CN103605168B - 一种海底多金属硫化物综合信息快速找矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种找矿方法，具体是指一种在海底的多金属硫化物矿综合信息快速找矿方法。本发明是通过对温度、浊度、甲烷、硫化氢、氧化还原电位、底流和视像等近底综合探测传感器的排列分布，并进行现场测量，再对探测结果进行现场判断、快速综合分析，结合底流及其梯度分析，锁定热液活动的中心位置；在锁定热液活动中心位置及周边进行地质取样和水下机器人直接观测，确定海底多金属硫化物矿点。本发明的优点是可以快速查找到硫化物的矿床；而且费用相对较低，操作方便；效率又高，查找的速度快。本发明可广泛应用于大洋的探测矿场工作。

Description

一种海底多金属硫化物综合信息快速找矿方法

技术领域

本发明涉及一种找矿方法，具体是指一种针对海底多金属硫化物的综合信息快速找矿方法。

背景技术

近年来我国在海底多金属硫化物调查上的投入力度越来越大。自2005年以来，国家***第二海洋研究所作为中国大洋协会国际海底多金属硫化物调查航次组织实施单位，完成了多个航次的海底多金属硫化物调查工作，是我国目前唯一的国际海底硫化物调查队伍。虽然经过近几年的调查，发现了一系列的海底多金属硫化物区，取得了相关的成果，但还未明确提出一种非常适合于海底多金属硫化物矿的找矿方法。

发明内容

针对现有技术中的不足，提出了一种可以快速在海底对多金属硫化物进行找矿的方法。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

对洋中脊地形、区域构造和地球物理场进行判断，当地形呈局部高地形、离轴火山、转换断层内角、拆离断层或洋中脊中央新火山，重力异常、磁力异常、天然地震活动少时，初步判断为海底多金属硫化物矿的找矿远景区；

一种海底多金属硫化物综合信息快速找矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在找矿远景区开展温度、浊度、甲烷、硫化氢、氧化还原电位、pH、底流和视像作为找矿标志进行近底综合探测，其综合探测传感器的排列分布为离海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探测传感器的采样率大于2Hz,采用至少三种以上传感器进行同步测量；本步骤是通过上述各参数，首先进行相关设备、探测传感器的布置，以便对所采集的数据进行分析；

（2）对探测结果进行现场判断，以温度、浊度、甲烷、硫化氢、氧化还原电位、pH传感器在海底一次连续探测40个点的平均值作为海水背景值；当出现以下任一探测现象时，则初步判断该区域内存在海底热液活动异常；a、连续10个点的温度探测值高于海水背景0.005℃以上、b、连续10个点甲烷浓度值高于15nmol/L、c、连续10个点的浊度值高于海水背景浊度值10%以上、d、连续10个点的硫化氢值高于海水环境硫化氢背景值20%、e、连续10个点的氧化还原电位低于海水背景值10%、f、连续10个点的pH值低于海水背景值10%；海水的背景温度值等概念、数据在行业内是一个公知技术，本发明中的海水背景温度值也与目前行业内的常规认识相似，只是具体的计算方式不同，其它的海水背景浊度值、海水环境硫化氢背景值等也都是采用相似的方式计算确定；

（3）对海底热液活动异常进行综合对比分析：以温度指标、甲烷指标、浊度指标、硫化氢指标、氧化还原电位指标和pH指标中有两种以上的异常存在对应关系时；或检测到蚀变/热液特征生物，则确认该找矿远景区内存在海底热液活动；再通过重复步骤（2）、（3），搜索各传感器测量值的梯度方向，逐步缩小距离热液活动范围，直至锁定热液活动中心位置；本步骤是通过在不同位置的各参数的数值不同，逐步对不同位置的各参数进行测量，经过不断的比较后可以确定、直到锁定热液活动中心的位置，这是一个不断测试的过程。

（4）在锁定热液活动中心位置及周边进行地质取样、或水下机器人直接观测、取样，经过测定样品判断为海底多金属硫化物矿点；

（5）在海底多金属硫化物矿点及周边进行水下机器人直接观测及网格化地质取样和浅钻，确定海底多金属硫化物矿的表层分布。

本发明在开发过程中，试用于西南印度洋中脊海底多金属硫化物找矿，共发现了8处海底多金属硫化物矿点。

有益效果：本发明可以快速查找到硫化物的矿床；而且费用相对较低，操作方便。

附图说明

图1本发明进行实施过程中的温度异常

图2本发明进行实施过程中的浊度异常

图3本发明进行实施过程中的甲烷异常

图4本发明进行实施过程中的pH异常

图5本发明进行实施过程中的氧化还原电位异常

图6本发明进行实施过程中的硫化氢异常

具体实施方式

下面对本发明的实施作具体说明：

实施例1

一种海底多金属硫化物综合信息快速找矿方法，先是对洋中脊地形、区域构造和地球物理场进行分析，当地形呈局部高地形、离轴火山、转换断层内角、拆离断层或洋中脊中央新火山，重力异常、磁力异常、天然地震活动少时，初步判断为海底多金属硫化物矿的找矿远景区；具体步骤包括：

（1）在找矿远景区开展温度、浊度、甲烷、硫化氢、氧化还原电位、底流和视像作为找矿标志进行近底综合探测，其综合探测传感器的排列分布为离海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探测传感器的采样率4Hz；

（2）启动装置，对探测结果进行现场判断，以温度传感器、浊度传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、氧化还原电位传感器在海底一次连续探测40个点的平均值作为海水背景值；当出现以下任一探测现象时，则初步判断该区域内存在海底热液活动异常；a、连续10个点的温度探测值高于海水背景0.005℃以上、b、连续10个点甲烷浓度值高于15nmol/L、c、连续10个点的浊度值高于海水背景浊度值10%以上、d、连续10个点的硫化氢值高于海水环境硫化氢背景值20%、e、连续10个点的氧化还原电位低于海水背景值10%、f、连续10个点的pH值低于海水背景值10%；

在本实施例中，其中的温度、浊度变化如图1和图2所示结果，根据判断标准：连续10个点的温度探测值高于海水背景0.05℃以上,连续10个点的浊度值高于海水背景浊度值30%以上的，则属于异常情况；

（3）对海底热液活动异常进行综合对比分析：以温度指标、甲烷指标、浊度指标、硫化氢指标、氧化还原电位指标和pH指标中有两种以上的异常存在对应关系时；或检测到蚀变/热液特征生物，则确认该找矿远景区内存在海底热液活动；再通过重复步骤（2）、（3），搜索各传感器测量值的梯度方向，逐步缩小距离热液活动范围，直至锁定热液活动中心位置；经综合对比，在本实施例中，出现了浊度、温度的异常情况，才逐渐将范围缩小，直到确定一个需要查找的地点；

（4）在锁定热液活动中心位置及周边进行地质取样，经过测定样品判断为海底多金属硫化物矿点；

经本发明所查找的地点经取样分析，完全符合海底多金属硫化物矿点的特征。

实施例2

一种海底多金属硫化物综合信息快速找矿方法，通过下述步骤进行：

（1）在找矿远景区开展温度、浊度、甲烷、硫化氢、氧化还原电位、底流和视像作为找矿标志进行近底综合探测，其综合探测传感器的排列分布为离海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探测传感器的采样率大于2Hz；

（2）对探测结果进行现场判断，以温度传感器、浊度传感器、硫化氢、氧化还原电位传感器在海底一次连续探测40个点的平局值作为海水背景温度值，当连续探测10个点的温度值连续高于海水背景0.005℃以上、甲烷浓度高于15nmol/L、10个点的浊度值连续高于海水背景浊度值10%以上、10个点的硫化氢值连续高于海水环境硫化氢背景值20%、10个点的氧化还原电位连续低于海水背景值10%、f、连续10个点的pH值低于海水背景值10%，则初步判断该区域内存在海底热液活动异常；

在本实施例中，其中的甲烷、pH变化如图3和图4所示结果，根据判断标准：甲烷浓度高于200nmol/L，连续10个点的pH值低于海水背景值10%则属于异常情况；

（3）对海底热液活动异常进行综合对比分析：以温度指标、甲烷指标、浊度指标、硫化氢、氧化还原电位指标和pH指标中有两种以上的异常存在对应关系时，或检测到蚀变/热液特征生物，确认该找矿远景区内存在海底热液活动；再通过重复步骤（2）、（3），搜索各传感器测量值的梯度方向，逐步缩小距离热液活动范围，当各传感器的测量值最大时，则直至锁定热液活动中心位置；在查找过程中，发现甲烷异常实例，如图3所示；发现pH异常，如图4所示；（4）在锁定热液活动中心位置及周边进行地质取样，经过测定样品判断为海底多金属硫化物矿点；

经本发明所查找的地点经取样分析，完全符合海底多金属硫化物矿点的特征。

实施例3

一种海底多金属硫化物综合信息快速找矿方法，通过下述步骤进行：

（1）在找矿远景区开展温度、浊度、甲烷、硫化氢、氧化还原电位、pH、底流和视像作为找矿标志进行近底综合探测，其综合探测传感器的排列分布为离海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探测传感器的采样率5Hz；

（2）启动装置，对探测结果进行现场判断，以温度传感器、浊度传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、氧化还原电位传感器在海底一次连续探测40个点的平均值作为海水背景值；当出现以下任一探测现象时，则初步判断该区域内存在海底热液活动异常；a、连续10个点的温度探测值高于海水背景0.005℃以上、b、连续10个点甲烷浓度值高于15nmol/L、c、连续10个点的浊度值高于海水背景浊度值10%以上、d、连续10个点的硫化氢值高于海水环境硫化氢背景值20%、e、连续10个点的氧化还原电位低于海水背景值10%；

在本实施例中，其中氧化还原电位和硫化氢异常，经测定数据如图5和图6；根据判断标准：连续10个点的氧化还原电位低于海水背景值50%的，连续10个点的硫化氢高于海水背景值100%的则属于异常情况；

（3）对海底热液活动异常进行综合对比分析：以温度指标、甲烷指标、浊度指标、硫化氢指标、氧化还原电位指标和pH指标中有两种以上的异常存在对应关系时；或检测到蚀变/热液特征生物，则确认该找矿远景区内存在海底热液活动；再通过重复步骤（2）、（3），搜索各传感器测量值的梯度方向，逐步缩小距离热液活动范围，直至锁定热液活动中心位置；经综合对比，在本实施例中，出现了氧化还原电位、硫化氢的异常情况，才逐渐将范围缩小，直到确定一个需要查找的地点；

（4）在锁定热液活动中心位置及周边进行地质取样，经过测定样品判断为海底多金属硫化物矿点；

经本发明所查找的地点经取样分析，完全符合海底多金属硫化物矿点的特征。

Claims (1)

1.一种海底多金属硫化物综合信息快速找矿方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在找矿远景区开展温度、浊度、甲烷、硫化氢、氧化还原电位、pH、底流和视像作为找矿标志进行近底综合探测，其综合探测传感器的排列分布为离海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探测传感器的采样率大于2Hz,采用六种或六种以上传感器进行同步测量；

（2）对探测结果进行现场判断，以温度传感器、浊度传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、氧化还原电位传感器和pH传感器在海底一次连续探测40个点的平均值作为海水背景值；当出现以下任一探测现象时，则初步判断该区域内存在海底热液活动异常；a、连续10个点的温度探测值高于海水背景0.005℃以上、b、连续10个点甲烷浓度值高于15nmol/L、c、连续10个点的浊度值高于海水背景浊度值10%以上、d、连续10个点的硫化氢值高于海水环境硫化氢背景值20%、e、连续10个点的氧化还原电位低于海水背景值10%、连续10个点的pH值低于海水背景值10%；

（3）对海底热液活动异常进行综合对比分析：以温度指标、甲烷指标、浊度指标、硫化氢指标、氧化还原电位指标和pH指标中有两种以上的异常存在对应关系时；或检测到蚀变/热液特征生物，则确认该找矿远景区内存在海底热液活动；再通过重复步骤（2）、（3），搜索各传感器测量值的梯度方向，逐步缩小距离热液活动范围，直至锁定热液活动中心位置；

（4）在锁定热液活动中心位置及周边进行地质取样、或水下机器人直接观测、取样，经过测定样品判断为海底多金属硫化物矿点；

（5）在海底多金属硫化物矿点及周边进行水下机器人直接观测及网格化地质取样和浅钻，确定海底多金属硫化物矿的表层分布。