新疆和静县诺尔湖铁矿地面与井中磁测解释研究

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作者李磊
来源中国地质大学(北京)
出版年2017
摘要
磁法勘探分为地面磁测、航空磁测、卫星磁测、海洋磁测和井中磁测。地面磁测作为磁法勘探的主要方法之一,它最早开始用于寻找磁铁矿、硫化物矿床、火成岩等矿床,绘制隐伏火成岩体,进行地质填土和解决不同比例尺的地质构造问题。随着科学技术的进步,地面磁测精度的提高,地面磁测能解决的地质问题也在增多。井中磁测主要是进行井中三分量和磁化率测井,主要用于解决井旁及井周地质问题,确定磁性层深度和厚度、提供磁性参数,验证评价地面磁异常;发现井旁盲矿,确定其空间位置;预报井底盲矿,估算可能见矿深度等。诺尔湖铁矿位于新疆和静县,伊犁地块北缘博罗科努山系主脊线上的一破火山口中心部位,含矿地层形成于早石炭世晚期,属大哈拉军山组上部层位。作为阿吾拉勒金铜铅锌铁成矿带的一处大型富磁铁矿床,具有火山岩成矿的特点。在实际工作中,该区地表冰川及冰碛物覆盖严重,对传统的地质方法干扰较大,工作中对围岩引起的磁异常与矿体引起的磁异常、深部矿体引起的磁异常与浅部围岩引起的磁异常的区分难度,在后续钻探工作中,本单位在该矿区进行了钻探工作,并进行了井中磁测的工作,但井中磁测资料和地面磁测资料并没有进行统一的解释,而是分别进行解释,为了进一步提高解释精度,发现井旁盲矿,确定其空间位置等问题,本人开展了井地资料解释的研究工作。文章通过系统研究该矿床的地质资料,物探的地面及井中磁异常的形态特征,对地面磁异常进行常规位场转换,经化极处理后,大部分磁异常中心位置向北偏移,有些正负伴生异常经化极处理后,负异常消失,异常形态与出露地质体更加吻合,同时,由于化极运算过程中滤波作用的影响,使得少数异常强度变弱,形态发生变化;垂向一阶导数的物理意义相当于地下磁性体向地表移动一小段距离产生的异常与原异常之差。由于垂向一阶导数处理相当于高通滤波,在突出高频异常的同时,也会放大测量、网格化等干扰误差。为了压制这些干扰误差,在处理中采取磁场化极向上延拓后作垂向一阶导数处理,以能有效的圈定磁性体的边界,为钻孔布置提供有效依据;通过磁场向上换算,相当于加大了观测面与场源的距离,可以使局部小规模异常随换算高度的增加而减小,而深部规模较大的磁性体所产生的异常更加凸出,此次研究中对矿区内的局部磁异常进行了向上延拓处理,通过向上延拓处理,有效的压制了浅部磁形体的干扰,并能进一步判断深部是否有隐伏的磁性体。工作和研究中所使用的磁异常值为ΔT,该值是区域场和局部场叠加所形成的,为了进一步突出局部场,本次研究中对磁异常进行了位场分离的处理,在求得区域场后,与原始场相减,得局部场。通过位场分离,可排除区域场的干扰,进一步获得目标体所引起的磁异常,为进一步的研究工作提供依据。井中三分量磁测属于地球物理测井的一种,根据测量的磁场三分量数据来发现井旁盲磁性矿、预报井底盲矿、确定矿体形状、产状、规模以及指导钻进等方面取得了显著地质效果和重大经济效益,目前井中磁测已成为普查勘探磁铁矿床每孔必测的有效手段,文章中对测井采集的数据进行了参数计算和转换,解释时首先根据曲线图对磁异常分段,分辨出人为干扰异常,判定有意义异常是否由已知磁性体引起,如果曲线有高频干扰还要进行圆滑滤波。然后再根据矢量图推测出磁性体的“矿头、矿尾” ,一般来说,磁异常矢量收敛交汇处为“矿头” ,磁异常矢量发散的反方向交汇处为“ 矿尾” 。观察方位角参数是否出现异常,由方位角异常可判断矿体从钻孔的哪一边穿过。结合该区岩石磁性参数和地质勘探成果,建立矿体的磁异常正演模型,完成矿区地面磁异常和井中磁异常的再解释工作,并总结了一些结论,认为磁化率的整理,需用统计学的方法进行。由于实际工作中,磁化率的数据采集量往往较少,不能简单的用算术平均值来代替一类岩石的磁化率值,应当用统计学方法,用特征值的方法来表达岩石磁化率值。多对磁测数据进行位场转换的处理。地面磁异常包含了丰富的地球物理场信息,需要通过不同的位场转换,来得到自己想要的地球物理场信息,从而结合地质资料,进行推断。在进行地面磁测资料解释时,地质资料可以作为一个约束条件来使用,在进行反演解释时,垂向一阶导数的结果,可以作为约束条件使用。三分量井中磁测,获得的参数较少,但可以通过计算的方式,转换到自己想要的参数,通过自己熟知的磁测参数,来对井中磁测资料进行解释和推断。通过对地面和井中磁测资料的整理,为布设钻孔提供有效依据,也为以后的磁法预测工作提供了依据。最后根据最新的研究成果,总结矿区磁异常与成矿的关系,并对井旁深部的盲矿体进行了预测,在以后的工作中,能对诺尔湖铁矿的勘查提供依据,并对外围找矿和以后的工作提供借鉴的方法和理论依据。

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