铁矿深部找矿综合地质地球物理的分析

2016-04-14姚栋向永

地球 2016年12期

关键词：磁法铁矿重力

■姚栋向永

（山东金岭矿业股份有限公司山东淄博255081）

铁矿深部找矿综合地质地球物理的分析

■姚栋向永

（山东金岭矿业股份有限公司山东淄博255081）

本文从铁矿深部找矿问题分析入手，明确了应用综合地质地球物理勘测方法的必要性，之后结合实例，分析了综合地质地球物理方法在铁矿深部找矿中应用的作用及具体方法，实例分析表明，采用综合地质地球物理方法进行铁矿深部找矿效果良好。

铁矿深部找矿地质综合地球物理

资源问题是关系到人类社会发展的关键问题，我国铁矿资源日益紧缺，铁矿深部找矿则能够缓解铁矿资源紧张的形势。但需要注意的是，在铁矿深部找矿的过程中，存在着诸多问题，常规找矿方法难以达到良好的效果，而综合地质地球物理方法的应用能够优选深部找矿靶区，直接寻找深部隐伏盲矿体。基于以上，本文简要分析了铁矿深部找矿综合地质地球物理的相关问题。

1 铁矿深部找矿问题分析

铁矿深部找矿并不是简单的勘探深度叠加，随着找矿目标体深度的增加，地下地质环境、构造特点等都变得十分复杂，需要借助间接资料进行预测，采用传统方法进行勘察已经难以满足要求。且在铁矿深部找矿中，经常有着磁异常多解性的问题，在一个地区引起磁异常的地质体往往种类众多，且随着深度的增加磁性地质体在地表引起的异常十分微弱，地表磁异常识别十分困难，各类磁法数据处理手段找矿难度越来越大[1]。此外，铁矿深部找矿有着个案性和实例性强的特点，需要结合找矿实践不断对成矿特征认识进行修正。铁矿深部找矿是一个多学科交叉综合的项目，涉及到铁矿、勘查及地质等多方面技术。正是由于铁矿深部找矿中存在的诸多问题和其特殊性，应当积极开展重、磁、电综合地质物理勘探找矿。

2 综合地质地球物理方法在铁矿深部找矿中的作用

2.1 优选深部找矿靶区

借助地质填图，以区域成矿规律和成矿背景为基础，优选铁矿深部找矿靶区，在此过程中，应用综合地质地球物理方法十分重要。首先，可以对深矿沉积盖层厚度进行测定，以此来对基层变化情况进行有效分析；第二，通过对铁矿深部地球物理反演模型的建立来分析和确定铁矿深部地质构造环境，为找矿提供依据；第三，以深部岩性填土为基础，确定赋存铁矿的层位。一般来说铁矿矿床形成和分布与侵入岩体和花岗岩体都存在一定联系，利用综合地质地球物理方法进行深部岩性填土能够获取不同物理属性岩体形态及其异常场展布。

2.2 直接寻找深部隐伏盲矿体

对于与围岩物性差异明显的深部隐伏铁矿体来说，利用综合地质地球物理探测方法能够直接确定矿源[2]。以存在钻孔为基础，进行井中综合地质地球物理探测，对井旁高密度、良导体的铁矿矿体探查，找到深部隐伏盲铁矿。

3 综合地质地球物理方法在铁矿深部找矿中的应用

3.1 应用方法

对于深部找矿来说，综合地质物理方法有重力法、磁法、地震法及电法等。磁法主要是通过对磁黄铁矿等磁性矿物磁异常的测量来实现找矿，电法将铁矿体看做是低电阻导体，其能够引起电法异常，以此来实现找矿，重力法主要以不同矿体重力异常为依据实现找矿，地震法则需要根据波阻抗差异来进行找矿[3]。对于铁矿深部找矿来说，应用重力法、磁法及电法进行综合地质地球物理勘测有着精度高、勘查范围广的特点，能够对地下构造和物质属性进行良好的探测。地震法、大地电磁法的有效探测深度更大，且精细化程度更高。

在寻找磁性铁矿方面，磁法应用广泛，且效果良好，就目前来看，我国80%的磁铁矿是通过航磁发现的，例如新疆磁海天河湖、安徽霍邱等都采用航磁进行铁矿深部找矿。

重力勘探是寻找隐伏矿床的重要方法，主要有另个勘探途径，一是以重力测量仪为基础，对矿体在地表重力异常进行测量，从而实现找矿，而是对矿床赋存岩体和构造进行分析研究，以此来推断矿体所在位置。例如我国江苏江宁地区隐伏黄铁矿就采用重力勘探方法找到。

在井旁和井底盲矿找矿的过程中，井中物探方法应用广泛，比较典型的有井中顺便电磁法、井中磁测量法等。哈萨克斯坦就用用井中充电法找到了深度700m的黄铁矿体。

地震勘探是地球物理勘探技术中分辨率最高的方法，其在铁矿深部找矿中的应用也日渐广泛。如果铁矿体埋藏深度在500以下，则采用上述方法有着良好的勘探效果，但随着深度的增加，这些方法的勘探能力和勘探精度则会受到制约。地震勘探法对地下深部探测精度较高，分辨率较高。

通过上述分析可知，不同物探方法自身都有着一定的局限性，单一使用一种方法存在勘探目标解释的“多解性”，且随着铁矿深部找矿深度的增加和地下构造复杂度提升，单纯使用一种方法很难达到良好的效果。因此需要综合利用铁矿深部找矿勘探目标不同物性，从各个角度描述目标体，减少“多解性”，从而提升勘探精度，即综合地质地球物理找矿。

3.2 应用实例

2004年到2012年之间，辽宁冶金地质勘察院以综合地质地球物理探矿技术为基础，先后三次进行了黑石砬子异常的系统探矿验证。经过深部钻探工作正式表明，在辽宁鞍山群英桃园组中赋存铁矿体，整个铁矿主矿体规模较大，产出呈现为厚层状，其沿着走向实际控制长度达到了2030m，在1000m深度处仍然没有发现尖灭[4]。赋存铁矿体高程在地下100m到地下500m之间，厚度变化较大。整个铁矿体呈现出自东向西侧伏，走向在70°到80°之间。铁矿体上部呈现出倾角为25°到40°的NW倾向。在地下200m以下，矿体倾角逐渐变小，最后近直立，深部倒转呈现出SE倾向，有明显的弧形弯曲状态，确定该铁矿矿床为大型贫铁矿床。由此可见，地质综合地球物理勘探在地质找矿尤其是深部找矿中的应用是十分必要也是十分重要的。