快速圈定浅成低温热液型Ag-Au矿床热液矿化中心的方法

快速圈定浅成低温热液型ag-au矿床热液矿化中心的方法
技术领域
1.本发明涉及矿产勘查方法的技术领域，特别涉及利用特征矿物微量元素勘查热液矿化中心的技术领域。


背景技术：

2.热液矿床，是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，在各种有利的构造和岩石中，由充填和交代等方式形成的有用矿物堆积体。热液矿床是各类矿床中最复杂、种类最多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成，圈定其矿化中心在热液矿床的勘查中具有重要意义。
3.传统的圈定热液矿化中心的方法常存在以下缺陷：在勘查评价前期要进行大比例的蚀变填图和系统的综合研究，周期长、费用高、准确率低、工作量大，不能满足矿区尺度快速勘查评价的迫切需求。
4.另一方面，在岩浆热液矿床的形成过程中，从热液流体中沉淀出来的金属元素赋存于侵入体的内部或在侵入体周围的围岩中，使围绕着矿床中心通常存在一个巨大的蚀变晕，在这个蚀变晕中，矿物组成和元素组成上都可能显示出一定的分带性。绿帘石是斑岩系统中青磐岩化蚀变带中的特征矿物之一，分布非常广泛，通常以交代含钙的矿物(如斜长石、角闪石)形式、或以脉体的形式存在，在斑岩矿床中，绿帘石脉主要产于石英网脉带的外侧，因而绿帘石脉空间分布及其蚀变强度的精细填图可以用来指示斑岩系统的中心。
5.目前关于绿帘石微量元素在找矿勘查评价方面的研究多基于斑岩型铜金矿床，而在浅成低温热液型ag-au矿床中的应用尚未开发。
6.而斑岩型矿床为中高温热液矿床，成矿温度》300℃，其由内向外可划分为钾化带、绢英岩化、青磐岩化蚀变带，绿帘石分布于青磐岩化带中。浅成低温热液型矿床为中低温热液矿床，成矿温度《200℃，蚀变分带单一，绿帘石分布蚀变岩帽中。浅成低温热液型矿床表现出与斑岩矿床不同的成矿物理化学条件，已有绿帘石微量元素在斑岩矿床的应用方式并不适用于浅成低温热液型矿床。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷，提供一种新的圈定浅成低温热液型ag-au矿床热液矿化中心的方法，其以绿帘石微量元素作为定量特征指标，可快速、准确地圈定矿床内的热液矿化中心，实现了矿物地球化学和靶区圈定的有机结合。
8.本发明的技术方案如下：
9.快速圈定浅成低温热液型ag-au矿床热液矿化中心的方法，其包括：以采集到的基岩样品中绿帘石的微量元素的含量特征值圈定所述热液矿化中心。
10.根据本发明的一些优选实施方式，所述微量元素的含量特征值包括：所述绿帘石中zn元素的含量、sr元素的含量、b元素的含量、v元素的含量中的一种或多种。
11.根据本发明的一些优选实施方式，所述方法包括：当所述含量特征值符合以下条
件中的一个或多个时，认定其对应的取样范围靠近热液矿化中心：zn元素的含量为8-12ppm，sr元素的含量为4500-5500ppm，b元素的含量为300-500ppm、v元素的含量为200-300ppm。
12.根据本发明的一些优选实施方式，所述方法还包括：当所述含量特征值符合以下条件中的一个或多个时，认定其对应的取样范围远离热液矿化中心：zn元素的含量为40-60ppm，sr元素的含量为500-1000ppm左右，b元素的含量为10-50ppm、v元素的含量为50-150ppm。
13.根据本发明的一些优选实施方式，所述含量特征值通过激光剥蚀电感耦合等离子质谱的原位微区元素分析获得。
14.根据本发明的一些优选实施方式，所述方法具体包括：
15.系统收集矿区内已有的地质、物探、化探和遥感资料，综合分析其成矿潜力，圈定蚀变范围，并将所述矿床蚀变区域均分为若干个采样单元，每个采样单元的面积为1.5～2.5km2；
16.在圈定的所述蚀变范围内按采样单元采集含绿帘石的基岩样品，采样密度为1～2个/km2，并记录采样坐标数据，及每个样品的岩性、蚀变和矿化特征；
17.对所述基岩样品进行微观特征观测，记录其中绿帘石的蚀变类型和化学成分分析数据，并进一步选定其中绿帘石的发育部位作为检测微区进行激光剥蚀电感耦合等离子质谱原位微区元素分析；
18.对所得分析数据进行数据处理，按岩性类别、蚀变类型、含矿或无矿类别分别绘制zn、sr、b、v微量元素的含量特征值气泡图，并根据其空间分布情况，圈定热液矿化中心位置。
19.根据本发明的一些优选实施方式，所述化学成分分析通过电子探针成分分析实现。
20.根据本发明的一些优选实施方式，所述数据处理包括：
21.根据各采集点所得基岩样品中所述绿泥石的微区元素分析数据，获得对应的微区元素积分曲线；
22.根据所得元素积分曲线中的异常峰，剔除微区元素分析数据的无效数据，得到处理后数据。
23.根据本发明的一些优选实施方式，所述异常峰包括所述激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析中打到包裹体形成的ti、pb、zr、zn、fe元素异常峰，和/或所述激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析中打穿绿帘石矿物形成的mg、na元素异常峰。
24.根据本发明的一些优选实施方式，所述方法还包括：
25.在所得zn元素的气泡图中，以zn元素含量最低的绿泥石样品的坐标作为第一圈定中心，并以400-600m半径作为圈定半径，圈定第一预测矿化中心；
26.在所得sr元素的气泡图中，以sr元素含量最高的绿泥石样品的坐标作为第二圈定中心，并以400-600m半径作为圈定半径，圈定第二预测矿化中心；
27.在所得b元素的气泡图中，以b元素含量最高的绿泥石样品的坐标作为第三圈定中心，并以400-600m半径作为圈定半径，圈定第三述预测矿化中心；
28.在所得v元素的气泡图中，以v元素含量最高的绿泥石样品的坐标作为第四圈定中
心，并以400-600m半径作为圈定半径，圈定第四预测矿化中心。
29.将所述第一～第四预测矿化中心标记在同一坐标系中，并以其形成的边界圈定所述浅成低温热液型ag-au矿床的矿化中心。
30.本发明的测试时间短、成本低、方便快捷，可以有效缩短矿产勘探周期，能够极大地提升矿区尺度热液矿化中心圈定的准确性，降低勘查风险，提高找矿效率，具有重要的推广和普及应用价值。
31.在具体的一些实施方式中，本发明可利用先进的la-icp-ms原位分析技术，将岩浆-热液成矿系统中的蚀变矿物绿帘石的描述由宏观定性提升到对其中的微量元素变化的微观定量解释，并将其微量元素的变化与矿区尺度热液矿化中心的响应联系起来，克服了传统的热液矿化中心圈定方法效率低、周期长、成本高的难点。
附图说明
32.图1为绿帘石不同微量元素的含量与距离矿化中心距离的关系图。
33.图2为绿帘石激光原位靶分析测试示意图。
34.图3为矿床蚀变区域的示意图。
35.图4为基于绿帘石zn元素含量变化规律圈定预测热液矿化中心的示意图。
36.图5为基于绿帘石sr元素含量变化规律圈定预测热液矿化中心的示意图。
37.图6为基于绿帘石b元素含量变化规律圈定预测热液矿化中心的示意图。
38.图7为基于绿帘石v元素含量变化规律圈定预测热液矿化中心的示意图。
39.图8为根据预测矿化中心圈定浅成低温热液型ag-au矿化中心的示意图。
具体实施方式
40.以下结合实施例和附图对本发明进行详细描述，但需要理解的是，所述实施例和附图仅用于对本发明进行示例性的描述，而并不能对本发明的保护范围构成任何限制。所有包含在本发明的发明宗旨范围内的合理的变换和组合均落入本发明的保护范围。
41.根据本发明的技术方案，一些具体的快速圈定浅成低温热液型ag-au矿床热液矿化中心的方法包括：
42.(1)矿区资料收集及综合分析
43.系统收集矿区内已有的地质、物探、化探和遥感资料，综合分析其成矿潜力，圈定蚀变范围，并将所述矿床蚀变区域均分为若干个采样单元。
44.参考图3，在此步骤中，将所述矿化蚀变区域均分为若干个采样单元，如图中的小方格，每个小方格代表一个采样单元；所述采样单元的面积为1.5～2.5km2；通过这样的方式，可以提高采样的均匀性，为后续浅成低温热液型ag-au矿床矿化中心的准确圈定奠定基础。
45.示例性地，在本实施例中，所述采样单元为1.5km
×
1.5km的小方格，即每个采样单元的面积为2.25km2。
46.可以理解的是，具体采样单元的面积可以根据使用者的需要进行调整。
47.(2)绿帘石样品采集
48.在上述筛选出的蚀变范围内按划分的采样单元格采集含绿帘石的基岩样品，每个
采样点采用定位系统定位，并采集坐标数据，拍摄野外照片，每个观测点作详细的野外记录，描述每块样品的岩性、蚀变和矿化特征，为后续按岩性类别、蚀变类型、含矿或无矿分别对获得的数据进行投图分析提供依据。
49.在此步骤中，所述采样单元内的采样密度为1～2个/km2，并通过采用gps定位标记所述绿帘石样品的坐标。
50.(3)样品微量元素分析测试
51.将采集到的基岩样品磨制为探针片和激光原位靶，显微镜下观察其对应的绿帘石蚀变特征，详细记录其绿帘石蚀变类型(包括脉状或者浸染状等)；考虑到不同类型的蚀变来自不同期次的热液作用，此处记录脉状或者浸染状蚀变类型的目的可为后续对获得的数据分蚀变类型做气泡图时提供依据，保证数据对比的可靠性。
52.其后开展电子探针成分分析，进一步确定绿帘石的化学成分和类型，并进行标记，选择电子探针确定成分为绿帘石矿物开展激光剥蚀电感耦合等离子质谱(la-icpms)原位微区元素分析，分析的数据包括：zn、sr、b、v元素。
53.(4)数据处理与解译
54.使用ladrlib软件对步骤(3)获得的初始记录数据进行处理，包括：
①
数据导入，将每个绿帘石样品原位微区测试点获得的csv格式的记录数据批量导入到ladrlib软件中；
②
数据解译，获得每个所述观测点的样品的微区元素积分曲线，按照保证所选元素积分曲线信号范围最平、最宽的原则，逐一调整每一个观测点的积分曲线开始时间和结束时间；
③
数据筛选，根据元素积分曲线异常峰，剔除其中的无效数据，如打到包裹体(ti、pb、zr、zn、fe元素异常峰)或打穿绿帘石矿物(mg、na元素异常峰)的数据；
④
数据导出，将解译筛选好的每个单点微区数据汇总批量导出为一个csv格式的文件。
55.(5)热液矿化中心的圈定
56.根据处理数据，按岩性类别、蚀变类型、含矿或无矿类别分别绘制zn、sr、b、v元素的气泡图。
57.参考图4至图7，在此步骤中，通过origin软件以所述绿泥石样品的坐标作为气泡图的横纵坐标，以气泡大小作为所述绿帘石样品中微量元素的含量分别绘制zn、sr、b和v元素对应的气泡图；其中，气泡的大小代表所述样品中微量元素含量的高低；气泡中心对应的横、纵坐标值即所述绿泥石样品的坐标。
58.根据所述微量元素的含量变化规律，参照附图1，在所述气泡图中分别圈定预测矿化中心，其中矿化中心的各元素指标如下：
59.靠近热液矿化中心：zn元素的含量为8-12ppm，sr元素的含量为4500-5500ppm，b元素的含量为300-500ppm、v元素的含量为200-300ppm。即：靠近热液矿化中心，绿帘石sr、b、v元素具有逐渐升高的趋势；zn元素具有逐渐降低的趋势。
60.远离热液矿化中心：zn元素的含量为40-60ppm，sr元素的含量为500-1000ppm左右，b元素的含量为10-50ppm、v元素的含量为50-150ppm。即：远离热液矿化中心，绿帘石sr、b、v元素具有逐渐降低的趋势；zn元素具有逐渐升高的趋势。
61.进一步的，在所述气泡图中分别圈定所述预测矿化中心如下：
62.在zn元素的气泡图中，以zn元素含量最低的所述绿帘石样品的坐标作为圈定中心，并以500m半径作为圈定半径，圈定所述预测矿化中心；
63.在sr元素的气泡图中，以sr元素含量最高的所述绿帘石样品的坐标作为圈定中心，并以500m半径作为圈定半径，圈定所述预测矿化中心；
64.在b元素的气泡图中，以b元素含量最高的所述绿帘石样品的坐标作为圈定中心，并以500m半径作为圈定半径，圈定所述预测矿化中心；
65.在v元素的气泡图中，以v元素含量最高的所述绿帘石样品的坐标作为圈定中心，并以500m半径作为圈定半径圈定所述预测矿化中心。
66.所述圈定半径还可以根据使用者的需要进行调整。
67.最后，将上述根据zn、sr、b和v元素含量变化规律圈定的预测矿化中心标记在同一坐标系中，以各所述预测矿化中的边界圈定所述浅成低温热液型ag-au矿床矿化中心，即图8中矩形框对应的区域；至此，完成所述浅成低温热液型ag-au矿床矿化中心的圈定。
68.实施例1
69.以某地的ag-au矿床为例实施本发明，其过程包括：
70.a.系统收集该地矿区内已有的地质、物探、化探和遥感资料，综合分析其成矿潜力，圈定出其蚀变范围约为20km2，按照1.5km
×
1.5km的网格间距将蚀变范围划分为若干个采样单元格。
71.b.野外样品采集：
72.在该地蚀变范围内划分的采样单元格内，采集地表绿帘石样品。在采样过程中，如实详细记录样品号、岩性、蚀变、矿化信息，用gps记录坐标信息(x和y)，如表1所示：
73.表1
74.采样号xy岩性手标本蚀变矿化c090835287823266177花岗闪长岩石英-绿帘石脉黄铁矿化c051245261583265683花岗闪长岩绿帘石脉黄铁矿化18095237783267120花岗闪长岩团块状绿帘石化无
………………
75.c.样品测试：
76.将采集的样品磨制探针片和激光原位靶，显微镜下观察其对应的绿帘石蚀变特征，详细记录其绿帘石蚀变类型并开展电子探针成分分析，进一步确定绿帘石的化学成分和类型，并使用记号笔进行标记，选择有绿帘石矿物开展激光剥蚀电感耦合等离子质谱(la-icpms)原位微区元素分析，示例如附图2，其原位分析数据如表2所示。
77.d.数据处理：使用ladrlib软件进行数据处理，包括数据导入、数据解译和数据筛选三个步骤。
78.e.圈定热液矿化中心
79.利用origin处理最终的数据，绘制zn、sr、b、v元素气泡图，以zn元素最低值、sr元素最高值、b元素最高值、v元素最高值为圆心，以500m为半径圈定每种元素预测的热液矿化中心。将所述四种元素预测的矿化中心标记在同一坐标系中，并以所述预测矿化中心的边界圈定所述浅成低温热液型ag-au矿床矿化中心的位置如图8所示，位于蚀变带范围内中部2km2处，显著缩小了勘查范围。
80.经钻探验证，以上过程取得了很好的找矿效果。
81.表2
82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.95.96.97.98.[0099][0100]
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。