03-深部矿产远景调查.ppt
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1、中国地质大学(北京)国土资源与高新技术研究中心,深部矿产远景调查 建 议 方 案,陈 建 平 中国地质大学(北京),基本指导思想,以15万重点成矿区带深部矿产远景调查为重点 以区域三维数字找矿模型为指导 以区域地、物、化、遥综合信息为基础 野外地质 + 已有资料 + 钻探 + 物探 + 化探 + 三维技术,基 本 内 容 介 绍,国外研究现状 总体实施方案 野外地质调查 三维地质建模 深部矿产调查 成果集成表达 已有研究基础 存在问题分析,一、国外研究现状,全面展开,不只是美国、俄联邦等国家,爱尔兰等国家和地区也都在广泛地进行; 整体实力为前苏联国家最强,细(自然金800+77); 美国试图以
2、“全球矿产资源评价”项目领导全球,目前主要精力集中在俄联邦; 英国系统开展了3D-Geology项目,公开阶段成果; 澳大利亚最为深入,“玻璃地球计划”不是纸上谈兵; 除了金属,能源是重点(波兰),非金属也在评价!,美国,英国,英国,二、 总体实施方案,以平面地质图与剖面(钻孔)图的有机组合确定三维成矿条件有利组合的空间部位。 (平面 + 剖面)地质图 = 三维地质建模 系统综合已有地质、矿产基础资料 开展部分野外地质、钻探、物探和化探 以新技术形成新的成果集成表达,实例一: 陕西小秦岭金矿 2幅15万图幅自然图廓范围,研究区剖面线分布图,图切剖面示意图,太峪口实测剖面示意图,陕西小秦岭金矿带
3、区域三维地质模型之地层模型,勘探线工程布置图,实例二: 福建永定-梅林地区 4幅15万图幅任意图廓范围,图切剖面图,实测剖面,永梅地区构造实体模型,研究区断裂发育,是燕山期主要构造形迹之一。主要有北西向、北东向断裂。据断裂组合、活动时期及发育程度将其划为北西向和北东向两个断裂带。 再者,燕山期为濒太平洋大陆边缘活动演化时期,是测区最重要的成矿期,中酸性酸性岩浆活动鼎盛,造成大规模的侵入作用,提供了良好的成矿条件。,实例三: 湖南黄沙坪地区 单幅幅15万图幅图廓范围,湖南黄沙坪地区三维地质模型,石英斑岩实体模型,研究区地层岩体实体模型,主要调查内容,野外地质调查 三维地质建模 深部矿产调查 成果
4、集成表达,1.野外地质调查基本内容,已有资料综合分析 野外地质调查 钻探工程 地球物理 地球化学,(1)已有资料综合分析,125万、120万、15万等地质、矿产图及手图(产状) 125万、120万、15万、矿产地质调查等剖面图 研究区地质构造格架 确定野外实测剖面及间距 研究区地质构造格架 确定地球物理测量工程布置 研究区地质构造格架 确定深部矿产远景调查深度范围 研究区成矿地质条件 确定野外矿产地质补充调查内容,(2)野外地质调查,重点区段野外踏勘与产状测量 重点区段野外实测地质剖面图 重点区段野外地质构造分析 重点区段矿产地质调查 研究区典型矿床解剖,(3)钻探工程施工,单幅五加四方案:
5、5个地质结构钻 + 4个重点验证钻 单幅九加四方案: 9个地质结构钻 + 4个重点验证钻 钻孔深度依资料综合分析而定,5+4方案:,9+4方案:,(4)地球物理测量,建议开展Eh4剖面测量 有效深度:2000 m 垂直区域构造线方向布设 前期可配合布设甚低频测量 有效深度:400-500 m 配合区域综合地质剖面2-3条,(5)地球化学测量,建议开展不取芯钻探元素测量 重点区段成矿元素组合测量,2.三维地质建模基本内容,地形地貌 构造 地层 岩浆岩 已知矿化(体)特征 已有地质工程,2.三维地质建模基本内容,在前期野外地质调查工作基础上,以地质建模软件为工具,如: 3D Explore(地科院
6、肖克炎主持研发) Micromine 系统 Supac 系统 已有资料,如:MapGIS, ArcGIS, AutoCAD, Excel等均可方便导入三维模型系统中。 分别建成地形地貌、构造、地层、岩浆岩、已知矿化(体)特征、已经已有地质工程的三维地质体模型。,地质体三维实体模型,地形实体模型 在矿产资源三维成矿预测中不可缺少的一部分,真实的反应地表的情况,并精确地指示出成矿的有利空间位置。而且在露天矿山和地采矿山中可以用来切割绘制平面图和剖面图,因此在采矿设计中具有重要的意义。,潼关县三维地形图,南部山区地形渲染,陕西潼关小秦岭金矿带,构造实体模型 潼关南部地区断裂构造十分发育,强弱不等、方
7、向不同、性质不一。加上强烈的中、酸性岩浆活动,无疑为金矿的形成创造了良好的条件。下图为研究区断裂构造分布图。,研究区断裂构造分布图,此外尚有各种类型的脉岩,包括辉绿岩脉等基性脉岩、以及中-酸性脉岩如板石山长石石英脉岩等,在分布上,多受褶皱和断裂构造控制。 含金石英脉的分布基本上集中于距岩体一定距离范围之内的构造有利部位,说明其生成不仅受构造的控制,而且还受岩浆岩及其他条件的控制。,岩浆岩分布图,陕西潼关小秦岭金矿带,钻孔实体模型 本次工作共收集到潼关县南部山区的钻孔柱状图106张。从研究区钻孔数据的平面分布图中,可以清楚地看到东部地区勘查程度较高,钻孔数据密集,中西部地区钻孔数据极为缺少,所以
8、有效的几个钻孔并不能代表整个区域范围内元素异常的分布。,钻孔分布平面图,钻孔分布三维图,陕西潼关小秦岭金矿带,坑道实体模型 收集到部分矿脉(Q8、Q12、Q94、Q161、Q101、Q2001、Q291、Q576、Q502、Q401、Q515、Q504、Q1、Q539、Q198、Q185)以Excel表形式记录的测量数据。我们将数据按照Micromine软件所要求的数据格式导入工程,参照勘探报告中给出的YD素描图,对不同中段的坑道导线进行连接,进而建立模型,有助于了解研究区矿体的勘探情况。,坑道分布图,陕西潼关小秦岭金矿带,1955年矿体集合,1988年矿体集合,新疆可可托海一、稀有金属矿区
9、已知岩性带实体模型,块体石英核 由块体石英为主组成,其中加有块体微斜长石(25%)异离体,1988年时,已基本采尽。,1955年块体石英核俯视图,1955年块体石英核三维实体模型,白云母薄片钠长石带 几乎由白云母薄片钠长石或薄片钠长石集合体组成。其中含有少量石英锂辉石和块体石英。,1955年白云母薄片钠长石三维实体模型,1988年白云母薄片钠长石三维实体模型,石英锂辉石带 由石英锂辉石(60%)及叶钠长石锂辉石(35%)为主组成。,1955年石英锂辉石带三维实体模型,1988年石英锂辉石带三维实体模型,叶钠长石锂辉石带 由叶钠长石锂辉石(65%)及石英锂辉石(30%)为主体组成。,1955年叶
10、钠长石锂辉石带三维实体模型,1988年叶钠长石锂辉石带三维实体模型,石英白云母带 以石英白云母集合体为主(60%)、块体微斜长石为次(30%)组成的结构带。向外过渡成块体微斜长石带;向内夹有少量薄片钠长石及块体石英而过渡为叶钠长石锂辉石带。,1955年石英白云母带三维实体模型,1988年石英白云母带三维实体模型,块体微斜长石带 由块体微斜长石及巨文象结构块体微斜长石为主体构成的结构带。该带外接触处常含少量细粒钠长石巢题;内接触处常含少量石英白云母巢体,向内则过渡为石英白云母带。,1955年块体微斜长石带三维实体模型,1988年块体微斜长石带三维实体模型,细粒钠长石带 此带结构特殊,虽然细粒钠长
11、石仅占35%,但以该带命名的原因是该带含矿并反映了伟晶岩形成的地球化学过程的一个主要阶段(钠)。,1955年细粒钠长石带三维实体模型,1988年细粒钠长石带三维实体模型,以文象基准文象结构伟晶岩为主组成的,外边界由石英白云母边缘体包围,呈壳状且与围岩斜长角闪岩接触,向内渐过渡为细粒钠长石带。,1955年文象、准文象中粗粒伟晶岩带三维实体模型,1988年文象、准文象中粗粒伟晶岩带三维实体模型,文象准文象结构中粗粒伟晶岩,细粒伟晶岩带 分布在矿脉下盘,直接与围岩接触,主要由石英、微斜长石、白云母组成。由于埋深较大,几十年的开采并没有使此带发生很大变化。,细粒伟晶岩带三维实体模型,文象伟晶岩 文象伟
12、晶岩埋深较大,直至1988年闭矿,该带形态基本没有发生变化。,4、深部矿产调查基本内容,区域找矿地质模型 区域三维数字模型 控矿条件提取分析 定量综合预测评价,深部矿产调查基本思路,区域地质找矿模型 区域三维数字模型 控矿条件提取分析 深部有利因素组合定位圈定 深部矿产资源潜力定量评价,以陕西小秦岭金矿为例:找矿地质模型,主要控制条件是: (1)老变质岩地层 (2)北东向构造与近东西向构造的复合 (3)含金石英脉密集区的控制 (4)燕山期花岗岩为成矿物质基础 热源和容矿空间是区域成矿的关键之所在,区域找矿概念模型,控矿要素与找矿信息,岩浆条件 构造条件 地层条件 地球化学 地球物理 遥感地质
13、目前定量表征变量已经建立40余种,岩浆条件,构造条件,地层条件,地球化学,地球物理,遥感地质,模型区形态是一个坐标范围为南北长12859.5m、东西长24532m的矩形区域,垂高1729m,单元块行列层为100m100m50m,模型总共有291817个单元块。在建立好立方体模型以后,可以将找矿数字模型所确定的预测参数作为属性赋给每一个单元块。,研究范围立方块的划分,应用研究实例 陕西潼关小秦岭金矿带,立方体模型的表面形态,研究区立方体模型,地层立方体模型 潼关县境内地层包括太古代地层、元古代地层、以及新生代地层,其中南部山区主要为太古代地层。本次工作使用地层实体模型对三维立方体进行限定,划分出
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