综合物探方法在寻找磁铁矿中的应用.pdf

第 3期 河北煤炭建筑工程学院学报 J o u r n a l o f He b e i M i n i n g a n d Ci v i l En g i n e e r i n g I n s t i t u t e 1 995 No．3 一年 综合物探方法在寻找磁铁矿 中的应 用 郝旭王 付良 水文她质与工程地质系 热能与环境工程系 s ／ u 3 摘要本文就磁法、 电阻率测深法及激电测深法综合应用于寻找磁铁矿， 结合 实例讨论这些 方法在荆剐矿与非矿的效应， 井指出综合物撂方法寻找磁铁矿 的准确可靠性。 ⋯ - 馘 】 激 i⋯ ’献 ．- - - y- 矿 --- 0引言 近年来，由于采矿业特别是多镇采矿的迅速发展， 大型磁铁矿体越来越少即使是零星 分布的小型磁铁矿件， 也越来越受到人们的关注 而综合物探方法因其设备轻便， 耗时短， 提 交结果迅速， 深受人们欢迎 综合物探方法就是利用两种或两种以上物探方法， 对同一测区进行勘探， 然后， 对莸取 的各 资料进行汇总、 分析、 解释， 提出结论。 其工作程序是， 先收集并分析所有一切资料 然 后 j 野外实地调查， 再初步划定工作范围和确定工作方式。 根据磁铁矿体的高磁性、 低阻性 和高极化性 常运用磁法、 电阻率测深法、 激电测深法配套联查， 这样就可判别究竟是矿体还 是非矿体引起的异常， 并作 出相当程度的定量解释。 l 实例 综合物探方法利用的是矿体的物性特征在地表所产生的物性参数。 然而， 影 响物性参数 变化的因素很多， 这就导致 了资料的多解性。 1 ． 1异常特征明显的磁异常 在河北武安市某地经过野外小范围磁测工作，据观测结果绘制出磁异常平面 图及磁异 常剖面图 图 1 a 、 b 。 从实测磁异常资料来看， 异常的幅度较大 3 o o o多伽马 ， 且正负异 常相伴生， 等值线比较规则， 异常 中心集中。 结合周围的地质条件， 初步推断该异常为磁性矿 体引起的。 从异常平面图分析， 该异常 的形态对应的磁性体的形状为顺轴磁化有限延 伸的倾 斜柱体 并用切线法求出其顶端埋深 从磁异常剖面图 1 b 上取得 d 1 2 ． 5 m， d ， ； 5 m , 取计算埋深的校正系数 K0 ． 8 6 故 计算得矿体顶端埋深为 一 维普资讯 { 可 北j 莱 炭建筑工程学院学报 1 9 8 5 氲 a 武安某铁矿磁异常平面图 圈 1 囹i圃2四3 暖 f b 磁异常地质综合剖面图 1 、 土层； 2 ， 石灰岩 3 、 内长岩； 4 、 矿体 h_K 丁 d d ．8 6 -7 l 53 m 在磁测工作的基础上 将开采竖井布置在异常中心北侧，且靠近正异常梯度最大的她 段。 实际竖井施工时， 在 8 ． 2 0 m深处揭露矿体顶斌 在矿石采完 5 0 0 0 多吨后， 证实了矿体的 形态就是一个上大下小， 近于直立的柱状饿 上面的实例， 只根据磁法一种物探方 法就确定 了矿体的赋存和埋深， 是因为磁 异常特别明显。 考虑到“ 最低经济投人” 的 原则， 一种物探足以得出结论 就没有必 要再运 用其他物探方法 了。 1 ． 2特征不太明显的磁异常 地下的情况复杂多变， 当所探测的地 质体的物性参数变化不太明显时， 单根据 磁法一种物探方法难以作出结论。 这就要 考虑使用其他物探方法， 如电阻率测深法 和激电测深法等。 1 ． 2 ． 1由矿体 引起的低缓异常 图 2所示河北武安某地实测磁异常． 呈低缀磁异常。 但仅根据 磁异常来推断是 否矿异常， 并进一步作 出定量解释是困难 的。为进一步探 明情 况， 在实测磁异常的 困 固z 田 曰 圈 2 武安某地宴测磁异常平面图 1 磁j 舅 i 等值线． 1 、 电测深点 3 ， 矿井 4 、 扳电测深点 维普资讯 第3 期 郝旭等 综合物探方珐在寻找磁铁矿中的应用 基础上，布置了 7 个 电测深点和 1 个激电 ． 测深点．并绘制了两 个方向的等 p． 断面 。 图 图 3 。 从图 3上 分析，地表向下可划 分出三个电性层 即 两个电性界面，如图 中虚线所示 。 结合附 及激电测深 或其他装置的电法 ，台提高物操成果 ’ 的准确俄 圈4 ．I s ’ 点澈电测深曲线 1 ． 2 ． 2由隐伏岩体引起的低缓异常 当磁异常出现多解性时， 处理上一定要慎重， 因为引起磁异常的地质体不止 一种。 然而， 既然是由于不同地质体．它们肯定在某些方面有不同的物性反映，只要紧密结合地质情况， 如岩性、 地形地貔、 地质构造等特征， 综合分析物探资料， 最终必然会得出正确的结论。 武安某地发现一中低磁异常 见图5 。 仅根据磁异常图很难判断是否为矿异常。 为 进一步检验， 在磁法勘探 的基础上布置了7个电测探点和一个井旁测深点， 并根据探测结果 绘制了等 p。 断面图 见图 6 。 从等 p ．断面图中可以看出． 从地面向下有两个电性界面①和 维普资讯 1 9 9 5年 团- 因 困 困 围 回； 图5 武安某地实测磁异常平面囝 图 6 武安某地等 P s 断面图 1 ， 磁测等值线； 2 、 电测深点 3 、 钻孔 l 、 电测点 2 、 p s 等值线 3 、 推测电性界面线 对应三个电性层 通过与井旁测探曲线对比， 推断这三个电性层对应的三个岩性层分别 是砂质牯土、 石灰岩和闪长岩 电性界面①为石灰岩与闪长岩的接触带 电性界面在 D、 点 位置出现最高．自西而东逐渐变低， 说明隐伏闪长岩体呈一“ 地下山包” ， 正是这种电性界面 自中心向四周的埋深加大导致了地表磁异常 据此， 再综合分析磁测、 电测资料 可以推断该 磁异常为非矿体引起的 位于异常中心东南角的钻孔施工中， 在钻进深度达 1 0 8 m时穿过了 灰岩与闪长岩 的接触带， 并未见矿， 此结果与综合物探资料推断结果相符。 2 综合 物探方 法评述 每一种物探手段都有长处和缺点 综合物探方法取长补短 达到了“ 集思广益” 发挥了 综合作用 但是， 我们要寻找的矿体埋藏于地下， 借助于物探方法来了解它， 我们所傲的只能 是根据所获得的各方面向接的信息进行推测和判断。 这种推测和判断的结果要与实际相符． 决不是盲 目的或感情上的臆断， 而应当是科学的推断 这就要求我们多掌握物探方面的知识 和信息， 多做正演和反演试验， 从不同隋况和角度来探讨各 物探方法的适用条件和获取资 料的特征； 并应当多研究前人资料， 从中总结出规律性的东西 我们认为， 对于综合物探方法 寻找磁铁矿来说， 地质是基础， 磁法要先行， 综合是关键。 3 ． 1地质是基础 物探与地质紧密相连， 只有了解工作区的地层情况、 地质构造， 才能确定该区域是否有 成矿条件 该测区是否有成矿的可能， 进而指出磁测方向。 这正是在实例中频频提到它的原 因 在一个测区工作． 一定要尽可能收集地质资料， 甚至包括邻区工程已揭露的资料。 有必要 维普资讯 第 3 期 郝趄等 综合物探方法在寻找磁铁矿中的应用 时还要在这些已知点试测， 验证资料的可靠性， 以提高解释结果的可信度和准确蛀。 3 ． 2磁法要先行 磁铁矿 的一个重要物理特性就是磁性，不经过磁法勘探直接上电法或激电法的做法是 盲 目的。 只有以磁法为先行， 去投石问路， 才能知道路在何方。 3 ． 3综合是关键 磁法固然重要， 但有时 如由于异常体埋深太大造成的低缓异常 单靠磁法解决不了问 题。 这时， 必须依靠以电法为主的综合物探方法， 获取电性参数的资料． 再综合磁测资料和地 质资料， 综合分析， 得出准确的解释 所以， 只重视磁法而偏废其他物探方法的做法不可取， 决不能一见磁异常便轻率下结论， 不考虑其他方面的情况， 其结果只能是枉费钱财。 因为影 响磁异常的因素很多， 不一定为磁铁矿体一项 所以， 据磁测资料判断矿异常或非矿异常， 特 别是对低缓异常． 必须慎重； 难下结论的， 要运用综合物探方法。 4 结 论 由以上分折可以看 出， 在寻找磁铁矿方面， 综合物探方法发挥了它透视性强、 效率高、 成 本低的优点。 综合物探方法充分利用了磁铁矿高磁性、 低阻性及高极化性的物理特性 显示 了它独特的适用性 4 ． 1综合物探方法的可靠性 对异常特征明显的磁异常， 单靠磁法就程容易解决问题； 对低缓的碰异常， 利用综合物 探方法， 缩小单种物探方法多解性的范围， 综合其共同解而得出正确的结论。 4 ． 2综合物探方法的迅速性和高效性 综合物探方法寻找磁铁矿 通过短期约野外踏勘和韧探测量工作， 获取地质和物探资料 后， 大量的是室内的资辩整理、圈件编制和解释工作。 甚至有些资料整理和图件的编制在现 场就能完成， 发现不合理的数据马上进行复测和修正。 这些工作， 都大大地藏了少人员的投 人和缩短了提交报告的时问。 4 ． 3综合物探方法的系统性 首先． 在寻找磁铁矿的工作中， 遵循地质是基础、 磁法要先行、 综合是关键的原则 各种 物探方法使用有～定的系统性 其次， 各种物探资料的解释是互相补充、 互相说骑的。 特别是 对低缓异常， 都不能及简单地考虑单种物性参数舁常， 必须综台进行分析、 判断。 4 ． 4综合物探方法的经济性 与钻探相比， 钻探揭露地下情况明了直观 对大型铁矿呆说较适用， 对小型磁铁矿体来 说 由于矿体的不均匀分布， 使得钻探具有揭示范围小， 见矿机率低的局限性。 且耗费高 不 适于小型矿体的寻找。 综合物探方法可以在较大范围内布置测同测线， 且均为地面工作， 设 维普资讯 4 0 河北煤炭建筑工程学院学报 1 9 9 5 年 备简单， 投人少， 耗资低， 易为乡镇矿所接受。 综上所述， 在寻找磁铁矿白 勺 工作中， 合理地运用物探方法 特别是对特征不明显台 勺 低缓 磁异常， 合理地运用综合物揉方法． 可以准、 快、 好、 省地达到预定的目的。 参考文献 1长春地质学院．水文地质工程地质物探教程 ． 地质出版社， 1 9 8 0 2白方贤， 李树文． 郝旭等 ．乡镇采矿指南 ． 地质出版托 1 9 9 4 A n Appl i c a t i on of Comp r e h e n s i ve Ge oph y s i c a l Pr o s pe c t i ng M e t hod t o Lo o k i n g f o r M a g ne t i t e H a o Xu W a n g Fu l i a ng Li S huwe n Abs t r ac t Th i s p a p e r e x p o un d e d t he a p p l i c a t i o n r e s u l t s o f c o mp r e h e n s i v e g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g me t h o d，i n c l u d n g ma g n e t i t e p r o s p e c t i n g，r e s i s t i v e s o u n d i n g，a n d i n d u c e d p o l a r i z a t i o n s o un d i n g．i n l o o k i n g f o r ma g n e t i t e ． Th e r e a c t i o n o f t h e s e p r o s p e c t i n g me t h o d s we r e d i s c us s e d f o r d i s t i n g u i s h i n g o r e o r n o no r e t h r o u g h s o me e x a mp l e s ． Th i s p a p e r p o i n t e d o u t t h a t t h e c o mp r e h e n s i v e p r o s p e c t i n g me t ho d wa s e f f e c t i v e a n d r e l i a b l e t o i n c r e a s e t h e a c c u r a c y o f g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g r e s u l t ． Ke y wo r d s c o mp r e h e n s i v e g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g， ma g n e t i c p r o s p e c t i n g r e s i s t i v i t y s o u n d i n g ， i n d u c e d p o l a r i z a t i o n s o u n d i n g ma g n e t i t e 维普资讯