建立磁化率快速預(yù)測白馬釩鈦磁鐵礦含量模型

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)。

1 工作方法

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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行重復(fù)測量，經(jīng)計算其相對誤差為4.3%。

2 數(shù)據(jù)整理與分析

巖芯化學(xué)分析是按樣品編號逐一進(jìn)行分析，而磁化率值測量，依據(jù)孔深并按每1m 進(jìn)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(jìn)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(dá)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(dá)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(jìn)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。

3 應(yīng)用效果

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。

4 結(jié)論

通過對標(biāo)準(zhǔn)鉆孔巖芯的化學(xué)分析成果和磁化率進(jìn)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(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2009，6（增刊）.