一种深部锂铍矿勘查方法与流程

1.本发明涉及矿产勘查技术领域，特别涉及一种深部锂铍矿勘查方法。


背景技术：

2.深部含锂铍矿伟晶岩脉产状具有不可控、不可预测及复杂性等特征，与一般花岗岩脉侵入体不同，若按照常规的大功率重力测量、地震以及以往国际系列标准钻杆nq、hq及pq系列等方法进行勘查，则可能延长勘查周期、找矿效率低及找矿效果不明显等。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种深部锂铍矿勘查方法，该方法可解决现有针对锂铍矿勘查周期长、找矿效率低及找矿效果不明显问题。
4.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
5.本发明提供一种深部锂铍矿勘查方法，包括以下步骤：
6.a、据拟开展研究地区地表已识别或圈定的含矿伟晶岩脉的规模、走向，以及含矿伟晶岩脉侵入围岩的特征，测定区内侵入岩体的构造节理走向玫瑰花图，初步确定伟晶岩脉的深部总体产出状态；
7.b、对步骤a所确定的伟晶岩脉的深部总体产出状态，采取深穿透地气测量方法，总结地气异常分布规律，建立深部含矿伟晶岩找矿标志；
8.c、根据步骤a、b圈定的地表矿化蚀变、深部地气异常，准确进行钻孔斜度、深度、孔径以及钻头工艺部署，以期部设的钻孔在深部能够精准穿越伟晶岩脉，划分出含锂铍矿伟晶岩脉体；
9.d、根据步骤c划分出含锂铍矿伟晶岩脉体，采用深部格里戈良原生晕方法，开展钻孔岩芯含矿性取样分析，准确圈定伟晶岩岩芯含锂铍矿体或矿化体的划分；
10.e、根据步骤c、d中深部钻孔位置、深度以及圈定的伟晶岩岩芯含锂铍矿体或矿化体特征，采用3dmine矿业工程软件，构建矿区深部三维可视化矿体模型；
11.f、根据步骤c、d、e中深部初步圈定的伟晶岩岩芯含锂铍矿体或矿化体，利用mapgis软件进行绘制深部矿体勘探线剖面图，精确划分矿体或矿化体，以及矿体的形状、产状、规模、厚度、矿化连续性以及矿体空间位置，建立成矿模型；计算资源储量。
12.进一步地，所述步骤a具体包括：
13.a1、利用地质罗盘仪对侵入岩体节理进行系统测量，将测得的构造节理产状及密度数据按空间方位间隔分组，求出每组的节理数量和平均走向；
14.a2、以半径方向表示构造节理方位，以半径上的长度单位表示该组节理的数量，将各组节理投入图上，连接相邻各投影点，得到构造节理走向玫瑰花图；所述半径根据走向频次的最大值确定；
15.a3、通过侵入岩体的所述构造节理走向玫瑰花图，与伟晶岩脉走向进行对比分析，初步确定伟晶岩脉的深部总体产出状态。
16.进一步地，所述步骤b具体包括：
17.b1、在研究区圈定含矿伟晶岩脉矿体上方采取地气样品，使用icp-ms测定地气样品中成矿元素及与矿体有关的其他元素，开展地气物质迁移模型实验，采集深部锂铍矿石、围岩样品，分别制作矿石与围岩的地气物质迁移模型，明确地气物质主要组分、矿体与围岩地气物质区别；
18.b2、根据地气异常分布规律与识别技术，地气异常组分、幅度、空间分布特征、异常关联特征以及微量元素分布特征、异常与矿体的对应关系，建立深部含矿伟晶岩找矿标志。
19.进一步地，所述步骤b1中，在研究区圈定含矿伟晶岩脉矿体上方采取地气样品时，按10m点距采集地表土壤样；5m点距在矿体倾覆一侧采集串联式动态地气样，测定地气样品40种元素含量；确定地气勘查指示元素、地气测量点距和地气测量控制深度。
20.进一步地，所述步骤c中进行钻孔的条件包括：
21.设计或部设钻孔位置时，最大限度垂直于伟晶岩脉走向线方向布置钻孔，以斜孔为主；
22.针对深部伟晶岩整体规模小、含矿矿物多为伟晶、巨晶的特点，在钻孔施工过程中，为最大保障含矿的均匀性，0-400m孔深以内均采用89或91mm口径；
23.在钻孔施工过程中采用ntw系列薄壁钻杆进行施工；斜孔每钻进50m，直孔每钻进100m，进出矿层及终孔后均校正孔深一次，孔深误差范围在0.00～0.05m之间，保证误差率小于千分之一；进尺25m处、每钻进50m均需进行一次弯曲度测量，据孔深与弯曲度测量结果，天顶角误差符合规范要求；
24.钻头选用底喷表镶金刚石钻头。
25.进一步地，所述步骤d具体包括：
26.d1、对每个钻孔由地表向深部连续取样，围岩取样基本间距为10m，构造蚀变带加密采样间距至2m左右；样品制备按照切乔特公式进行缩分，获得最低样品重量；
27.d2、绘制勘探线钻孔剖面成矿成晕元素原生晕剖面图，根据公式(1)计算不同标高成矿成晕元素线金属量，并对其线金属量进行标准化处理；
28.d3、计算成矿成晕分带指数；成矿成晕分带指数值为各标高每一成矿成晕元素的线金属量除以该标高的所有成矿成晕元素标准化线金属量之和，通过对分带指数的计算，确立每一种成矿成晕元素的分带指数所在最大值标高，根据各成矿成晕元素分带指数最大值所在标高排列元素浓集中心的空间顺序，建立初步的成矿成晕分带序列；
29.d4、当多个成矿成晕元素的分带指数最大值在同一标高上出现时，分带序列中每个成矿成晕元素的确切位置通过变异性指数及变异性指数的梯度差来确定；
30.d5、深部矿体预测；通过对垂直纵投影图上原生晕等值线图的分析，最终得到研究区深部伟晶岩岩芯含锂铍矿体或矿化体准确的轴向分带序列由浅至深的分带性规律，进行矿体预测。
31.进一步地，所述步骤d2中公式(1)如下：
[0032][0033]
其中，m
lx
为线金属量，lx代表l线第x个钻孔，ιi为第i段异常原生晕宽度，ci为元素
异常含量，ca为异常下限，n为元素异常段数。
[0034]
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0035]
该深部锂铍矿勘查方法，包括：根据地表出露伟晶岩脉，确定含矿伟晶岩脉的产状；深穿透地气测量有效控制深部矿化异常；并根据含矿伟晶岩脉的产状及深部矿化异常，进行钻探工艺选择及深部验证；然后，进行原生晕分带指数法预测深部矿体，及进行深部三维建模，最终实现准确圈定深部矿体或矿床。该方法在深部具有快速识别、圈定伟晶岩型锂铍矿体或矿化体，为有效预测深部矿体或计算资源量提供可靠数据支撑；可有效提高勘查效率，缩短勘查周期；并为快速找矿发现或突破提供高效勘查技术方法。
附图说明
[0036]
图1为本发明实施例提供的深部锂铍矿勘查方法的技术流程图；
[0037]
图2为茶卡北山地区伟晶岩脉分布图；
[0038]
图3为茶卡矿区ⅱ号矿带综合地气测量典型剖面(18或66线)工作部署图；
[0039]
图4为样品加工流程图；
[0040]
图5为茶卡北山地区伟晶岩型锂铍矿体投影图。
具体实施方式
[0041]
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0042]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0043]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0044]
为了更清楚的说明本发明的技术方案，首先对其相关术语进行解释如下，以方便理解后续说明书中内容：
[0045]
构造节理走向玫瑰花图：是一种用以表示节理空间方位及其发育程度的图解。通过统计区域地质体节理产状，直观反映区域构造方位、构造引力场等一种有效勘查方法。
[0046]
深穿透地气测量：是据地球内部在温度差和压力差作用下，普遍存在着一种垂直上升的气流；这些气流会不断沿着基岩裂缝或裂隙向地表运动，其总体运动方向是从地核向地表垂直方向，通过分析地下气体上升时携带运移到近地表的多种痕量元素的微弱异常来寻找深部隐伏矿床，具有能直接找矿、找矿深度大、野外采样易于操作等优点。
[0047]
钻头工艺：制造孕镶金刚石的取芯钻头的连续制造工艺，更高效的获得所需岩心试样。
[0048]
格里戈良(grigorian)原生晕方法：苏联科学家grigorian提出原生晕分带定量建立的分带指数法，将矿床原生晕分带规律和深部矿床预测研究推向定量化阶段，大大提高深部矿体预测成效。
[0049]
三维可视化矿体模型：定量描述、分析、计算包括超覆、倒转等复杂形体在内的任意地质体的形态特征，提取地质体形态趋势、外凸内凹、表面起伏程度、形态几何参数、距离场等形态特征量化指标，挖掘形态特征、形态指标与矿化空间分布之间的关联关系，发现矿化矿体空间定位规律。
[0050]
参照图1所示，本发明提供的一种深部锂铍矿勘查方法，包括以下步骤：
[0051]
a、据拟开展研究地区地表已识别或圈定的含矿伟晶岩脉的规模、走向，以及含矿伟晶岩脉侵入围岩的特征，测定区内侵入岩体的构造节理走向玫瑰花图。利用地质罗盘仪对侵入岩体节理进行系统测量，将测得的节理产状及密度数据按空间方位间隔分组(比如5
°
或10
°
为一组)，求出每组的节理数量和平均走向。再以半径方向表示节理方位，以半径上的长度单位表示该组节理的数量，将各组节理投入图上，连接相邻各投影点(如某一方位无节理，则连至圆心)，即得到节理走向玫瑰花图。
[0052]
通过侵入岩体的构造节理走向玫瑰花图，与伟晶岩脉走向进行对比研究，初步确定伟晶岩脉的深部总体产出状态。
[0053]
b、对步骤a所确定的深部伟晶岩脉产状，采取深穿透地气测量方法，总结地气异常分布规律，建立深部含矿伟晶岩找矿标志。在研究区圈定含矿伟晶岩脉矿体上方采取地气样品，使用icp-ms测定地气样品中成矿元素及与矿体有关的其他元素，开展地气物质迁移模型实验，采集深部锂铍矿石、围岩样品，分别制作矿石与围岩的地气物质迁移模型，明确地气物质主要组分、矿体与围岩地气物质区别，为最终建立矿识别技术提供基础数据。
[0054]
其中，b步骤中涉及技术如下：
[0055]
b1、矿致综合地气异常信息捕获技术，按10m点距采集地表土壤样；5m点距在矿体倾覆一侧采集串联式动态地气样，测定地气样品40种元素含量；确定地气勘查指示元素、地气测量点距、地气测量控制深度等。
[0056]
b2、地气异常分布规律与识别技术，地气异常组分、幅度、空间分布特征、异常关联特征以及微量元素分布特征、异常与矿体的对应关系，建立相应找矿标志。
[0057]
c、根据步骤a、b圈定的地表矿化蚀变、深部地气异常，准确进行钻孔斜度、深度、孔径以及钻头工艺等部署，以期部设的钻孔在深部能够精准穿越伟晶岩脉，优选划分出含锂铍矿伟晶岩脉体。
[0058]
首先设计或部设钻孔位置时，最大限度垂直于伟晶岩群(脉)走向线方向布置钻孔，以斜孔为主；同时，针对不同的含矿伟晶岩，在钻探工艺保证的前提下，尽量组织实施斜孔更好的控制伟晶岩的产状，保障矿体的圈连。
[0059]
进一步，针对深部伟晶岩整体规模小、含矿矿物多为伟晶、巨晶的特点，在钻孔施工过程中，为最大保障含矿的均匀性，0-400m孔深以内均采用89或91mm口径。
[0060]
进一步，在钻孔施工过程中采用ntw系列薄壁钻杆进行施工，以保障更好的取芯及钻进速度；斜孔每钻进50m，直孔每钻进100m，进出矿层及终孔后均校正孔深一次，孔深误差范围须在0.00～0.05m之间，保证误差率小于千分之一。进尺25m处、每钻进50m均需进行一次弯曲度测量，据孔深与弯曲度测量结果，天顶角误差符合规范要求。
[0061]
进一步，针对伟晶岩中大量云母类矿物的特殊情况，将传统的多阶梯表镶(孕镶)金刚石钻头改进为底喷表镶金刚石钻头，在保障钻进的同时，底喷钻头能减少对岩石的冲击，避免大量的云母类矿物被冲蚀。
[0062]
进一步，针对不同的含矿伟晶岩，打破传统的勘查网度的概念，对一向、两向延伸的含矿伟晶岩脉，利用钻孔结合其产状进行单独评价，最大限度保障矿体在空间的产出形态。
[0063]
d、根据步骤c优选的含锂铍矿伟晶岩脉，采用深部格里戈良(grigorian)原生晕方法，开展钻孔岩芯含矿性取样分析，准确圈定伟晶岩岩芯含锂铍矿体或矿化体的划分及圈定。一般而言，一次成矿的矿体前缘晕特征指示元素含量或前缘晕指示元素含量与尾晕元素含量的比值往往显式出从矿体前缘
→
矿体中部
→
尾晕呈现逐渐降低的变化。
[0064]
利用格里戈良(grigorian)分带指数法研究矿区钻孔深部矿体原生晕分带序列步骤如下：
[0065]
首先对每个钻孔由地表向深部连续取样，围岩取样基本间距为10m，构造蚀变带加密采样间距至2m左右。
[0066]
进一步，样品制备必须严格按照切乔特公式进行缩分：q＝kd2；式中：d－样品破碎后最大颗粒的直径(mm)，本次工作d＝1mm；k－缩分系数，本次采用k＝0.3，以便照顾样品中所含的不均匀金属组份和保证留有足够的样品重量；q－缩分时取得的最低样品重量(kg)，缩分误差小于3％。
[0067]
进一步，绘制勘探线钻孔剖面成矿成晕元素原生晕剖面图，进而根据公式(1)计算不同标高成矿成晕元素线金属量，并对其线金属量进行标准化(消除元素地壳克拉克值对元素异常强度的影响)。
[0068][0069]
其中，m
lx
为线金属量，lx代表l线第x个钻孔，ιi为第i段异常原生晕宽度，ci为元素异常含量，ca为异常下限，n为元素异常段数。
[0070]
进一步，计算成矿成晕分带指数；成矿成晕分带指数值为各标高每一成矿成晕元素的线金属量除以该标高的所有成矿成晕元素标准化线金属量之和，通过对分带指数的计算，确立每一种成矿成晕元素的分带指数所在最大值标高，根据各成矿成晕元素分带指数最大值所在标高排列元素浓集中心的空间顺序，建立初步的成矿成晕分带序列。
[0071][0072]
其中，b
lx
是第x元素在l中段标准化线金属量，m是元素个数；
[0073]
∑
ml＝1blx
是第l中段所有元素标准化线金属量加和，d
lx
是第x元素在第l中段的分带指数。根据分带指数值就能粗略地排出成矿成晕元素分带序列。
[0074]
进一步，当多个成矿成晕元素的分带指数最大值在同一标高上出现时，分带序列中每个成矿成晕元素的确切位置可以通过变异性指数(g)及变异性指数的梯度差(δg)来确定。变异性指数(g)的公式表达为：
[0075][0076]
其中：d
max
为某成矿成晕元素的分带指数最大值；di为除d
max
外该成矿成晕元素在i中段的分带指数值；n为除每一成矿成晕元素最大分带指数d
max
以外的所有中段数，即中段数减1。如果d
max
在di上方，定义g
上
＝d
max
/di；反之，如果d
max
在di下方，则g
下
＝d
max
/di变异性指数梯度差δg＝g
上-g
下
。这样，处于同一标高的拥有最大分带指数的成矿成晕元素，在任何情况下，其元素δg值越大表明该元素向上浓集的趋势越大，在分带序列中，应位于δg值相对较小的元素前列。
[0077]
进一步，深部矿体预测；通过对垂直纵投影图上原生晕等值线图的分析，最终得到研究区深部稀有金属成矿元素准确的轴向分带序列由浅至深的分带性规律，进行矿体预测。
[0078]
e、根据步骤c、d中深部钻孔位置、深度以及优选圈定的伟晶岩脉、矿体或矿化体特征，采用3dmine矿业工程软件，构建矿区深部三维可视化矿体模型，进一步圈定矿体或矿化体。
[0079]
深部三维可视化矿体模型主要由地形、钻探工程、矿体三个部分组成。首先，地形利用mapgis格式的1:5万地形数据(带属性)在cad中转换为xxx文件后导入3dmine软件，通过“生成dtm表面”功能自动生成矿区的三维地形，而后用“gouraud渲染功能”进行光滑及颜色渲染后可最大程度突显三维立体效果；
[0080]
进一步，钻探工程的三维实体创建是通过钻探工程点测量、测斜测深及化学分析数据制作勘探线数据库导入3dmine软件自动生成；
[0081]
进一步，矿体的可视化三维实体则主要通过导入mapgis格式的勘探线剖面图，利用单一勘探线剖面上的矿体线创建三角网，再对同一条矿体在不同剖面上的三角网进行连接形成实体。
[0082]
进一步，地形dtm表面、钻探工程及矿体实体全部制作完成后即为三维可视化矿体模型，根据矿区实际需求，可对矿体产状、品位厚度等在空间变化进行三维可视化展示，进一步优选圈定矿体或矿化体。
[0083]
f、根据步骤c、d、e中深部初步圈定的矿体或矿化体，利用mapgis软件进行绘制深部矿体勘探线剖面图，精确划分矿体或矿化体，以及矿体的形状、产状、规模、厚度、矿化连续性以及矿体空间位置，建立成矿模型；计算资源储量。
[0084]
该方法在深部具有快速识别、圈定伟晶岩型锂铍矿体或矿化体，为有效预测深部矿体或计算资源量提供可靠数据支撑；可有效提高勘查效率，缩短勘查周期；并为快速找矿发现或突破提供高效勘查技术方法。
[0085]
下面通过一个具体应用本发明提供的深部锂铍矿勘查方法的实施例，说明本发明的技术方案：
[0086]
选择位于柴达木盆地东缘的茶卡北山伟晶岩型锂铍矿为例，进行该勘查技术方法组合的找矿效果做简述。
[0087]
1.精确测定矿区含矿伟晶岩脉产状
[0088]
⑴
伟晶岩脉概况
[0089]
如图2所示，为茶卡北山地区伟晶岩脉分布图；其中左下角的序号分别表示：1—石
炭系—二叠系土尔根大坂组；2—石炭系—二叠系果可山组；3—青白口—奥陶系茶卡北山片岩组下段；4—青白口—奥陶系茶卡北山片岩组上段；5—三叠系隆务河组；6—第四系；7—奥陶纪石英闪长岩；8—含绿柱石花岗伟晶岩脉；9—含锂辉石花岗伟晶岩脉；10—含白云母花岗伟晶岩脉；11—地质界线；12—断层；
[0090]
据伟晶岩围岩岩性以及伟晶岩空间分布特征，自北向南将工作区划分出4条伟晶岩带，共圈出厚度大于1m的伟晶岩脉527条，脉体呈透镜状、巢状、囊状、条带状产出，脉宽一般0.2-20m左右，最宽达40m以上，长约50-800m，最长可达3.2km，多呈北西向，部分呈东西向、北东向。其中含矿伟晶岩脉共185条，含矿率达35.1％。伟晶岩类型主要有6种：
①
灰白色含锂辉石、绿柱石花岗伟晶岩、
②
浅肉红色含绿柱石花岗伟晶岩、
③
灰白色含绿柱石白云母花岗伟晶岩、
④
灰白色含针状电气石岗伟晶岩(细纹象结构)、
⑤
灰白色粗纹象结构花岗伟晶岩、
⑥
灰白色含粗粒电气石花岗伟晶岩。
[0091]
⑵
伟晶岩脉产出状态
[0092]
研究区内出露地层主要为石炭-二叠系土尔根大坂组、青白口-奥陶纪茶卡北山组，侵入岩体主要为奥陶纪石英闪长岩、三叠纪中酸性花岗岩类，其中奥陶纪石英闪长岩节理裂隙较发育，岩体中发育大量花岗伟晶岩以及后期的石英细脉；三叠纪中酸性花岗岩类岩石组合包括花岗斑岩、斑状二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、石英闪长岩等，岩体内节理、裂隙较发育，顺节理裂隙常形成陡壁。
[0093]
对研究区内青白口-奥陶纪茶卡北山组、奥陶纪石英闪长岩、三叠纪中酸性花岗岩类进行节理统计，制作节理走向玫瑰花图。首先，确定刻度线圆弧的半径r，r可根据走向频次的最大值确定，如5
°‑
10
°
的频次9条，可将半径设置为r＝10；其次，将角度制转化为弧度制；再次，利用excel软件，xy坐标需用三角函数，其中x坐标＝r
×
sin(弧度单元格)；y坐标＝r
×
cos(弧度单元格)；利用“分级xy坐标”数据形成构造节理走向玫瑰花图。
[0094]
统计分析认为，区域上伟晶岩脉基本沿主干断裂和次级断裂、节理及裂隙呈脉(群)状侵入于青白口-奥陶纪茶卡北山片岩中，具有成群、成带密集产出之特征，脉体走向多为北西向，其次为北东，少数呈南北向及东西向分布。伟晶岩脉产出形态与次级断裂、片理、片麻理、节理、裂隙等构造特征相吻合，伟晶岩脉的就位严格受构造控制的特点。
[0095]
2.深穿透地气测量迁移模拟模型及异常快速xrf测量
[0096]
以茶卡北山代表性伟晶岩锂铍等稀有金属矿脉为对象，通过室内模拟实验、现场测量实验，完成两种测量技术的最佳指示元素选择、有效控制矿(化)异常的测点设置、采样与预处理方法、最佳成图参数选择、矿异常分布规律与判别方法，最终形成有效、实用的深穿透地气勘查技术方法。在有利区段实施一定工作量的深穿透地气测量找矿应用示范，为工作区进一步找矿(特别是深部找矿)突破提供新的技术支撑。
[0097]
⑴
地气迁移模拟模型实验
[0098]
选取茶卡北山见矿较好，控制程度较高的矿区ⅱ号矿带典型剖面(18或66线)开展深部锂铍矿石、围岩样品综合地气测量实验，分别制作矿石与围岩的地气物质迁移模型，进行茶卡北山伟晶岩锂铍矿石中主成分地气迁移模拟模型实验；按10m点距采集地表土壤样；5m点距在矿体倾覆一侧采集串联式动态地气样(依据矿脉倾角控制深度800m)。
[0099]
⑵
异常快速xrf测量技术
[0100]
使用手持式xrf仪开展土壤矿异常元素组分与测量技术研究。依据实测数据结合
元素地球化学理论，选择出xrf指示元素、土壤点距、成图参数等，最终建立浅地表伟晶岩矿异常快速xrf测量技术。通过以土壤xrf测量捕获近地表矿(化)异常，以及地气测量捕获50m以深矿(化)异常，利用两种技术手段融合形成的综合地气勘查模式。
[0101]
⑶
使用icp-ms法测定地气样品40种元素含量
[0102]
依据测定结果进行样品浓缩流程选择对比研究，开展单、双捕集器地气物质异常对比研究等，最终确定地气采样技术及样品预处理技术。
[0103]
⑷
地质体与矿体空间关联性研究
[0104]
分析获取地气元素组分后，依据伟晶岩稀有金属矿地球化学理论，结合模拟模型实验结果，地质上与矿体的空间关联关系，确定地气勘查指示元素、地气测量点距、研究区地气测量控制深度等。
[0105]
通过深穿透地气测量迁移模拟模型及异常快速xrf测量，将xrf与地气两种技术手段融合，可以有效解决单一应用xrf技术时无法获取深部信息、单一应用地气技术时无法获取地表信息的问题，通过两种技术互补，解决同时捕获地表到深部找矿信息的问题；并首次提出了“深穿透地气测量勘查模式”，将模拟实验与找矿现场实体实验相结合，以模拟实验结果作为现场找矿实验的基础，使现场找矿实验研究工作增加了可行性与有效性。
[0106]
3.准确进行钻孔斜度、深度、孔径以及钻头工艺等部署，如图3所示；
[0107]
⑴
钻孔部测
[0108]
①
钻孔测量
[0109]
钻孔测量分为初测、复测和定测三个阶段，初测按钻孔位置的设计坐标，利用控制点采用rtk点放样的方法将其布设到实地上；复测是在平整后的机场平台上恢复原来布设的钻孔位置，进行校正；定测用rtk点测量的方法，在终孔标志上测定坐标及高程。
[0110]
钻孔测量过程中，rtk图根点测量平面坐标转换残差应≤图上
±
0.07mm，高程拟合残差不大于1/12等高距，平面测量两次测量点位较差应≤图上
±
0.1mm，高程测量两次测量高程较差应≤1/10等高距，两次结果取中数作为最后成果；另外，碎部点测量平面坐标转换残差应≤图上
±
0.1mm、高程拟合残差≤1/10等高距；连续采集一组地形碎部点数据超过50点，应重新进行初始化，并检核一个重合点，当检核点位坐标较差≤图上0.30mm时，方可继续测量。
[0111]
②
钻孔部设
[0112]
最大限度垂直于伟晶岩群(脉)走向线方向布置钻孔，以斜孔为主。针对不同的含矿伟晶岩，在钻探工艺保证的前提下，尽量组织实施斜孔更好的控制伟晶岩的产状，保障矿体的圈连。矿区内多数钻孔开孔、终孔方位为210
°
，开孔、终孔倾角为70-80
°
，50m内最大偏差0.4-0.9，符合规范要求。
[0113]
⑵
钻探工艺
[0114]
钻孔主要针对地表已控制的矿(化)体进行深部验证，以了解矿(化)体在深部走向和倾向上的延伸及品位、厚度变化情况，扩大区内的找矿线索。在矿区内主要针对伟晶岩型锂铍矿的勘查工作，其含矿地质体本身具有一定的特殊性，最典型的特点就是矿物晶体大，同时含矿矿物多表现为云母类，具有较强的韧性。因此，在钻头及钻杆的选取中结合实际进行了改进。
[0115]
①
针对伟晶岩整体规模小、含矿矿物多为伟晶、巨晶的特点，在钻孔施工过程中，
563m，真厚度0.8-6.25m，li2o平均品位0.42％-1.94％，beo平均品位0.041％-0.076％。
[0133]
如图3所示，ⅱ号带规模较大的伟晶岩具有两个分带：文象结构伟晶岩、白云母+微斜长石带、白云母+石英+钠长石带(含绿柱石)，矿化类型主要为铍，圈定以铍为主的矿体59条，矿体长度80-1080m，厚0.82-6.30m，beo平均品位0.040％-0.112％，最高0.297％，li2o平均品位1.15％；其中ⅱ号带西段的
ⅱ‑
m12、
ⅱ‑
m14、
ⅱ‑
m19、
ⅱ‑
m25及东段
ⅱ‑
m41、
ⅱ‑
m43矿体规模最大、延伸最稳定。
[0134]ⅲ号带矿化类型为锂铍，圈定24条矿体，矿体规模均较小，长度均为160m，真厚度厚0.83-4.67m，li2o平均品位1.02％，beo平均品位0.042％-0.130％。
[0135]
由此，矿区伟晶岩类型自北向南元素组合具有水平分带性趋势：li+be+rb(少量nb+ta)
→
be、rb(nb+ta出现，li极少)
→
be、rb少(nb+ta出现，新的li矿物出现)。
[0136]
②
垂向结构分带
[0137]
针对矿区含矿伟晶岩施工了75个钻孔，自上至下含矿伟晶岩元素组合在垂向上具有显著变化趋势：4100-4300m为li+be+rb(少量nb+ta)
→
4000-4100mbe、rb(nb+ta出现，li少)
→
3900-4000mli、be、rb少(nb+ta出现)。同时，矿物也具有明显变化趋势，以
ⅱ‑
18线为例从地表到深部由细针状电气石带-文象结构带-细针状电气石带-白云母微斜长石带-白云母石英钠长石带(含绿柱石)。矿区含锂辉石花岗伟晶岩中li20品位0.39％-1.18％，平均为0.90％；rb20含量一般为504.39
×
10-6-1939.87
×
10-6
，平均为881.49
×
10-6
；cs2o一般为43.15
×
10-6-367.87
×
10-6
，平均为152.73
×
10-6
；nb
205
一般为90.04
×
10-6-102.67
×
10-6
，平均为94.09
×
10-6
；ta
205
一般为40.78
×
10-6-105.86
×
10-6
，平均为56.57
×
10-6
；ta
205
+nb
205
含量一般208.53
×
10-6-130.82
×
10-6
，平均为150.66
×
10-6
；ta
205
/nb
205
比值为1.03-0.45，平均为0.58，具有nb
205
大于ta
205
的特征。
[0138]
由此，矿区自上而下有li+be
→
be+rb
→
be+nb+ta的变化趋势，且在细针状电气石带(200-400m范围)存在be矿化富集段，对矿区深部找矿有着重要指示意义。
[0139]
5.构建矿区深部三维可视化矿体模型，进一步圈定矿体或矿化体。
[0140]
⑴
软件特征
[0141]
茶卡北山矿区深部三维可视化矿体模型依托3dmine矿业工程软件进行建立。该软件具有包括三维可视化、地质储量计算在内的12个功能模块，本次模型主要利用三维可视化、勘探线数据库、地质建模三个模块进行建立。
[0142]
⑵
深部三维可视化矿体模型
[0143]
矿体模型主要由地形、钻探工程、矿体三个部分组成。其中地形利用mapgis格式的1:5万地形数据(带属性)在cad中转换为xxx文件后导入3dmine软件，通过“生成dtm表面”功能自动生成矿区的三维地形，用“gouraud渲染功能”进行光滑及颜色渲染后可最大程度突显三维立体效果；钻探工程的三维实体创建是通过钻探工程点测量、测斜测深及化学分析数据制作茶卡北山勘探线数据库导入3dmine软件自动生成；矿体的可视化三维实体则主要通过导入mapgis格式的勘探线剖面图，利用单一勘探线剖面上的矿体线创建三角网，再对同一条矿体在不同剖面上的三角网进行连接形成实体。地形dtm表面、钻探工程及矿体实体全部制作完成后即为茶卡北山矿区三维可视化矿体模型，该模型可根据需要对矿体的产状及品位厚度等在空间上的变化情况进行展示，如图5所示，其中图中底部方框表达如下：1—勘探线投影位置及编号；2—槽探位置及编号；3—钻探位置及编号；4—锂铍矿体及编号；
5—铍矿体及编号；6—块段平均品位/真厚度；7—块段编号。
[0144]
由此，通过构建矿区深部三维可视化矿体模型，明确矿体形态，矿体中元素品位等属性发育特征、地质体之间的主体关系，为矿产勘查资源量评价及新的靶区的圈定提供依据。
[0145]
6.精确划分矿体或矿化体，计算资源储量。
[0146]
通过综合地气测量迁移模拟模型、原生晕准确圈定深部矿体或矿化体、构建矿区深部三维可视化矿体模型等深部勘查技术方法，在茶卡北山矿区深部找矿取得了突破。
[0147]
茶卡北山共施工钻探(浅钻)工程125个，孔深最浅34.2m，最深为
ⅱ‑
zk6605，达834.52m。矿区深部共圈出圈定锂、铍(铌钽铷铯等)矿体117条，矿化体294条；控制主矿体长90-2794m，厚1.65-6.35m，控制矿体最大斜深854m，li2o平均品位0.72-1.22％，beo平均品位0.047-0.086％，rb20平均为881.49
×
10-6
，cs2o平均为152.73
×
10-6
，nb
205
平均为94.09
×
10-6
，ta
205
平均为56.57
×
10-6
。目前，估算出潜在资源量li2o：14194.29吨、beo：5044吨、(nb+ta)2o5：350.80吨、rb2o：645.82吨、cs2o：62.66吨。
[0148]
本实施例中，以茶卡北山伟晶岩型锂铍矿床为重点研究对象，在其外围及周边地区通过深部找矿技术方法验证，有效实现了深部伟晶岩型稀有金属找矿的重大发现，并优选了多处深部找矿靶位；表明该勘查技术方法组合在深部伟晶岩型稀有金属圈定矿体或矿化体具有良好的找矿效果。
[0149]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。