磁法勘探在鐵礦勘探中的應(yīng)用研究

鄭啟孝

（山西省煤炭地質(zhì)物探測(cè)繪院，山西 晉中 030600）

在鐵礦勘探作業(yè)中所應(yīng)用的磁法勘探，主要就是對(duì)礦石和巖石或其余的勘測(cè)物體磁差異所引發(fā)的磁異常進(jìn)行觀察檢測(cè)與分析的技術(shù)方法。此方法的應(yīng)用可以準(zhǔn)確勘探某礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以及鐵礦分布置情況，從而查明礦體的規(guī)模以及分布規(guī)律，對(duì)于鐵礦資源的勘探具有重要的作用和意義，同時(shí)可以對(duì)某礦區(qū)其它伴生的隱伏礦體提進(jìn)行初步勘探。

1 某礦區(qū)的地質(zhì)狀況概述

礦區(qū)內(nèi)出露地層有五臺(tái)群石咀亞群文溪組（W1w），新生界第四系上更新統(tǒng)(Q3)、全新統(tǒng)(Q4)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為復(fù)雜，表現(xiàn)為五臺(tái)群石咀亞群文溪組地層呈單斜層產(chǎn)出的單斜構(gòu)造和北東、南西、東西向產(chǎn)出的次級(jí)斷裂構(gòu)造。某礦區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)種類較多，主要有鐵，在區(qū)南部有文溪鐵礦床，具有工業(yè)價(jià)值；其次有耿莊金銀鉛鋅多金屬礦床、伯強(qiáng)硫鐵礦床、后峪銅鉛礦床、義興寨金礦床、茶坊-四道溝寒武系接觸交代型鐵礦、茶坊金礦點(diǎn)、東山底硅鐵建造鐵礦床、南峪口蘭晶石礦化點(diǎn)等。礦區(qū)鐵礦床為沉積變質(zhì)鐵礦床之變質(zhì)鐵硅建造鐵礦，以含鐵巖系中條帶狀鐵建造為主體。磁鐵礦賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組（W1w）斜長(zhǎng)角閃片巖、斜長(zhǎng)角閃巖中，頂?shù)装鍑鷰r均為斜長(zhǎng)角閃巖，與礦體界線明顯，礦體與圍巖產(chǎn)狀一致。

2 礦床成礦的原因分析

礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)于文溪組，與圍巖產(chǎn)狀一致。礦石具有明顯的沉積變質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，如自形～半自形～它形粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀構(gòu)造。礦體與圍巖同時(shí)遭受了區(qū)域變質(zhì)作用。綜上所述，礦床成因類型為沉積變質(zhì)鐵礦床。找礦標(biāo)志：①地層標(biāo)志：條帶狀磁鐵石英巖為含礦層，鐵富集部位即構(gòu)成礦體；②物探異常：磁鐵礦為主要礦石礦物，稍具規(guī)模的鐵礦體即能形成磁異常，因此航磁異常、高精度（△Т）磁異常均為直接找礦標(biāo)志。

3 礦體規(guī)模介紹分析

經(jīng)地質(zhì)填圖和槽探，礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了8條礦體，F(xiàn)e1、Fe2、Fe3、Fe4、Fe5、Fe6、Fe7、Fe8等，礦體厚度均大于1m，且達(dá)到最低工業(yè)品位。

Fe1號(hào)礦體位于礦區(qū)的南部第27勘探線，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，頂?shù)装鍨樾遍L(zhǎng)角閃片巖，產(chǎn)狀為150°∠60°。延伸長(zhǎng)度約60m左右，厚度1.05m，平均品位TFe35.41%，mFe32.39%。

Fe2號(hào)礦體位于礦區(qū)的南部第27勘探線，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，頂?shù)装鍨樾遍L(zhǎng)角閃巖，產(chǎn)狀125-150°∠60-72°。延伸長(zhǎng)度約60m左右，厚度1.95m，平均品位TFe達(dá)31.83%~35.41%，mFe29.32%~32.39%。

Fe3號(hào)礦體位于礦區(qū)的南部第27勘探線，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，產(chǎn)狀為125°∠72°。延伸長(zhǎng)度約60m左右，厚度約2m，平均品位TFe31.83%，TFe29.32%。

Fe4號(hào)礦體位于礦區(qū)的南部第27勘探線，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，產(chǎn)狀為130°∠60°。延伸長(zhǎng)度約140m左右，厚度約2.88m，平均品位TFe達(dá)37.98%，mFe33.92%。

Fe5號(hào)礦體位于礦區(qū)的中西部第7勘探線南部，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，頂?shù)装鍨樾遍L(zhǎng)角閃巖，產(chǎn)狀135°∠42°。延伸長(zhǎng)度約70m左右，厚度1.05m，平均品位TFe達(dá)24.61%，mFe20.20%。

Fe6號(hào)礦體位于礦區(qū)的南部第7和第19勘探線之間，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，產(chǎn)狀為140°∠70°。延伸長(zhǎng)度約80m左右，厚度約1.16m，平均品位TFe30.24%，TFe24.61%。

Fe7號(hào)礦體位于礦區(qū)的南部第19勘探線北部，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，產(chǎn)狀為130°∠60°。延伸長(zhǎng)度約100m左右，厚度約1.43m，平均品位TFe達(dá)34.25%，mFe27.69%。

Fe8號(hào)礦體位于礦區(qū)的南部第19勘探線，賦存于五臺(tái)群石咀亞群文溪組的斜長(zhǎng)角閃巖中，含礦巖石為磁鐵石英巖，產(chǎn)狀為175°∠55°。延伸長(zhǎng)度約100m左右，厚度約1.66m，平均品位TFe達(dá)30.3%，mFe24.38%。

4 磁法勘探工作方法

4.1 基站選址及站值觀測(cè)

本次磁測(cè)采用一個(gè)基點(diǎn)，坐標(biāo)位置：X=4346626.882，=19743725.277，H=1401.216m。(西 安80坐 標(biāo)，85黃 海 高 程系)?；c(diǎn)半徑1m內(nèi)磁場(chǎng)的平均水平梯度為0.4nT/m，極大值為1.0nT/m，高差1.0m范圍內(nèi)平均垂直梯度為0.3nT/m，極大值為0.6nT/m。符合規(guī)范要求的“在半徑2m的水平范圍及高差0.5m范圍內(nèi)磁場(chǎng)變化不超過(guò)設(shè)計(jì)的磁總精度的1/2(2.5nT)”的要求。附近沒(méi)有磁性干擾物，并遠(yuǎn)離了建筑物和工業(yè)設(shè)施(鐵路、廠房、高壓線等)；周圍地形比較平坦，所在地點(diǎn)能長(zhǎng)期不被占用，利于標(biāo)志的保存。

4.2 野外數(shù)據(jù)觀測(cè)與檢查

磁力普通點(diǎn)采用單次觀測(cè)法，按校正點(diǎn)～測(cè)點(diǎn)～校正點(diǎn)順序進(jìn)行觀測(cè)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)多次觀測(cè)，讀數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行一次有效記數(shù)。測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位避開(kāi)人文磁性干擾，并記錄備注。磁力檢查采用“一同三不同”的方法進(jìn)行。檢查點(diǎn)均勻分布工區(qū)。另外，對(duì)強(qiáng)磁異常進(jìn)行了異常查證，查證結(jié)果表明其異常真實(shí)存在。磁日變站觀測(cè)時(shí)間早于早校并晚于晚校時(shí)間。

4.3 磁參數(shù)測(cè)定

本次野外的標(biāo)本采集層位主要在五臺(tái)群石咀亞群文溪組（W1w）。野外標(biāo)本采集按照層位劃分，采集點(diǎn)位注有標(biāo)記，用GPS定位儀測(cè)定坐標(biāo)，及對(duì)巖石進(jìn)行定名描述，定點(diǎn)繪制于礦區(qū)地質(zhì)地形圖上形成實(shí)際材料圖。此次選定了270標(biāo)本測(cè)定剩余磁化強(qiáng)度，同時(shí)也計(jì)算出了相應(yīng)的磁化率。此次剩余磁化強(qiáng)度的測(cè)定采用高斯第二位置的質(zhì)子磁力儀測(cè)定法。由上述可知，此次物性工作的質(zhì)檢率以及測(cè)定精度均優(yōu)于有關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求。因此此次測(cè)定的磁性參數(shù)質(zhì)量都是可信的。

4.4 質(zhì)量檢查

檢查中嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，注重過(guò)程質(zhì)量控制，從工作準(zhǔn)備、野外施工到室內(nèi)資料處理，對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面質(zhì)量管理，工作貫穿整個(gè)測(cè)區(qū)，隨時(shí)掌握質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。每天收工后，內(nèi)業(yè)人員及時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，100%檢查記錄，核對(duì)點(diǎn)、線、坐標(biāo)，確保無(wú)誤后方可驗(yàn)收，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理。檢查觀測(cè)數(shù)據(jù)和日變數(shù)據(jù)，對(duì)異常點(diǎn)作詳細(xì)記錄，以備日后檢查。

4.5 磁力內(nèi)業(yè)計(jì)算與資料整理

磁力測(cè)量觀測(cè)記錄手簿與儀器回放數(shù)據(jù)進(jìn)行100%的檢查，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行室內(nèi)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果打印后再經(jīng)過(guò)100%的校核后裝訂成冊(cè)。磁力計(jì)算進(jìn)行三項(xiàng)校正，即：日變改正、正常場(chǎng)改正及高度改正。數(shù)據(jù)處理員及時(shí)處理資料，對(duì)階段性資料繪制成果草圖，輔助項(xiàng)目部指導(dǎo)安排工作。

5 磁法勘測(cè)的工作成果分析

本次磁測(cè)掃面完成面積21.23km2，有效物理點(diǎn)數(shù)為42600個(gè)，一級(jí)檢查2033點(diǎn)，占實(shí)測(cè)工作量的4.57%，磁力檢查精度±2.04nT；磁力剖面有效物理點(diǎn)數(shù)：1888個(gè)，檢查點(diǎn)數(shù)：189，占實(shí)測(cè)工作量的10.01%，檢查精度±2.03nT。磁測(cè)總點(diǎn)數(shù)：44488個(gè)，磁檢查總點(diǎn)數(shù)：2033個(gè)，檢查總比例：4.57%，檢查總精度：±2.04nT。本區(qū)共采集物性標(biāo)本270件，參照規(guī)范進(jìn)行物性參數(shù)測(cè)定，物性參數(shù)測(cè)定檢查標(biāo)本30件，占實(shí)測(cè)工作量的11.11%，磁化率物性參數(shù)測(cè)定精度誤差16.72%，剩磁測(cè)定精度誤差14.76%。

6 結(jié)語(yǔ)

文章以山西省繁峙縣某礦區(qū)磁法勘探作業(yè)為例，針對(duì)此礦區(qū)的地質(zhì)條件、礦體規(guī)模以及成礦規(guī)律進(jìn)行探討，分析其礦床成礦原因之后，重點(diǎn)研究本次勘探作業(yè)中所采用的磁法勘探方法以及具體的工作方法，并且對(duì)此勘探工作方法所取得的工作成果進(jìn)行成果性的總結(jié)，希望可以為以后在地質(zhì)條件類地區(qū)的鐵礦及其他伴生礦產(chǎn)的勘探提供借鑒。