论文部分内容阅读
[摘要]在尕林格低缓异常区地面磁异常相对较弱,仅通过剖面反演很难对多层矿体进行分解,二度半人机交互反演在低缓异常区的应用效果也不是很大,而井中三分量磁测是沿井壁垂直向下收集数据的,离磁性体较近,数据可靠性较高,从而可以指导钻进,达到深部找盲矿体的目的。
[关键词]剖面反演 二度半人机交互反演 三分量磁测井 尕林格
[中图分类号] P631.8+13 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-129-3
0引言
青海省尕林格矿区位于青海省格尔木市乌图美仁乡,柴达木西南盆地边缘,目前是青海最大的铁矿。在此矿区前人已做过电法勘探及重力勘探,但工作效果均不佳,由于该矿区主要寻找铁矿,因此磁法勘探是直接而有效的方法,但是由于覆盖层厚达180米-200米,矿体埋深大,造成磁异常低缓、形态简单,对深部盲矿体的空间位置及形态分析造成不利,特别是对多层矿体的分析不到位,而井中三分量是沿井壁垂直向下收集数据的,离矿体较近,反应较强烈,很容易区分矿层深度,因此成为找矿总重要手段。2007年青海有色矿勘院根据前人资料在64线布置ZK6401(坐标x=4108948,y=431031),并在井深500米左右见矿厚达71.3米。接下来我们要解决的问题是控制矿体以及寻找深部盲矿。2009年在Ⅱ矿群进行了1:5000磁法扫面,发现主异常区数值值相对较大,△T在1500nT左右,而二矿区的东部(56线到96线)异常值相对较小、梯度较缓(见图1),△T为100nT左右,为明显的低缓异常区,而ZK6401已经见矿,这就为我们在低缓异常区找矿提供依据。 2010年,对64线做二度半人机交互反演,未发现深部异常,但ZK6402孔经井中三分量测井后,发现深部存在异常,建议进一步钻进,结果在750米以下发现三层铁矿体,达到了良好的找矿效果。
1地质背景
尕林格铁矿区地处塔柴板块南部边缘东昆仑西段祁漫塔格早古生代裂陷活动带中部偏北,其铁多金属矿床处华北板块柴达木地块南缘昆北火山-侵入杂岩带西段祁漫塔格成矿带,北临柴达木盆地,南与昆中花岗-变质杂岩带相接,属祁漫塔格加里东弧后裂陷带,元古代地层呈裂解残块出露于祁漫塔格中部。在早古生代由于受南部昆仑洋壳俯冲的影响,在元古代结晶基底上发生强烈的拉伸作用,构成一个被夹持于柴达木古陆和昆中微陆块之间的裂陷槽,致使东昆仑北坡地区呈高弧隆起,并在祁漫塔格地区形成弧后裂陷带,发生海侵,并有较大规模的火山喷发活动,形成了奥陶纪的海相碎屑岩、中基性火山岩夹碳酸盐岩含矿建造,成矿作用所特有的规律是:铁矿在前,铜矿次之,铅锌最后。
2磁性参数
从表1看出,致密块状磁铁矿具强磁性,稀疏侵染状磁铁矿、磁铁矿化黄铁矿次之,而且这种矿化岩石只分布在矿体的上下盘或其周围,而其它岩性无此矿化的岩石均显示弱磁或无磁性。因此,本区用磁法找磁铁矿的方法十分有效。
Ⅱ矿群工作概况
Ⅱ矿群共有钻孔45个,合计进尺20175.83米,其中见矿35个,未见矿10个,探明和控制矿体共19条。Ⅱ矿群布置基线1条,勘探线30条,其中地质剖面图15条,进行1:5000磁测扫面,网度20米×40米,基本达到详查程度。Ⅱ矿群工作程度图详情见图1。
Ⅱ矿群ΔT异常形态较为规则,呈似纺锤状。异常范围较大,长轴走向为北西西向,长约1700米左右,宽约800米,异常幅值约1500nT。等值线北密南疏,北侧有负异常伴生(如图1)。根据磁异常特征推测,磁性体呈板状,在异常中心处磁性体宽度较大,沿走向向东逐渐变窄直至尖灭,同时产状较陡,倾向南,沿倾向有一定延深,但沿走向变化较大。另外,从32到48线ΔT异常强度由500nT降至200nT,等值线较密集,梯度较大;从56线至96线ΔT异常值变化不大,等值线稀疏且南北基本对称,属于低缓异常区,推测可能是因为磁性体向东倾伏,埋深加大所致。在2007年,钻孔ZK6401在140nT的低缓异常带内钻遇71.30米(473.00m-544.30m)块状磁铁矿,这为在Ⅱ矿群东部低缓异常带寻找深部盲矿提供了线索和思路。
对64线做剖面反演
由于2007年64线1:10000磁法扫面数据的剖面反演效果不及2009年,故我们利用2009年尕林格1:5000磁法扫面数据来对64线进行剖面反演。从图2中可以看出,曲线有三个峰值,第一和第二个峰值梯度较大,异常范围较小,推测由干扰源引起。第三个峰值即主异常区在156号点(坐标:x=4108908,y=431019),其异常值在140nT左右,从曲线形态来看,曲线南陡北缓,推测矿体南倾。该曲线首先经过5点圆滑后,再经过MAGS 2.0 软件中的经验切线法算得磁性体埋深大概在552.3米左右。而2007年的钻孔ZK6401(坐标x=4108948,y=431031)是布在主异常区的最高值(x=4108908,y=431019)点北侧41.48米处,且穿过覆盖层和大约250m厚的花岗闪长岩后钻遇71.30米(473.00m-544.30m)的块状磁铁矿。可以证明2007年的钻孔ZK6401所遇磁铁矿符合2009年对64线进行的剖面反演结论。
对64线做二度半反演
为了进一步研究64线的剩余异常,我们利用2009年1:5000磁法扫面数据对64线的主异常区做了2.5D反演。结合64线地质剖面图对已经控制的铁矿体及围岩做了磁异常正演计算,结果见图3,表2为64线正演所取参数。从图3可以看出64线磁异常形态较简单,钻孔所钻遇的Fe1即可拟合观测值。
不管是剖面反演方法还是二度半反演方法都只有当地下磁性体单一时才较为精确,因为它是把地下多层磁性体看成一个整体,采用一定方法对其埋深进行计算。故很难对多层矿体进行分解及控制。
3分量曲线分析 为了达到控制矿头和矿尾以及进一步寻找盲矿的目的,我们项目部决定在ZK6401孔南面布置ZK6402(坐标:x=4108924,y=431024),由于矿体南倾,所以在近六百米处才见磁铁矿,但厚度远远小于ZK6401孔,穿过矿层后,物探组对ZK6402孔进行井中三分量磁测,三分量磁测结果图如图4。
图4中,从450米到490米处,ΔZ曲线呈负开口,ΔH'曲线呈正开口,矢量也在480米处收敛,说明下部有磁性体富集,结果钻进30米左右,在520米到545米处钻遇一层磁铁矿,该段曲线ΔZ、ΔH'都呈锯齿状且正负相伴,矢量也发散在井壁周围。由于受矿层影响,曲线形态发生畸变,但是从420米到590米曲线形态还是可以区分出来,ΔZ呈反S形态、ΔH'呈反S 形态,推测盲矿体还在钻孔的北、北东、北西侧,ZK6401所见矿体可以证明此结论。底部ΔH'值高达4000nT,ΔZ底部值也在1300nT以上,由于见矿区域值太高,底部异常基本被压制,但从图中还是可以清晰看出ΔZ曲线底部成负开口形态,ΔH'底部也存在异常呈正开口现象,矢量也收敛,认为底部还有磁性体存在,所以建议加深,结果在750米以下陆续见了三层磁铁矿(如图5),达到了找矿的目的。
4结论
(1)在尕林格低缓异常区地面磁异常是地下磁性体的综合反应,剖面反演很难对多层矿体进行分解,2.5D反演在低缓异常区实测磁异常和正演磁异常曲线也基本重合,没有剩余磁异常,而井中三分量磁测则可以根据曲线形态有效的在低缓异常区指导深部钻进,从而寻找深部盲矿。
(2)剖面反演和2.5D反演受矿体埋深和品位的影响很大,所以剖面反演和2.5D反演曲线和实际曲线即使基本重合,下面也有存在磁性体的可能。
(3)三分量磁测是沿井壁向下收集数据,影响因素较少,数据的可靠性较高,从而有效的指导钻进。
(4)井中三分量磁测可以根据曲线形态对见矿区域和非见矿区域进行区分,也可以对井旁盲矿进行分解。
参考文献
[1]陈世顺.青海省东昆仑西段尕林格铁多金属矿床特征及成因.矿产与地质2009.23(6):542~546.
[2]青海有色地质矿产局地质矿产勘查院.2009年尕林格物探工作报告.
[3]青海有色地质矿产局地质矿产勘查院.2010年青藏专项设计书.
[4]青海有色地质矿产局地质矿产勘查院.2009年尕林格物探工作报告.
[5]国家地质总局书刊编辑室编辑.井中三分量磁测经验汇编,地质出版社,1977年.
[6]成都地质学院物探系.磁法勘探,地质出版社,1976年.
[7]内蒙古地质局科技情报室.地下物探经验汇编,地质出版社,1976年.
[8]国家地质总局书刊编辑室.地面磁测工作规范,地质出版社,1978年.
[9]内蒙物探八分队.井中磁测实例四则,物化探科技消息,1977年第五期.
[关键词]剖面反演 二度半人机交互反演 三分量磁测井 尕林格
[中图分类号] P631.8+13 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-129-3
0引言
青海省尕林格矿区位于青海省格尔木市乌图美仁乡,柴达木西南盆地边缘,目前是青海最大的铁矿。在此矿区前人已做过电法勘探及重力勘探,但工作效果均不佳,由于该矿区主要寻找铁矿,因此磁法勘探是直接而有效的方法,但是由于覆盖层厚达180米-200米,矿体埋深大,造成磁异常低缓、形态简单,对深部盲矿体的空间位置及形态分析造成不利,特别是对多层矿体的分析不到位,而井中三分量是沿井壁垂直向下收集数据的,离矿体较近,反应较强烈,很容易区分矿层深度,因此成为找矿总重要手段。2007年青海有色矿勘院根据前人资料在64线布置ZK6401(坐标x=4108948,y=431031),并在井深500米左右见矿厚达71.3米。接下来我们要解决的问题是控制矿体以及寻找深部盲矿。2009年在Ⅱ矿群进行了1:5000磁法扫面,发现主异常区数值值相对较大,△T在1500nT左右,而二矿区的东部(56线到96线)异常值相对较小、梯度较缓(见图1),△T为100nT左右,为明显的低缓异常区,而ZK6401已经见矿,这就为我们在低缓异常区找矿提供依据。 2010年,对64线做二度半人机交互反演,未发现深部异常,但ZK6402孔经井中三分量测井后,发现深部存在异常,建议进一步钻进,结果在750米以下发现三层铁矿体,达到了良好的找矿效果。
1地质背景
尕林格铁矿区地处塔柴板块南部边缘东昆仑西段祁漫塔格早古生代裂陷活动带中部偏北,其铁多金属矿床处华北板块柴达木地块南缘昆北火山-侵入杂岩带西段祁漫塔格成矿带,北临柴达木盆地,南与昆中花岗-变质杂岩带相接,属祁漫塔格加里东弧后裂陷带,元古代地层呈裂解残块出露于祁漫塔格中部。在早古生代由于受南部昆仑洋壳俯冲的影响,在元古代结晶基底上发生强烈的拉伸作用,构成一个被夹持于柴达木古陆和昆中微陆块之间的裂陷槽,致使东昆仑北坡地区呈高弧隆起,并在祁漫塔格地区形成弧后裂陷带,发生海侵,并有较大规模的火山喷发活动,形成了奥陶纪的海相碎屑岩、中基性火山岩夹碳酸盐岩含矿建造,成矿作用所特有的规律是:铁矿在前,铜矿次之,铅锌最后。
2磁性参数
从表1看出,致密块状磁铁矿具强磁性,稀疏侵染状磁铁矿、磁铁矿化黄铁矿次之,而且这种矿化岩石只分布在矿体的上下盘或其周围,而其它岩性无此矿化的岩石均显示弱磁或无磁性。因此,本区用磁法找磁铁矿的方法十分有效。
Ⅱ矿群工作概况
Ⅱ矿群共有钻孔45个,合计进尺20175.83米,其中见矿35个,未见矿10个,探明和控制矿体共19条。Ⅱ矿群布置基线1条,勘探线30条,其中地质剖面图15条,进行1:5000磁测扫面,网度20米×40米,基本达到详查程度。Ⅱ矿群工作程度图详情见图1。
Ⅱ矿群ΔT异常形态较为规则,呈似纺锤状。异常范围较大,长轴走向为北西西向,长约1700米左右,宽约800米,异常幅值约1500nT。等值线北密南疏,北侧有负异常伴生(如图1)。根据磁异常特征推测,磁性体呈板状,在异常中心处磁性体宽度较大,沿走向向东逐渐变窄直至尖灭,同时产状较陡,倾向南,沿倾向有一定延深,但沿走向变化较大。另外,从32到48线ΔT异常强度由500nT降至200nT,等值线较密集,梯度较大;从56线至96线ΔT异常值变化不大,等值线稀疏且南北基本对称,属于低缓异常区,推测可能是因为磁性体向东倾伏,埋深加大所致。在2007年,钻孔ZK6401在140nT的低缓异常带内钻遇71.30米(473.00m-544.30m)块状磁铁矿,这为在Ⅱ矿群东部低缓异常带寻找深部盲矿提供了线索和思路。
对64线做剖面反演
由于2007年64线1:10000磁法扫面数据的剖面反演效果不及2009年,故我们利用2009年尕林格1:5000磁法扫面数据来对64线进行剖面反演。从图2中可以看出,曲线有三个峰值,第一和第二个峰值梯度较大,异常范围较小,推测由干扰源引起。第三个峰值即主异常区在156号点(坐标:x=4108908,y=431019),其异常值在140nT左右,从曲线形态来看,曲线南陡北缓,推测矿体南倾。该曲线首先经过5点圆滑后,再经过MAGS 2.0 软件中的经验切线法算得磁性体埋深大概在552.3米左右。而2007年的钻孔ZK6401(坐标x=4108948,y=431031)是布在主异常区的最高值(x=4108908,y=431019)点北侧41.48米处,且穿过覆盖层和大约250m厚的花岗闪长岩后钻遇71.30米(473.00m-544.30m)的块状磁铁矿。可以证明2007年的钻孔ZK6401所遇磁铁矿符合2009年对64线进行的剖面反演结论。
对64线做二度半反演
为了进一步研究64线的剩余异常,我们利用2009年1:5000磁法扫面数据对64线的主异常区做了2.5D反演。结合64线地质剖面图对已经控制的铁矿体及围岩做了磁异常正演计算,结果见图3,表2为64线正演所取参数。从图3可以看出64线磁异常形态较简单,钻孔所钻遇的Fe1即可拟合观测值。
不管是剖面反演方法还是二度半反演方法都只有当地下磁性体单一时才较为精确,因为它是把地下多层磁性体看成一个整体,采用一定方法对其埋深进行计算。故很难对多层矿体进行分解及控制。
3分量曲线分析 为了达到控制矿头和矿尾以及进一步寻找盲矿的目的,我们项目部决定在ZK6401孔南面布置ZK6402(坐标:x=4108924,y=431024),由于矿体南倾,所以在近六百米处才见磁铁矿,但厚度远远小于ZK6401孔,穿过矿层后,物探组对ZK6402孔进行井中三分量磁测,三分量磁测结果图如图4。
图4中,从450米到490米处,ΔZ曲线呈负开口,ΔH'曲线呈正开口,矢量也在480米处收敛,说明下部有磁性体富集,结果钻进30米左右,在520米到545米处钻遇一层磁铁矿,该段曲线ΔZ、ΔH'都呈锯齿状且正负相伴,矢量也发散在井壁周围。由于受矿层影响,曲线形态发生畸变,但是从420米到590米曲线形态还是可以区分出来,ΔZ呈反S形态、ΔH'呈反S 形态,推测盲矿体还在钻孔的北、北东、北西侧,ZK6401所见矿体可以证明此结论。底部ΔH'值高达4000nT,ΔZ底部值也在1300nT以上,由于见矿区域值太高,底部异常基本被压制,但从图中还是可以清晰看出ΔZ曲线底部成负开口形态,ΔH'底部也存在异常呈正开口现象,矢量也收敛,认为底部还有磁性体存在,所以建议加深,结果在750米以下陆续见了三层磁铁矿(如图5),达到了找矿的目的。
4结论
(1)在尕林格低缓异常区地面磁异常是地下磁性体的综合反应,剖面反演很难对多层矿体进行分解,2.5D反演在低缓异常区实测磁异常和正演磁异常曲线也基本重合,没有剩余磁异常,而井中三分量磁测则可以根据曲线形态有效的在低缓异常区指导深部钻进,从而寻找深部盲矿。
(2)剖面反演和2.5D反演受矿体埋深和品位的影响很大,所以剖面反演和2.5D反演曲线和实际曲线即使基本重合,下面也有存在磁性体的可能。
(3)三分量磁测是沿井壁向下收集数据,影响因素较少,数据的可靠性较高,从而有效的指导钻进。
(4)井中三分量磁测可以根据曲线形态对见矿区域和非见矿区域进行区分,也可以对井旁盲矿进行分解。
参考文献
[1]陈世顺.青海省东昆仑西段尕林格铁多金属矿床特征及成因.矿产与地质2009.23(6):542~546.
[2]青海有色地质矿产局地质矿产勘查院.2009年尕林格物探工作报告.
[3]青海有色地质矿产局地质矿产勘查院.2010年青藏专项设计书.
[4]青海有色地质矿产局地质矿产勘查院.2009年尕林格物探工作报告.
[5]国家地质总局书刊编辑室编辑.井中三分量磁测经验汇编,地质出版社,1977年.
[6]成都地质学院物探系.磁法勘探,地质出版社,1976年.
[7]内蒙古地质局科技情报室.地下物探经验汇编,地质出版社,1976年.
[8]国家地质总局书刊编辑室.地面磁测工作规范,地质出版社,1978年.
[9]内蒙物探八分队.井中磁测实例四则,物化探科技消息,1977年第五期.