關于釩鈦磁鐵礦區深部及外圍找礦方法

朱建軍，羅 潤，廖承貴

（四川省煤田地質局一四一隊，四川 德陽 618000）

釩鈦磁鐵礦區的深部和外圍都具有很大的資源潛力及找礦前景，對此，根據現有的整裝勘查結果，并通過對近年來不同找礦方法的實踐，為礦區和相同類型其它礦區的勘查工作提供參考和啟示。

1 理論找礦

礦區深部找礦（prospecting in depth of a mine）是指在已經探明的礦區范圍內的深部實施的找礦。對礦區而言，其勘查工作通常都有一定深度范圍，該深度在很大程度上取決于開采技術條件及經濟合理性。伴隨對礦山的不斷開采，礦石儲量逐漸減少，為有效延長礦山的壽命，有必要進行深部找礦[1]。

而外圍找礦很早就得到了相關人員的高度重視，不論礦床或礦體，產出位置均具備一定程度的趨群性，基于此，在礦床或礦體的外圍進行找礦一般施是有很高成功率的。在實際的外圍找礦工作中，主要包含以下幾項基本工作：地質填圖；探礦工程，包括槽探、井探與鉆探；地球化學填圖與剖面測量；電法與磁法測量；某些礦山還進行了很多新的測量工作，如汞氣測量和地電化學測量等。通過外圍找礦，很多礦山的實際地質儲量都會得到一定增加，有些可以增加很多倍，并且這樣還能積累很多一手資料，為或許地質測量及分析工作深入開展提供可靠參考依據。對于外圍找礦，從找礦思路角度講可歸納為以下幾個方面：第一是向外圍要礦；第二是向深部要礦；第三是借助新方法和新技術要礦；第四是根據新理念和新知識要礦；第五是向新新類型要礦；最后是向采選冶煉的新技術要礦。以上幾個方面，除了最后一個方面和地質工作沒有太的關系，其它均與地質找礦有著直接的關聯。在實際的找礦勘查過程中，普遍存在認識或工作不夠深入的情況，導致找礦范圍較小或深部找礦過于簡單等。

1.1 根據大巖盆理論進行第二找礦空間的擴展

基性至超基性礦體會受到三級控巖構造的影響及控制。工作區中，因巖漿噴溢和巖體破壞，區中第三級構造將轉化成擠壓構造，其方向為南北向，同時將一個完成巖體分成若干巖體或巖塊，進而形成相互獨立但有一定聯系的礦床。以巖體不同巖塊的類型、結構構造和含礦性為依據，可知巖塊為大巖體主要組成部分。因巖體在侵吞作用下與成巖后受到構造的影響及破壞，會使巖體逐漸喪失連續性。并且巖體形成過程中的具體產出形態還會受到底板與古構造等因素的直接控制。巖體中經常可以見到變薄或增厚，這說明底板凹凸不平，同時也客觀反映出了環境差異和巖漿組成部分并不均勻[2]。

1.2 根據層狀理論實現深部和就礦找礦

含礦巖體具有顯著的韻律式相帶特典，按照巖體中不同部位具有的特點，包括礦體形態及產狀、巖石組合和結構構造，從上到下共有三個巖相帶，分別為輝長、輝石和橄輝，根據原勘探報告，不同相帶中還可劃分兩個不同的含礦層，即三個巖相帶共有六個含礦層。在含礦層當中，礦體主要以三種形態產出，分別為條帶狀、層狀和似層狀，均分布于巖相帶以下，產狀和巖體的產狀基本相同。

含礦巖體有著顯著的分異，具有韻律式特點的結構較發育，對于含礦巖相帶，其層位相對穩定，在走向與傾向上并沒有太大的變化，有很顯著的深部延深趨勢。含礦層和礦體盡管受到了構造的影響和破壞，但從總體上看較為完整和穩定，只是在斷層作用下被錯開或抬升。斷層處在南礦區中心，在南北方向上將整個礦區錯斷，這也是巖體向東側緩傾的主要原因。在斷層中，上盤上部的巖相帶剝蝕，而下盤保存較好，由于處在盆底，其礦層厚度大于西側，但在斷層的下盤，受斷層作用和影響，含礦巖體逐漸下降，巖相帶得以良好保存，使厚度很大，特別是橄輝巖相帶對應的兩個含礦層[3]。

2 深部鉆探+井中三分量磁測定位深部礦體

對于井中三分量磁測，它將鉆井作為找礦的渠道，發現鉆井旁與鉆井底部50-300m之內具有一定磁性的金屬礦床或礦體，屬于深部找礦方法。在整裝勘查區當中，磁測數據采集裝置型號為JSC-G-10，其精度很高，一般可以達到25nT，已經可以達到國際發達水平，除了能發現磁性相對較強的鐵礦床，還能發現很多磁性為中等或較弱的其它礦床[4]。

該磁測系統共包含以下幾個組成部分：其一，井下探頭；其二，地面控制裝置；其三，絞車；其四，計算機；其五，連接電纜。通過實測獲得電壓數值后，通過格值、校正與投影計算，采用計算機對磁三分量予以顯示，將左手食指伸出后，指向鉆孔位置為X分量對應的正向；將左手拇指伸出與X方向相垂直的方向為Y分量對應的正向；將左手中指伸出，垂直向下即為Z分量對應的正向。系統主要性能參數為：（1）測磁范圍為±105nT；（2）測磁靈敏度為8nT/mV；（3）測量精度不超過25nT；（4）傾角不超過0.05；（5）測溫溫度在0-70℃范圍內；（6）下井探管規格為36×1920mm；（7）耐壓力70MPa；（8）耐沖擊力300g/5ms；（9）下井電纜采用直徑為4.7mm的鎧裝電纜；（10）測井深度為2km以下；（11）供電采用AC220V或DC12V/1.2A；（12）整機耗電為10-12W。系統工作圖如圖1所示。

圖1 系統工作圖

根據當地地質隊現有整裝勘查資料，在實際的勘查工作中，磁測產生異常的主要原因為井壁中含有具有一定磁性的巖體或礦體，井旁的盲礦體并未引起任何異常[5]。將鉆孔持續鉆進至920m左右的深度后，在之前預測確定的見礦深度范圍內并沒有發現磁鐵礦體，對此采用磁測系統進行工作，在得到具體磁測數據并進行整理與分析后，在鉆孔的615-918m深度范圍內發現了開口狀的異常，具體如圖2所示。

圖2 磁異常推斷結果

根據圖2可知，對于△Z曲線，具有明顯的向負方向不斷增大的發展趨勢，主要表現為負開口狀異常；對于△H’曲線，具有明顯的向正方向不斷增大的法陣趨勢，主要表現為正開口狀異常。以曲線在井底及其附近具有的異常表現和特征為依據，通過深入的分析可知，在孔底部有磁性較強的礦體存在，然而，因△Z曲線是負值，而且負值的絕對值不斷增大，基于此，可推斷出底部磁性較強礦體的主體主要出在孔底旁側，孔底是主礦體在整個傾向上的尾部。經計算可推測出磁性體施在鉆孔頂部實際埋深在1020m左右，和鉆孔之間的距離為100m左右。根據以上計算結果，需對鉆孔進行適當加深，初次加深150m即可，這樣即可確定傾向上礦體是否將該鉆孔完全穿過[6]。

結合物探建議，將鉆孔深度增加120m左右后可以發現磁鐵礦體，該礦體的厚度可以達到80m，和之前物探推測出的結構大致相同。

在實際工作中，可能會遇到以下幾個方面的問題：

第一，因物探異常具有多解性，所以會使推斷結果的準確性明顯降低。推斷和解釋需要以單井磁測資料為依據進行，伴隨探礦工程不斷深入，特別是異常驗證結果和推斷結果很大差異時，需要對之前得出的推斷結果予以分析和必要的修正。

第二，因工作區范圍內的礦石有不同程度的磁化，而且磁性相對較強，異常以鋸齒狀持續波動，基于此，以水平與垂直兩個分量為基礎通過計算確定的傾角大概率存在很大的誤差。

第三，因地磁場具有一定空間特性，所以根據磁測曲線通過劃分而成的磁性層和地質分層之間也存在很大的誤差。

3 勘查方法有效性評價

整裝勘查項目以過去地質勘查成果為依據進行，在最大限度應用各類基礎資料的前提下，進行深入的基礎分析和研究，在諸多勘查理論當中，以勘查區周圍和區域特征調查研究及就礦找礦為主，對深部礦體進行尋找，通過探邊摸底，并根據巖盆特征實現外圍找礦，并對異常鉆孔進行適當加深來綜合驗證。在實際勘查工作中，主要使用下列幾種方法：其一，磁測掃面；其二，磁法剖面測量；其三，地表槽探；其四，深部鉆探；最后，三分量測井。以上方法的應用都取得了良好效果。另外，勘查工作中的質量控制也十分重要，在實際情況中，可進行如下不同方法之間的組合：

第一， 對于已知礦體的深部和外圍，建議結合使用以下三種方法：三分量測井、高精度磁測和深部鉆探；

第二，在地質調查評價過程中，建議結合使用地質填圖與高精度磁測，對于局部地質異常部位，可采用鉆探的方法加以驗證；

第三，對于異常驗證，以深部鉆探方法為主[7]。

4 結語

綜上所述，深部找礦和外圍找礦對釩鈦磁鐵礦床的開采有重要作用和意義，它能發現礦床深部和外圍的儲量，延長礦床的壽命，以上提出了幾種可以在深部和外圍找礦中使用的方法，以期為實際工作提供參考借鑒。