一种受构造控制热液矿床的原生晕数据处理方法与流程

本发明涉及固体矿产的勘查，具体涉及一种受构造控制热液矿床的原生晕数据处理方法。

背景技术：

1、成矿热液流体沿着断裂构造运移，随着物理化学条件的变化，成矿物质在断裂构造破碎带沉淀并富集并形成金属热液矿床。原生晕勘查地球化学方法是寻找隐伏热液金属矿的一种找矿方法，在金、锑、铜、铅、锌、钨、锡等热液矿床找矿勘查中得到了广泛的应用。矿区中发育的断裂裂隙是成矿物质运移的通道和矿质沉淀储存的有利空间。由于元素地球化学性质以及热液流体物理化学条件的差异，成矿热液流体沿着断裂迁移过程中不同元素先后沉淀，在矿体及围岩中呈现出元素地球化学分带结构，即原生晕分带。原生晕分为一般由前缘晕、近矿晕和尾晕等构成的垂直分带序列。前缘晕一般为低温元素组合，分布于含矿溶液的运动方向前段或矿体顶端(或前方)；近矿晕一般为中低温元素，分布于矿体及周边区域。尾晕一般为中高温元素组合，分布于含矿溶液来源方向或位于矿体尾以下的区域。因此，通过原生晕地球化学分析和解释，可以为预测深部盲矿体、探测矿体延伸方向提供宝贵的线索。然而热液矿床受到岩浆岩、构造、地层、岩性等成矿地质条件的控制程度不同，因此，针对不同成矿地质条件的热液矿床，在应用原生晕勘查地球化学方法要采用针对性的数据处理方法。

2、原生晕勘查地球化学方法，是沿着勘探线剖面采集地表以下的钻孔或平硐工程的岩石样品，进一步分析岩石样品的矿物组合和岩石样品微量元素含量，获得勘探线剖面不同深度岩石地球化学元素数据信息和金属矿物组合信息，进一步开展数据分析和原生晕地球化学元素制图。传统原生晕勘查地球化学数据处理方法存在以下问题：

3、(1)成矿流体是沿着断裂构造运移，矿质沉淀并富集形成矿体。因此，矿体分布特征和延伸方向主要受到断层构造的控制。传统的原生晕样品采集和原生晕剖面制图，采用克里格kriging插值、距离加权插值、混合几何曲率插值、动态椭球搜索等方法进行网格化数据插值，均属于空间数据处理的方法，并没有充分考虑到“控矿构造”这一关键的地质要素对原生晕数据处理和制图的重要影响。

4、(2)成矿流体是富集多种金属元素的热液流体。以白钨矿矿床为例，每一次热液流体沉淀形成白钨矿等主要矿石矿物的同时，也会沉淀以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、毒砂、辉钼矿等为代表的次要矿物。因此，主矿体所在的控矿构造富集的元素种类就越多，元素富集强度越高，就暗示该区域热液流体灌入的次数越多、成矿潜力就越大，而不仅仅是前人所关注到的“成矿元素含量高”。

5、鉴于此，本发明提供了一种受构造控制的热液矿床原生晕数据处理方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种受构造控制热液矿床的原生晕数据处理方法，解决传统的勘探线剖面原生晕数据处理过程中，忽视了断裂构造产状对原生晕的影响、多元素富集强度对主矿体具有指示意义的问题。

2、为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种受构造控制热液矿床的原生晕数据处理方法，其包括以下步骤：

4、s1：根据矿产的地质资料选择勘探线剖面，根据已有钻孔的分布和孔深，设置每个钻孔样品的采样点深度；针对热液矿床的矿石矿物组合特征，确定分析测试的原生晕组合元素；

5、s2：在采样点上采集岩矿石样品，并分析岩矿石样品的原生晕组合元素的含量，获得采样点上的原生晕元素地球化学数据；测量采样点的孔深数据、断层构造、控矿构造的产状数据、采样点的空间坐标信息和断层的产状数据；

6、s3：根据产状数据和地质编录资料，将勘探线剖面上的主要断层构造区域划为不同的子区，同一个子区内的网格将采用相同的搜索椭圆参数，进行网格数据的插值；

7、s4：在每个子区内的网格内，以斜向数据为搜索方向来选取参与插值的已知采样点数据，计算每个网格的插值数据；

8、s5：根据矿石矿物组合、元素地球化学数据之间的相关性，分析原生晕组合元素的种类，计算剖面背景值、异常下限；根据经过插值的网格数据，计算每个网格的元素富集强度e值和成晕元素富集指数n值，绘制原生晕地球化学异常图；

9、s6：根据原生晕地球化学异常图分析深部矿体找矿潜力和找矿方向。

10、进一步地，步骤s1包括：

11、s11：根据热液矿床的地层、矿体分布和断层构造的地质特征，选择已有钻孔和平硐的探矿工程，且大于3个以上的剖面作为原生晕剖面；

12、s12：在勘探线剖面上根据已有钻孔的分布和孔深设置采样点间距和密度，在所有钻孔的岩芯样品采样点位置确定采用点坐标；

13、s13：根据热液矿床的矿物组合特征，确定矿石类型，确定需要分析测试的原生晕组合元素。

14、进一步地，步骤s2中采集岩矿石样品和测量产状数据的方法包括：

15、s21：根据勘探线剖面图和中段平面地质图，利用设置的采样点位置和坐标，在钻孔或平硐工程的采样点上采集0.5～1kg的岩矿石样品；

16、s22：岩矿石样品研磨至200目送实验室分析测试，获得每个采样点上岩矿石样品的原生晕地球化学数据；

17、s23：每个采样点上采集完成岩矿石样品后，同步记录实际采样点的坐标数据，坐标数据包括横坐标、纵坐标和孔深数据；测量采样点的断层构造、控矿构造的产状数据，控矿构造的产状数据包括倾向、倾角和斜向；

18、s24：根据采样点的坐标数据、断层构造、控矿构造的产状数据、岩矿石样品的原生晕地球化学数据在勘探线剖面上形成不均匀分布的离散空间数据。

19、进一步地，步骤s3包括：

20、s31：根据控矿构造的产状数据、勘探线剖面图的地质编录资料在勘探线剖面上的控矿构造区域内划分子区，控矿构造的斜向数值小于或等于15°的区域划分为同一个子区，斜向数值大于15°的区域划分为不同子区；

21、s32：每个子区按照2米×2米或4米×4米的间距划分网格，同一个子区内的网格取相同的插值；离散空间数据进行网格化处理，每个网格的插值数据均按照该网格的控矿构造的斜向方向选取参与插值的已知采样点数据。

22、进一步地，步骤s4包括：

23、s41：每个子区内的网格，均以控矿构造的斜向数据为搜索方向来选取参与插值的已知采样点数据；控矿构造的斜向数据为野外实地采样时测量获得斜向数据；

24、斜向搜索插值点采用椭圆方法：

25、椭圆长轴半径a和短轴半径b分别是用数据单位表示的长轴x和短轴y方向的搜寻距离；

26、斜向角度，x轴的正方向和椭圆长轴半径a之间的倾斜角度取值范围为-360°-360；搜索椭圆范围内的数据参与插值，椭圆以外的数据点不进行插值；

27、s42：计算每个网格的插值数据值即为不同的原生晕地球化学元素的含量值。

28、进一步地，步骤s5包括：

29、s51：根据原生晕元素地球化学数据、矿石中的矿物组合，采用聚类分析方法计算与成矿元素相关的其他元素的相关性，确定矿床的成晕元素，成晕元素包括前缘晕、近矿晕和尾晕；

30、s52：计算勘探线剖面每个元素的异常下限、背景值；

31、s53：根据插值后的网格数据，计算元素富集强度e值；每个网格元素富集强度e值＝网格元素含量值/剖面元素异常下限；元素富集强度的元素是岩矿石样品测试分析获得的原生晕地球化学数据内的所有元素；

32、s54：根据成晕元素种类，统计每个网格元素富集强度e值＞1的成晕元素个数，即为该网格的成晕元素富集指数n值；

33、s55：以每个网格对应的原生晕地球化学元素的含量，绘制原生晕地球化学元素异常图；以元素富集强度e值，绘制原生晕元素富集强度图；以成晕元素富集指数n，绘制成晕元素富集指数图。

34、本发明的有益效果为：本方法提出了一种依据控矿断裂构造产状进行的原生晕数据插值，提出了利用元素富集强度e值和成晕元素富集指数n值来进行原生晕数据处理的方法，挖掘了更多丰富的成矿有利信息，提高了原生晕地球化学异常分析的可靠性，避免或减少了因为采样点空间分布、采样点密度、采样点原生晕数据本身等因素对原生晕地球化学异常的影响。

35、本发明提出的按照控矿构造斜向方向插值的网格化数据处理方法，充分考虑了控矿构造对原生晕地球化学异常的影响，即插值搜索椭球随着控矿构造产状变化而调整。每个网格的插值数据均按照该网格的控矿构造斜向方向来选取参与插值的已知采样点数据，而不是传统的采用单一的固定方向(或方向导数)、或考虑最小距离多边形原则、或考虑参与插值数据量的多少等因素，来选取参与插值的已知采样点数据。基于构造方向的原生晕数据分析更能体现出原生晕与成矿构造之间的紧密联系，提高了原生晕异常数据筛选的合理性和可靠性。

36、本发明改变以往纯粹根据原生晕剖面的元素含量或元素对的比值来绘制地球化学元素异常图，提出了“元素富集强度”、“成晕元素富集指数”等指标，进而用元素富集强度和成晕元素富集指数来绘制地球化学元素异常图，分析深部找矿潜力和找矿方向，避免或减少了因为采样点空间分布密度、样品地球化学元素数据含量级差等因素对原生晕地球化学异常的影响，提高了利用原生晕地球化学异常找矿的效果。