《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》是國家海洋局第二海洋研究所於2013年10月12日申請的發明專利，該專利申請號為2013104762620，公布號為CN103605168A，公布日為2014年2月26日，發明人是陶春輝、鄧顯明、周建平。
《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》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。該發明是通過對溫度、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感測器的排列分布，並進行現場測量，再對探測結果進行現場判斷、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。該發明的優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。該發明可廣泛套用於大洋的探測礦場工作。
2021年6月24日，《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法
- 申請人：國家海洋局第二海洋研究所
- 發明人：陶春輝、鄧顯明、周建平
- 申請號：2013104762620
- 申請日：2013年10月12日
- 公布號：CN103605168A
- 公布日：2014年2月26日
- 地址：浙江省杭州市西湖區保俶北路36號
- 代理機構：浙江英普律師事務所
- 代理人：陳小良
- Int. Cl.：G01V9/00
- 類別：發明專利
背景技術,發明內容,發明目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,專利榮譽,
背景技術
截至2013年10月，中國在海底多金屬硫化物調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會國際海底多金屬硫化物調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查工作，是2013年前中國唯一的國際海底硫化物調查隊伍。雖然經過2013年前幾年的調查，發現了一系列的海底多金屬硫化物區，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。
發明內容
發明目的
《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》的目的是針對2013年前已有技術中的不足，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。
技術方案
《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》是通過下述技術方案得以實現的：
對洋中脊地形、區域構造和地球物理場進行判斷，當地形呈局部高地形、離軸火山、轉換斷層內角、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；
《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》特徵在於，包括以下步驟：（1）在找礦遠景區開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標誌進行近底綜合探測，其綜合探測感測器的排列分布為離海底5米、30米、80米、200-300米、300-500米，採用的探測感測器的採樣率大於2Hz，採用至少三種以上感測器進行同步測量；該步驟是通過上述各參數，首先進行相關設備、探測感測器的布置，以便對所採集的數據進行分析；（2）對探測結果進行現場判斷，以溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH感測器在海底一次連續探測40個點的平均值作為海水背景值；當出現以下任一探測現象時，則初步判斷該區域記憶體在海底熱液活動異常；a、連續10個點的溫度探測值高于海水背景0.005攝氏度以上、b、連續10個點甲烷濃度值高於15納摩爾每升、c、連續10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續10個點的硫化氫值高于海水環境硫化氫背景值20%、e、連續10個點的氧化還原電位低于海水背景值10%、f、連續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、數據在行業內是一個公知技術，該發明中的海水背景溫度值也與目前行業內的常規認識相似，只是具體的計算方式不同，其它的海水背景濁度值、海水環境硫化氫背景值等也都是採用相似的方式計算確定；（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係時；或檢測到蝕變/熱液特徵生物，則確認該找礦遠景區記憶體在海底熱液活動；再通過重複步驟（2）、（3），搜尋各感測器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動範圍，直至鎖定熱液活動中心位置；該步驟是通過在不同位置的各參數的數值不同，逐步對不同位置的各參數進行測量，經過不斷的比較後可以確定、直到鎖定熱液活動中心的位置，這是一個不斷測試的過程。（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格線化地質取樣和淺鑽，確定海底多金屬硫化物礦的表層分布。
該發明在開發過程中，試用於西南印度洋中脊海底多金屬硫化物找礦，共發現了8處海底多金屬硫化物礦點。
改善效果
《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》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。
附圖說明
圖1《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》進行實施過程中的溫度異常。
圖2《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》進行實施過程中的濁度異常。
圖3《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》進行實施過程中的甲烷異常。
圖4《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》進行實施過程中的pH異常。
圖5《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》進行實施過程中的氧化還原電位異常。
圖6《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》進行實施過程中的硫化氫異常。
技術領域
《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》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。
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》特徵在於，包括以下步驟：（1）在找礦遠景區開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標誌進行近底綜合探測，其綜合探測感測器的排列分布為離海底5米、30米、80米、200-300米、300-500米，採用的探測感測器的採樣率大於2Hz，採用六種或六種以上感測器進行同步測量；（2）對探測結果進行現場判斷，以溫度感測器、濁度感測器、甲烷感測器、硫化氫感測器、氧化還原電位感測器和pH感測器在海底一次連續探測40個點的平均值作為海水背景值；當出現以下任一探測現象時，則初步判斷該區域記憶體在海底熱液活動異常；a、連續10個點的溫度探測值高于海水背景0.005攝氏度以上、b、連續10個點甲烷濃度值高於15納摩爾每升、c、連續10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續10個點的硫化氫值高于海水環境硫化氫背景值20%、e、連續10個點的氧化還原電位低于海水背景值10%、連續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係時；或檢測到蝕變/熱液特徵生物，則確認該找礦遠景區記憶體在海底熱液活動；再通過重複步驟（2）、（3），搜尋各感測器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動範圍，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格線化地質取樣和淺鑽，確定海底多金屬硫化物礦的表層分布。
實施方式
實施例1
《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、區域構造和地球物理場進行分析，當地形呈局部高地形、離軸火山、轉換斷層內角、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；具體步驟包括：（1）在找礦遠景區開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、底流和視像作為找礦標誌進行近底綜合探測，其綜合探測感測器的排列分布為離海底5米、30米、80米、200-300米、300-500米，採用的探測感測器的採樣率4Hz；（2）啟動裝置，對探測結果進行現場判斷，以溫度感測器、濁度感測器、甲烷感測器、硫化氫感測器、氧化還原電位感測器在海底一次連續探測40個點的平均值作為海水背景值；當出現以下任一探測現象時，則初步判斷該區域記憶體在海底熱液活動異常；a、連續10個點的溫度探測值高于海水背景0.005攝氏度以上、b、連續10個點甲烷濃度值高於15納摩爾每升、c、連續10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續10個點的硫化氫值高于海水環境硫化氫背景值20%、e、連續10個點的氧化還原電位低于海水背景值10%、f、連續10個點的pH值低于海水背景值10%；在該實施例中，其中的溫度、濁度變化如圖1和圖2所示結果，根據判斷標準：連續10個點的溫度探測值高于海水背景0.05攝氏度以上，連續10個點的濁度值高于海水背景濁度值30%以上的，則屬於異常情況；（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係時；或檢測到蝕變/熱液特徵生物，則確認該找礦遠景區記憶體在海底熱液活動；再通過重複步驟（2）、（3），搜尋各感測器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動範圍，直至鎖定熱液活動中心位置；經綜合對比，在該實施例中，出現了濁度、溫度的異常情況，才逐漸將範圍縮小，直到確定一個需要查找的地點；（4）在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣，經過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；經該發明所查找的地點經取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點的特徵。
實施例2
《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：（1）在找礦遠景區開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、底流和視像作為找礦標誌進行近底綜合探測，其綜合探測感測器的排列分布為離海底5米、30米、80米、200-300米、300-500米，採用的探測感測器的採樣率大於2Hz；（2）對探測結果進行現場判斷，以溫度感測器、濁度感測器、硫化氫、氧化還原電位感測器在海底一次連續探測40個點的平局值作為海水背景溫度值，當連續探測10個點的溫度值連續高于海水背景0.005攝氏度以上、甲烷濃度高於15納摩爾每升、10個點的濁度值連續高于海水背景濁度值10%以上、10個點的硫化氫值連續高于海水環境硫化氫背景值20%、10個點的氧化還原電位連續低于海水背景值10%、f、連續10個點的pH值低于海水背景值10%，則初步判斷該區域記憶體在海底熱液活動異常；在該實施例中，其中的甲烷、pH變化如圖3和圖4所示結果，根據判斷標準：甲烷濃度高於200納摩爾每升，連續10個點的pH值低于海水背景值10%則屬於異常情況；（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係時，或檢測到蝕變/熱液特徵生物，確認該找礦遠景區記憶體在海底熱液活動；再通過重複步驟（2）、（3），搜尋各感測器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動範圍，當各感測器的測量值最大時，則直至鎖定熱液活動中心位置；在查找過程中，發現甲烷異常實例，如圖3所示；發現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，經過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；經該發明所查找的地點經取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點的特徵。
實施例3
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：（1）在找礦遠景區開展溫度、濁度、甲烷、硫化氫、氧化還原電位、pH、底流和視像作為找礦標誌進行近底綜合探測，其綜合探測感測器的排列分布為離海底5米、30米、80米、200-300米、300-500米，採用的探測感測器的採樣率5Hz；（2）啟動裝置，對探測結果進行現場判斷，以溫度感測器、濁度感測器、甲烷感測器、硫化氫感測器、氧化還原電位感測器在海底一次連續探測40個點的平均值作為海水背景值；當出現以下任一探測現象時，則初步判斷該區域記憶體在海底熱液活動異常；a、連續10個點的溫度探測值高于海水背景0.005攝氏度以上、b、連續10個點甲烷濃度值高於15納摩爾每升、c、連續10個點的濁度值高于海水背景濁度值10%以上、d、連續10個點的硫化氫值高于海水環境硫化氫背景值20%、e、連續10個點的氧化還原電位低于海水背景值10%；在該實施例中，其中氧化還原電位和硫化氫異常，經測定數據如圖5和圖6；根據判斷標準：連續10個點的氧化還原電位低于海水背景值50%的，連續10個點的硫化氫高于海水背景值100%的則屬於異常情況；（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係時；或檢測到蝕變/熱液特徵生物，則確認該找礦遠景區記憶體在海底熱液活動；再通過重複步驟（2）、（3），搜尋各感測器測量值的梯度方向，逐步縮小距離熱液活動範圍，直至鎖定熱液活動中心位置；經綜合對比，在該實施例中，出現了氧化還原電位、硫化氫的異常情況，才逐漸將範圍縮小，直到確定一個需要查找的地點；（4）在鎖定熱液活動中心位置及周邊進行地質取樣，經過測定樣品判斷為海底多金屬硫化物礦點；經該發明所查找的地點經取樣分析，完全符合海底多金屬硫化物礦點的特徵。
專利榮譽
2021年6月24日，《一種海底多金屬硫化物綜合信息快速找礦方法》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
