庐枞深部矿调成果

发布时间:2018-12-04     来源:     浏览:223次

“安徽矾山镇~将军庙深部矿产资源远景调查”是中国地质科学院地质研究所“三维地质填图与深部地质调查试点”计划项目的工作项目。该项目为常印佛院士倡导,是中国地质调查局在全国首批开展的示范项目,部署在庐枞火山岩盆地的核心部位,基本包括了庐枞地区主要的地质单元和所有的典型矿床。项目编号:1212011120857。预算总经费为1680万元,其中含安徽国土资源厅2012年度公益性地质项目(2012-g-4)配套资金530万元。项目工作周期为三年。项目承担单位为安徽省地质调查院,参加单位有安徽省地质矿产勘查局327地质队、中南大学、安徽省勘查技术院。

围绕已知矿集区的成矿背景,在前人工作基础上,以成矿理论为指导,以新的勘查技术为支撑,通过深部探测与数据处理及综合推断解释,了解和推断2000m以浅的区域地质结构,构建区域三维地质模型,结合区域典型矿床研究和深部找矿信息调查,开展三维成矿预测,圈定深部找矿靶区,择优进行验证,以达到整体评价区域深部矿产资源潜力的目的。

本次工作拟解决的关键地质问题:① 解决盆地结构:即红层、火山岩、火山机构、基底地层、深部正长岩空间上的分布特征及这几者间的相互关系(三维分布特征);② 研究区域构造-基底构造-火山机构-成矿地质体-矿床等深部信息提取及与成矿作用之间的关系;③ 提出深部预测靶区及验证建议;④ 探索有效的深部矿调方法技术及工作流程。

目标地质体为:盆地基底构造(基底隆起带)、深部侵入体、火山机构、隐伏次火山岩体及其穹状隆起、含矿地质体和矿(化)层。

取得的成果和进展主要有:

(1)首次在国内对火山岩地区开展了大面积系统的AMT勘查,完善了火山岩区强干扰背景下AMT数据采集、处理与解释流程,初步形成了火山岩矿集区面积性AMT探测体系。建立了庐枞矿集区目标地质体的AMT解译标志,厘定了庐枞火山岩盆地中4套火山旋回的层位;识别了喷出岩与侵入岩的配置关系。结合实测物性、重磁、钻孔资料以及其他先验信息,开展了针对目标地质体和深部找矿信息的多学科综合解释研究。

(2)开展了重磁2.5D剖面联合反演解释和多重约束条件下的区域重磁3D反演,发展了针对目标地质体的精细反演技术,精细刻画了研究区深部结构的三维形态特征。对区内侵入岩、地层、基底构造、火山机构等目标地质体进行了立体识别划分,实现了找矿目标体立体化。

(3)通过对深部信息研究,初步确定了庐枞火山岩盆地基底地层、基底隆起带、深部隐伏岩体、火山机构、断裂构造等目标地质体的电性结构、磁性、密度等解译模型,建立了基底隆起带、隐伏侵入体、火山机构等控矿地质体识别标志,初步查明区域主要成矿系统的深部特征,系统建立了庐枞地区深部地质结构。

(4)首次采用了基于平行剖面的多源数据联合建模法,完成了火山岩区矿集区尺度的三维建模工作。以平行地质剖面为框架,结合钻探、物探、区域地质等调查成果,辅以专家经验认识,开展建模工作。通过三维地质建模与三维可视化等技术,实现了庐枞火山岩盆地三维地质结构的“透明化”表达。

(5)在Minexplorer(探矿者)软件平台下,通过三维建模、地球物理数据三维处理、三维立体定量预测集成一体化操作,利用立方体预测模型和证据权重法,实现了区域定位、定量、定找矿概率的三维成矿预测。划分了12个找矿远景区,圈定了16个找矿靶区,其中,A类找矿靶区9个,B类找矿靶区7个。对深部矿产资源潜力进行了评价。

找矿远景区分布示意图

1-早白垩世浮山旋回;2-早白垩世双庙旋回;3-早白垩世砖桥旋回;4-早白垩世龙门院旋回;5-中侏罗世罗岭组;6-闪长岩类;7-二长岩类;8-碱性正长岩类;9-具A型花岗岩特征的正长岩类;10-钾长花岗岩类(具有A型花岗岩特征);11-铁矿床;12-铜矿床;13-铅锌矿床;14-铀矿床;15-工作区范围;16-找矿远景区;17-找矿靶区。


(6)对影响和制约庐枞地区深部找矿一些有争议的重大地质问题得出了全面系统的认识,提升了区域地质工作研究程度,对区内今后深部找矿工作具有较大的指导作用。① 确立罗河~缺口基底隆起带的存在,推断出深度、位置和延伸情况;② 确定了盆地边缘基底地层分布范围、埋深、产状和延伸情况;③明确了火山盆地之下正长岩(二长岩)的广泛分布,推断出深部岩浆岩顶面深度、起伏情况及分布特征;④ 大致查明了罗河~缺口、黄屯~枞阳、泥河断裂等基底断裂的位置、走向延伸情况和性质。⑤ 对部分火山机构的形态、产状及纵向垂向的变化进行了推断和描绘。

(7)系统总结了深部矿调开展的工作基础、技术路线和工作部署,对主要技术方法的选择依据、实施要点和效果进行了总结和评价,总结了深部矿调的工作流程。

采用的关键和创新性技术有:

(1)采用AMT对陆相火山岩矿集区开展系统探测、数据处理和综合解译工作,发展了强干扰背景下的AMT数据处理及反演技术,初步形成了矿集区面积性AMT探测技术体系,探索了矿集区面积性AMT探测先期试验~主体施工~局部加密的探测策略。提出了基于相关度及人机交互的Rhoplus方法,大量实验对比和实测数据处理表明,该方法可有效地校正受AMT“死频带”影响的畸变数据,显著改善数据质量。采用干扰分析、时域删选、Robust估计、功率谱挑选、Rhoplus分析、空间滤波、维性及走向分析、带地形交互式反演以及3D建模等处理程序。

(2)采用了多重约束条件下的区域重磁3D反演技术,以物性数据为纽带,对研究区2.5D重磁系列剖面联合反演与3D反演耦合,进一步转化3D地质模型,突破了单一方法存在信息损失和目标地质体形态精细化难题。对区域大比例尺地磁数据,采用多层面边缘检测方法,对火山岩盆地开展以解决盆地结构为主的研究。

(3)在以钻孔资料为主,结合物探资料及对区内地质特征的认识,编制的地质概念模型的约束下,采用AMT地质解释模型、重磁二维半联合反演模型、反射地震和大地电磁等区域骨干剖面模型及局部地区开展的大比例尺重磁可控源剖面,结合遥感、不同尺度的地质测量资料、钻孔资料等多重方法对深部控矿地质体和找矿信息进行解释推断工作,相互验证、多重约束,极大地提高了推断解释的精度。

(4)采用了基于平行剖面的多源数据联合建模法,开展人机交互三维地质建模,实现了火山岩矿集区大面积的区域三维地质结构建模。并能在区域地质模型、典型矿床模型间实现不同比例尺模型之间的耦合。

目前,该成果经整理编制的《安徽庐枞矿集区深部地质矿产调查与三维成矿预测》已由地质出版社出版。