重砂资料应用技术要求.docx
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重砂资料应用技术要求
全国矿产资源潜力评价项目
自然重砂资料应用技术要求
国土资源部
二○○七年五月
全国矿产资源潜力评价项目
自然重砂资料应用技术要求
起草人：
李景朝、王季顺、文辉、
董国臣、冯济舟、肖志坚、李效广
目录
第一章概论4
第二章目标任务5
第三章工作内容及要求6
第一节数据准备6
第二节异常图编制6
第三节异常推断解释6
第四章技术方法7
第一节重砂异常图编制7
一、单矿物重砂异常圈定7
二、组合矿物重砂异常圈定7
三、重砂异常描述8
第二节汇水盆地9
第三节异常解释10
第五章成果验收要求11
附录12
一、重砂矿物组合13
二、重砂矿物的稳定性13
三、重砂矿物的标型特征14
四、自然重砂矿物与矿床的关系14
第一章概论
全国1∶20万自然重砂数据库共采集了1053个1∶20万图幅，合计1944190个采样点，共有鉴定结果20003868个。
这些数据是我国到目前为止1∶20万区域地质调查工作中所产生的全部重砂测量数据，覆盖全国陆地面积71%。
各种矿物由于具有不同的物理性质（主要是硬度、比重、解理度）和化学性质，在风化或机械搬运过程中，其稳定性各不相同。
因此，在寻找比重大、物理和化学性质稳定的矿物组份的原生矿和部分砂矿床时，采用重砂测量方法一般均能取得良好的效果。
这些矿产包括部分金属矿产，如：
金、铬、铂、钨、锡、铋、汞、钛及部分铜、铅、锌等；稀有金属和分散元素矿产，如：
锂、铍、铌、钽、锆、铈、钇等；部分非金属矿产，如金刚石、黄玉、重晶石、萤石、刚玉等。
水系沉积物中的重矿物找矿信息，一部分来自物理风化作用期间，物理化学性质比较稳定的残余原生重矿物（包括造岩矿物、脉石矿物、矿石矿物），如：
金、铂、萤石、石榴石、电气石、钛铁矿、磁铁矿、尖晶石、铬铁矿、锡石、白钨矿、黑钨矿、金红石、铌铁矿、钽铁矿、绿柱石等；一部分来自原来呈固溶或化合状态向自然状态或稳定的氧化状态转变的重矿物，如：
黄铜矿当氧化程度弱时转变为赤铜矿、自然铜，当完全氧化时转变为孔雀石和石青（蓝铜矿）；方铅矿氧化时转变为白铅矿，闪锌矿氧化时转变为菱锌矿，金和银的碲化物氧化为自然金和自然银等。
第二章目标任务
根据自然重砂数据特征，成矿地质背景，圈定单矿物和组合矿物重砂异常。
结合水系、汇水盆地、综合地质构造图等图件，推断解释自然重砂矿物来源、矿床可能产出范围，为圈定预测区范围、估算矿床数、划分预测区级别、预测区资源量级别提供信息。
第三章工作内容及要求
第一节数据准备
一、根据预测矿种需求，利用重砂数据库系统软件，查询相应的重砂数据，将数据标准化后（详见自然重砂数据库系统使用手册），用于重砂单矿物和组合矿物异常计算。
二、水系、汇水盆地数据：
根据预测需求，将汇水盆地数据按水系等级分级并编号，用于推断重砂矿物异常空间范围。
第二节异常图编制
分矿种结合预测区成矿地质背景，编制重砂单矿物异常或组合异常图。
一、编图比例尺结合其它专题，并统一投影方式和参数；
二、异常图表达可根据预测区实际情况和数据特点，选择点图、分级图、等值线图、八卦图、条形图等方式（详见自然重砂数据库系统使用手册）；
三、底图采用汇水盆地、水系、综合地质构造图；
四、标识汇水盆地等级、名称、面积；
五、图面突出重砂异常范围、类别、等级等基本内容；
六、整饰图层包括完整的图例、图名、数字及线段比例尺、投影参数、责任表等；重砂异常的图例参见GB958-99。
七、采用MapGIS点、线、面文件格式，并填写属性表；属性结构见表1。
MapGIS系统库由项目组统一提供。
第三节异常推断解释
一、结合水系、汇水盆地、地质构造背景、已知矿床（矿产地）、物探、化探、遥感等综合信息，推断和解释重砂矿物异常。
说明矿物来源及可能的矿床类型、矿床产出范围，推断可能与成矿有关的地质体。
二、推断成矿远景区。
根据已知矿床的重砂矿物组合特征，对未知区域进行类比预测，推断可能的成矿远景区。
三、编制综合异常图并建库，属性结构见表1。
四、编写重砂异常及推断解释文字说明。
第四章技术方法
第一节重砂异常图编制
以Ⅳ、Ⅴ级成矿带为工作区，根据预测矿种需要，圈定单矿物异常或组合矿物重砂异常图。
一、单矿物重砂异常圈定
单矿物异常按相关矿种预测要求提出的相关重砂矿物，确定重砂异常下限，并圈定异常。
重砂矿物异常下限值的确定和异常分级原则如下：
贵金属矿产：
如金、银等，出现即是异常。
按出现频率统计排序后分为四级，累频1%～25%为一级，累频26%～50%为二级，累频51%～75%为三级，累频76%～100%为四级，并在重砂异常图中确定每级异常的上下限值。
上述累频值为推荐值，各省（市、区）可根据实际预测区的成矿地质背景及数据特征上下浮动或等级合并。
其它金属及非金属矿产：
如铁、铜、铝、铅、锌、稀土、重晶石等，由于矿物出现频率较高，可计算出一定的背景值。
按矿物出现频率统计排序，大于累频30%以上即为异常（此值为推荐值，各省可根据不同成矿地质背景上下浮动）。
剔除低于背景值数据后，按出现频率排序后分为四级，累频1%～25%为一级，累频26%～50%为二级，累频51%～75%为三级，累频76%～100%为四级，并在重砂异常图中确定每级异常的上下限值，各省（市、区）可根据实际预测区的成矿地质背景及数据特征上下浮动或等级合并。
按上述原则不易确定异常的重砂矿物，可采用经验数字确定异常或异常等级。
二、组合矿物重砂异常圈定
按预测矿种需要，根据经验或通过统计选择相关性较好的重砂矿物圈定组合矿物异常。
组合矿物异常图表达可按以下两种方式：
（1）八卦图或条形图
可直接采用重砂数据库软件生成八卦图或条形图，展示重砂矿物出现情况及矿物的相关性。
（2）权值叠加
按单矿物将数据正规化。
通过统计，按矿物相关性分配不同权重计算权值。
将加权平均值作为组合值，按单矿物异常圈定方法圈定组合异常。
数据正规化采用公式：
（x-xmin）/（xmax-xmin）。
其中：
x为单矿物标准化后值，xmax为单矿物标准化后统计最大值，xmin为单矿物标准化后统计最小值。
矿物组合可参考附件：
《不同矿床重砂矿物组合参考》。
三、重砂异常描述
重砂异常描述包括地理位置、矿物种类、含量、异常级别、异常面积、物性描述、异常检查工作程度、伴生或共生矿物关系等内容，这些描述可以直接或间接的反应找矿标志。
在上述研究基础上建立自然重砂异常数据库，其属性结构见表1。
表1自然重砂矿物异常数据库属性表
编号
字段说明
字段名
类型
长度
小数
必填
单位
约束
1
要素标识
FEATURE_ID
char
20
必填
2
图元编号
CHFCAC
char
9
必填
3
异常类型
CHFCAT
char
1
必填
4
异常编号
QDNGDA
Char
9
必填
5
异常名称
QDNGDF
char
40
6
矿物名称
CHFCAN
Char
100
必填
7
矿物含量
CHFCADP
float
12
6
必填
g
8
异常分级
CHFCAE
char
1
必填
9
异常上限
CHFCAU
float
12
6
g
10
异常下限
CHFCAD
float
12
6
g
11
标型特征
CHFMEMO
char
250
12
异常检查情况
CHFCAK
char
20
13
汇水盆地
CHFCAP
char
3
14
异常面积
CHFCAA
float
12
6
Km2
15
迁移距离
QDNGBC
float
6
2
Km
16
推断地质体
CHFCAG
char
200
17
推断矿种
CHFCAR
char
200
18
矿化特征
QDNGM
char
200
19
备注
CHNOTE
char
250
[1.要素标识]：
为了减少现有数据库改造的工作量，保证多幅图拼接后相同图元的图元编号不重码，在装载数据时由计算机自动增加一项要素标识号（Feature_id）作为新的主键，编码长度20位，在原图元编码前加11位长识别码，识别码采用编码方式A-图幅编码，B-行政区编码，C-其他编码。
[2.图元编号]：
图元编号是空间数据库连结图形与属性的关键字，在两者中必须保持一致。
图元编码是对地质属性中的主属性进行编码，图元编号由要素码和顺序码两段组成，总码长9位，其中要素码4位；顺序码5位。
[3.异常类型]：
指重砂矿物类型，填写重砂异常类型代码：
1—单矿物异常2—组合矿物异常
[4.异常编号]为重砂异常编号。
填写重砂异常编号。
[5.异常名称]为重砂异常名称。
填写重砂异常汉字名称，无名称可不填写。
[6.矿物名称]：
填写相应的矿物名称。
矿物名称必须是重砂矿物名称中标准的中文矿物名称。
组合矿物用半角下划线（_）隔开。
[7.矿物含量]：
单矿物异常填写单矿物标准化后的矿物含量，用克表示。
组合矿物异常填写组合矿物加权平均值，无单位。
[8.异常分级]：
填写相应的自然重砂异常的矿物含量分级。
通常分为1、2、3、4共4个级别。
[9.异常上限]：
填写相应的自然重砂异常的矿物含量分级上限值，用粒数或者克表示。
[10.异常下限]：
填写相应的自然重砂异常的矿物含量分级下限值，用粒数或者克表示。
[11.标型特征]：
矿物标型特征能够反映矿物及其“母体”形成时的物理化学条件，表现在形态、成分、物理性质、化学性质、晶体结构等方面。
它可以提供有关原生矿床成因的成矿信息，对评价异常区具有特殊的意义。
在单矿物重砂异常中，要对矿物进行物性描述，包括颜色、形态、粒径、成分、物理性质、晶体结构（晶形、晶体延长率、光泽等）等描述内容。
[12.异常检查情况]：
指圈定的异常（可能是已知异常）是否进行过异常检查，填写异常检查情况。
可填写多次检查代码，用半角下划线分开。
如：
Ⅲ_Ⅲ_Ⅲ_Ⅱ,表示三次踏勘检查和一次详细检查。
异常检查代码：
踏勘检查（Ⅲ级），详细检查（Ⅱ级），工程验证（Ⅰ级）。
[13.汇水盆地]：
填写该重砂异常所在汇水盆地的等级代码。
汇水盆地分为六级：
110—一级汇水盆地120—二级汇水盆地
130—三级汇水盆地 140—四级汇水盆地
150—五级汇水盆地160—六级汇水盆地
[14.异常面积]：
重砂异常所在的汇水盆地面积。
单位为km2。
[15.迁移距离]：
为推断的重砂矿物迁移距离（单位：
km）。
[16.推断地质体]:
根据重砂异常所推断的地质体名称。
[17.推断矿种]:
根据重砂异常所推断的矿种类型。
[18.矿化特征]：
填写异常范围内矿化特征。
[19.备注]：
其它需要说明的注意事项。
第二节汇水盆地
根据水系级别标识汇水盆地等级。
汇水盆地按水系分为六级，作为重砂异常范围标识。
根据预测范围标识汇水盆地名称、等级、面积。
第三节异常解释
根据重砂矿物特征，结合成矿地质背景、地貌景观和其它综合信息，推断重砂矿物的来源、重砂矿物搬运距离，推断可能的矿种或可能的地质体，为成矿预测提供信息。
第五章成果验收要求
一、与本次预测的25个矿种有关的不同自然重砂矿物或组合矿物异常图（比例尺与不同矿种预测所采用的原始比例尺一致）。
二、自然重砂矿物异常说明书。
对自然重砂矿物异常特征进行描述，包括异常的圈定方法、异常分级指标、异常所在汇水盆地级别等；推断的地质体或矿种及范围（或空间位置）等异常解释信息。
附录
不同矿床重砂矿物组合
中国地质调查局发展研究中心
二○○六年十一月
一、重砂矿物组合
有用矿物含量主要与原生矿床富集程度、剥蚀深度、搬运距离、地貌条件、重矿物分选富集条件等因素有关。
有用矿物含量在普查中以最低异常含量表示（粒数或者克/立方米）。
矿物在地质体中有规律共生或伴生的特征，表1为几种矿床中重矿物组合特征：
表1不同矿床所具有的主要重矿物组合（参考）
矿产
矿床类型
主要重矿物组合
金刚石
岩浆型
铬镁铝榴石、镁钛铁矿、铬透辉石、铬尖晶石、镁橄榄石、铬金红石、钛铁矿、铬铁矿、磁铁矿、金云母、蛇纹石、碳硅石
铂族矿物
岩浆矿床
铬铁矿、钛铁矿、磁铁矿、钛磁铁矿、橄榄石类、辉石类、镁铝榴石、铬尖晶石、镍黄铁矿、磁黄铁矿、蛇纹石、黄铜矿、金
金
热液型
石英、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、毒砂、辉钼矿、白钨矿、重晶石、方解石、玉髓
锡石
伟晶岩型
铌铁矿、钽铁矿、锂云母、锂辉石、电气石、黑云母、辉钼矿
石英脉型
黑钨矿、白钨矿、黄玉、电气石、萤石、绿柱石、泡铋矿
矽卡岩型
白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿、辉铋矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、石榴石、符山石、阳起石
白钨矿
含金硫化物石英脉
金、辉钼矿等硫化物、石英
矽卡岩型
黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、辉铋矿、毒砂、锡石、钙铝榴石、透辉石、符山石、角闪石、金云母、绿帘石
黑钨矿
热液型
锡石、白钨矿、黄玉、电气石、萤石、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、绿柱石、绢云母
辰砂
火山喷气－热液型
辉锑矿、白铁矿、黄铁矿
铌－钽矿
花岗伟晶岩型
绿柱石、金绿宝石、硅铍钇矿、铌－钽铁矿、细晶石、钛钽铌矿、锂辉石、锂云母、白云母、钠长石、石英
铌－稀土－磷灰石
碳酸盐岩矿床
氟碳钙铈矿、含铈钙钛矿、独居石、烧绿石、钽铌矿、钛铌铁钙矿、磁铁矿、磷灰石、方解石、白云石、菱铁矿
独居石－磷钇矿
伟晶岩型
锆石、磷灰石、铌－钽铁矿、褐帘石、金红石、锐钛矿、电气石、铁铝榴石、尖晶石、黑云母、白云母、褐钇铌矿、黑希金矿
绿柱石
伟晶岩型
萤石、锂云母、锂辉石、电气石、黄玉、金绿宝石、铌钽铁矿、锡石、硅铍石、黑钨矿、细晶石、辉钼矿、白云母、铯榴石
二、重砂矿物的稳定性
矿物在形成过程中，由于本身物理、化学性质不同，在一定沉积环境中，随着条件的变化，自身的抗风化能力也不同。
抗风化能力越强，矿物就越稳定。
据此可以将其分为极稳定矿物、稳定矿物、较稳定矿物、不稳定矿物。
表2反映了不同重砂矿物的稳定性。
表2不同重砂矿物的稳定性
极稳定矿物
稳定矿物
较稳定矿物
不稳定矿物
锆石、金红石、电气石、尖晶石、脱钛矿、白钛矿、褐铁矿、独居石、黄玉、锡石、刚玉、石英、高岭石
磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、符山石、榍石
透辉石、透闪石、黝帘石、褐帘石、绿帘石、硬绿泥石、绿泥石、金云母、白云母、夕线石、硬石膏、钾长石、酸性斜长石
辉石类、普通角闪石、篮闪石、玄武闪石、硅灰石、钠闪石、黑云母
据此，结合重砂矿物的粒度可以研究重砂矿物异常的性质，包括“矿异常”、“非矿异常”以及距离源区的远近。
三、重砂矿物的标型特征
重砂矿物在形成过程中，由于自身物理化学性质不同，留下了一些不可磨灭的印记，即为其标型特征。
矿物标型特征能够反映矿物及其“母体”形成时的物理化学条件，表现在形态、成分、物理性质、化学性质、晶体结构等方面，它可以提供有关原生矿床成因的成矿信息，对评价异常区具有特殊的意义。
表3为不同成因锡石矿物的标型特征，不同的标型特征具有不同的意义。
表3不同成因锡石标型特征表
矿物特征
伟晶岩型
热液成因石英脉型
锡石－硫化物型
金属硫化物矿床
喷出矿床
晶形
扁八面体
双锥－柱状
矛状
矛状，长柱状
针状或呈胶状的木锡石
晶体延长率
<1
1-2
3-4
3-5或更大
颜色
暗黑－黑褐
褐、棕斑点状
棕、橙黄、红棕
浅
光泽
金属－沥青
金刚
金刚
金刚
化学成分
富Nb,Ta,Fe,Mn
富W,Ti;低Nb,Ta
富,Ti,Fe,As,V
低Ti,Ta
含PbZnAs，
不含Nb、Ta
富Si,FeAl
多色性
强
弱
弱或无
根据这些特征，可以进一步推断锡石来自哪一类矿床。
四、自然重砂矿物与矿床的关系
矿床与自然重砂矿物有一定的关系。
本次预测工作中，可参考以下矿床与自然重砂矿物的对应关系：
1.金矿：
自然金、钨铁矿、白钨矿、镁菱铁矿、黄铁矿、铁闪锌矿、毒砂、黄铜矿；
2.银矿：
自然银、银金矿、辉银矿、自然金、黝铜矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂；
3.铜矿：
自然铜、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、篮铜矿、硅孔雀石、铜铀云母、胆钒、（黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿）；
4.铅矿：
白铅矿、硫酸铅矿、钒铅矿、彩钼铅矿、铬铅矿、（方铅矿）；
5.锌矿：
闪锌矿、水锌矿、菱锌矿、异极矿；
6.硫铁矿：
黄铁矿、黄铜矿；
7.铁矿：
磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、辉钴矿、日光榴石、白钨矿；
8.镍矿：
镍黄铁矿、磁黄铁矿、针硫镍矿；
9.钨矿：
白钨矿、辉钼矿、锡石、金、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、辉铋矿；
10.锡矿：
锡石、绿柱石、黄铜矿、硅铍石、白钨矿；
11.铬矿：
铬铁矿、橄榄石、辉石、含铬石榴石；
12.钼矿：
辉钼矿、白钨矿、绿柱石、硅铍石；
13.锑矿：
锑华、黄锑矿、锑赭石、红锑矿；
14.稀土矿：
独居石、氟磷钙铈矿、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、硅钛铈矿、萤石、重晶石、钡天青石、磷钇矿、氟碳钇矿、石英、金红石、钛铁矿。
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