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[摘要]磁法勘探是一种十分古老的物探手段,在矿产勘探过程中,采取磁法勘探手段,能够较为准确且有效地探测到一些矿产的平面分布范畴,最终实现寻找矿产的目标。鉴于此,文章将对高精度磁法勘探的基本工作原理进行阐述,且以某地的一铅锌矿区的矿体测定作为实例,对其运用高精度磁法勘探矿体,以此来说明高精度磁法勘探方法在矿产勘探中的具体运用效果。
[关键词]矿产勘探 高精度磁法 原理
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-260-2
0引言
近些年来,伴随着找矿工作的日益推进与发展,一些比较容易发现、察觉且辨别的矿产已基本上被找出来,而现今对一些比较难发现且辨别难度较大的矿产,进行预测与勘探,是目前我国找矿工作中的一个焦点。采取一些切实可行的手段构建找矿标志,是开展深部隐伏矿找矿预测工作的重点所在。其中,高精度磁法勘探,就是当前一种较好的找矿预测方法,从一个角度而言,高精度磁法勘探能够对隐伏的控矿构造进行圈定,继而对其成矿区带加以明确,从另一个角度而言,其能够经由对强磁性与弱磁性地质体边界的准确圈定,继而对隐伏强磁性矿体与弱磁性矿体加以圈定[1]。在我国,采取该方法对一些矿产进行勘探,获得了比较好的成果。
1高精度磁法勘探的基本工作原理
高精度磁法勘探的基本工作原理为:通过质子旋进磁力仪(其中包含了一种带有氢原子的液体),在极化场的影响之下发生旋进效应,对磁场加以测定,使极化直流电流经由一(其环绕在液体试样之上)线圈,将形成一百高斯的辅助磁通密度[2]。在这种情况之下,在极化作用下质子的净磁化强度被提升到一定的高度,且和比较高的磁通密度之间形成热平衡。若这一辅助磁通中止,那么极化的质子就会出现旋进,继而重新排列且恢复到正常磁通密度状态之下。从以下公式可见,质子旋进频率(f0)和磁通密度(B)之间有一定的关联性,即:
f0=(γp/2π)Bγp/2π=42.5763751MHz/T
在测定质子旋进的过程中,应当依据一定的顺序展开,就是最初有一个初始的极化,然后测定其频率,之后反复开展探测工作。
2高精度磁法勘探的运用
首先,应当选取基点,其中异常起算点(或者整个测区的零点)为总的基点。如果工区面积比较广,必须设置分基点,那么可将各个分基点和总基点连成一个网络。其中,对于总基点的选择,应当处于正常的磁场中,且其垂直与水平梯度的改变比较小,其具体要求有在高差0.5米、半径2米的范畴之内,其磁场的改变不可高于设计总均方差值的百分之五十。而分基点的选择,应当选在平稳的磁场当中,且距离驻地不远,从而便于实际使用。
其次,观测日变及其曲线。通常情况下,每隔20秒进行一次日变观测的采样,且做好记录工作。在观测的过程中,应当避免磁力仪受到破坏,可将其置于可防晒、防水的袋子中,且安排一名专业的人员来进行这项工作[3]。
再次,观测基点与测点。在每天开始工作之前,对观测设备的时间进行校准,其中将GPS内的时间作为标准,由于在校正日变的过程中,是依据时钟来实现各个系统同步的,因而时间校准的级别较高,需达到秒级。在观测全部闭合观测单位时,一般其开始与结束都在校正点上。
最后,评断矿体磁性异常的手段。经由磁异常平面等值线的形态,来展现地下磁性体的形态。假使正异常两边存在负磁异常,那么可判定其属于一种有限下延的磁性体;假使仅有正异常,但是不存在显著性的负异常,那么说明其磁性体有比较大的下延。
3实际案例分析
3.1矿化特点
本次研究的是位于青海某地的一个铅锌矿点,该矿点所在地具体在大理岩和岩体相接触的位置,其中有两处铅锌矿化露头;并且,在矿区东部的延伸线上,大约和矿区相距三百米的位置,有一座铅锌矿正处于开采状态。
其中,一处露头的铅锌矿是由于民众开采浅坑所发现的,该坑的宽度为两米左右,其颜色表现为褐红色,有比较显著性的褐铁矿化。在该坑周围的矿石当中,能够发现呈“团块状”的锌矿,在其中还带有方铅矿,但是量并不多,矿石内的黄铁矿较发育,且表现为“星点”或者是“细脉”状。利用矿石元素分析仪对该区内的矿石成分进行检测,结果发现锌的含量在0.33~0.77%之间,而铅的含量在0.13~1.78%之间。
另一处露头的铅锌矿是最新发现的,在其中能够发现闪锌矿,且呈现“团状”,但没有发现显著性的方铅矿。利用矿石元素分析仪对该区内的矿石成分进行检测,结果发现锌的含量在2.33~12.5%之间,而铅的含量在0~0.05%之间。
当前已经了解的矿和上述两个露头的地质背景基本一致,那么其成矿特点是一样的;已知矿的矿体在角岩与大理岩之间,且表现为“豆状”。该矿区内的矿物分为两大类,即金属类与非金属类,其中前者包含黄铁矿、闪锌矿以及方铅矿等,而后者包含阳起石、萤石等。采取KT-6磁化率仪,对矿石的简易磁测参数进行测定,即所得结果为0.63~266(×10-2)SI,其中,锌矿与铅矿的品味,和矿石的磁化率值成正比关系。另外经测定发现,该区周围大理岩、角岩的参数分别是0.1~0.13(×10-2)SI、0.13~0.18(×10-2)SI,将上述所得数据作为高精度磁法测定的一个参考依据。
3.2高精度磁法的测量与解释
3.2.1合理布置工区
在该区内设置十九条高精度磁法测线,测线的方向为零度,总的测线长度是23.2千米,共有1176个测量点。每一根测线相距的距离是100米,测点和测点之间的距离是20米,为了能够确保定位的精确,经由亚米级差分高度精度GPS来明确测量的具体位置。
3.2.2测量结果的解释
经测量发现该区的磁异常-地质叠合图比较的清晰,具体如图1所示。为了能够更方便叙述,将其分成三个主磁异常地带,即1、2、3,其中1异常带的长宽分别是1800米、80~200米,呈现近环形,在其延长方向上,存在极为显著的磁场强度改变,且表现为“串珠状”;2异常带的长宽分别是800米、80~170米,具备“串珠状”分布的特点;3异常带的长宽分别是800米、240米,其走向为东北方向,其特点表现为异常宽,整体磁场值相对比较高,等值线梯度改变比较大。通过对其叠合图进行观察能够发现,1所在位置是大理岩和岩体的接触带上,在这一带上有两处露头,朝东边延长是一座处于开采状态的铅锌矿。依据实际地质,且联系磁异常的形态,可判定1处异常是由于矿化所导致的,指的是呈现“豆状”分布的矿体。
4结束语
综上所述,高精度磁法勘探是一种不错的矿产资源勘探手段,且已经在该领域中得到了极为广泛的运用。通过本次的研究发现,通过高精度磁法勘探,明确和地表矿化露头相对应的1处异常地带,能够明确肯定其是一条矿化异常,而另外两处磁法测定异常的地带,即2与3,还需要对其进行深入的钻探研究方可确定。这说明在本研究矿区内,高精度磁法勘探方法测定成矿的潜力较为理想。另外,在铅锌矿体的测定上,本次采取高精度磁法勘探获得了比较好的效果,这就意味着高精度磁法勘探可用于对铅锌矿体的勘探上。
参考文献
[1]王海龙,贾三石,张建明等.高精度磁法在齐大山铁矿床勘查中的应用[J].金属矿山,2014,(7):118-121.
[2]沈贵春,都忠卫,张先福等.青海省那陵郭勒河西铁多金属矿地质特征及高精度磁法应用[J].西北地质,2012,45(1):293-297.
[3]徐博伦.高精度磁法在新疆阿克陶县孜洛依北一带铁铜矿勘探中的应用[J].西部探矿工程,2014,26(8):153-155.
[关键词]矿产勘探 高精度磁法 原理
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-260-2
0引言
近些年来,伴随着找矿工作的日益推进与发展,一些比较容易发现、察觉且辨别的矿产已基本上被找出来,而现今对一些比较难发现且辨别难度较大的矿产,进行预测与勘探,是目前我国找矿工作中的一个焦点。采取一些切实可行的手段构建找矿标志,是开展深部隐伏矿找矿预测工作的重点所在。其中,高精度磁法勘探,就是当前一种较好的找矿预测方法,从一个角度而言,高精度磁法勘探能够对隐伏的控矿构造进行圈定,继而对其成矿区带加以明确,从另一个角度而言,其能够经由对强磁性与弱磁性地质体边界的准确圈定,继而对隐伏强磁性矿体与弱磁性矿体加以圈定[1]。在我国,采取该方法对一些矿产进行勘探,获得了比较好的成果。
1高精度磁法勘探的基本工作原理
高精度磁法勘探的基本工作原理为:通过质子旋进磁力仪(其中包含了一种带有氢原子的液体),在极化场的影响之下发生旋进效应,对磁场加以测定,使极化直流电流经由一(其环绕在液体试样之上)线圈,将形成一百高斯的辅助磁通密度[2]。在这种情况之下,在极化作用下质子的净磁化强度被提升到一定的高度,且和比较高的磁通密度之间形成热平衡。若这一辅助磁通中止,那么极化的质子就会出现旋进,继而重新排列且恢复到正常磁通密度状态之下。从以下公式可见,质子旋进频率(f0)和磁通密度(B)之间有一定的关联性,即:
f0=(γp/2π)Bγp/2π=42.5763751MHz/T
在测定质子旋进的过程中,应当依据一定的顺序展开,就是最初有一个初始的极化,然后测定其频率,之后反复开展探测工作。
2高精度磁法勘探的运用
首先,应当选取基点,其中异常起算点(或者整个测区的零点)为总的基点。如果工区面积比较广,必须设置分基点,那么可将各个分基点和总基点连成一个网络。其中,对于总基点的选择,应当处于正常的磁场中,且其垂直与水平梯度的改变比较小,其具体要求有在高差0.5米、半径2米的范畴之内,其磁场的改变不可高于设计总均方差值的百分之五十。而分基点的选择,应当选在平稳的磁场当中,且距离驻地不远,从而便于实际使用。
其次,观测日变及其曲线。通常情况下,每隔20秒进行一次日变观测的采样,且做好记录工作。在观测的过程中,应当避免磁力仪受到破坏,可将其置于可防晒、防水的袋子中,且安排一名专业的人员来进行这项工作[3]。
再次,观测基点与测点。在每天开始工作之前,对观测设备的时间进行校准,其中将GPS内的时间作为标准,由于在校正日变的过程中,是依据时钟来实现各个系统同步的,因而时间校准的级别较高,需达到秒级。在观测全部闭合观测单位时,一般其开始与结束都在校正点上。
最后,评断矿体磁性异常的手段。经由磁异常平面等值线的形态,来展现地下磁性体的形态。假使正异常两边存在负磁异常,那么可判定其属于一种有限下延的磁性体;假使仅有正异常,但是不存在显著性的负异常,那么说明其磁性体有比较大的下延。
3实际案例分析
3.1矿化特点
本次研究的是位于青海某地的一个铅锌矿点,该矿点所在地具体在大理岩和岩体相接触的位置,其中有两处铅锌矿化露头;并且,在矿区东部的延伸线上,大约和矿区相距三百米的位置,有一座铅锌矿正处于开采状态。
其中,一处露头的铅锌矿是由于民众开采浅坑所发现的,该坑的宽度为两米左右,其颜色表现为褐红色,有比较显著性的褐铁矿化。在该坑周围的矿石当中,能够发现呈“团块状”的锌矿,在其中还带有方铅矿,但是量并不多,矿石内的黄铁矿较发育,且表现为“星点”或者是“细脉”状。利用矿石元素分析仪对该区内的矿石成分进行检测,结果发现锌的含量在0.33~0.77%之间,而铅的含量在0.13~1.78%之间。
另一处露头的铅锌矿是最新发现的,在其中能够发现闪锌矿,且呈现“团状”,但没有发现显著性的方铅矿。利用矿石元素分析仪对该区内的矿石成分进行检测,结果发现锌的含量在2.33~12.5%之间,而铅的含量在0~0.05%之间。
当前已经了解的矿和上述两个露头的地质背景基本一致,那么其成矿特点是一样的;已知矿的矿体在角岩与大理岩之间,且表现为“豆状”。该矿区内的矿物分为两大类,即金属类与非金属类,其中前者包含黄铁矿、闪锌矿以及方铅矿等,而后者包含阳起石、萤石等。采取KT-6磁化率仪,对矿石的简易磁测参数进行测定,即所得结果为0.63~266(×10-2)SI,其中,锌矿与铅矿的品味,和矿石的磁化率值成正比关系。另外经测定发现,该区周围大理岩、角岩的参数分别是0.1~0.13(×10-2)SI、0.13~0.18(×10-2)SI,将上述所得数据作为高精度磁法测定的一个参考依据。
3.2高精度磁法的测量与解释
3.2.1合理布置工区
在该区内设置十九条高精度磁法测线,测线的方向为零度,总的测线长度是23.2千米,共有1176个测量点。每一根测线相距的距离是100米,测点和测点之间的距离是20米,为了能够确保定位的精确,经由亚米级差分高度精度GPS来明确测量的具体位置。
3.2.2测量结果的解释
经测量发现该区的磁异常-地质叠合图比较的清晰,具体如图1所示。为了能够更方便叙述,将其分成三个主磁异常地带,即1、2、3,其中1异常带的长宽分别是1800米、80~200米,呈现近环形,在其延长方向上,存在极为显著的磁场强度改变,且表现为“串珠状”;2异常带的长宽分别是800米、80~170米,具备“串珠状”分布的特点;3异常带的长宽分别是800米、240米,其走向为东北方向,其特点表现为异常宽,整体磁场值相对比较高,等值线梯度改变比较大。通过对其叠合图进行观察能够发现,1所在位置是大理岩和岩体的接触带上,在这一带上有两处露头,朝东边延长是一座处于开采状态的铅锌矿。依据实际地质,且联系磁异常的形态,可判定1处异常是由于矿化所导致的,指的是呈现“豆状”分布的矿体。
4结束语
综上所述,高精度磁法勘探是一种不错的矿产资源勘探手段,且已经在该领域中得到了极为广泛的运用。通过本次的研究发现,通过高精度磁法勘探,明确和地表矿化露头相对应的1处异常地带,能够明确肯定其是一条矿化异常,而另外两处磁法测定异常的地带,即2与3,还需要对其进行深入的钻探研究方可确定。这说明在本研究矿区内,高精度磁法勘探方法测定成矿的潜力较为理想。另外,在铅锌矿体的测定上,本次采取高精度磁法勘探获得了比较好的效果,这就意味着高精度磁法勘探可用于对铅锌矿体的勘探上。
参考文献
[1]王海龙,贾三石,张建明等.高精度磁法在齐大山铁矿床勘查中的应用[J].金属矿山,2014,(7):118-121.
[2]沈贵春,都忠卫,张先福等.青海省那陵郭勒河西铁多金属矿地质特征及高精度磁法应用[J].西北地质,2012,45(1):293-297.
[3]徐博伦.高精度磁法在新疆阿克陶县孜洛依北一带铁铜矿勘探中的应用[J].西部探矿工程,2014,26(8):153-155.