cm³)，高于岩体密度。矽卡岩密度更高，σ＝2.95(g/cm³)，高于大理岩密度，矿石密度最高，σ＝4.08(g/cm³)。

中酸性岩体在大理岩分布区形成相对重力低，或梯级带异常。若岩体大面积分布，分布其中的碳酸盐岩类岩层，则在中酸性岩体岩分布区形成相对重力高异常。如果发生矽卡岩化和矿化，密度进一步增高，可形成较明显和局部重力高异常。

矽卡岩化，发育在中酸性岩浆岩与碳酸盐岩类围岩接触带附近，与矿体关系密切，范围大于矿体。在淮北地区能使地层密度明显增设，形成重力高异常。

表1淮北三铺地区岩矿石物性测试成果统计表

在岩浆侵入过程中，中酸性岩浆不断与碳酸盐岩类岩石发生化学反映，生成密度较大的新矿物，如石榴子石、透辉石、透闪石、镁橄榄石、硅镁石、蛇纹石、滑石等，形成了密度较高的透辉石矽卡岩，石榴子石矽卡岩、镁橄榄石矽卡岩等。

矽卡岩化地层密度又增高了，如矽卡岩化大理岩密度可达σ＝2.95(g/cm³)，石榴子矽卡岩密度更高。因此利用高精度重力测量方法即可发现因矽卡岩化使地层增高密度而引起的微弱重力异常，据此圈定矽卡岩化范围(含大理岩捕虏体)，从而，为优选找矿靶区、确定钻探孔位提供依据。

实施例2

在实施例1的基础上，根据找矿靶区布格重力异常图，在重力异常梯级区域内进一步圈定出现鼻状构造的重力高异常表现区域为矽卡岩蚀变区范围，所述重力高异常表现为4～10×10^-5m/s²等值线围割的重力异常，2～10nMKS等值线圈闭的重力垂向二导异常。出现鼻状构造的重力高异常表现在岩体分布区有2种解释，一是由基岩面隆起古潜山引起，因岩体上覆的新生代地层密度小，而岩体密度大。在地形平坦的基岩覆盖区，高密度基岩面隆起，重力场强度随之增加，同时新生代低密度地层必然变薄，重力场强也随之增加，形成重力高异常。二是由岩体中大理岩捕虏体引起，因大理岩密度高于岩体密度。多数由基岩面隆起与大理岩联合引起。在古生代地层分布区也有2种解释，一是由寒武系和奥陶系灰岩或大理岩引起；二是由新生界覆盖层厚度薄基岩面隆起古潜山引起。多数由基岩面隆起与灰岩地层联合引起。鼻状构造场值高于周围，鼻翼部位宽1000-3000米，鼻翼中心到鼻根部位长度500-2000米。

《安徽省濉溪县杨桥孜铜金(铁)矿普查》项目中：在勘查区，先后开展了1/5万和1/1万高精度重力测量工作，覆盖全区。仪器设备要求，高精度重力仪，使用高精度LCR-G、D型重力仪(或同精度仪器)，仪器精度，±0.005×10-5m/s2；点位测量仪器，使用高精度GPS，仪器精度：平面5mm+1ppm，高程10mm+1ppm。测网密度，比例尺大于等于1/1万，网度100m×40m，或更密。总精度要求，优于±0.050×10-5m/s2。资料处理，使用RGIS3.0“重磁数据处理系统”，分离提取剩余重力异常，圈定矽卡岩化范围。

实测成果，图1是杨桥孜地区布格重力(Δg)异常图，测量资料，矿区整体处于布格重力异常等值线梯级带上，北部为重力高，等值线值6.5-6.5毫伽，南部为重力低，等值线值3.5-4.5毫伽，梯级带线主体等值线5.0-6.0毫伽之间。重力异常梯级带整体呈折线状分布，西端走向北西；向东在陈庄铁矿与刘楼铁矿之间，走向变为北东；再向东在小任家矿段与杨桥孜矿段之间，走向变为北西；在最东段，即杨桥孜-枣孤堆矿段东侧重力异常梯级带呈南北向分布。重力异常梯级带反映了岩体与围岩接触带。重力异常梯级带线状分布向南形成了3个较为明显的鼻状异常，分别位于陈庄铁矿、刘楼铁矿和杨桥孜-枣孤堆矿段。经进一步资料处理，上述3个处鼻状异常均有为3个明显的剩余重力异常与之对应，同时还出现了异常幅度较小的刘楼村和小任家剩余重力异常。

图2显示的是杨桥孜地区重力二阶导数异常图，通过计算该区域重力二阶导数可以突出局部地质因素,压制区域地质因素的影响，从图中可以发现，陈庄铁矿、刘楼铁矿和杨桥孜-枣孤堆矿段3个较为明显的鼻状异常均有对应的重力二阶导数异常表现，同时刘楼村和小任家两处较小的剩余重力异常也有与之对应的重力二阶导数异常表现。

杨桥孜铜金(铁)矿为矽卡岩型矿床，矿化发生于三铺中酸性岩体与古生界碳酸盐岩地层接触带附近，矽卡岩化强烈，故将5个剩余重力异常解释为矽卡岩化或大理岩捕虏体引起，从而确定为找矿靶区，经勘查，发现了中型金矿。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。