王獻斌,李俊英
(1.河北省地礦局第一地質(zhì)大隊,河北邯鄲056001;2.河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊,河北邢臺054000)
磁法勘探在邢臺沙河某鐵礦的解譯對比
王獻斌*1,李俊英2
(1.河北省地礦局第一地質(zhì)大隊,河北邯鄲056001;2.河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊,河北邢臺054000)
利用地面GSM-19T質(zhì)子磁力儀,對邢臺沙河某地區(qū)進行了地面精度磁測,通過數(shù)據(jù)處理與解釋,分析了異常原因,參照附近礦山實際,明確了深部找礦方法。
質(zhì)子磁力儀;地面高精度磁測;磁鐵礦
邯邢地區(qū)現(xiàn)在開發(fā)的淺部富鐵礦床多數(shù)已進入晚期殘采階段或相繼閉坑,鐵礦石后備資源嚴重短缺。急需開展新的成礦預測區(qū)找礦和異常驗證工作。物探和鉆探相結(jié)合,揭露深部礦體賦存層位,為進一步詳查提供資料。
1.1區(qū)域成礦地質(zhì)背景
預查區(qū)位于河北省邢臺市西南約22km處西郝莊一帶,屬于沙河市白塔鎮(zhèn)管轄。
預查區(qū)內(nèi)共有3個礦權(quán),均為采礦權(quán),分別為沙河市西郝莊鐵礦北區(qū)、沙河市西郝莊鐵礦中區(qū)、沙河市西郝莊球團廠鐵礦,本次鉆探施工盡量避開已有礦權(quán)。
地處于太行山中段東麓,山前丘陵地帶,西高東低。無河流,但沖溝發(fā)育。區(qū)內(nèi)最大標高215m,最低標高150m,地形等級屬于Ⅲ級。
預查區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造為西郝莊背斜,背斜軸向為330°,其北西方向較開闊,向南東傾伏。背斜核部出露奧陶系峰峰組灰?guī)r及蝕變閃長玢巖和蝕變閃長巖(巖漿巖侵入形成的底辟褶皺);背斜翼部及兩端依次分布石炭系本溪組、太原組地層。圍繞背斜核部巖層產(chǎn)狀分別向四周傾斜,傾角10°~20°。
西郝莊背斜核部巖漿巖體發(fā)育,而磁鐵礦體則集中分布于背斜核部中段及南東傾伏部位。
1.2礦石磁性特征(表1)
表1 巖(礦)石磁參數(shù)統(tǒng)計表
該地區(qū)磁鐵礦的磁性與外圍其它巖石相比,一般差1~2級次以上,具備良好的磁法找礦地球物理前提。磁力異常是部署磁鐵礦資源勘查工作的主要依據(jù)[1]。
本次剖面磁測工作依據(jù)DZ/T0071-93《地面高精度磁測技術(shù)規(guī)程》進行。投入的主要設(shè)備為加拿大生產(chǎn)的GSM-19T質(zhì)子磁力儀3臺,儀器編號分別為:8123024、1094663、6051982,測量參數(shù)為地磁總場值T。磁異常的確定:通常以超過允許誤差的3~5倍的異常值作為可靠的磁異常。野外測量期間嚴格按規(guī)范要求遵守儀器操作規(guī)程。在測量時,還應(yīng)注意觀察地質(zhì)現(xiàn)象,隨時測量露頭巖石標本的磁化率數(shù)據(jù),遇到磁場變化異常處,加密測點,以便準確地確定異常形態(tài)和位置[2]。
本次預查工作共施測9條高精度磁法剖面,平面分布為:1、2、3、4剖面平行,穿過西郝莊M219-7-4地磁異常,測線方位角為82°40′;5、6剖面平行,穿過西郝莊M219-7-3、M219-7-2地磁異常,測線方位角為133° 3′;7、8、9剖面接近平行,穿過西郝莊M219-7-2、M219-7-3地磁異常,測線方位角分別為343°10′、342° 35′、342°50′。
其中,4、6、9剖面由于建筑物等干擾較多,曲線不連續(xù),間隔較大,無法進行數(shù)據(jù)處理解釋,不能利用;1、2、3、5、7、8剖面曲線形態(tài)相對較完整,基本反映出地面磁異常的特征,可進行下一步工作,異常形態(tài)、位置與以往地面磁測結(jié)果基本一致。
3.1磁異常數(shù)據(jù)處理
由于磁法結(jié)果具有的多解性,為了提高反演成果的可靠性和準確性,需要對磁法數(shù)據(jù)進行準確有效的數(shù)據(jù)處理[3]。
對本區(qū)1∶2000地面高精度剖面磁測數(shù)據(jù)處理主要采取了濾波、二度半人機交互反演處理。濾波處理主要是減小或消除淺部干擾,使其主要突出反映規(guī)模較大和深度較大的地質(zhì)體的異常,異常的位置不發(fā)生很大的變化;工作側(cè)重二度半人機交互反演。
由于礦區(qū)閃長巖體磁性參數(shù)很小,反演時不予考慮。
由圖1可以看出,磁異常推斷結(jié)果與1剖面基本一致,亦由多個礦體疊加引起,也分為2層。上部礦體位于2剖面260~390點、420~650點、662~865點之間,頂、底部埋深分別為100~106m、76~80m、90~92m,厚度0~6m;下部礦體位于512~570點之間,頂、底部埋深分別為420~427m,厚度為0~7m。
圖1 2剖面二度半人機交互反演結(jié)果
圖2為依據(jù)ZK01鉆探驗證結(jié)果后的反演情況,鉆孔位于剖面520點處。由圖2可以看出,原推斷結(jié)果為3層礦體,實際亦為3層礦體疊加引起,只是推斷結(jié)果與鉆探見礦深度、厚度有差異。上部礦體推斷結(jié)果與實際差異較小,下2層礦體推斷深度較實際稍大些,造成厚度也差異較大。上部礦體引起的磁異常即可與實測磁異?;緮M合,所以推斷鉆孔周圍深部有礦體賦存的可能較小。
由圖3可以看出,8剖面240~940點磁異常較平緩,雖與反演結(jié)果略有差異,但總體看不出有礦體的反映;940~1210點磁異常曲線實際反映Ⅷ號已知礦體,其埋深變化較大,從84~272m,為多層礦體的疊加,反演已知礦體引起的磁異常較實測高,是由于已知礦體已大部分開采,地面新出現(xiàn)的方圓近百米的塌陷深坑即為明顯證明,從而造成實測磁異常比已知礦體引起的磁異常要低一些;1270~1470點磁異常曲線實際反映Ⅹ號已知礦體,1620~1700點磁異常曲線實際反映Ⅸ號已知礦體的一部分,它們反演后已知礦體引起的磁異常較實測高,原因同940~1210點磁異常與Ⅷ號已知礦體情況一樣,是由于礦體埋深才26~74m,早已開采完的緣故。
圖2 3剖面二度半人機交互反演結(jié)果
圖3 8剖面二度半人機交互反演結(jié)果
3.2異常解釋
異常解釋推斷主要依據(jù)礦區(qū)地質(zhì)、巖(礦)石磁化率特征及已知礦體分布[4]。
由于測區(qū)范圍內(nèi)老礦井較多,結(jié)合實地調(diào)查和以往地質(zhì)工作成果,我們獲得了如下信息:
測區(qū)緊鄰西郝莊鐵礦,而西郝莊鐵礦位于近南北向的磁異常帶中,南北長約1600m,東西寬約100~700m,地下有與之相應(yīng)的礦體。已知350m以上淺部有8個礦體,深部有5個礦體。礦體相對集中,成群出現(xiàn),分布范圍與磁異常面積較一致。具有礦體上下重疊,互相穿插,局部地段斷續(xù)相連,南北大中間小,形態(tài)復雜產(chǎn)狀變化大的特點。形態(tài)呈較規(guī)則的透鏡狀或形態(tài)復雜的囊狀、巢狀礦體。淺部礦體部分已采完。
對照附近3個已有礦山(沙河市西郝莊鐵礦北區(qū)、沙河市西郝莊鐵礦中區(qū)、沙河市西郝莊球團廠鐵礦),認為礦體類型仍屬于接觸交代型磁鐵礦床,形態(tài)上主要受層間薄弱帶、接觸帶構(gòu)造的控制。
濾波處理后,異常變得相對圓滑,經(jīng)二度半人機交互反演,推斷的主要礦體淺部與已知礦體基本符合。
上部礦體引起的磁異常即可與實測磁異?;緮M合,初步認為西郝莊磁異常主要為較淺部礦體及巖體綜合疊加所引起。
建議對異常值相對不高,但范圍較大的地段進行深部鉆探,在鉆探過程中進行三分量跟蹤觀測。結(jié)合礦山井巷內(nèi),布置坑道鉆,進行針對性的勘察。
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[5]管志寧.地磁場與磁力勘探[M].北京:地質(zhì)出版社,2005.
[6]河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊.河北省沙河市西郝莊鐵礦深部預查報告[R].2013.
P631
A
1004-5716(2016)05-0137-04
2015-12-30
王獻斌(1964-),男(漢族),河北石家莊人,高級工程師,現(xiàn)從事探礦機械、水工環(huán)地質(zhì)和物探技術(shù)與管理等工作。