鄧 波 趙順林 李金忠

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四〇三地質(zhì)隊(duì)；2.成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院)

井中三分量磁測(cè)在攀西地區(qū)深部找礦中的應(yīng)用*

鄧 波1,2趙順林1李金忠1

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四〇三地質(zhì)隊(duì)；2.成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院)

井中三分量磁測(cè)是地面磁測(cè)向鉆孔中的發(fā)展與延伸，對(duì)于探尋鉆孔周圍和底部隱伏礦體優(yōu)勢(shì)明顯。結(jié)合實(shí)例，詳細(xì)討論了井中三分量磁測(cè)在深部隱伏磁鐵礦體勘查中的應(yīng)用成果，并總結(jié)了井中三分量磁測(cè)在資料處理過(guò)程中應(yīng)引起重視的問(wèn)題，為提高深部找礦效率提供參考。

井中三分量磁測(cè) 深部找礦 磁異常 隱伏磁鐵礦體

隨著找礦勘探工作的不斷深入，在地表淺部找到大型或超大型金屬礦床的難度日益增大，為了緩解礦產(chǎn)資源危機(jī)，必須進(jìn)行深部找礦[1-3]。地面磁測(cè)是探尋磁鐵礦體最為有效的物探工作方法，但由于測(cè)量?jī)x器位于地面，距離深部隱伏磁鐵礦體較遠(yuǎn)，很難發(fā)現(xiàn)深部隱伏磁鐵礦體。為了縮短測(cè)量?jī)x器與磁鐵礦體間的距離，井中三分量磁測(cè)應(yīng)運(yùn)而生。該方法是將測(cè)量?jī)x器置于鉆孔中，由于距離深部隱伏磁鐵礦體較近，有利于發(fā)現(xiàn)深部隱伏礦體，因而該方法在探尋深部隱伏磁鐵礦體方面得到了廣泛應(yīng)用[4-5]。結(jié)合實(shí)例，就該方法在攀西地區(qū)深部找礦成果進(jìn)行分析，以期為相關(guān)的深部找礦工作提供參考。

1 方法原理

井中三分量磁測(cè)是一種以研究巖(礦)石的磁性特征為物理基礎(chǔ)，探尋鉆孔周圍及底部隱伏礦體的物探方法[5]。不同磁性的巖(礦)石產(chǎn)生不同形態(tài)和強(qiáng)度的磁異常，根據(jù)磁異常的形態(tài)特征，可獲得磁性體的空間分布信息。井中三分量磁測(cè)通過(guò)測(cè)定磁性巖(礦)體在它周圍所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算處理，并按照解釋需要繪制成相應(yīng)的圖形，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的推斷解釋。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 地質(zhì)概況

2.2 應(yīng)用成果

礦區(qū)共施工了4個(gè)鉆孔(ZK004、ZK402、ZK1502、ZK1702)，對(duì)各鉆孔進(jìn)行了井中三分量磁測(cè)工作，都發(fā)現(xiàn)了明顯磁異常。根據(jù)磁異常垂直分量和水平分量異常曲線形態(tài)特征，采用定性解釋與半定量解釋相結(jié)合的方法，推測(cè)部分異常是由井壁礦體引起，部分異常是由井旁盲礦體引起。ZK004鉆孔深1 153.8 m，該鉆孔井中三分量磁測(cè)異常見(jiàn)圖1。

圖1 ZK004鉆孔井中三分量磁測(cè)異常

由圖1可知：在630～990 m井段發(fā)現(xiàn)明顯磁異常，磁異常強(qiáng)度較大，垂直分量和水平分量磁異常絕對(duì)值達(dá)5 000 nT，異常梯度較大，曲線呈鋸齒狀波動(dòng)，明顯指示出該異常是由鉆探揭露磁鐵礦體引起；在1 035～1120 m井段發(fā)現(xiàn)一明顯磁異常，該異常曲線較圓滑，異常強(qiáng)度較高，△Z異常值為 -1 000～5 000 nT，異常曲線形態(tài)較清晰，為“雙S”形特征；△H′異常值為2 000～10 000 nT，為正異常，異常曲線形態(tài)較清晰，為反“C”形特征，結(jié)合鉆孔巖芯資料分析認(rèn)為，該異常是由井旁盲礦體引起。根據(jù)ΔT′矢量圖特征，勾繪出盲礦體空間磁場(chǎng)分布形態(tài)，推測(cè)盲礦體位于鉆孔的南、南東、南西側(cè)，NE傾向。結(jié)合地質(zhì)資料，推測(cè)盲礦體位于鉆孔的南西側(cè)，鉆孔剛好打在盲礦體沿傾向的一端。利用異常特征點(diǎn)法計(jì)算得盲礦體近井端埋深約1 060 m，近井端距離鉆孔約20 m。

ZK402鉆孔深1 121.11 m，該鉆孔井中三分量磁測(cè)異常見(jiàn)圖2。

圖2 ZK402鉆孔井中三分量磁測(cè)異常

由圖2可知：在605～910 m和970～1 100 m井段分別發(fā)現(xiàn)2個(gè)磁異常，該2段磁異常強(qiáng)度較大，以負(fù)值為主，極大值達(dá)5 000 nT；形態(tài)相似，垂直分量和水平分量異常曲線圓滑、形態(tài)規(guī)整，△Z異常曲線均表現(xiàn)為“S”形特征，△H異常曲線均表現(xiàn)為“C”形特征。從ΔT′矢量圖來(lái)看，該2段磁異常ΔT′矢量線收斂和發(fā)散規(guī)律一致，均表現(xiàn)為收斂矢量與發(fā)散矢量的方向相同，即收斂矢量的正向交匯方向與發(fā)散矢量的反向交匯方向相反(鉆孔未見(jiàn)礦)，說(shuō)明該鉆孔打在礦體沿走向端部的一側(cè)，結(jié)合地質(zhì)資料綜合分析，推測(cè)盲礦體位于鉆孔北西側(cè)。利用異常特征點(diǎn)法進(jìn)行半定量計(jì)算得出， CXT-2頂板埋深約607 m，距鉆孔約87 m；CXT-3頂板埋深約970 m，距鉆孔約43 m。

ZK1502鉆孔深474.83 m，該鉆孔井中三分量磁測(cè)異常見(jiàn)圖3。

圖3 ZK1502鉆孔井中三分量磁測(cè)異常

由圖3可知：在300～350 m井段發(fā)現(xiàn)1個(gè)磁異常，該異常強(qiáng)度不大，△Z異常值約-2 000 nT，△H′異常值約500 nT，但異常曲線較圓滑，形態(tài)較規(guī)整，局部異常顯示明顯，△Z異常曲線表現(xiàn)為“C”形特征，△H′異常曲線表現(xiàn)為“反S”形特征。從ΔT′矢量圖來(lái)看，該段磁異常收斂矢量與發(fā)散矢量的方向相反，即收斂矢量的正向交匯方向與發(fā)散矢量的反向交匯方向一致，說(shuō)明該鉆孔打在礦體傾向的旁側(cè)，結(jié)合鉆孔巖芯資料分析認(rèn)為，該異常是由井旁盲礦體引起。根據(jù)ΔT′矢量圖特征，勾繪出盲礦體空間磁場(chǎng)分布形態(tài)，推測(cè)盲礦體位于鉆孔的北、北東、北西側(cè)，傾向SW。結(jié)合地質(zhì)資料，推測(cè)盲礦體位于鉆孔的北東側(cè)，鉆孔剛好打在盲礦體沿傾向的一端。利用異常特征點(diǎn)法進(jìn)行半定量計(jì)算得出，盲礦體近井端埋深約338 m，距鉆孔約40 m。

ZK1702鉆孔深415.58 m，該鉆孔井中三分量磁測(cè)異常見(jiàn)圖4。

圖4 ZK1702鉆孔井中三分量磁測(cè)異常

由圖4可知：在135～275 m井段發(fā)現(xiàn)1個(gè)磁異常，該異常強(qiáng)度不大，△Z異常值約-2 500 nT，△H′異常為正負(fù)伴生，正值約1 000 nT，負(fù)值約-1 000 nT，異常曲線較圓滑，形態(tài)較規(guī)整，局部異常顯示明顯，△Z異常曲線表現(xiàn)為“C”形特征，△H′異常曲線表現(xiàn)為“反S”形特征。從ΔT′矢量圖來(lái)看，該段磁異常收斂矢量與發(fā)散矢量的方向相反，即收斂矢量的正向交匯方向與發(fā)散矢量的反向交匯方向一致，說(shuō)明該鉆孔打在礦體傾向的旁側(cè)，結(jié)合鉆孔巖芯資料分析認(rèn)為，該異常是由井旁盲礦體引起。根據(jù)ΔT′矢量圖特征，勾繪出盲礦體的空間磁場(chǎng)分布形態(tài)，推測(cè)盲礦體位于鉆孔的北、北東、北西側(cè)，傾向SW。結(jié)合地質(zhì)資料，推測(cè)盲礦體位于鉆孔的北東側(cè)，鉆孔剛好打在盲礦體沿傾向的一端。利用異常特征點(diǎn)法進(jìn)行半定量計(jì)算得出，盲礦體近井端埋深約237 m，距鉆孔約50 m。

3 討 論

(1)選擇正確的正常場(chǎng)。在對(duì)井中三分量磁測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理成圖時(shí)，正常場(chǎng)選擇不合理，無(wú)法清晰反映出異常的存在，特別是一些低緩異常；另外，在對(duì)資料進(jìn)行推斷解釋時(shí)，依賴于異常曲線形態(tài)特征和矢量圖發(fā)散與收斂規(guī)律，因此，若正常場(chǎng)選擇不合理，異常形態(tài)與ΔT′矢量圖發(fā)生變化，易導(dǎo)致推斷解釋結(jié)論與實(shí)際情況的誤差較大甚至錯(cuò)誤。

(2)異常曲線圖應(yīng)以適當(dāng)?shù)谋壤@示。當(dāng)鉆孔中存在磁鐵礦體時(shí)，在見(jiàn)礦位置磁異常強(qiáng)度較大。為了在同等大小的圖中完整顯示磁異常曲線，通常減小磁異常數(shù)值比例，如此容易使得井旁(底)盲礦體引起的弱磁異常顯示不明顯，特別當(dāng)井底存在盲礦體時(shí)，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速判斷以確定鉆孔是否需要繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí)，如果現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)井底盲礦體引起的弱磁異常，會(huì)造成無(wú)法補(bǔ)救的后果。

(3)在推斷井旁盲礦體的空間分布情況時(shí)，應(yīng)勾繪出盲礦體磁力線的空間分布形態(tài)。一般情況下，可根據(jù)磁異常的垂直分量和水平分量的曲線形態(tài)大致判斷盲礦體空間位置分布情況，如“S”形、反“S”形、“C”形、反“C”形等，但有時(shí)磁異常曲線的形態(tài)特征并不明顯，且比較抽象，根據(jù)該類形態(tài)特征推測(cè)出的盲礦體空間位置分布形態(tài)與實(shí)際情況誤差較大甚至與事實(shí)相悖，因此，只有勾繪出推測(cè)盲礦體磁力線的空間分布形態(tài)，才能得到可靠的分析結(jié)論。

[1] 騰吉文，劉建明，劉 財(cái)，等.第二深度空間金屬礦產(chǎn)探查與東北戰(zhàn)略后備基地的建立和可持續(xù)發(fā)展[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：地球科學(xué)版，2007,37(4)：633-651.

[2] 騰吉文.強(qiáng)化開(kāi)展地殼內(nèi)部第二深度空間金屬礦產(chǎn)資源地球物理找礦、勘探和開(kāi)發(fā)[J].地質(zhì)通報(bào)，2006,25(7)：767-771.

[3] 周 平，陳勝禮，朱麗麗.幾種金屬礦地下物探方法評(píng)述[J]．地質(zhì)通報(bào)，2009，28(2)：224-231．

[4] 張麗霞.井中磁測(cè)技術(shù)發(fā)展評(píng)述[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2007(4)：375-380.

[5] 孫秀國(guó).井中三分量磁測(cè)在尋找磁鐵礦床中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2015(4)：96-97.

*四川省地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目(編號(hào)：川國(guó)土資函[2011] 1272號(hào))。

2015-08-13)

鄧 波(1985—)，男，工程師，碩士研究生，614200 四川省峨眉山市興隆街1號(hào)。