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高精度磁法测量在深部隐伏矿体勘查中的应用研究

2019-12-26王龙昌

世界有色金属 2019年18期
关键词:等值线测区铁矿

王龙昌

(山东省第四地质矿产勘查院,山东 潍坊)

铁矿资源被看作是钢铁工业的粮食和发展国民经济建设的基础。从二十一世纪以来,我国工业化进程飞速前进,矿产资源供不应求的状况在一定程度上制约了我国经济的快速发展和社会的长远稳定。

在解决找矿、地质问题上高精度磁测方法能很好发挥其优势。主要表现在以下几点:(1)用于隐伏区地质填图,不仅可以确定强磁性岩石边界,而且还可以确定弱磁性岩石边界;(2)在典型的成矿区,直接圈定弱磁性矿体;(3)微磁测量用于寻找古墓及古坑道[3]。

1 研究区的地质与地球物理特征

研究区位于华北板块之鲁西断隆的西缘,地处华北坳陷过渡地区,汶泗断裂北部。区域地层属华北地层区的鲁西地层分区,由下至上包括新太古代泰山岩群、古生代寒武纪朱砂洞组、馒头组及张夏组以及广泛分布的第四纪松散堆积物。研究区内的基底总体构造线北西310°左右,褶皱构造、断裂构造均较发育,其规模不等,节理以张节理为主,剪节理次之。区域内岩浆岩不太发育,主要为钻探揭示的中生代燕山期脉状侵入体、新太古代晚期峄山序列彩山单元以及新太古代晚期峄山序列东桃园单元。

1971年至1975年,地质部航空物探进行了包括该区在内的1:50000航空磁测工作,发现在汶上-东平-阿城一带发育有NW磁异常带,异常呈串珠状,异常规模由0.8km2~9km2,异常峰值一般为400nT~600nT;异常最高值位于彭集镇西部,峰值为7000nT。异常形态均呈近NW向似椭圆状,长轴约0.6km~5km,短轴约0.5km~2km。目前在汶上-东平-阿城磁异常内已经探明的铁矿有彭集铁矿、梁林铁矿、水河铁矿、大牛铁矿、化肥厂铁矿、冯家庄铁矿、洪范池铁矿等。以上信息表明该区铁矿找矿前景较好。研究区位于该异常带内,区内见一长轴方向约330°的椭圆形异常圈闭,长轴约3km,短轴约1km,磁异常峰值大于400nT。

2 野外数据采集及数据处理

本次所用高精度磁测仪器为加拿大GSM-19T质子磁力仪,其轻便、灵敏度高,可手持,拖带和基站使用,是进行地磁场测量的第二代标准,分辨率为0.01nT,在全温度范围内,绝对精度达到0.2nT。

为确定各仪器性能正常,满足测量精度要求,开工前和完工后均对仪器进行了性能校验,包括噪声水平测定、探头一致性测定和探头高度测定。

数据采集后对所采集的数据进行检查,对照野外记录本,对因高压线、铁路、村庄等磁性干扰物引起的畸变数据进行改正。然后对数据进行日变改正和正常场改正。

根据《地面高精度磁测技术规程》(DZ/T0071-93)的要求:△T=改正后的磁场值T-正常场值T0。为了让成果更加具有说服力,对△T数据进行各种处理及转换后再对磁异常进行推断解释。数据处理流程为①△T异常数据克里格网格;②网格数据七点圆滑;③化极;④化极△T异常向上延拓;⑤化极△T水平方向导数。

3 资料综合解译推断

综合分析测区△T等值线平面图(图1),根据磁异常分布特征并结合测区地质特征,圈定磁异常3处,编号分别为M1、M2、M3。

这支球队,应该是自“三驾马车”之后,球星味道最浓的一届。常规赛,丁彦雨航继续着惊艳表现,连续第二个赛季成为MVP。只是到了季后赛之后,劳森因为一心想回NBA,而一度滞留美国。加上丁彦雨航的积劳成疾,过度透支后,导致球队倒在了半决赛的征程中。这套华丽阵容的失败,直接引发了连锁效应。很多篮球界人士认为,这几年为了出成绩,颇有揠苗助长的失误。主帅亚历山大·凯撒战术单一,临场应变能力不够,过度依赖球星发挥,导致队伍缺乏后劲,难辞其咎。

图1 研究区△T等值线平面图

3.1 M1磁异常

位于测区西南部,化肥厂南、田庄周边,异常中部被村庄所占,北部由于化工厂房、建筑工地等地理因素未能测量,所以异常显示不完整,在图中可以测量到的范围内可以看出异常应该成长条状,异常极大值为700nT,轴向NW,主异常以200nT等值线圈定,异常北东侧等值线密集,南西相对宽缓,峰值相对不连续。

通过先前的地质物探资料,可知异常是由矿体引起,矿体倾角较陡,大致沿北西310°方向呈狭长条状延伸,走向与磁异常大致平行,倾向南西,总体显示矿体有向下有增厚趋势。根据搜集到的钻探及岩心的物性资料,结合本次高精度磁测结果,分析认为该磁异常为变质地层之中的基性岩体和磁铁矿体共同作用引起的。其下部主要为新太古代泰山岩群山草峪组含铁变质岩系地层,岩性以变粒岩为主,次为黑云斜长片麻岩、片岩夹条带、条纹状磁铁石英岩,磁化率变化范围较大,最高能达到9000×10-64πSI,所以磁场波动较大。

3.2 M2磁异常

位于测区中部,安村北部,异常总体近NW走向,异常西北延伸部分同样因为道路及两侧的房屋建筑等地形原因未能测量,导致异常显示不完整且未闭合,从图中可以看出异常基本呈不规则椭圆状,整个异常带东西两侧均伴生负异常带。此M2主异常以100nT等值线圈定呈椭圆状,长轴1000m,短轴500m,异常等值线稀疏,峰值为600nT,周围与磁化强度变化不大的低缓异常相连接,异常北东侧等值线稍密集,可以推测引起磁异常的磁性体向西南倾。

在该异常处布设JP1、JP2、JP3三条精测剖面,三条剖面都分别垂直磁异常M2测量,三条实测剖面图显示曲线形态相似,此处以JP1剖面为例进行详细解释。

分析JP1可以看到该剖面△T值从250点到1250点之间有两处峰值,并且其南侧梯度变化剧烈,而北侧梯度变化较缓慢。对JP1剖面的ΔT曲线进行反演(图2)显示,此M2磁异常可能由两条倾向基本一致且相隔较近的矿体引起,矿体倾角较陡,由普查区地质资料显示,推断引起M2磁异常的主体可能是泰山岩群山草峪组中的磁性变质岩,其中2号矿体埋藏较1号矿体深。依据反演结果推断其中部分岩体磁铁矿含量较高,局部可形成铁矿体。

3.3 M3磁异常

图2 M2磁异常JP1线精测剖面反演成果图

图3 研究区ΔT上延100米等值线平面图

位于测区东北部,后亭村附近,异常大致呈NW走向,未闭合并向两侧延伸,按照设计的普查区范围,此异常在△T等值线图上并未完全展现,主体异常应该位于后亭村东北,主异常以200nT等值线圈定,异常峰值600nT,整体异常值稍低。

M3磁异常梯度变化不大,向两侧有尖灭趋势,北东侧等值线密集,南西相对宽缓,反映引起磁异常的磁性体倾向南西。在上延100m平面图(图3)中该异常短轴方向明显缩短,由此推测引起该磁异常的磁性体埋深较深,并具有一定延深。

参考地质资料,该部位有少量馒头组及张夏组地层出露外,几乎全部为第四系覆盖。馒头组、张夏祖以页岩灰岩为主,磁性很弱,变化不大,而下覆的太古代地层可能由含磁性地质体的变质岩构成,该层埋藏较深。

4 结论

通过本次磁测工作,查证了航磁异常,进一步了解了测区的磁场特征,圈定了磁异常。结合测区地质资料,对磁异常进行了分类与推断解释,并推断了区内的断裂构造和地层分布,为下一步开展铁矿预测提供了资料依据。总结如下:

(1)研究区内磁铁矿矿体与围岩磁性差异较为明显,因此运用地面高精度磁法测量进行找矿工作,效果很好。

(2)由△T平面等值线图能够清楚的反映磁性体的形态、产状以及空间分布状态。

(3)对原始数据进行化磁极处理,可以更加明确磁异常的位置及范围,化极△T异常向上延拓处理可以确定矿体的最大延伸。

(4)对磁异常区选取比较典型的剖面进行反演处理,可以更加直观的分析矿体在剖面方向上的分布形态。

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