磁法找礦在鐵礦勘探中的應用

朱杰君 呂志斌 王亮

摘 要：地面磁法是根據自然界中各種巖石和礦石所產生的不同磁場出現的磁異常來確定礦產資源的一種方法。磁法勘察已發展為直接或間接勘查鐵礦等有色金屬的有效方法。特別是針對隱伏鐵礦，深處大礦等具有及其重要的意義。早前的科學工作者利用高精度磁法找礦的成功案例也非常多。綜上所述，磁鐵礦具有較強的磁性，為強磁性體，與周圍巖層有明顯的磁性差異，因此，選用高精度磁法尋找磁鐵礦具有實際可行的物理前提。

關鍵詞：磁法;勘查鐵礦;應用

提高鐵礦地質勘查能力，科學評估中國的鐵礦資源儲量，提出有關找礦靶區和及時進行勘查驗證，這對于擴大中國鐵礦資源量、緩解鐵礦石大量進口的嚴峻形勢具有十分重要的意義。另一方面，需要組織有關科研隊伍對難選難冶的鐵礦石進行充分利用的攻關研究，使其得以實現最合理的利用。上一世紀六十年代中期，中國在一些重點工業區進行過兩次以尋找富鐵礦為重點的鐵礦會戰，并取得了重要成果。但是由于當時的條件十分有限，技術水平十分局限，對于一些隱伏的鐵礦和深部礦床未能進行有效勘探和評價。因此，在新一輪的全國找礦工作中。國家要全面貫徹新的找礦思想，采用新的找礦理論和先進的磁法技術及勘探評價體系。

1 磁法勘探技術的應用

礦產地質勘探領域的磁法勘探，是采用專業儀器觀察和分析巖層和礦石磁性的差異所引起的磁異常，以此研究地質構造和寶貴礦產資源的分布規律。作為一種日益成熟的物理勘查方法，磁法勘探在地質勘查和鐵礦勘探中得到了越來越廣泛的應用。但是，并不是說所有的礦石的勘探都可以借助地面磁法，磁法勘探的精確度在某些礦石的找尋中效果并不理想。磁法勘探運用的基礎和關鍵因素是需要勘探的礦物必須具有強磁性，而在實際礦物中，只有磁鐵礦、雌黃鐵礦、鈦磁鐵礦和磁赤鐵礦等少數鐵礦物才具有強磁性，因此磁法勘探技術也多在鐵礦勘查中得到廣泛應用。我國對地表和淺層的礦物的勘探開發已接近極限，尤其是對鐵礦石的開采儲量已經到了快要枯竭的境地，我國也由此成為國際上鐵礦進口量最大的國家。我國鐵礦石使用的現狀警示我們，只有努力提高深層鐵礦石和隱伏鐵礦石的勘探能力，才能擺脫對鐵礦石越來越明顯的依賴現狀。我國幅員遼闊，地質分布多樣，這種地質環境理論上應該蘊藏有大量礦產資源，尤其是尚未觸及到的勘查難度極大的隱伏鐵礦石的數量更是驚人，但是勘察隱伏鐵礦石是擺在地質勘探人員面前的一大技術難題。

2 鐵礦勘查的主要方法

對于鐵礦勘查，尋找和發現鐵礦最有效的技術是磁法和重力。磁法用于找磁鐵礦，重力用于找無磁性（弱磁性）的赤鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鏡鐵礦等。重力和磁法的科學組合是勘查鐵礦、尋找富鐵礦、區分磁性的有效而綜合的找礦方法。

磁法找礦成果顯著，是找鐵礦的最基本方法，本文結合青海某鐵礦區域，分析幾點磁法找鐵的主要經驗：（1）合理采用不同比例尺的航磁和地磁測量，迅速集中普查目標，直接尋找大中型鐵礦;（2）結合地質條件，分析各類鐵礦的磁異常特征，充分發揮磁法的勘探作用;（3）地質物探結合，配合礦床勘探評價工作，反反復復地進行異常的推斷解釋;（4）應用磁測井、預測井下以及井旁的礦體，研究礦體產狀，為合理部署勘探工程與區分地面磁異常性質提供重要依據。區域內多數鐵礦是驗證磁異常時被發現的。

根據實際測量磁異常的形態特征，對實際測量磁場數據進行了位場轉換、磁化方向計算、導數計算以及反演，對磁性體各參量的磁場特征、梯度變化特征和幾何形狀進行數學物理分析研究。對磁測數據主要進行了△T→Z轉換、△Z⊥（化極）、延拓、垂向一、二階導數和正、反演計算等數學處理方法，達到了減少干擾、提取有用信息和避免多解的目的[2]。

3 地面高精度磁測方法技術

3.1儀器

物探磁測采用北京地質儀器廠的CZM-4質子磁力儀。手動采樣周期4s/次，自動采樣設為10s/次，以觀測日變數據。各項性能指標測定數據如下：

操作及點位誤差±1.47nT

儀器的噪聲水平±0.7nT

儀器的一致性±1.06nT

探頭的一致性±0.75nT

3.2野外工作方法

3.2.1測網布設

物探測網的布設采用兩級布網法，根據磁異常中心位置和形態特征，來確定測網形狀及基線方向。在1：10000地形圖基礎上，進行基線和測線布設，劃分測區大小和形狀。實際工作中，對所有磁異常中心位置進行了查找和定位。測區面積16.5平方公里，測區布設20km剖面測量。

3.2.2測點定位方法

基線測量采用野外輕便的GPS施測，定點精度為4m。根據設計的基線方位和基線點坐標，用GPS實地逐點定位測量，埋設質量好的標志并標明點線號，以小紅布為標志。野外施測前，首先在國家等級控制點上對GPS進行了校對，選擇符合工作地區的參數。

3.2.3數據采集方法

對于尋找隱伏礦體而言，過去的找礦技術與方法，往往局限于定性卻沒有定量計算。采用現代的新的找礦技術與方法，不僅要從成礦地質條件、形成機制理論上闡明鐵礦的成因模型，還要從找礦技術上建立對應的找礦模型。首先要對靶區有礦或無礦要進行定性分析，其次還要對有礦靶區的大致范圍和空間三維位置、一般形態以及規模、有無構造斷層等因素進行合理評價，并大致確定鐵礦儲量，對鉆孔位置進行深部驗證，提交新發現的地質遠景儲量。

結束語

在鐵礦石產量嚴重不足的今天，應該大力推進鐵礦的勘探和研究工作，尤其是對一些找礦遠景區、老礦山、危機礦山進行重新評估，具有重大的現實意義和社會經濟意義。磁法因其設備輕便、用時短、結果迅速，深受人們歡迎。事實證明，磁法勘測在找鐵礦過程中起著重大作用，因此在研究工作中應充分發揮磁法勘測的找礦作用，尤其是對磁性異常進行重新評估，并且采用最先進的技術進行模擬和分析。

參考文獻

[1]鄧軍，呂古賢，楊立強，郭濤，方云，舒斌.構造應力場轉換與界面成礦[J].地球學報，1998.19（3）：244-250.

[2]梁寶俊，李云剛，李雙慶，張建生.內蒙古中部鞍山式鐵礦及找礦方向[J].西部資源，2008.（02）：59-61.

[3]柳建新，胡厚繼，劉春明，韓世禮，謝維.綜合物探方法在深部接替資源勘探中的應用[J].地質與勘探，2006.42（4）：71-74.