一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種找礦方法，具體是指一種在海底的多金屬硫化物礦綜合信息快速找礦方法。本發(fā)明是通過(guò)對(duì)溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、底流和視像等近底綜合探測(cè)傳感器的排列分布，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，再對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判斷、快速綜合分析，結(jié)合底流及其梯度分析，鎖定熱液活動(dòng)的中心位置；在鎖定熱液活動(dòng)中心位置及周邊進(jìn)行地質(zhì)取樣和水下機(jī)器人直接觀測(cè)，確定海底多金屬硫化物礦點(diǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以快速查找到硫化物的礦床；而且費(fèi)用相對(duì)較低，操作方便；效率又高，查找的速度快。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于大洋的探測(cè)礦場(chǎng)工作。
【專利說(shuō)明】一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種找礦方法，具體是指一種針對(duì)海底多金屬硫化物的綜合信息快速找礦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)我國(guó)在海底多金屬硫化物調(diào)查上的投入力度越來(lái)越大。自2005年以來(lái)，國(guó)家海洋局第二海洋研究所作為中國(guó)大洋協(xié)會(huì)國(guó)際海底多金屬硫化物調(diào)查航次組織實(shí)施單位，完成了多個(gè)航次的海底多金屬硫化物調(diào)查工作，是我國(guó)目前唯一的國(guó)際海底硫化物調(diào)查隊(duì)伍。雖然經(jīng)過(guò)近幾年的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一系列的海底多金屬硫化物區(qū)，取得了相關(guān)的成果，但還未明確提出一種非常適合于海底多金屬硫化物礦的找礦方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種可以快速在海底對(duì)多金屬硫化物進(jìn)行找礦的方法。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
[0005]對(duì)洋中脊地形、區(qū)域構(gòu)造和地球物理場(chǎng)進(jìn)行判斷，當(dāng)?shù)匦纬示植扛叩匦巍㈦x軸火山、轉(zhuǎn)換斷層內(nèi)角、拆離斷層或洋中脊中央新火山，重力異常、磁力異常、天然地震活動(dòng)少時(shí)，初步判斷為海底多金屬硫化物礦的找礦遠(yuǎn)景區(qū)；
[0006]一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007](I)在找礦遠(yuǎn)景區(qū)開(kāi)展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標(biāo)志進(jìn)行近底綜合探測(cè)，其綜合探測(cè)傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測(cè)傳感器的采樣率大于2Hz，采用至少三種以上傳感器進(jìn)行同步測(cè)量；本步驟是通過(guò)上述各參數(shù)，首先進(jìn)行相關(guān)設(shè)備、探測(cè)傳感器的布置，以便對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
[0008](2)對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判斷，以溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH傳感器在海底一次連續(xù)探測(cè)40個(gè)點(diǎn)的平均值作為海水背景值；當(dāng)出現(xiàn)以下任一探測(cè)現(xiàn)象時(shí)，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)異常；a、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的溫度探測(cè)值高于海水背景
0.005°C以上、b、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)甲烷濃度值高于15nmol/L、c、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的氧化還原電位低于海水背景值10%、f、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的pH值低于海水背景值10% ；海水的背景溫度值等概念、數(shù)據(jù)在行業(yè)內(nèi)是一個(gè)公知技術(shù)，本發(fā)明中的海水背景溫度值也與目前行業(yè)內(nèi)的常規(guī)認(rèn)識(shí)相似，只是具體的計(jì)算方式不同，其它的海水背景濁度值、海水環(huán)境硫化氫背景值等也都是采用相似的方式計(jì)算確定；
[0009](3)對(duì)海底熱液活動(dòng)異常進(jìn)行綜合對(duì)比分析:以溫度指標(biāo)、甲烷指標(biāo)、濁度指標(biāo)、硫化氫指標(biāo)、氧化還原電位指標(biāo)和PH指標(biāo)中有兩種以上的異常存在對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)；或檢測(cè)到蝕變/熱液特征生物，則確認(rèn)該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)；再通過(guò)重復(fù)步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測(cè)量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動(dòng)范圍，直至鎖定熱液活動(dòng)中心位置；本步驟是通過(guò)在不同位置的各參數(shù)的數(shù)值不同，逐步對(duì)不同位置的各參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)過(guò)不斷的比較后可以確定、直到鎖定熱液活動(dòng)中心的位置，這是一個(gè)不斷測(cè)試的過(guò)程。
[0010](4)在鎖定熱液活動(dòng)中心位置及周邊進(jìn)行地質(zhì)取樣、或水下機(jī)器人直接觀測(cè)、取樣，經(jīng)過(guò)測(cè)定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點(diǎn)；
[0011](5)在海底多金屬硫化物礦點(diǎn)及周邊進(jìn)行水下機(jī)器人直接觀測(cè)及網(wǎng)格化地質(zhì)取樣和淺鉆，確定海底多金屬硫化物礦的表層分布。
[0012]本發(fā)明在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，試用于西南印度洋中脊海底多金屬硫化物找礦，共發(fā)現(xiàn)了 8處海底多金屬硫化物礦點(diǎn)。
[0013]有益效果:本發(fā)明可以快速查找到硫化物的礦床；而且費(fèi)用相對(duì)較低，操作方便。 【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】[0014]圖[0015]圖[0016]圖[0017]圖[0018]圖[0019]圖1本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施過(guò)程中的溫度異常2本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施過(guò)程中的濁度異常3本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施過(guò)程中的甲烷異常4本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施過(guò)程中的pH異常5本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施過(guò)程中的氧化還原電位異常6本發(fā)明進(jìn)行實(shí)施過(guò)程中的硫化氫異常
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作具體說(shuō)明:
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，先是對(duì)洋中脊地形、區(qū)域構(gòu)造和地球物理場(chǎng)進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)匦纬示植扛叩匦巍㈦x軸火山、轉(zhuǎn)換斷層內(nèi)角、拆離斷層或洋中脊中央新火山，重力異常、磁力異常、天然地震活動(dòng)少時(shí)，初步判斷為海底多金屬硫化物礦的找礦遠(yuǎn)景區(qū)；具體步驟包括:
[0023](I)在找礦遠(yuǎn)景區(qū)開(kāi)展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、底流和視像作為找礦標(biāo)志進(jìn)行近底綜合探測(cè)，其綜合探測(cè)傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測(cè)傳感器的采樣率4Hz ；
[0024](2)啟動(dòng)裝置，對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判斷，以溫度傳感器、濁度傳感器、甲烷傳感器、硫化氫傳感器、氧化還原電位傳感器在海底一次連續(xù)探測(cè)40個(gè)點(diǎn)的平均值作為海水背景值；當(dāng)出現(xiàn)以下任一探測(cè)現(xiàn)象時(shí)，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)異常；a、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的溫度探測(cè)值高于海水背景0.0050C以上、b、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)甲烷濃度值高于15nmol/L、C、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的氧化還原電位低于海水背景值10%、f、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的pH值低于海水背景值10% ；
[0025]在本實(shí)施例中，其中的溫度、濁度變化如圖1和圖2所示結(jié)果，根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的溫度探測(cè)值高于海水背景0.050C以上，連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的濁度值高于海水背景濁度值30%以上的，則屬于異常情況；[0026](3)對(duì)海底熱液活動(dòng)異常進(jìn)行綜合對(duì)比分析:以溫度指標(biāo)、甲烷指標(biāo)、濁度指標(biāo)、硫化氫指標(biāo)、氧化還原電位指標(biāo)和PH指標(biāo)中有兩種以上的異常存在對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)；或檢測(cè)到蝕變/熱液特征生物，則確認(rèn)該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)；再通過(guò)重復(fù)步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測(cè)量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動(dòng)范圍，直至鎖定熱液活動(dòng)中心位置；經(jīng)綜合對(duì)比，在本實(shí)施例中，出現(xiàn)了濁度、溫度的異常情況，才逐漸將范圍縮小，直到確定一個(gè)需要查找的地點(diǎn)；
[0027](4)在鎖定熱液活動(dòng)中心位置及周邊進(jìn)行地質(zhì)取樣，經(jīng)過(guò)測(cè)定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點(diǎn)；
[0028]經(jīng)本發(fā)明所查找的地點(diǎn)經(jīng)取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點(diǎn)的特征。
[0029]實(shí)施例2
[0030]一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，通過(guò)下述步驟進(jìn)行:
[0031](I)在找礦遠(yuǎn)景區(qū)開(kāi)展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、底流和視像作為找礦標(biāo)志進(jìn)行近底綜合探測(cè)，其綜合探測(cè)傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測(cè)傳感器的采樣率大于2Hz ；
[0032](2)對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判斷，以溫度傳感器、濁度傳感器、硫化氫、氧化還原電位傳感器在海底一次連續(xù)探測(cè)40個(gè)點(diǎn)的平局值作為海水背景溫度值，當(dāng)連續(xù)探測(cè)10個(gè)點(diǎn)的溫度值連續(xù)高于海水背景0.0050C以上、甲烷濃度高于15nmol/L、10個(gè)點(diǎn)的濁度值連續(xù)高于海水背景濁度值10%以上、10個(gè)點(diǎn)的硫化氫值連續(xù)高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、10個(gè)點(diǎn)的氧化還原電位連續(xù)低于海水背景值10%、f、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的pH值低于海水背景值10%，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)異常；
[0033]在本實(shí)施例中，其中的甲烷、pH變化如圖3和圖4所示結(jié)果，根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn):甲烷濃度高于200nmol/L，連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的pH值低于海水背景值10%則屬于異常情況；
[0034](3)對(duì)海底熱液活動(dòng)異常進(jìn)行綜合對(duì)比分析:以溫度指標(biāo)、甲烷指標(biāo)、濁度指標(biāo)、硫化氫、氧化還原電位指標(biāo)和PH指標(biāo)中有兩種以上的異常存在對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，或檢測(cè)到蝕變/熱液特征生物，確認(rèn)該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)；再通過(guò)重復(fù)步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測(cè)量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動(dòng)范圍，當(dāng)各傳感器的測(cè)量值最大時(shí)，則直至鎖定熱液活動(dòng)中心位置；在查找過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)甲烷異常實(shí)例，如圖3所示；發(fā)現(xiàn)pH異常，如圖4所示；(4)在鎖定熱液活動(dòng)中心位置及周邊進(jìn)行地質(zhì)取樣，經(jīng)過(guò)測(cè)定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點(diǎn)；
[0035]經(jīng)本發(fā)明所查找的地點(diǎn)經(jīng)取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點(diǎn)的特征。
[0036]實(shí)施例3
[0037]一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，通過(guò)下述步驟進(jìn)行:
[0038](I)在找礦遠(yuǎn)景區(qū)開(kāi)展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標(biāo)志進(jìn)行近底綜合探測(cè)，其綜合探測(cè)傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測(cè)傳感器的采樣率5Hz ；
[0039](2)啟動(dòng)裝置，對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判斷，以溫度傳感器、濁度傳感器、甲烷傳感器、硫化氫傳感器、氧化還原電位傳感器在海底一次連續(xù)探測(cè)40個(gè)點(diǎn)的平均值作為海水背景值；當(dāng)出現(xiàn)以下任一探測(cè)現(xiàn)象時(shí)，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)異常；a、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的溫度探測(cè)值高于海水背景0.0050C以上、b、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)甲烷濃度值高于15nmol/L、C、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的氧化還原電位低于海水背景值10% ；
[0040]在本實(shí)施例中，其中氧化還原電位和硫化氫異常，經(jīng)測(cè)定數(shù)據(jù)如圖5和圖6 ;根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的氧化還原電位低于海水背景值50%的，連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的硫化氫高于海水背景值100%的則屬于異常情況；
[0041](3)對(duì)海底熱液活動(dòng)異常進(jìn)行綜合對(duì)比分析:以溫度指標(biāo)、甲烷指標(biāo)、濁度指標(biāo)、硫化氫指標(biāo)、氧化還原電位指標(biāo)和PH指標(biāo)中有兩種以上的異常存在對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)；或檢測(cè)到蝕變/熱液特征生物，則確認(rèn)該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)；再通過(guò)重復(fù)步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測(cè)量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動(dòng)范圍，直至鎖定熱液活動(dòng)中心位置；經(jīng)綜合對(duì)比，在本實(shí)施例中，出現(xiàn)了氧化還原電位、硫化氫的異常情況，才逐漸將范圍縮小，直到確定一個(gè)需要查找的地點(diǎn)；
[0042](4)在鎖定熱液活動(dòng)中心位置及周邊進(jìn)行地質(zhì)取樣，經(jīng)過(guò)測(cè)定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點(diǎn)；
[0043]經(jīng)本發(fā)明所查找的地點(diǎn)經(jīng)取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點(diǎn)的特征。
【權(quán)利要求】
1.一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)在找礦遠(yuǎn)景區(qū)開(kāi)展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標(biāo)志進(jìn)行近底綜合探測(cè)，其綜合探測(cè)傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測(cè)傳感器的采樣率大于2Hz，采用至少三種以上傳感器進(jìn)行同步測(cè)量；(2)對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判斷，以溫度傳感器、濁度傳感器、甲烷傳感器、硫化氫傳感器、氧化還原電位傳感器和PH傳感器在海底一次連續(xù)探測(cè)40個(gè)點(diǎn)的平均值作為海水背景值；當(dāng)出現(xiàn)以下任一探測(cè)現(xiàn)象時(shí)，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)異常；a、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的溫度探測(cè)值高于海水背景0.005°C以上、b、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)甲烷濃度值高于15nmol/L、C、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的氧化還原電位低于海水背景值10%、連續(xù)10個(gè)點(diǎn)的PH值低于海水背景值10% ；(3)對(duì)海底熱液活動(dòng)異常進(jìn)行綜合對(duì)比分析:以溫度指標(biāo)、甲烷指標(biāo)、濁度指標(biāo)、硫化氫指標(biāo)、氧化還原電位指標(biāo)和PH指標(biāo)中有兩種以上的異常存在對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)；或檢測(cè)到蝕變/熱液特征生物，則確認(rèn)該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動(dòng)；再通過(guò)重復(fù)步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測(cè)量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動(dòng)范圍，直至鎖定熱液活動(dòng)中心位置；(4)在鎖定熱液活動(dòng)中心位置及周邊進(jìn)行地質(zhì)取樣、或水下機(jī)器人直接觀測(cè)、取樣，經(jīng)過(guò)測(cè)定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點(diǎn)；(5)在海底多金屬硫化物礦點(diǎn)及周邊進(jìn)行水下機(jī)器人直接觀測(cè)及網(wǎng)格化地質(zhì)取樣和淺鉆，確定海底多金屬硫化物礦的表層分布。
【文檔編號(hào)】G01V9/00GK103605168SQ201310476262
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】陶春輝, 鄧顯明, 周建平 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋局第二海洋研究所