鄧 波,邱 杰,趙順林
(四川省地礦局四〇三地質(zhì)隊,四川 峨眉 614200)
四川省米易縣白馬釩鈦磁鐵礦區(qū)田家村-青杠坪礦段延伸詳查項目屬四川省2010年度攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦整裝勘查省地勘基金項目之一。根據(jù)康滇地軸成礦帶(四川部分)鐵礦區(qū)帶劃分,礦區(qū)位于揚子準(zhǔn)地臺西緣元古宙華力西期、印支期釩鈦磁鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦成礦區(qū)(Ⅲ級成礦區(qū)帶),冕寧—攀技花華力西期釩鈦磁鐵礦Ⅳ級成礦區(qū)帶,米易新街—攀枝花紅格釩鈦磁鐵礦靶區(qū)。該靶區(qū)成礦地質(zhì)條件良好,礦化顯示較好,物、化、遙資料均說明該區(qū)成礦有利,具有較好的找礦遠(yuǎn)景和資源潛力,為B 類找礦靶區(qū)。
表1 巖芯磁化率(κ)與TFe、TiO2、V2O5含量的關(guān)系數(shù)表
為了分析鉆孔巖芯磁化率與釩鈦磁鐵礦含量的關(guān)系,選擇了ZK40-3 鉆孔作為試驗孔,該孔孔深786.14m,進行全孔采樣,樣品數(shù)量為358 件,化學(xué)分析成果數(shù)據(jù)完整,利于分析研究。
在對該孔進行磁化率測量時,使用儀器為SM-30 磁化率儀。該儀器單位為10-3SI,靈敏度高(靈敏度為1×10-7SI units),最大測量值1 000×10-3SI,可用來測量磁化率較低的巖石。本次巖芯磁化率測量點距為1m,進行全孔測量,共測得750個數(shù)據(jù),測量數(shù)據(jù)手工記錄后錄入電子表格中。測量時全孔抽選20個點,采用同點位不同人不同時進行重復(fù)測量,經(jīng)計算其相對誤差為4.3%。
巖芯化學(xué)分析是按樣品編號逐一進行分析,而磁化率值測量,依據(jù)孔深并按每1m 進行一次測量,從而獲得某深度點處的磁化率。為了分析對比,以ZK40-3 鉆孔采樣登記表的樣品編號為基本計量單元,并結(jié)合樣品長度以及樣品的起始位置,挑選出與各樣品相對應(yīng)的磁化率值。通過整理共篩選出358 件樣品,其磁化率與釩鈦磁鐵礦含量一一對應(yīng),且樣品分布范圍貫穿全孔。從整理出的磁化率與化學(xué)分析成果可以明顯看出,巖礦石的磁化率越高,其對應(yīng)的釩鈦磁鐵礦含量也越高,它們之間呈正相關(guān)關(guān)系。對整理出的磁化率和化學(xué)分析成果進行相關(guān)性分析,其結(jié)果如表1 所示。
從表1可以看出,巖芯磁化率與釩鈦磁鐵礦含量相關(guān)性較好,其與TFe含量相關(guān)性最好,相關(guān)系數(shù)可達0.87,與V2O5含量相關(guān)性次之,相關(guān)系數(shù)為0.83,與TiO2相關(guān)性最差,相關(guān)系數(shù)為0.72。另外,巖芯中TFe、TiO2、V2O5之間的相關(guān)性也較好,其中TFe 與V2O5的相關(guān)系數(shù)高達0.94,接近完全相關(guān)。
根據(jù)鉆孔巖芯磁化率(κ)與TFe、TiO2、V2O5含量的相關(guān)性,對其進行回歸分析,作出磁化率與各礦體含量的散點圖及擬合曲線圖(圖1~ 圖3),求出相應(yīng)的回歸方程。
磁化率(κ)與TFe的回歸方程為:
磁化率(κ)與TiO2的回歸方程為:
磁化率(κ)與V2O5的回歸方程為:
圖1 磁化率與TFe含量的散點圖及擬合曲線
圖2 磁化率與TiO2含量的散點圖及擬合曲線
圖3 磁化率與V2O5含量的散點圖及擬合曲線
由圖1~ 圖3可以看出,磁化率與TFe、TiO2、V2O5含量的回歸曲線均為線性擬合曲線,其回歸方程均為一元線性方程,所有數(shù)據(jù)點均分布在擬合曲線附近,說明磁化率與TFe、TiO2、V2O5含量的曲線擬合較好,其曲線擬合方程較可靠,可利用磁化率和①②③式直接求取巖芯的釩鈦磁鐵礦含量。其中圖1 的散點與擬合曲線的距離最近,分布最有規(guī)律,說明擬合曲線最好,精度最高,與之前求出的磁化率與TFe含量的相關(guān)系數(shù)最大相符。
研究劃分目標(biāo)層位時,主要是依據(jù)TFe的含量來劃分的。根據(jù)需要,把TFe 含量大于11%的井段劃分為目標(biāo)層位,小于11%的劃分為非目標(biāo)層位。首先,利用化學(xué)分析成果把TFe 含量大于11%的井段劃分為鉆孔的目標(biāo)層位;其次,利用目標(biāo)層分界線的TFe 含量(11%)和一元線性回歸方程(①式)計算出相應(yīng)的磁化率值,當(dāng)TFe 含量為11%時,對應(yīng)的磁化率為77×10-3SI,將磁化率大于77×10-3SI 的井段劃分為目標(biāo)層位;最后,將由化學(xué)分析成果劃分出的目標(biāo)層位與由磁化率劃分出的目標(biāo)層位對應(yīng)起來,如圖4和圖5。
圖4 ZK40-3 化學(xué)分析與磁化率柱狀圖
圖5 ZK42-3 化學(xué)分析與磁化率柱狀圖
由圖4和圖5可以看出,利用磁化率與TFe建立的一元線性回歸方程劃分出的層位與利用化學(xué)分析成果劃分出的層位比較吻合,說明通過標(biāo)準(zhǔn)鉆孔建立的一元線性回歸方程效果較好,具有實用價值。
通過對標(biāo)準(zhǔn)鉆孔巖芯的化學(xué)分析成果和磁化率進行統(tǒng)計分析,得出了磁化率與釩鈦磁鐵礦高度相關(guān)的結(jié)論,并且分別建立了磁化率與TFe、TiO2、V2O5之間的一元線性回歸方程,通過對回歸方程的應(yīng)用,取得了良好的效果。
磁化率與TFe、TiO2、V2O5之間一元線性回歸方程的建立,為白馬釩鈦磁鐵礦區(qū)某些無法取巖芯的破碎井段,提供了良好的解決方案,并且通過回歸方程的計算,可以快速預(yù)測巖礦體的釩鈦磁鐵礦含量,為采樣布設(shè)提供依據(jù)。
[1]盛驟,謝式千,潘承毅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2]潘和平,馬火林,蔡柏林,等.地球物理測井與井中物探[M].北京:科學(xué)出版社,2009.
[3]張曦.一元線性回歸分析在工程技術(shù)經(jīng)濟領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].建筑經(jīng)濟,2009,6(增刊).