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)明是通過對溫度、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傳感器的排列分布，并進行現(xiàn)場測量，再對探測結果進行現(xiàn)場判斷、快速綜合分析，結合底流及其梯度分析，鎖定熱液活動的中心位置；在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣和水下機器人直接觀測，確定海底多金屬硫化物礦點。本發(fā)明的優(yōu)點是可以快速查找到硫化物的礦床；而且費用相對較低，操作方便；效率又高，查找的速度快。本發(fā)明可廣泛應用于大洋的探測礦場工作。
【專利說明】一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種找礦方法，具體是指一種針對海底多金屬硫化物的綜合信息快速找礦方法。
【背景技術】
[0002]近年來我國在海底多金屬硫化物調(diào)查上的投入力度越來越大。自2005年以來，國家海洋局第二海洋研究所作為中國大洋協(xié)會國際海底多金屬硫化物調(diào)查航次組織實施單位，完成了多個航次的海底多金屬硫化物調(diào)查工作，是我國目前唯一的國際海底硫化物調(diào)查隊伍。雖然經(jīng)過近幾年的調(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]針對現(xiàn)有技術中的不足，提出了一種可以快速在海底對多金屬硫化物進行找礦的方法。
[0004]本發(fā)明是通過下述技術方案得以實現(xiàn)的:
[0005]對洋中脊地形、區(qū)域構造和地球物理場進行判斷，當?shù)匦纬示植扛叩匦?、離軸火山、轉換斷層內(nèi)角、拆離斷層或洋中脊中央新火山，重力異常、磁力異常、天然地震活動少時，初步判斷為海底多金屬硫化物礦的找礦遠景區(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)在找礦遠景區(qū)開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標志進行近底綜合探測，其綜合探測傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測傳感器的采樣率大于2Hz，采用至少三種以上傳感器進行同步測量；本步驟是通過上述各參數(shù)，首先進行相關設備、探測傳感器的布置，以便對所采集的數(shù)據(jù)進行分析；
[0008](2)對探測結果進行現(xiàn)場判斷，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40個點的平均值作為海水背景值；當出現(xiàn)以下任一探測現(xiàn)象時，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動異常；a、連續(xù)10個點的溫度探測值高于海水背景
0.005°C以上、b、連續(xù)10個點甲烷濃度值高于15nmol/L、c、連續(xù)10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個點的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個點的氧化還原電位低于海水背景值10%、f、連續(xù)10個點的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)是一個公知技術，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)認識相似，只是具體的計算方式不同，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算確定；
[0009](3)對海底熱液活動異常進行綜合對比分析:以溫度指標、甲烷指標、濁度指標、硫化氫指標、氧化還原電位指標和PH指標中有兩種以上的異常存在對應關系時；或檢測到蝕變/熱液特征生物，則確認該找礦遠景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動；再通過重復步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動范圍，直至鎖定熱液活動中心位置；本步驟是通過在不同位置的各參數(shù)的數(shù)值不同，逐步對不同位置的各參數(shù)進行測量，經(jīng)過不斷的比較后可以確定、直到鎖定熱液活動中心的位置，這是一個不斷測試的過程。
[0010](4)在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣、或水下機器人直接觀測、取樣，經(jīng)過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；
[0011](5)在海底多金屬硫化物礦點及周邊進行水下機器人直接觀測及網(wǎng)格化地質取樣和淺鉆，確定海底多金屬硫化物礦的表層分布。
[0012]本發(fā)明在開發(fā)過程中，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。
[0013]有益效果:本發(fā)明可以快速查找到硫化物的礦床；而且費用相對較低，操作方便。 【專利附圖】

【附圖說明】[0014]圖[0015]圖[0016]圖[0017]圖[0018]圖[0019]圖1本發(fā)明進行實施過程中的溫度異常2本發(fā)明進行實施過程中的濁度異常3本發(fā)明進行實施過程中的甲烷異常4本發(fā)明進行實施過程中的pH異常5本發(fā)明進行實施過程中的氧化還原電位異常6本發(fā)明進行實施過程中的硫化氫異常
【具體實施方式】
[0020]下面對本發(fā)明的實施作具體說明:
[0021]實施例1
[0022]一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，先是對洋中脊地形、區(qū)域構造和地球物理場進行分析，當?shù)匦纬示植扛叩匦?、離軸火山、轉換斷層內(nèi)角、拆離斷層或洋中脊中央新火山，重力異常、磁力異常、天然地震活動少時，初步判斷為海底多金屬硫化物礦的找礦遠景區(qū)；具體步驟包括:
[0023](I)在找礦遠景區(qū)開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、底流和視像作為找礦標志進行近底綜合探測，其綜合探測傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測傳感器的采樣率4Hz ；
[0024](2)啟動裝置，對探測結果進行現(xiàn)場判斷，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40個點的平均值作為海水背景值；當出現(xiàn)以下任一探測現(xiàn)象時，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動異常；a、連續(xù)10個點的溫度探測值高于海水背景0.0050C以上、b、連續(xù)10個點甲烷濃度值高于15nmol/L、C、連續(xù)10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個點的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個點的氧化還原電位低于海水背景值10%、f、連續(xù)10個點的pH值低于海水背景值10% ；
[0025]在本實施例中，其中的溫度、濁度變化如圖1和圖2所示結果，根據(jù)判斷標準:連續(xù)10個點的溫度探測值高于海水背景0.050C以上，連續(xù)10個點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)對海底熱液活動異常進行綜合對比分析:以溫度指標、甲烷指標、濁度指標、硫化氫指標、氧化還原電位指標和PH指標中有兩種以上的異常存在對應關系時；或檢測到蝕變/熱液特征生物，則確認該找礦遠景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動；再通過重復步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動范圍，直至鎖定熱液活動中心位置；經(jīng)綜合對比，在本實施例中，出現(xiàn)了濁度、溫度的異常情況，才逐漸將范圍縮小，直到確定一個需要查找的地點；
[0027](4)在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣，經(jīng)過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；
[0028]經(jīng)本發(fā)明所查找的地點經(jīng)取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點的特征。
[0029]實施例2
[0030]一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，通過下述步驟進行:
[0031](I)在找礦遠景區(qū)開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、底流和視像作為找礦標志進行近底綜合探測，其綜合探測傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測傳感器的采樣率大于2Hz ；
[0032](2)對探測結果進行現(xiàn)場判斷，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40個點的平局值作為海水背景溫度值，當連續(xù)探測10個點的溫度值連續(xù)高于海水背景0.0050C以上、甲烷濃度高于15nmol/L、10個點的濁度值連續(xù)高于海水背景濁度值10%以上、10個點的硫化氫值連續(xù)高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、10個點的氧化還原電位連續(xù)低于海水背景值10%、f、連續(xù)10個點的pH值低于海水背景值10%，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動異常；
[0033]在本實施例中，其中的甲烷、pH變化如圖3和圖4所示結果，根據(jù)判斷標準:甲烷濃度高于200nmol/L，連續(xù)10個點的pH值低于海水背景值10%則屬于異常情況；
[0034](3)對海底熱液活動異常進行綜合對比分析:以溫度指標、甲烷指標、濁度指標、硫化氫、氧化還原電位指標和PH指標中有兩種以上的異常存在對應關系時，或檢測到蝕變/熱液特征生物，確認該找礦遠景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動；再通過重復步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動范圍，當各傳感器的測量值最大時，則直至鎖定熱液活動中心位置；在查找過程中，發(fā)現(xiàn)甲烷異常實例，如圖3所示；發(fā)現(xiàn)pH異常，如圖4所示；(4)在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣，經(jīng)過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；
[0035]經(jīng)本發(fā)明所查找的地點經(jīng)取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點的特征。
[0036]實施例3
[0037]一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法，通過下述步驟進行:
[0038](I)在找礦遠景區(qū)開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標志進行近底綜合探測，其綜合探測傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測傳感器的采樣率5Hz ；
[0039](2)啟動裝置，對探測結果進行現(xiàn)場判斷，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40個點的平均值作為海水背景值；當出現(xiàn)以下任一探測現(xiàn)象時，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動異常；a、連續(xù)10個點的溫度探測值高于海水背景0.0050C以上、b、連續(xù)10個點甲烷濃度值高于15nmol/L、C、連續(xù)10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個點的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個點的氧化還原電位低于海水背景值10% ；
[0040]在本實施例中，其中氧化還原電位和硫化氫異常，經(jīng)測定數(shù)據(jù)如圖5和圖6 ;根據(jù)判斷標準:連續(xù)10個點的氧化還原電位低于海水背景值50%的，連續(xù)10個點的硫化氫高于海水背景值100%的則屬于異常情況；
[0041](3)對海底熱液活動異常進行綜合對比分析:以溫度指標、甲烷指標、濁度指標、硫化氫指標、氧化還原電位指標和PH指標中有兩種以上的異常存在對應關系時；或檢測到蝕變/熱液特征生物，則確認該找礦遠景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動；再通過重復步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動范圍，直至鎖定熱液活動中心位置；經(jīng)綜合對比，在本實施例中，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，直到確定一個需要查找的地點；
[0042](4)在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣，經(jīng)過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；
[0043]經(jīng)本發(fā)明所查找的地點經(jīng)取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點的特征。
【權利要求】
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)在找礦遠景區(qū)開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標志進行近底綜合探測，其綜合探測傳感器的排列分布為離海底5m、30m、80m、200-300m、300-500m，采用的探測傳感器的采樣率大于2Hz，采用至少三種以上傳感器進行同步測量；(2)對探測結果進行現(xiàn)場判斷，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40個點的平均值作為海水背景值；當出現(xiàn)以下任一探測現(xiàn)象時，則初步判斷該區(qū)域內(nèi)存在海底熱液活動異常；a、連續(xù)10個點的溫度探測值高于海水背景0.005°C以上、b、連續(xù)10個點甲烷濃度值高于15nmol/L、C、連續(xù)10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續(xù)10個點的硫化氫值高于海水環(huán)境硫化氫背景值20%、e、連續(xù)10個點的氧化還原電位低于海水背景值10%、連續(xù)10個點的PH值低于海水背景值10% ；(3)對海底熱液活動異常進行綜合對比分析:以溫度指標、甲烷指標、濁度指標、硫化氫指標、氧化還原電位指標和PH指標中有兩種以上的異常存在對應關系時；或檢測到蝕變/熱液特征生物，則確認該找礦遠景區(qū)內(nèi)存在海底熱液活動；再通過重復步驟(2)、(3)，搜索各傳感器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動范圍，直至鎖定熱液活動中心位置；(4)在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣、或水下機器人直接觀測、取樣，經(jīng)過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；(5)在海底多金屬硫化物礦點及周邊進行水下機器人直接觀測及網(wǎng)格化地質取樣和淺鉆，確定海底多金屬硫化物礦的表層分布。
【文檔編號】G01V9/00GK103605168SQ201310476262
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權日:2013年10月12日
【發(fā)明者】陶春輝, 鄧顯明, 周建平 申請人:國家海洋局第二海洋研究所