鐵礦深部找礦綜合地質(zhì)地球物理的分析

■姚棟 向永

（山東金嶺礦業(yè)股份有限公司 山東 淄博255081）

鐵礦深部找礦綜合地質(zhì)地球物理的分析

■姚棟 向永

（山東金嶺礦業(yè)股份有限公司 山東 淄博255081）

本文從鐵礦深部找礦問題分析入手，明確了應(yīng)用綜合地質(zhì)地球物理勘測(cè)方法的必要性，之后結(jié)合實(shí)例，分析了綜合地質(zhì)地球物理方法在鐵礦深部找礦中應(yīng)用的作用及具體方法，實(shí)例分析表明，采用綜合地質(zhì)地球物理方法進(jìn)行鐵礦深部找礦效果良好。

鐵礦深部找礦地質(zhì)綜合地球物理

資源問題是關(guān)系到人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵問題，我國鐵礦資源日益緊缺，鐵礦深部找礦則能夠緩解鐵礦資源緊張的形勢(shì)。但需要注意的是，在鐵礦深部找礦的過程中，存在著諸多問題，常規(guī)找礦方法難以達(dá)到良好的效果，而綜合地質(zhì)地球物理方法的應(yīng)用能夠優(yōu)選深部找礦靶區(qū)，直接尋找深部隱伏盲礦體?；谝陨?，本文簡要分析了鐵礦深部找礦綜合地質(zhì)地球物理的相關(guān)問題。

1 鐵礦深部找礦問題分析

鐵礦深部找礦并不是簡單的勘探深度疊加，隨著找礦目標(biāo)體深度的增加，地下地質(zhì)環(huán)境、構(gòu)造特點(diǎn)等都變得十分復(fù)雜，需要借助間接資料進(jìn)行預(yù)測(cè)，采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行勘察已經(jīng)難以滿足要求。且在鐵礦深部找礦中，經(jīng)常有著磁異常多解性的問題，在一個(gè)地區(qū)引起磁異常的地質(zhì)體往往種類眾多，且隨著深度的增加磁性地質(zhì)體在地表引起的異常十分微弱，地表磁異常識(shí)別十分困難，各類磁法數(shù)據(jù)處理手段找礦難度越來越大[1]。此外，鐵礦深部找礦有著個(gè)案性和實(shí)例性強(qiáng)的特點(diǎn)，需要結(jié)合找礦實(shí)踐不斷對(duì)成礦特征認(rèn)識(shí)進(jìn)行修正。鐵礦深部找礦是一個(gè)多學(xué)科交叉綜合的項(xiàng)目，涉及到鐵礦、勘查及地質(zhì)等多方面技術(shù)。正是由于鐵礦深部找礦中存在的諸多問題和其特殊性，應(yīng)當(dāng)積極開展重、磁、電綜合地質(zhì)物理勘探找礦。

2 綜合地質(zhì)地球物理方法在鐵礦深部找礦中的作用

2.1 優(yōu)選深部找礦靶區(qū)

借助地質(zhì)填圖，以區(qū)域成礦規(guī)律和成礦背景為基礎(chǔ)，優(yōu)選鐵礦深部找礦靶區(qū)，在此過程中，應(yīng)用綜合地質(zhì)地球物理方法十分重要。首先，可以對(duì)深礦沉積蓋層厚度進(jìn)行測(cè)定，以此來對(duì)基層變化情況進(jìn)行有效分析；第二，通過對(duì)鐵礦深部地球物理反演模型的建立來分析和確定鐵礦深部地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境，為找礦提供依據(jù)；第三，以深部巖性填土為基礎(chǔ)，確定賦存鐵礦的層位。一般來說鐵礦礦床形成和分布與侵入巖體和花崗巖體都存在一定聯(lián)系，利用綜合地質(zhì)地球物理方法進(jìn)行深部巖性填土能夠獲取不同物理屬性巖體形態(tài)及其異常場(chǎng)展布。

2.2 直接尋找深部隱伏盲礦體

對(duì)于與圍巖物性差異明顯的深部隱伏鐵礦體來說，利用綜合地質(zhì)地球物理探測(cè)方法能夠直接確定礦源[2]。以存在鉆孔為基礎(chǔ)，進(jìn)行井中綜合地質(zhì)地球物理探測(cè)，對(duì)井旁高密度、良導(dǎo)體的鐵礦礦體探查，找到深部隱伏盲鐵礦。

3 綜合地質(zhì)地球物理方法在鐵礦深部找礦中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用方法

對(duì)于深部找礦來說，綜合地質(zhì)物理方法有重力法、磁法、地震法及電法等。磁法主要是通過對(duì)磁黃鐵礦等磁性礦物磁異常的測(cè)量來實(shí)現(xiàn)找礦，電法將鐵礦體看做是低電阻導(dǎo)體，其能夠引起電法異常，以此來實(shí)現(xiàn)找礦，重力法主要以不同礦體重力異常為依據(jù)實(shí)現(xiàn)找礦，地震法則需要根據(jù)波阻抗差異來進(jìn)行找礦[3]。對(duì)于鐵礦深部找礦來說，應(yīng)用重力法、磁法及電法進(jìn)行綜合地質(zhì)地球物理勘測(cè)有著精度高、勘查范圍廣的特點(diǎn)，能夠?qū)Φ叵聵?gòu)造和物質(zhì)屬性進(jìn)行良好的探測(cè)。地震法、大地電磁法的有效探測(cè)深度更大，且精細(xì)化程度更高。

在尋找磁性鐵礦方面，磁法應(yīng)用廣泛，且效果良好，就目前來看，我國80%的磁鐵礦是通過航磁發(fā)現(xiàn)的，例如新疆磁海天河湖、安徽霍邱等都采用航磁進(jìn)行鐵礦深部找礦。

重力勘探是尋找隱伏礦床的重要方法，主要有另個(gè)勘探途徑，一是以重力測(cè)量儀為基礎(chǔ)，對(duì)礦體在地表重力異常進(jìn)行測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)找礦，而是對(duì)礦床賦存巖體和構(gòu)造進(jìn)行分析研究，以此來推斷礦體所在位置。例如我國江蘇江寧地區(qū)隱伏黃鐵礦就采用重力勘探方法找到。

在井旁和井底盲礦找礦的過程中，井中物探方法應(yīng)用廣泛，比較典型的有井中順便電磁法、井中磁測(cè)量法等。哈薩克斯坦就用用井中充電法找到了深度700m的黃鐵礦體。

地震勘探是地球物理勘探技術(shù)中分辨率最高的方法，其在鐵礦深部找礦中的應(yīng)用也日漸廣泛。如果鐵礦體埋藏深度在500以下，則采用上述方法有著良好的勘探效果，但隨著深度的增加，這些方法的勘探能力和勘探精度則會(huì)受到制約。地震勘探法對(duì)地下深部探測(cè)精度較高，分辨率較高。

通過上述分析可知，不同物探方法自身都有著一定的局限性，單一使用一種方法存在勘探目標(biāo)解釋的“多解性”，且隨著鐵礦深部找礦深度的增加和地下構(gòu)造復(fù)雜度提升，單純使用一種方法很難達(dá)到良好的效果。因此需要綜合利用鐵礦深部找礦勘探目標(biāo)不同物性，從各個(gè)角度描述目標(biāo)體，減少“多解性”，從而提升勘探精度，即綜合地質(zhì)地球物理找礦。

3.2 應(yīng)用實(shí)例

2004年到2012年之間，遼寧冶金地質(zhì)勘察院以綜合地質(zhì)地球物理探礦技術(shù)為基礎(chǔ)，先后三次進(jìn)行了黑石砬子異常的系統(tǒng)探礦驗(yàn)證。經(jīng)過深部鉆探工作正式表明，在遼寧鞍山群英桃園組中賦存鐵礦體，整個(gè)鐵礦主礦體規(guī)模較大，產(chǎn)出呈現(xiàn)為厚層狀，其沿著走向?qū)嶋H控制長度達(dá)到了2030m，在1000m深度處仍然沒有發(fā)現(xiàn)尖滅[4]。賦存鐵礦體高程在地下100m到地下500m之間，厚度變化較大。整個(gè)鐵礦體呈現(xiàn)出自東向西側(cè)伏，走向在70°到80°之間。鐵礦體上部呈現(xiàn)出傾角為25°到40°的NW傾向。在地下200m以下，礦體傾角逐漸變小，最后近直立，深部倒轉(zhuǎn)呈現(xiàn)出SE傾向，有明顯的弧形彎曲狀態(tài)，確定該鐵礦礦床為大型貧鐵礦床。由此可見，地質(zhì)綜合地球物理勘探在地質(zhì)找礦尤其是深部找礦中的應(yīng)用是十分必要也是十分重要的。

4 結(jié)論

綜上所述，鐵礦深部找礦能夠緩解我國鐵礦資源緊張的形勢(shì)，但在找礦過程中涉及到的問題較為復(fù)雜，單一地球物理找礦難以實(shí)現(xiàn)良好的效果。本文簡要分析了綜合地質(zhì)地球物理方法在鐵礦深部找礦中的應(yīng)用，旨在為相干研究和實(shí)踐提供參考。

[1]田文法,郝俊杰,嚴(yán)加永,李春章,趙新衛(wèi).綜合地球物理方法在邯邢式鐵礦深部找礦中的應(yīng)用 [J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2010,04:1442-1452.

[2]單曉剛,王洪波,李爭(zhēng).遼寧省黑石砬子鐵礦地質(zhì)-地球物理綜合研究及深部找礦效果[J].地質(zhì)找礦論叢,2013,03:366-370.

[3]韓雪平,胡芳,黃臨平.新余南部鐵礦地球物理場(chǎng)特征及對(duì)深部找礦的思考 [J].江西科學(xué),2013,05:601-605.

[4]于仕祥,趙洪振,李厚民,姚良德,洪學(xué)寬,楊志遼.弓長嶺鐵礦二礦區(qū)深部富鐵礦地質(zhì)-地球物理找礦模型 [J].地質(zhì)找礦論叢,2014,01:102-107.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-231-1