磁法勘探在某矿区的应用报告.docx
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磁法勘探在某矿区的应用报告.docx
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磁法勘探在某矿区的应用报告
新疆哈密市小白石头沟铜多金属矿
1:
1万地面高精度磁法勘查
工作成果报告
新疆远山矿产资源勘查有限公司
新疆哈密市小白石头沟铜多金属矿
1:
1万地面高精度磁法勘查
工作成果报告
编写单位:
新疆远山矿产资源勘查有限公司
项目负责:
佘辉
编写者:
郑彦坤
审查者:
李建民
总工程师:
李建民
单位负责:
王仁虎
提交单位:
新疆远山矿产资源勘查有限公司
第一章序言1.
一、项目来源与勘查工作目的任务1
二、勘查区位置及交通状况1.
三、自然地理及经济状况.3.
四、勘查工作实施情况及取得主要成果3
第二章地质及地球物理特征.5.
一、以往地质工作程度及成果评述5
二、区域地质背景及成矿特征5
三、勘查区地质7.
四、地球物理特征9.
第三章工作方法技术与质量评述1.0
一、勘查工作总体部署原则10
二、勘查工作方法技术11
三、勘查工作质量评价16
第四章物探成果的推断解释.8
一、物探推断解释遵循的基本原则18
二、磁法勘探磁场的分类划分及推断解释
三、本区找矿靶区预测分析23
第五章结论与建议24
一、结论24
二、建议25
附图目录
附图1
附图2
附图3
附图4
附图5
附图6
附图7
附图8
附图9
附图10
附图11
附图12
附图13
附图14
T等值线平面图
T化极等值线平面图
T剖面平面图
T上延50米等值线平面图
T上延100米等值线平面图
T上延200米等值线平面图
T上延500米等值线平面图
新疆哈密市小白石头沟磁法勘查实际材料图新疆哈密市小白石头沟磁法勘查△新疆哈密市小白石头沟磁法勘查△新疆哈密市小白石头沟磁法勘查△新疆哈密市小白石头沟磁法勘查△新疆哈密市小白石头沟磁法勘查△新疆哈密市小白石头沟磁法勘查△新疆哈密市小白石头沟磁法勘查△新疆哈密市小白石头沟磁法勘查垂向一阶导数等值线平面图
平面图新疆哈密市小白石头沟磁法勘查水平45度方向一阶导数等值线
平面图
线平面图
新疆哈密市小白石头沟磁法勘查综合推断解释图
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第一章序言
一、项目来源与勘查工作目的任务
1.项目来源:
1)西安东为实业(集团)有限公司委托新疆远山矿产资源勘查
有限公司,在新疆哈密市小白石头沟进行1:
1万地面高精度磁法勘
查工作。
2)勘查工作地域及工作区范围是由东为公司统筹指定的,新疆远山矿产勘查有限公司按业主圈划的工作区进行勘查工作。
2.勘查工作目的任务
1)通过磁法勘查,目的是了解勘查区磁场特征及规律,圈定磁异常,寻找有利成矿区。
2)配合1:
10000地质简测,初步查明勘查区酸性岩体、地层和
含矿矽卡岩带三者的空间展布与成矿控矿关系,为后续开展综合勘查
提供依据。
二、勘查区位置及交通状况
1.新疆哈密市小白石头沟勘查区,行政区划属哈密市沁城乡管辖,位于哈密市东南方约160公里处,勘查区范围为东经95°16’00〃至95°22’30〃,北纬41°5T00〃至41°53’00〃。
勘查工区拐点坐标:
95°16'00〃
41°52'00〃
95°19'15〃
41°52'00〃
95°19'15〃
41°52'45〃
95°21'00〃
41°52'45〃
95°21'00〃
41°53'00〃
95°21'30〃
41°53'00〃
95°21'30〃
41°52'30〃
95°20'00〃
41°52'30〃
95°20'00〃
41°52'00〃
95°22'30〃
41°52'00〃
95°22'30〃
41°51'30〃
95°20'00〃
41°51'30〃
95°20'00〃
41°51'00〃
95°16'00〃
41°51'00〃
2.勘查工作区交通较为方便
1)勘查区由简易路向南20公里可到达星星峡镇;
2)由星星峡180公里可直达哈密市;
3)工区内地形较为平坦,一般车辆可到达。
交通位置图(图上红色范围为工区)
三、自然地理及经济状况
1.地形:
勘查区位于东天山东部,属于荒漠戈壁区,山脉为北东
东走向,地貌特征南高北低,属低山丘陵地貌。
海拔高度为1907〜
2375米,东部地势较平坦,相对高差10-20米,西部地势较陡,相对高差100-250米。
2.气候:
干燥少雨,日夜温差大,冬季寒冷,夏季炎热。
1月份
气温最低可达零下31度,7月份气温最高有45度,昼夜温差可达25〜30度。
每年11月初至次年4月初为冰冻期,每年4〜6月为多风季节,风向北西,风力一般5-6级,最高风力可达8级。
3•降水量情况:
勘查区内无地表径流,无水系。
年降水量仅为
33.9毫米,年蒸发量约3222毫米;降水多集中在6-7月份,月平均6-7毫米,有时有暴雨,冬季降雪很少。
4.经济:
本地区以采矿业和农牧业为主。
勘查区内无固定居民点,勘查区西边有骆驼圈子居民点。
区内生活、生产用水由骆驼圈子取水解决,而生产和生活所需各类物资均需到哈密市或柳园供给。
四、勘查工作实施情况及取得主要成果
1.勘查工作实施情况
1)11月中旬完成设计编写及施工所需各项准备工作,设计书经公司初审报东为公司批准后,组织外业勘查工作。
2)2010年11月23日赴勘查区进行勘查工作,全面开展外业工作。
①11月26日-11月27日完成仪器性能测试工作及GPS校正工作
311月28日-12月18日,完成野外磁测工作。
412月19日,公司派技术检查验收组进行野外原始资料验收合格。
3)室内资料整理
12月23日转入室内工作,资料整理、综合研究和报告编写工作
2.野外勘查工作任务完成情况
1)按照设计书进行外业勘查工作,全面完成设计工作量。
2)实际完成各项工作量统计结果
完成工作量对照表表1
工作项目
设计下达
实际完成
任务完成情况
物探测绘
面积
16.15km
2
面积
16.15km2
100%
剖面
91条
剖面
91条
100%
测点
8083
物理点
8083
100%
磁法勘查
面积
16.15km
2
面积
16.15km2
100%
剖面
91条
剖面
91条
100%
测点
8083
物理点
8083
100%
质量检查
5%
6.3%
126%
3.取得主要成果
1)按指定地域范围进行高精度磁法勘查,获得本区域最新磁法勘查成果资料,对本区域地质找矿提供主要基础资料
2)依据磁法勘查成果,查明本区域磁场分类及变化特征。
第二章地质及地球物理特征
一、以往地质工作程度及成果评述
1•解放前本区地质研究程度较差,几乎为空白区,解放后随着地质事业的蓬勃发展和国民经济日益发展的需要,本区地质工作才有了
崭新进展。
2.1954〜1955年石油工业部普查大队编有1:
50万地质图。
其主要目的是解决中、新生代沉积岩的分布规律和含油性。
3.1956年〜1957年先后有祁连山地质队一、二、三及五分队分别在本区星星峡、小白石头、铅炉子和庙庙井等地进行矿点检查和评价工作,编有1:
20万区域地质图。
4.1958年中国科学院北山队编有1:
20万北山区域路线地质图和北山地质初步总结报告,并综合研究编制了北山成矿预测图。
同年,新疆地质局区测大队在附图西北进行1:
20万区测,此次
工作调查面广、且较系统,工作较以往详细。
5.1959年甘肃省地质局编有甘肃省1:
50万地质图,并写有北山区说明书。
6.1960年甘肃省地质局第一区测对进行1:
20万区测工作。
二、区域地质背景及成矿特征
工作区在大地构造位置上处于塔里木板块北东缘、库鲁克塔格一
星星峡大陆碰撞带东段的塔里木板块中央变质地质体的中部。
由于加里东期,特别是华力西期岩浆岩强烈的侵入活动,使长城系和蓟县系变质岩大量被破坏和吞没,分布极为零乱。
构造线基本沿北东方向展布,由北部的沙泉子断裂和南部的尖山子断裂所控制。
1地层
区域上出露的地层只要为长城系星星峡群和蓟县系卡瓦布拉克群。
长城系星星峡群:
主要岩性为片岩、混合岩夹大理岩、结晶灰岩、石英岩,主要分布于星星峡一带。
蓟县系卡瓦布拉克群:
主要由结晶片岩、片麻岩大理岩、白云岩夹结晶片岩、板岩等。
分布于星星峡以东地区。
2.构造
区域上由北东东向构造体系控制,天山中央变质地质体亦由沙泉子和尖山子两大断裂系统控制。
次之有一组北西向构造在勘查区东北部沿平台山一坡子泉方向展布。
在勘查区内主要表现在岩浆岩侵入活动。
3•岩浆岩
加里东期灰色粗粒花岗岩:
分布于勘查区东南,呈北东向,主要由斜长石、石英、黑云母等组成,具弱片麻化。
华力西晚期灰白色、浅红色中粒花岗岩:
在勘查区内大面积分布,与小白石头钨矿、钨钼矿成矿关系密切。
岩脉:
主要为中酸性岩脉,有闪长岩、花岗岩及石英脉等,极少出现。
4•成矿条件
区域内矿产丰富,成矿区带划分属星星峡一明水金、多金属成矿带的一部分,主要矿产有:
金、铜、铁、铅银、钨等,矿化严格受沙泉子深大断裂控制,并沿大断裂次级构造展布。
沿深大断裂带往东有460大型金矿床,深大断裂带南北两侧矿产丰富,北有水峡子金矿点、黑沙河铜金矿点、塞北山铜矿点等。
南面矿产有泉东山金矿点、岳飞井金矿点等。
综合上述矿床(点)的空间分布或局部集中的规律性,严格受构造单元的控制。
具备良好的成矿条件,同时在该区分布有大量的以Au、As、Cu、Pb、Zn等元素组合综合异常。
此区域内矿床(点)也比较多,矿化类型较丰富,有铅炉子铅锌矿、金窝子金矿床、大青山金矿、小白石头钨矿及铁矿、锰矿、铜矿等,且大多在开采中,沙泉子选厂、马莲井选厂及小白石头选厂位于其周边,外部开发条件较为有利。
三、勘查区地质
1地层
勘查区内仅出露蓟县系卡瓦布拉克群尖山子组的变质岩,主要是
白色、黑色、灰色花纹状大理岩、结晶灰岩、硅化灰岩和硅灰岩、硅灰石片岩、绿泥角闪片岩、石英片岩等组成,走向65°~85°,倾
角40°〜65°,局部倾向南,倾角65°。
在沟谷及山坡处有极少量的冲积物和坡积物分布。
在矿体附近主要有炭质结晶灰岩、条带状结晶灰岩、硅化大理岩、透闪石大理岩、矽卡岩化大理岩及矽卡岩。
2.构造
勘查区内地层以单斜构造为主,向北倾斜,倾角较陡。
断裂构造不甚发育,无其他大的构造,但小的断层较发育。
勘查区内最大的特点是侵入构造特别发育,花岗岩岩基顶部枝叉状贯入于结晶灰岩中,并把整个地层向上托起,完整性收到极大破坏,并形成大量矽卡岩化。
3•岩浆岩
勘查区内火成岩大量分布,约占勘查区面积的80%,以华力西晚期为主,中期较少。
灰白色细粒黑云母花岗岩:
是勘查区内分布最广的侵入岩,也是成矿母岩,与结晶灰岩接触带上往往形成矽卡岩,伴有钨、钼、锡、铋、铜等矿化。
中粗粒黑云母花岗岩:
分布于工区东部,勘查区内较少。
闪长岩:
分布在工区东北部,与结晶灰岩接触带上亦有形成矽卡
岩。
岩脉有石英脉,极少分布。
4•岩石蚀变特征
勘查区内最大蚀变作用是矽卡岩化作用,成矿与此有密切关系,主要在花岗岩、闪长岩与大理岩、结晶灰岩的接触带上形成,矽卡岩矿物主要有透辉石、石榴石、透闪石。
其他蚀变有角闪化、硅化,次之有黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化、钠长石
化、叶蜡石化、高岭土化、萤石化等。
四、地球物理特征
在此勘查区域内找矿,主要是研究花岗岩、闪长岩与碳酸盐岩接触带上形成的矽卡岩化的含矿性。
工区内闪长岩磁性明显高于其他岩石,由磁法资料可清晰圈出闪长岩岩体的范围及其与碳酸盐岩接触带的位置,因此在本工区内用高精度磁法工作研究磁性分布规律、圈划
闪长岩体及寻找矽卡岩化具有可行性。
勘查区内实测岩石物性标本8个岩性共85块,包括了区内大部分出露地层及侵入岩,从物性参数表上可以很容易发现,工区内只有闪长岩具有中强磁性;其他花岗岩、灰岩、大理岩磁化率和剩余磁化强度均没有超过100,为弱-无磁性岩石。
具体岩性参数见表2(岩石的定名来自甲方地质人员):
小白石头沟物性参数统计表表2
岩石定名
标本数
磁化率
剩余磁化强度
密度
范围
均值
范围
均值
范围
均值
中细粒花冈岩
17
6〜80
27.7
2〜44
13.9
2.57〜
-2.67
2.60
绿色灰岩
6
29〜83
47.9
5〜11
7.96
2.71〜
7.08
2.96
灰色大理岩
4
3〜82
29.6
2〜18
11.1
2.79〜
-2.83
2.80
闪长岩
29
41〜1950
912.9
12〜542
171.4
2.61〜
-2.82
2.70
炭质结晶灰岩
5
6〜20
12.6
4〜16
9.3
2.65〜
-2.69
2.67
白色大理岩
5
32〜47
38.6
3〜16
12.5
2.75〜
-2.78
2.76
粗粒花岗岩
14
10〜61
29.7
3〜19
9
2.56〜
2.65
2.60
炭质结晶灰岩
与大理岩互层
5
7〜30
19.3
6〜13
9.3
2.82〜
-2.84
2.83
(表中单位磁化率:
10-64nSI,剩余磁化强度:
10-3A/m,密度:
g/cm3)磁性特征分析
按照磁性可把工区岩石分为两类:
1)无磁性岩石,占工区绝大多数面积,其中花岗岩分布最广,占据整个工区除去东北角的3/4面积,为工区主要岩性,和工区东北角条带状分布的灰岩、大理岩一起划分为无磁性岩石。
2)闪长岩作为工唯一的磁性岩石,其磁化率最高值达到了1950X10-64nSI,平均值912X10-64nSI,属于中一强磁性岩石,其特征为磁化率变化大、剩余磁化率较高、不稳定,属于高磁性侵入岩,其分布
范围与工区高磁异常区域一致,是构成本区高磁异常的主要地质体。
第三章工作方法技术与质量评述
一、勘查工作部署原则
1.勘查工作遵循地质调查程序:
地质勘查找矿工作是一项系统工程,都有严格规程。
物探勘查工作也不例外,本次勘查工作大体划分四个阶段:
即设计书编写与审批;野外勘查实施数据采集;野外资料验收及资料整理成果计算;数据处理综合研究与报告编写。
2.勘查区工作布置:
1)勘查工作区域范围,按合同书和设计书,由哈密东为矿业公司指定,依申报登记后批准的探矿权区域范围布置勘查工作。
2)物探测网剖面布设,基本垂直地层构造和航磁异常走向。
本
次物探剖面为南北向。
3)物探测网布设,使用经校正调试后的手持高精度GPS测量仪。
4)磁法勘探扫面工作比例尺1:
1万,测网100X20。
二、勘查工作方法技术
1.物探勘查工作中测量(绘)工作方法
1)开工前手持GPS仪的校正调试工作
1为了确保勘查使用的四台GPS仪器的一致性和精度准确性,必须对所使用GPS进行一致性和准确度校正调试。
2已知控制点上进行校正调试,在勘查工区内由甲方提供控制点理论坐标成果,然后将四台仪器在其中三个点上进行GPS仪调试,调试成果与已知三角点理论坐标值接近,其误差w5米之内。
经过校正后GPS仪精度满足规范和设计要求,允许开工生产。
GPS参数:
中央经线:
E0960000
投影比例:
1
东西偏差:
500000
南北偏差:
0
自定义参数:
DX:
+21
DY
:
-51
DZ
:
0
DA
:
-108
DF:
0.0000005
2)物探测网布置
1物探测网比例尺1:
1万,测网100X20,测网点线号编制原则:
测线号西小东大,测点号南小北大。
2测线在工区西起始从3910线开始,线距以10增量递增,测点以2增量由南向北递增。
每个测线点上均用红布写明绑在竹筷上,插入地下固牢,作为标志以备查找。
3测网的线点理论坐标值事先室内计算无误,下达给每个测量台班,然后用GPS在工区现场实地定出,做上标记后,转入下一测点。
测网布设每天都留有航迹路线。
2.磁法勘查工作方法
1)磁法勘查工作精度
1根据工作目的任务和勘查区地质情况、物性资料分析,确定工作精度为士5nT。
2使用高精度磁力仪G856磁力仪进行勘查,采集探测磁场总量
△T异常。
2)开工前仪器性能测试
在开工前对仪器性能进行全面检查测试,确保仪器能良好、正常生产。
①仪器噪声试验测定:
在勘查区内,选择磁场平稳区对准备生产的四台磁力仪进行噪声试验测定,测定方法按规范设计要求进行,测定结果满足规范要求,
磁力仪噪声试验结果表表3
仪器号
29
33
155
665
664
149
仪器噪声均方误差
0.57
0.51
1.14
0.24
0.76
0.56
②仪器一致性测定
选择一条有少量磁场变化的地段进行剖面观测。
将所用于生产的
磁力仪在布设的51个测点上进行往返观测,对观测结果进行计算,多台仪器总观测均方误差为士1.26nT,单台仪器观测均方误差w1.74nT,上述实验结果均满足规范要求,
磁力仪一致性测量结果表表4
仪器号
29
155
665
664
149
单台仪器一致性均方差
1.02
0.90
1.18
1.74
0.92
多台仪器一致性均方差
1.26
3)磁总基点(日变站)
1本次勘查区只设立一个总基点,不设立分基点和校正点。
总基点设立在勘查区北端,有利于工作使用方便。
总基点建立在磁场平稳地区。
按照规范要求认真测试后选定总基点(日变站)位置。
在总基
点位置埋有牢固的标志,以便后人使用和查找。
2总基点(日变站)T0值测定
总基点磁场值作为本次勘查区计算相对磁异常的起算值,规范要求必须求测总基点的地磁场绝对值(T0)。
为准确求出总基点(日变站)的T0值,使用性能最好的G856磁力仪架设在总基点位置上进行观测超过2小时以上,每20s间隔米集数据,取其2小时内观测磁场值变化不超过2nT,求取这个时间段不少于100次磁场平均值,即为总基点(日变站)的T0值,
T0=56296.36nT。
T0值观测结果见下图
总基点TO值测量曲线图
4)日变观测:
①日变站设立在总基点处,选用同类仪器性能最好的做日变观测,采集数据时间间隔为20s,测量方法为循环方式,仪器自动测量和记录。
2在野外勘查工作日内都要进行日便观测,要求日变观测始于早基点观测之前,结束于晚基点观测之后。
3排除外界干扰,保持日变站周边环境安静。
5)测点观测
1每日野外观测工作采取闭合方式,即始于早基点一野外测点一终于晚基点。
2做好每个工作日野外工作记录,包括:
早基和晚基的时间及磁场值,每条测线的起始点、终止点的测线号、测点号,仪器顺序号,GPS的顺序号,及剖面长度。
3每个工作日的野外采集数据,必须当日输入电脑,作为原始资料保存,再用U盘备份,防止丢失。
6)物性采集与测定
1由于勘查区基岩出露,岩石较破碎,不易采集到完全合格正规标本,我们尽可能采集物性标本。
2物性参数测定选用磁秤法测定,同时用进口的视磁化率仪测定视磁化率做参考。
3.室内资料整理:
室内工作主要任务有两项,一是对野外采集资料及时进行检查验收,把好原始资料质量关,二是对外业采集的数据进行资料整理和计算,及时绘制成果草图,指导野外生产。
1)日常验收,野外观测和日便观测数据要及时传入电脑,进行100%检查验收,合格资料存入原始观测文件夹内保存。
2)室内资料计算,包括:
仪器噪声测定、仪器一致性测试的资料精度计算,总基点T0值求取,测点△T值计算,质量检查精度计算等。
3)观测点磁测值各项改正:
包括基点改正,日变改正,高度改
正,求出测点△T磁场值。
4)绘制磁测成果草图,指导外业生产。
4.磁测数据处理
磁测数据处理主要有化极和解析延拓、水平零度导数、垂向一阶导数等。
其目的是提取更丰富的物探地质信息,为综合推断解释提高可信度和准确度。
〔)△T磁异常化极处理
在中-低纬度地区,由于斜磁化的存在,往往使磁性体产生相伴
生的正负异常,正异常出现在磁性体的南侧,负值异常出现在磁性体的北侧,正负异常中心均会偏离磁性体中心,偏移距离随着磁性体规模、顶面埋深的增大而增大。
此外,当磁性体形态复杂,尤其是顶界面有起伏时,正负相伴的局部异常叠加在总体异常上,使异常复杂化,磁性体形态更加难于确定。
特别是正负异常之间近东西向的梯度带的出现,使得推断者难以直接依据异常图判定构造线方向、断裂等。
因此化极处理是磁法解释中最基本也是最关键的方法之一。
解析延拓,计算各类导数等方法都应该在化极的基础上进行,方能取得较真实的
结果。
本区实测△T成果经过化极处理后有显著不同,很多低正值变成了低负值,区域边界更明显,更容易进行岩体边界的勾划。
2)解析延拓
向上延拓:
磁异常的解释延拓是指将其某观测平面上所实测异常,换算到场源以外其它空间位置的磁异常。
换算平面位于实测平面之上的延拓称之为向上延拓,其目的是削弱局部干扰异常,反映深部异常。
由于磁场随深度的衰减速度与磁性体的体积有关,体积大磁场
衰减慢,体积小衰减快。
对于同样大小的磁性体,磁场随距离衰减与磁性体埋深有关,埋深大衰减慢,埋深小衰减快。
这样通过向上延拓可以压制浅部干扰,突出反映深部大磁性地质体。
本次勘查磁测成果化极后进行了向上50米、100米、200米、500米四个层面的延拓。
三、勘查工作质量评价
物探采集的原始资料是物探进行综合推断解释的重要基础资料,
必须关注、重视工作质量。
通过质量检查保证勘查工作质量精度高,野外采集资料质量可靠。
1.野外质量检查是评价勘查工作质量的最基本方法。
1)检查工作线点是以随机方法,尽可能分布均匀,不同时间段。
2)检查方式按“一同三不同”即同点位、不同操作者、不同日期、不同仪器或“二同二不同”即同点位、同操作者、不同日期、不同仪器。
2.检查工作量要达到规范要求
1)规范和设计要求,检查工作量要有一定比例和数量,一般规定检查量3-5%。
2)本次勘查工作质量检查达到规范设计要求,检查工作量6.3%
3)质量检查精度要达到规定要求
磁法勘查设计精度为士5nT,检查质量精度为士2.48nT,满足要求。
从4370线620-850点质量检查剖面曲线,原测与检测非常一致,吻合很好,展现了高质量。
质量检查对比曲线
4370线质检对比曲线
57000
第四章物探成果的推断解释
一、物探推断解释遵循的基本原则
1.以研究物探异常特征及其规律进行推断解释
地球物理勘探(简称物探),即用物理原理研究和解决地质问题的勘查方法。
由于各种不同岩矿的物理性质有差异,引起的物理场则亦不同,通过分析研究物探异常特征
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