磁法找礦在鐵礦勘探中的應(yīng)用

朱杰君 呂志斌 王亮

摘 要：地面磁法是根據(jù)自然界中各種巖石和礦石所產(chǎn)生的不同磁場(chǎng)出現(xiàn)的磁異常來(lái)確定礦產(chǎn)資源的一種方法。磁法勘察已發(fā)展為直接或間接勘查鐵礦等有色金屬的有效方法。特別是針對(duì)隱伏鐵礦，深處大礦等具有及其重要的意義。早前的科學(xué)工作者利用高精度磁法找礦的成功案例也非常多。綜上所述，磁鐵礦具有較強(qiáng)的磁性，為強(qiáng)磁性體，與周圍巖層有明顯的磁性差異，因此，選用高精度磁法尋找磁鐵礦具有實(shí)際可行的物理前提。

關(guān)鍵詞：磁法;勘查鐵礦;應(yīng)用

提高鐵礦地質(zhì)勘查能力，科學(xué)評(píng)估中國(guó)的鐵礦資源儲(chǔ)量，提出有關(guān)找礦靶區(qū)和及時(shí)進(jìn)行勘查驗(yàn)證，這對(duì)于擴(kuò)大中國(guó)鐵礦資源量、緩解鐵礦石大量進(jìn)口的嚴(yán)峻形勢(shì)具有十分重要的意義。另一方面，需要組織有關(guān)科研隊(duì)伍對(duì)難選難冶的鐵礦石進(jìn)行充分利用的攻關(guān)研究，使其得以實(shí)現(xiàn)最合理的利用。上一世紀(jì)六十年代中期，中國(guó)在一些重點(diǎn)工業(yè)區(qū)進(jìn)行過(guò)兩次以尋找富鐵礦為重點(diǎn)的鐵礦會(huì)戰(zhàn)，并取得了重要成果。但是由于當(dāng)時(shí)的條件十分有限，技術(shù)水平十分局限，對(duì)于一些隱伏的鐵礦和深部礦床未能進(jìn)行有效勘探和評(píng)價(jià)。因此，在新一輪的全國(guó)找礦工作中。國(guó)家要全面貫徹新的找礦思想，采用新的找礦理論和先進(jìn)的磁法技術(shù)及勘探評(píng)價(jià)體系。

1 磁法勘探技術(shù)的應(yīng)用

礦產(chǎn)地質(zhì)勘探領(lǐng)域的磁法勘探，是采用專業(yè)儀器觀察和分析巖層和礦石磁性的差異所引起的磁異常，以此研究地質(zhì)構(gòu)造和寶貴礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律。作為一種日益成熟的物理勘查方法，磁法勘探在地質(zhì)勘查和鐵礦勘探中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是，并不是說(shuō)所有的礦石的勘探都可以借助地面磁法，磁法勘探的精確度在某些礦石的找尋中效果并不理想。磁法勘探運(yùn)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵因素是需要勘探的礦物必須具有強(qiáng)磁性，而在實(shí)際礦物中，只有磁鐵礦、雌黃鐵礦、鈦磁鐵礦和磁赤鐵礦等少數(shù)鐵礦物才具有強(qiáng)磁性，因此磁法勘探技術(shù)也多在鐵礦勘查中得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)對(duì)地表和淺層的礦物的勘探開(kāi)發(fā)已接近極限，尤其是對(duì)鐵礦石的開(kāi)采儲(chǔ)量已經(jīng)到了快要枯竭的境地，我國(guó)也由此成為國(guó)際上鐵礦進(jìn)口量最大的國(guó)家。我國(guó)鐵礦石使用的現(xiàn)狀警示我們，只有努力提高深層鐵礦石和隱伏鐵礦石的勘探能力，才能擺脫對(duì)鐵礦石越來(lái)越明顯的依賴現(xiàn)狀。我國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)分布多樣，這種地質(zhì)環(huán)境理論上應(yīng)該蘊(yùn)藏有大量礦產(chǎn)資源，尤其是尚未觸及到的勘查難度極大的隱伏鐵礦石的數(shù)量更是驚人，但是勘察隱伏鐵礦石是擺在地質(zhì)勘探人員面前的一大技術(shù)難題。

2 鐵礦勘查的主要方法

對(duì)于鐵礦勘查，尋找和發(fā)現(xiàn)鐵礦最有效的技術(shù)是磁法和重力。磁法用于找磁鐵礦，重力用于找無(wú)磁性（弱磁性）的赤鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鏡鐵礦等。重力和磁法的科學(xué)組合是勘查鐵礦、尋找富鐵礦、區(qū)分磁性的有效而綜合的找礦方法。

磁法找礦成果顯著，是找鐵礦的最基本方法，本文結(jié)合青海某鐵礦區(qū)域，分析幾點(diǎn)磁法找鐵的主要經(jīng)驗(yàn)：（1）合理采用不同比例尺的航磁和地磁測(cè)量，迅速集中普查目標(biāo)，直接尋找大中型鐵礦;（2）結(jié)合地質(zhì)條件，分析各類鐵礦的磁異常特征，充分發(fā)揮磁法的勘探作用;（3）地質(zhì)物探結(jié)合，配合礦床勘探評(píng)價(jià)工作，反反復(fù)復(fù)地進(jìn)行異常的推斷解釋;（4）應(yīng)用磁測(cè)井、預(yù)測(cè)井下以及井旁的礦體，研究礦體產(chǎn)狀，為合理部署勘探工程與區(qū)分地面磁異常性質(zhì)提供重要依據(jù)。區(qū)域內(nèi)多數(shù)鐵礦是驗(yàn)證磁異常時(shí)被發(fā)現(xiàn)的。

根據(jù)實(shí)際測(cè)量磁異常的形態(tài)特征，對(duì)實(shí)際測(cè)量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了位場(chǎng)轉(zhuǎn)換、磁化方向計(jì)算、導(dǎo)數(shù)計(jì)算以及反演，對(duì)磁性體各參量的磁場(chǎng)特征、梯度變化特征和幾何形狀進(jìn)行數(shù)學(xué)物理分析研究。對(duì)磁測(cè)數(shù)據(jù)主要進(jìn)行了△T→Z轉(zhuǎn)換、△Z⊥（化極）、延拓、垂向一、二階導(dǎo)數(shù)和正、反演計(jì)算等數(shù)學(xué)處理方法，達(dá)到了減少干擾、提取有用信息和避免多解的目的[2]。

3 地面高精度磁測(cè)方法技術(shù)

3.1儀器

物探磁測(cè)采用北京地質(zhì)儀器廠的CZM-4質(zhì)子磁力儀。手動(dòng)采樣周期4s/次，自動(dòng)采樣設(shè)為10s/次，以觀測(cè)日變數(shù)據(jù)。各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)定數(shù)據(jù)如下：

操作及點(diǎn)位誤差±1.47nT

儀器的噪聲水平±0.7nT

儀器的一致性±1.06nT

探頭的一致性±0.75nT

3.2野外工作方法

3.2.1測(cè)網(wǎng)布設(shè)

物探測(cè)網(wǎng)的布設(shè)采用兩級(jí)布網(wǎng)法，根據(jù)磁異常中心位置和形態(tài)特征，來(lái)確定測(cè)網(wǎng)形狀及基線方向。在1：10000地形圖基礎(chǔ)上，進(jìn)行基線和測(cè)線布設(shè)，劃分測(cè)區(qū)大小和形狀。實(shí)際工作中，對(duì)所有磁異常中心位置進(jìn)行了查找和定位。測(cè)區(qū)面積16.5平方公里，測(cè)區(qū)布設(shè)20km剖面測(cè)量。

3.2.2測(cè)點(diǎn)定位方法

基線測(cè)量采用野外輕便的GPS施測(cè)，定點(diǎn)精度為4m。根據(jù)設(shè)計(jì)的基線方位和基線點(diǎn)坐標(biāo)，用GPS實(shí)地逐點(diǎn)定位測(cè)量，埋設(shè)質(zhì)量好的標(biāo)志并標(biāo)明點(diǎn)線號(hào)，以小紅布為標(biāo)志。野外施測(cè)前，首先在國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)上對(duì)GPS進(jìn)行了校對(duì)，選擇符合工作地區(qū)的參數(shù)。

3.2.3數(shù)據(jù)采集方法

對(duì)于尋找隱伏礦體而言，過(guò)去的找礦技術(shù)與方法，往往局限于定性卻沒(méi)有定量計(jì)算。采用現(xiàn)代的新的找礦技術(shù)與方法，不僅要從成礦地質(zhì)條件、形成機(jī)制理論上闡明鐵礦的成因模型，還要從找礦技術(shù)上建立對(duì)應(yīng)的找礦模型。首先要對(duì)靶區(qū)有礦或無(wú)礦要進(jìn)行定性分析，其次還要對(duì)有礦靶區(qū)的大致范圍和空間三維位置、一般形態(tài)以及規(guī)模、有無(wú)構(gòu)造斷層等因素進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，并大致確定鐵礦儲(chǔ)量，對(duì)鉆孔位置進(jìn)行深部驗(yàn)證，提交新發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。

結(jié)束語(yǔ)

在鐵礦石產(chǎn)量嚴(yán)重不足的今天，應(yīng)該大力推進(jìn)鐵礦的勘探和研究工作，尤其是對(duì)一些找礦遠(yuǎn)景區(qū)、老礦山、危機(jī)礦山進(jìn)行重新評(píng)估，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。磁法因其設(shè)備輕便、用時(shí)短、結(jié)果迅速，深受人們歡迎。事實(shí)證明，磁法勘測(cè)在找鐵礦過(guò)程中起著重大作用，因此在研究工作中應(yīng)充分發(fā)揮磁法勘測(cè)的找礦作用，尤其是對(duì)磁性異常進(jìn)行重新評(píng)估，并且采用最先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行模擬和分析。

參考文獻(xiàn)

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