鉆孔巖心紅外光譜-便攜式XRF-磁化率測(cè)試在攀西太和釩鈦磁鐵礦床勘查中的應(yīng)用

郭東旭， 張弘， 高卿楠， 朱有峰， 紀(jì)廣軒

(自然資源實(shí)物地質(zhì)資料中心， 河北 三河 065201)

造巖礦物和蝕變礦物是構(gòu)成地質(zhì)體成巖、蝕變、礦化信息的基本單元，對(duì)不同礦區(qū)內(nèi)造巖礦物、蝕變礦物的類型、組合特征、期次劃分、空間展布及物理化學(xué)性質(zhì)等信息綜合梳理和研究，不僅有利于加深礦床成因理論的認(rèn)識(shí)，而且有助于提高礦產(chǎn)勘查效率[1-3]。攀西(攀枝花—西昌的簡(jiǎn)稱)地區(qū)地處峨眉山大火成巖省的內(nèi)帶，是世界上最大的釩鈦磁鐵礦集區(qū)，攀枝花、白馬、紅格、太和是其中典型的超大型釩鈦磁鐵礦床，位于鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)層狀巖體中[4,5]。然而，對(duì)于礦物粒度較細(xì)的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石，僅依靠肉眼和傳統(tǒng)野外工具，難以對(duì)其中的礦物進(jìn)行有效識(shí)別。精細(xì)梳理礦區(qū)內(nèi)不同礦物特征需結(jié)合電子探針成分分析(EPMA)和X 射線衍射光譜(XRD)等分析結(jié)果，經(jīng)過制樣、實(shí)驗(yàn)等流程，周期長(zhǎng)、效率低、成本高。因此，新的勘查技術(shù)的引入以解決以上問題顯得尤為重要。

太和礦床是攀西地區(qū)超大型釩鈦磁鐵礦床的典型代表，有關(guān)太和釩鈦磁鐵礦床的研究，主要體現(xiàn)在應(yīng)用全巖地球化學(xué)分析、實(shí)驗(yàn)室X射線熒光光譜分析(XRF)、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)等測(cè)試技術(shù)，對(duì)礦床地質(zhì)特征[6-7]、礦床勘查[8]、成巖成礦作用[9-14]等方面進(jìn)行了探討。近年來(lái)，紅外光譜技術(shù)作為一種新興綠色地質(zhì)找礦技術(shù)，因其可以快速、無(wú)損、精確探測(cè)礦物而備受關(guān)注[15]。按照波長(zhǎng)的不同，紅外光譜可以劃分為：可見光-近紅外(V-NIR，波長(zhǎng)380～1100nm，主要識(shí)別金屬離子、稀土元素等)；短波紅外(SWIR，波長(zhǎng)1100～2500nm，主要識(shí)別含羥基礦物、含C—H鍵有機(jī)物、碳酸鹽、硫酸鹽等)；熱紅外(TIR，波長(zhǎng)6000～14000nm，主要識(shí)別無(wú)水硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等)等[16]。其中，熱紅外光譜技術(shù)可以快速識(shí)別出常見的造巖礦物(長(zhǎng)石、石英、輝石、石榴子石、橄欖石等)，彌補(bǔ)了短波紅外技術(shù)對(duì)石榴子石、輝石等矽卡巖礦物，石英、長(zhǎng)石等造巖礦物及黑云母、角閃石等暗色礦物探測(cè)效果不理想的缺陷[15]。礦物熱紅外光譜庫(kù)是通過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試獲得的各種礦物樣品的參考波譜集合，國(guó)外的礦物熱紅外光譜庫(kù)的建立和發(fā)展，為熱紅外光譜技術(shù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)[17-20]。Thomas(2016)[21]認(rèn)為獲取熱紅外光譜數(shù)據(jù)，并用光譜解譯軟件獲得礦物組合的分布信息、各種礦物相對(duì)含量的變化規(guī)律、各種礦物成分的變化趨勢(shì)等信息，結(jié)合地球化學(xué)獲得的主微量元素、金屬含量等信息，可以建立礦床熱紅外高光譜勘查模型，進(jìn)而指導(dǎo)找礦。在中國(guó)熱紅外光譜被廣泛應(yīng)用于固體礦產(chǎn)勘查[22-26]、巖性的粗略分類[27]、礦山管理[28-29]、土壤調(diào)查[30-31]等領(lǐng)域。然而，熱紅外光譜技術(shù)并沒有應(yīng)用到鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)釩鈦磁鐵礦的找礦勘查之中，制約了該類礦床的勘查效率。

太和超大型釩鈦磁鐵礦床13號(hào)勘探線(圖1)ZK1307鉆孔較深，鉆遇了太和礦區(qū)幾乎所有的礦體和巖體，礦化效果較好，為嘗試熱紅外光譜在釩鈦磁鐵礦床中的應(yīng)用和光譜礦物識(shí)別提供了較大的研究潛力。本文從太和釩鈦磁鐵礦床鉆孔ZK1307巖心出發(fā)，開展釩鈦磁鐵礦床巖心的熱紅外光譜測(cè)試工作，并輔以巖心便攜式XRF元素含量測(cè)試和磁化率的綜合分析，參考巖心編錄情況，精準(zhǔn)識(shí)別該鉆孔巖性-礦物組合-元素含量-磁化率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步為該礦床的礦體展布和找礦勘探提供借鑒和參考。

1 地質(zhì)概況

太和礦區(qū)位于峨眉山大火成巖省內(nèi)帶，西鄰松潘—甘孜造山帶，是攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦集區(qū)中較大的一個(gè)礦區(qū)。礦區(qū)內(nèi)結(jié)晶基底為古元古界，褶皺基底為中元古界，主構(gòu)造線分別為近東西向和近南北向[9,11-12]。蓋層由震旦系及以上地層組成，構(gòu)造以南北向較寬緩褶皺和斷裂為主。太和巖體位于攀西地區(qū)的北部，距四川省西昌市約12km，巖體出露長(zhǎng)約3km，寬約2km，厚約1. 2km，巖體呈層狀展布，傾向東南，傾角50°～60°，含有大約810×107t 礦石，全FeO平均品位約為33%，TiO2平均品位約為12%，V2O5平均品位約為0. 3%[5]。

根據(jù)巖石礦物組合和礦物含量變化，以及巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造和韻律層的發(fā)育等巖相特征，太和巖體自下而上可以劃分為下部巖相帶、中部巖相帶和上部巖相帶。下部巖相帶厚200m左右，由橄欖輝石巖、(橄欖)輝長(zhǎng)巖、不含磷灰石的塊狀Fe-Ti 氧化物礦石組成。橄欖輝石巖含有約60%單斜輝石、約30% 橄欖石、約10%的磁鐵礦、鈦鐵礦，其中，部分輝石蝕變?yōu)榫G泥石，大部分的橄欖石蝕變?yōu)樯呒y石。(橄欖)輝長(zhǎng)巖呈花斑狀灰黑色，中細(xì)粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要含輝石(含量約50%)、斜長(zhǎng)石(約40%)、橄欖石(<5%)、磁鐵礦+鈦鐵礦+黃鐵礦+黃銅礦(約5%)，其中，部分輝石蝕變?yōu)榫G泥石，部分斜長(zhǎng)石蝕變?yōu)榫G簾石。塊狀礦層位于下部巖相帶的頂部，呈灰黑色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要含磁鐵礦+鈦鐵礦(70%～75%)、輝石(約20%)、斜長(zhǎng)石(約10%)和少量黃鐵礦。中部巖相帶厚約500m，韻律旋回發(fā)育，其中共有6 個(gè)較大韻律旋回(Ⅰ～Ⅵ)。除了旋回Ⅰ 底部由磁鐵輝石巖構(gòu)成，旋回Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ的底部均為磷灰石磁鐵輝石巖，而旋回上部均為(磷灰石)輝長(zhǎng)巖。磁鐵輝石巖主要含磁鐵礦(約10%)、鈦鐵礦(約10%)、單斜輝石(約80%)和少量斜長(zhǎng)石。自形的磷灰石常與半自形-他形的Fe-Ti 氧化物和硅酸鹽礦物堆積在一起。磷灰石磁鐵輝石巖主要含單斜輝石(60%)、磁鐵礦(15%)、鈦鐵礦(10%)、磷灰石(10%)和少量斜長(zhǎng)石+角閃石(5%)。(磷灰石) 輝長(zhǎng)巖主要含斜長(zhǎng)石(約40%)、單斜輝石(約40%)、Fe-Ti 氧化物(約10%)、磷灰石和角閃石(10%)。中部巖相帶樣品中半自形的橄欖石常包裹一些他形的Fe-Ti氧化物。上部巖相帶厚200m，主要巖石類型為磷灰石輝長(zhǎng)巖，主要組成礦物包括斜長(zhǎng)石(約60%)、單斜輝石(約30%)、鈦鐵礦(約2%)、磁鐵礦(約3%)、磷灰石+角閃石(約5%)。

圖1 太和釩鈦磁鐵礦床第13號(hào)勘探線剖面圖[5] Fig.1 No.13 exploration line section in Taihe vanadium titano-magnetite deposit[5]

2 實(shí)驗(yàn)部分

本文以四川省西昌市太和釩鈦磁鐵礦床的13號(hào)勘探線剖面(圖1)07號(hào)鉆孔(ZK1307)為研究對(duì)象，該鉆孔鉆遇了礦區(qū)主要礦體和絕大部分圍巖，具有一定的代表性。為了更好地對(duì)比深入研究，本次對(duì)同一深度、同一測(cè)試點(diǎn)分別進(jìn)行熱紅外光譜、便攜式XRF元素分析以及磁化率測(cè)試。為了保證測(cè)試效果，選擇每1～2m一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，對(duì)整孔巖心系統(tǒng)分析。

2.1 熱紅外光譜分析

為提高太和釩鈦磁鐵礦床的勘查效率，項(xiàng)目組嘗試將具有綠色、快速、無(wú)損、精確探測(cè)特點(diǎn)的熱紅外光譜技術(shù)應(yīng)用到太和釩鈦磁鐵礦床的鉆孔巖心測(cè)試之中。本文熱紅外數(shù)據(jù)測(cè)試使用的儀器為便攜式傅里葉變換紅外光譜儀(Agilent 4300 Handheld FTIR)，數(shù)據(jù)測(cè)試均在室內(nèi)進(jìn)行，排除了環(huán)境因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的干擾，每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)通過3次測(cè)試求平均值的方法提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)采集之后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件TSG8.0中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和解譯工作。TSG是英文“The Spectral Geologist”的簡(jiǎn)稱，是光譜地質(zhì)應(yīng)用開發(fā)的專業(yè)軟件，其中囊括了海量的地質(zhì)光譜數(shù)據(jù)的分析算法和澳大利亞CSIRO(聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織)測(cè)試的一套礦物光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，并以此為基礎(chǔ)針對(duì)不同礦物的提取方法構(gòu)建了各種模型[32]。

2.2 便攜式XRF元素分析

經(jīng)過熱紅外光譜測(cè)試之后，為進(jìn)一步提升對(duì)太和釩鈦磁鐵礦床鉆孔巖心的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，項(xiàng)目組針對(duì)太和釩鈦磁鐵礦床的ZK1307鉆孔巖心測(cè)試光譜的點(diǎn)位，同時(shí)開展XRF元素分析工作。本次采用的儀器是Vanta VMW型便攜式X射線熒光光譜分析儀，單個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試時(shí)間為90s，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)同時(shí)測(cè)試3次，通過多次測(cè)試求平均值的方法提高測(cè)試精度，從而降低便攜式XRF測(cè)試誤差，本次測(cè)試相對(duì)誤差<10%。

2.3 磁化率分析

為探究Fe、Ti、V金屬元素含量與磁化率之間的關(guān)系，提升太和釩鈦磁鐵礦床的找礦勘查效率，應(yīng)用KM-7型便攜式磁化率測(cè)試儀對(duì)鉆孔ZK1307進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試過程中，先將振蕩器頻率的測(cè)試保持線圈離巖石之間的距離至少30cm，進(jìn)行初始環(huán)境磁化率測(cè)試，然后將線圈移到測(cè)試點(diǎn)表面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，最后將線圈放在離巖石至少30cm的距離，再次進(jìn)行測(cè)試，從而提高測(cè)試的靈敏度(靈敏度為1×10-6SI)。根據(jù)頻率的不同自動(dòng)計(jì)算出磁化率，并在屏幕上顯示磁化率值。

圖2 太和釩鈦磁鐵礦床鉆孔ZK1307熱紅外礦物相對(duì)含量與巖性、金屬Fe-Ti-V元素含量、磁化率、輝石特征吸收峰相對(duì)吸收深度信息對(duì)比圖。其中，8360D、9610D、10050D、10700D分別表示輝石的特征吸收峰的波長(zhǎng)在8360nm、9610nm、10050nm、10700nm波段的相對(duì)吸收深度Fig.2 Column chart of the relative contents of minerals identified by infrared spectroscopy, associated with the lithology categories, and the contents of iron, titanium, vanadium, as well as the magnetic susceptibility, the relative absorption depth of the characteristic absorption peak of pyroxene in 8360nm, 9610nm, 10050nm, 10700nm, from drilling ZK1307, Taihe vanadium titano-magnetite deposit, Sichuan Province

3 結(jié)果與討論

3.1 鉆孔巖心熱紅外光譜特征

本文基于對(duì)太和釩鈦磁鐵礦床13號(hào)勘探線的ZK1307鉆孔巖心開展熱紅外光譜測(cè)試工作采集的光譜數(shù)據(jù)，結(jié)合鉆孔地質(zhì)編錄，獲取鉆孔的礦物組成。下部巖相帶中，由深部到淺部，主要的礦物組合為：斜長(zhǎng)石+輝石+綠泥石→橄欖石+蛇紋石+輝石+斜長(zhǎng)石→斜長(zhǎng)石+輝石+綠泥石→輝石+斜長(zhǎng)石+綠泥石。中部巖相帶的旋回Ⅰ，從深部到淺部主要礦物組合為：輝石+綠泥石+蛇紋石+斜長(zhǎng)石+金紅石→斜長(zhǎng)石+輝石+角閃石+蛇紋石。中部巖相帶的旋回Ⅱ到旋回Ⅵ，每一個(gè)旋回的礦物組合基本相同，深部為：輝石+斜長(zhǎng)石+綠泥石+磷灰石，淺部為：斜長(zhǎng)石+輝石+綠泥石+蛇紋石+磷灰石。上部巖相帶主要的礦物組合為：斜長(zhǎng)石+輝石+綠泥石+蛇紋石+磷灰石(圖2)。整個(gè)鉆孔的礦物組合與該鉆孔的巖性類別一一對(duì)應(yīng)，礦石礦物主要位于磷灰石磁鐵輝石巖體中。

鉆孔ZK1307中，光譜識(shí)別的輝石，主要有普通輝石、透輝石、鈣鐵輝石，這三種輝石在整個(gè)鉆孔中基本都有分布。其中，典型普通輝石的光譜圖如圖3a所示。礦床內(nèi)三種輝石的特征吸收峰的波長(zhǎng)在8360nm、9610nm、10050nm、10700nm附近[15]。因此，通過TSG軟件中的算法分別求得8360nm、9610nm、10050nm、10700nm波段的相對(duì)吸收深度(圖2)，這些譜圖顯示礦化段的部分，其相對(duì)吸收深度較高，對(duì)應(yīng)的輝石含量也相對(duì)較高，礦化更明顯。

鉆孔ZK1307中的斜長(zhǎng)石主要有更長(zhǎng)石、中長(zhǎng)石、拉長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石。其中，更長(zhǎng)石主要位于鉆孔的上部，中長(zhǎng)石和拉長(zhǎng)石在整個(gè)鉆孔中均有分布，而鈣長(zhǎng)石主要位于鉆孔的下部。典型的中長(zhǎng)石光譜圖如圖3b所示，中長(zhǎng)石典型的波長(zhǎng)在8988nm和9599nm附近，典型波谷的波長(zhǎng)在9228nm左右。

磷灰石在太和釩鈦磁鐵礦床中是比較常見和重要的副礦物。攀西地區(qū)攀枝花、白馬、紅格釩鈦磁鐵礦礦石中均不含或很少見到磷灰石，而太和礦區(qū)除了下部巖相帶的塊狀礦層不含磷灰石，其他巖性或礦石中或多或少都含有磷灰石，尤其在中部巖相帶的磁鐵輝石巖中，賦存有大量的磷灰石[10,14]。磷灰石的熱紅外光譜整體呈“M”型，典型吸收谷在9200nm附近(圖3c)。

橄欖石是基性巖和超基性巖中常見的造巖礦物，在太和礦床鉆孔ZK1307中，橄欖石主要位于下部巖相帶的橄欖輝石巖體中，下部的輝長(zhǎng)巖體中也有少量分布。橄欖石的熱紅外光譜的主要特征是在波長(zhǎng)為10182nm、10644nm、11946nm附近分別出現(xiàn)特征反射峰(圖3d)，并且橄欖石的鎂指數(shù)越高，特征峰的波長(zhǎng)越向短波的方向移動(dòng)。

角閃石主要位于下部巖相帶和中部巖相帶中，磷灰石磁鐵輝石巖和磷灰石輝長(zhǎng)巖中都有分布，在熱紅外光譜中，角閃石主要有一個(gè)特征峰在10307nm附近，一個(gè)肩部在11427nm附近(圖3e)。

鉆孔ZK1307中的蛇紋石分布比較分散，含量較少，主要由橄欖石、輝石、角閃石蝕變形成。其中，與中部和上部巖相帶相比，下部巖相帶中的蛇紋石相對(duì)較多。典型蛇紋石熱紅外光譜的反射特征峰波長(zhǎng)位于9673nm左右(圖3f)。

綠簾石主要位于下部巖相帶的輝長(zhǎng)巖中，由部分的斜長(zhǎng)石蝕變而來(lái)。在熱紅外光譜中，綠簾石在9472nm、10431nm、11250nm附近出現(xiàn)特征反射峰，在9795nm、10840nm附近出現(xiàn)特征吸收谷(圖3g)。

綠泥石主要位于下部巖相帶，由橄欖輝石巖和斜長(zhǎng)巖中的輝石蝕變形成。在熱紅外光譜中，綠泥石在9709nm附近出現(xiàn)特征反射峰，在10323nm附近出現(xiàn)肩部(圖3h)。

從太和釩鈦磁鐵礦床ZK1307整個(gè)鉆孔上來(lái)看，與礦化相關(guān)的巖性主要是輝石巖，包括橄欖輝石巖、磁鐵輝石巖、磷灰石磁鐵輝石巖。而這些輝石巖體中，最主要和含量最多的礦物就是輝石，熱紅外光譜可以快速、無(wú)損地實(shí)現(xiàn)對(duì)輝石特征吸收峰的信息提取(圖2)。輝石特征峰的相對(duì)吸收深度8360D、9610D、10050D、10700D值越高，對(duì)應(yīng)的輝石含量越高，礦化越明顯。根據(jù)這些特征可以大概圈定輝石巖體分布范圍，快速圈定含礦巖體，為找礦勘查提供高效的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 鉆孔巖心Fe、Ti、V元素含量特點(diǎn)

因巖性和Fe-Ti氧化物的含量具有一定的差異，鉆孔不同深度的巖心，F(xiàn)e、Ti、V元素含量也不相同(本文中鐵含量包括二價(jià)鐵和三價(jià)鐵)。其中，少量的Ti元素和大多數(shù)的V元素因含量低于檢出限而未能測(cè)試出來(lái)。礦化的鉆孔巖心段的V能被測(cè)試出來(lái)的，其含量為300×10-6～2000×10-6(圖2)。第四系沉積物的Fe含量為10000×10-6～40000×10-6，Ti含量為2000×10-6～10000×10-6；磷灰石輝長(zhǎng)巖中的Fe含量為40000×10-6～120000×10-6，Ti含量為10000×10-6～50000×10-6；磷灰石磁鐵輝石巖的Fe含量為120000×10-6～200000×10-6，Ti含量為50000×10-6～100000×10-6；磁鐵輝石巖的Fe含量為120000～450000×10-6，Ti含量為50000×10-6～110000×10-6；塊狀Fe-Ti氧化物礦石的Fe含量>160000×10-6，Ti含量>50000×10-6；輝長(zhǎng)巖的Fe含量為60000×10-6～110000×10-6，Ti含量一般為10000×10-6～40000×10-6；橄欖輝石巖因?yàn)楸坏V化，其Fe含量較高，為100000×10-6～280000×10-6，Ti含量相對(duì)差別較大，為20000×10-6～80000×10-6。

根據(jù)以上巖石巖性和含礦性及其Fe、Ti、V元素含量，可以用便攜式XRF測(cè)試的Fe、Ti、V元素含量初步界定礦化界線。基于本次研究的數(shù)據(jù)和地質(zhì)認(rèn)識(shí)，在鉆孔ZK1307中，F(xiàn)e含量>120000×10-6,Ti含量>50000×10-6,V含量>300×10-6，可作為圈定礦化區(qū)的地球化學(xué)指標(biāo)。因此，本次研究認(rèn)為在釩鈦磁鐵礦床勘查過程中，較高的Fe、Ti、V金屬元素含量可作為判斷地質(zhì)體礦化的指示信息。

3.3 鉆孔巖心磁化率特點(diǎn)

不同的巖性，其磁化率的大小是不同的(圖2)。第四系沉積物在地表，深度0～80.35m，磁化率整體較低，在20×10-3SI以下，甚至有些測(cè)試點(diǎn)位的磁化率小于零；磷灰石輝長(zhǎng)巖主要在中部巖相帶旋回Ⅰ與旋回Ⅵ每個(gè)旋回的上部，深度位于80.35～289.77m、329.18～414.80m、548.99～568.38m、604.98～683.18m、778.44～792.74m、856.21～884.11m，磁化率為20×10-3～160×10-3SI；輝長(zhǎng)巖深度位于1087.68～1164.73m、1225.91～1262.10m，磁化率為50×10-3～160×10-3SI；橄欖輝石巖主要位于下部巖相帶，深度在1181.61～1225.91m，巖心被礦化，因此磁化率相對(duì)較高(200×10-3～400×10-3SI)；磷灰石磁鐵輝石巖主要位于中部巖相帶旋回Ⅱ與旋回Ⅵ每個(gè)旋回的下部，深度在289.77～329.18m、414.80～548.99m、568.38～604.98m、683.18～778.44m、792.74～856.21m、884.11～1002.07m，磁化率相對(duì)較高(160×10-3～400×10-3SI)；磁鐵輝石巖主要位于中部巖相帶旋回Ⅰ下部，深度在884.11～1002.07m，磁化率較高(160×10-3～900×10-3SI)；塊狀Fe-Ti氧化物礦石主要位于下部巖相帶的頂部，深度在1002.07～1087.68m，磁化率較高(一般磁化率>400×10-3SI)。

通過鉆孔ZK1307巖性、含礦性與磁化率對(duì)比分析認(rèn)為：①不同的巖性的磁化率存在一定的差異，巖性的磁化率相比較，整體上呈現(xiàn)的特征為：第四系沉積物<磷灰石輝長(zhǎng)巖≈輝長(zhǎng)巖<磷灰石磁鐵輝石巖≈橄欖輝石巖(礦化)<磁鐵輝石巖≈塊狀Fe-Ti氧化物礦石；②含礦的鉆孔段，往往磁化率較高，含礦性差的巖石或圍巖，其磁化率較低。

綜合分析，巖心Fe-Ti氧化物礦石含量和磁化率越高，F(xiàn)e、Ti、V元素含量越高?？紤]到Fe、Ti、V元素含量與磁化率呈明顯正相關(guān)關(guān)系，利用Pearson相關(guān)系數(shù)，通過SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件，分別獲取Fe、Ti、V含量與磁化率的一元線性回歸方程(在線性回歸中，剔除了少量的Ti低于檢出限的測(cè)試點(diǎn)和大量V低于檢出限的測(cè)試點(diǎn))，其中，磁化率k的單位是“×10-3SI”，元素Fe、Ti、V含量單位是“×10-6”(分別如圖4中的a、b、c所示)。

圖4 磁化率與Fe、Ti、V金屬元素含量的線性擬合圖Fig.4 Linear fitting diagrams of the magnetic susceptibility associated with the contents of Fe, Ti and V

Fe、Ti、V含量(C)與磁化率(k)的回歸方程分別為：

CFe=462.97k+45493.319 (R2=0.869)

CTi=102.941k+23796.4 (R2=0.620)

CV=1.782k+91.055 (R2=0.753)

基于Fe、Ti、V含量與磁化率強(qiáng)烈的相關(guān)性以及所建立的線性回歸方程，通過便攜式磁化率分析儀，可以快速、無(wú)損地獲取目標(biāo)點(diǎn)位的Fe、Ti、V含量。同時(shí)，根據(jù)釩鈦磁鐵礦礦石磁性較高的特性，根據(jù)本文獲得的數(shù)據(jù)和研究認(rèn)為，在太和釩鈦磁鐵礦床ZK1307鉆孔巖心中，當(dāng)磁化率k>160×10-3SI，可將該段巖心段判定為礦化段。因此，較高的磁化率可作為判斷地質(zhì)體礦化的指示信息。

4 結(jié)論

以四川省攀西地區(qū)太和超大型釩鈦磁鐵礦為研究對(duì)象，應(yīng)用便攜式傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)鉆孔ZK1307整孔巖心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，識(shí)別了該礦床典型礦物如輝石、斜長(zhǎng)石、磷灰石、橄欖石、角閃石、蛇紋石、綠簾石、綠泥石等，同時(shí)總結(jié)了輝石在熱紅外波段的光譜特征，分別提取輝石在8360nm、9610nm、10050nm、10700nm波段的相對(duì)吸收深度，并與巖心礦化段、Fe-Ti-V元素含量對(duì)比發(fā)現(xiàn)：礦化段的部分，相對(duì)吸收深度較高。因此，熱紅外光譜可以快速、無(wú)損地提取輝石特征吸收峰光譜信息，從而歸納識(shí)別含磁鐵輝石巖體分布范圍，快速圈定含礦巖體，提高釩鈦磁鐵礦床的勘查效率。

本文同時(shí)應(yīng)用便攜式XRF和KM-7型磁化率分析儀，對(duì)鉆孔巖心熱紅外數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。發(fā)現(xiàn)Fe、Ti、V元素含量和磁化率與礦化程度高度正相關(guān)，F(xiàn)e、Ti、V元素含量可以用磁化率進(jìn)行線性擬合。因此，較高的Fe、Ti、V金屬元素含量和磁化率，可作為判斷地質(zhì)體礦化的指示信息。