Download
1 / 52
520 likes | 605 Views
如何继续利用磁异常找深部矿. 中国地质调查局发展研究中心 刘士毅. 过去找铁矿时已经比较充分地利用了磁测资料。现在继续寻找深部矿，磁测资料还可以发挥什么作用？用于间接找矿 —— 研究控矿构造等，可能没有分歧。还能不能用于直接找矿？就这个问题我发表一点看法。. 直接找矿必须筛选矿致异常. 对矿致异常的定义有不同认识，这影响到筛选矿致异常的思路。 我主张这样定义：由矿体引起的异常 —— 似是废话，其实不然 。 这样定义，下面三类矿床引起的异常都是矿异常，而有人只承认第一，最多含第二类矿床的异常为矿异常。. 直接找矿必须筛选矿致异常. 分类 ：
E N D
如何继续利用磁异常找深部矿 中国地质调查局发展研究中心 刘士毅
过去找铁矿时已经比较充分地利用了磁测资料。现在继续寻找深部矿，磁测资料还可以发挥什么作用？用于间接找矿——研究控矿构造等，可能没有分歧。还能不能用于直接找矿？就这个问题我发表一点看法。过去找铁矿时已经比较充分地利用了磁测资料。现在继续寻找深部矿，磁测资料还可以发挥什么作用？用于间接找矿——研究控矿构造等，可能没有分歧。还能不能用于直接找矿？就这个问题我发表一点看法。
直接找矿必须筛选矿致异常 对矿致异常的定义有不同认识，这影响到筛选矿致异常的思路。我主张这样定义：由矿体引起的异常——似是废话，其实不然 。这样定义，下面三类矿床引起的异常都是矿异常，而有人只承认第一，最多含第二类矿床的异常为矿异常。
直接找矿必须筛选矿致异常 • 分类： （1）矿体（床）中主要有用矿物引起的异常，例如磁铁矿石引起的异常。（主要有用矿物为铁磁性矿物） （2）矿体（床）中次要有用矿物引起的异常，例如赤铁矿、铁铜、铁锡等多金属矿石中的磁铁矿引起的异常。（次要有用矿物为铁磁性矿物） （3）矿体（床）中伴生铁磁性矿物引起的异常，例如有色、多金属、贵金属、非金属矿石中的磁黄铁矿、磁铁矿引起的异常。（伴生矿物中有铁磁性矿物）
第二、第三类矿床举例： • 上述第一类矿床是大家熟知的，不必举例了。 • 上述第二类矿床举例： （1）内蒙古乌拉特后旗霍各气铜铅锌矿——探明铜64.31万吨、铅97.32万吨、锌78.16万吨、磁铁矿石4100万吨。 （2）陕西柞水县大西沟铁矿：以菱铁矿为主，含少量磁铁矿，初次查证时由于不认识菱铁矿，曾否定其找矿价值。 （3）内蒙古乌拉特中旗甲生盘铅锌硫多金属矿——探明锌167.69万吨、铅18.95万吨、硫铁矿4628.4万吨，矿石中伴生磁黄铁矿，由查证磁异常见矿。 （4）安徽铜陵市黄狮涝金矿：探明金20.86吨、硫铁矿石1682万吨、砷12.46万吨，验证低缓磁异常发现。
上述第三类矿床举例： （1）福建松溪县洋墩磷矿——探明磷灰石矿石503万吨，查证航磁异常发现。 （2）辽宁瓦房店金刚石矿，42号金伯利岩管是验证以磁异常为主的物探异常发现的。 （3）湖南衡山县九龙泉钨锗多金属矿：锗矿为大型，以类质同像存在于赤铁矿中。
与筛选矿致异常有关的问题 1.1980年以前，我国找矿工作以找铁为主，因而1980年以前发现的航磁异常，基本上都经过以找铁为主的异常筛选，查证数目也不少。凡强度大、较规则、位于有利地质部位的异常，基本上都筛选了几遍，查证了一遍，甚至几遍。
2.现在再次筛选矿致异常属于捡漏性质的工作，难度大、几率小，因此：2.现在再次筛选矿致异常属于捡漏性质的工作，难度大、几率小，因此： 第一，要重视前人的查证资料，在前人的基础上起步——必须收集、分析、利用以往的查证资料。不然将难免低水平重复，事倍功半，甚至弄出笑话。 第二，除了经过查证，且已经确知由非矿岩石引起的局部异常，都应列入筛选对象。 确知——获得了异常中心或验证工程所见推断地质体的物性资料，且经计算确能引起实测异常 。 按这样的标准衡量，达到确知水平的异常并不多！
3.首先重视前人推断有找矿意义（甲、乙类）而尚未查证的异常和查证不彻底的异常（尤其已经见到矿化显示的异常）3.首先重视前人推断有找矿意义（甲、乙类）而尚未查证的异常和查证不彻底的异常（尤其已经见到矿化显示的异常） • 查证不彻底——没有见到能引起实测异常的地质体或矿体。主要取决于异常源的磁性和规模。 • 矿化显示——地表已经见到矿化或验证工程中见到矿化，但不具有利用价值。
异常查证不彻底是常见之事 • 《中国矿床发现史·物探化探卷》第一章第三节之“三、查证异常的经验”一段中，列举了经多次查证才见矿的例子。可见查证不彻底是经常发生的事。 • 为什么会查证不彻底？（水平、支持、需求－低品位、矿种－铁以外等） • 不只是只进行过踏勘查证（Ⅲ级）和详细查证（Ⅱ级）而查证不彻底的异常需重新研究其找矿价值，已经钻探验证（Ⅰ级）过的异常是否还值得研究？
验证异常不彻底也是经常发生的问题 • 见小而薄的矿体而下马——陕西略阳县煎茶岭镍矿：1958年～1959年，验证M1磁异常ZK304、318、101孔先后见矿，认为矿体小，没有工业意义而停止工作。10年后，后人再次工作在其他异常处发现了一大型镍矿。
首钻布在异常中心附近，因斜磁化偏离了矿体未见矿而下马首钻布在异常中心附近，因斜磁化偏离了矿体未见矿而下马 • 山东淄博王旺庄铁矿：1957～63年，在异常极大值附近布置5个验证孔，除CK1在浅部见到3层薄矿层外，其余均未见矿，做出否定结论。后人证实主矿体分布在正负异常过渡带偏向正值一侧 。
首钻见磁性岩体而下马 • 山东莱芜张家洼铁矿：1958年验证重磁综合异常，3个钻孔均见隐伏岩体而停止工作。1964年，后人重新研究发现，前人未计算岩体可否能引起实测异常（经计算岩体只能引起150纳特异常，而实测异常达690纳特）；钻孔布置在重力异常中心，却偏离了磁异常中心；见到了夕卡岩和0.32米厚磁铁矿。再次验证探明资源量2.74亿吨 。
首钻未见磁性体而下马 • 安徽当涂县向阳铁矿：1958年验证伴生重力异常的低缓磁异常（1400纳特），首钻未见矿，也未见其他磁性体而停止工作（推断为岩体异常）。后人于1974年重新研究后，1975年再次验证，在深部见矿，探明资源量8536万吨。
首钻因叠加异常中心偏离了矿体未见矿 • 山东莱芜夕卡岩铁矿区山子后铁矿：在实测异常中心布置的ZK209孔未见矿，是由于岩体有磁性，叠加异常中心偏离了矿体异常中心 。
首钻因钻孔漂斜未见矿 • 江苏吴庄夕卡岩型铁矿：在异常中心布置CKa1孔，因向CK87孔漂斜未见矿 。
首钻因矿体形状复杂未见矿 • 安徽安庆夕卡岩型含铜磁铁矿：形态复杂矿体因埋深大（300米以下）而异常较规则，在异常中心附近布置第一、二孔不见矿 。
4、异常与矿点对应而矿点检查有结论的异常是否值得重新研究？4、异常与矿点对应而矿点检查有结论的异常是否值得重新研究？ 异常处对应矿点、矿化点，地质界已经检查，有资源量结论，甚至有否定结论。 • 云南腾冲县滇滩铁矿：矿点检查求得资源量150万吨，进行磁测后验证异常探明资源量达亿吨。 • 辽宁灯塔市棉花堡子铁矿：矿点检查，认为意义不大。磁测后验证异常，至1974年求得资源量1.5464亿吨。 • 新疆哈密白山泉铁矿：1966年甘肃地质局三队进行地表地质评价，估算资源量733万吨。1977年后验证异常，探明资源量4406万吨。
甘肃肃北县狼娃山铁矿：1958年发现，甘肃花牛山地质队进行地表评价后认为远景不大。1959年甘肃物探队进行磁测，发现磁异常，经甘肃公婆泉地质队普查，探明104万吨资源量。1966年后，查证航磁异常，探明资源量达1432万吨。甘肃肃北县狼娃山铁矿：1958年发现，甘肃花牛山地质队进行地表评价后认为远景不大。1959年甘肃物探队进行磁测，发现磁异常，经甘肃公婆泉地质队普查，探明104万吨资源量。1966年后，查证航磁异常，探明资源量达1432万吨。 • 河北阳原县三义庄铁锌矿：1958年群众开矿，几度进行矿点检查，皆因规模小而放弃。1972年查证航磁异常后，发现一个中型铁锌矿。 • 青海兴海县赛什塘铜矿：1955年群众报矿发现，1958年前经多次矿点检查未见有工业价值的矿体。1958年后，验证磁异常到1980年探明资源量铜40万吨、伴生金17吨…
5、与进行过普查、详查、勘探的矿床对应的异常是否应重新研究？5、与进行过普查、详查、勘探的矿床对应的异常是否应重新研究？ （1）目前正在进行的危机矿山接替资源找矿项目，证明了勘探过的矿区仍有找矿潜力。包括大冶、鞍山～本溪等经数百年，甚至上千年开采的老矿区，都有进一步找矿的潜力，已经用事实回答了这个问题。 就矿找矿仍是找矿的主要途径。
（2）历史上经过勘探后又有新的重大发现的实例很多（2）历史上经过勘探后又有新的重大发现的实例很多 北京密云县沙厂铁矿：1958年北京地质局一0一普查大队物探队依据磁测资料推断Ⅱ、Ⅲ矿带为向斜构造。1959年北京地质局密怀平勘探队提交储量2616万吨（认为Ⅱ、Ⅲ矿带为单斜构造）。后经1962年北京物探大队再次研究并提出向斜构造问题。1968年北京地质局一0一普查大队进行补充勘探时验证，因孔深不够未见矿，又一次否定了向斜构造的推断。1973年北京地质局一0一地质大队物探研究组据三分量磁测井资料再次肯定向斜构造观点，1974年重新布钻验证，证实了矿体确实呈向斜构造，储量随之增至1.15亿吨。
河北迁安县水厂铁矿自1958年依据磁测资料提出矿体呈向斜构造，到得到证实经历了24年（1982年）之久，储量由3.07亿吨增至最终的10亿吨。河北迁安县水厂铁矿自1958年依据磁测资料提出矿体呈向斜构造，到得到证实经历了24年（1982年）之久，储量由3.07亿吨增至最终的10亿吨。 • 内蒙古包头市白云鄂博铁－铌－稀土矿：1953年依据重、磁资料推断西矿呈向斜构造，1988年验证证实，储量由8亿多吨增至14亿多吨。 • 内蒙古温都尔庙铁矿：1958年温都尔庙地质队在露头区评价求得781万吨资源量，此后在覆盖区验证磁异常，至1980年探明资源量达1.21亿吨。
辽宁辽阳市弓长岭铁矿：1963年磁测发现老岭～八盘岭低缓磁异常，推断由铁矿引起。1976年得到证实，由此还证实原先物探推断的弓长岭、独木、哑叭岭和八盘岭四个独立矿断在混合岩下联为一体，使储量由1亿吨增至5亿吨。辽宁辽阳市弓长岭铁矿：1963年磁测发现老岭～八盘岭低缓磁异常，推断由铁矿引起。1976年得到证实，由此还证实原先物探推断的弓长岭、独木、哑叭岭和八盘岭四个独立矿断在混合岩下联为一体，使储量由1亿吨增至5亿吨。 • 依据勘探时被忽略的低缓异常使储量大增的例子很多，例如河北司家营、湖北大冶、灵乡、程潮、金山店…
山东莱芜顾家台铁矿：1956年发现磁异常，1958年验证见矿， 1960年详细勘探提交储量5310.9万吨。1966～1968年，虽有两支物探队重新在矿区进行了1：10000磁测，只考虑已经过勘探，未进行更详细的工作，未提出新认识。1971年，山东冶金地质勘探公司第二勘探队综合研究分队，在8条测线上依据钻探已控制矿体，使用米可夫量板正演法进行了计算，都发现了剩余异常，经验证见矿，新增储量3149万吨。 • 这样的例子也有一大批，例如四川攀枝花红格釩钛磁铁矿、福建马坑、江苏王浩、安徽庐江县何家大岭（钟山）铁矿等 。
总之，普查、详查、勘探过的矿区，只要①还没有依据实际控制矿体进行过剩余异常计算；②还存在没有验证过的低缓异常；③甚至还没有在整个成矿有利地区开展磁测详查（外围没有充分评价），都有可能取得新发现！总之，普查、详查、勘探过的矿区，只要①还没有依据实际控制矿体进行过剩余异常计算；②还存在没有验证过的低缓异常；③甚至还没有在整个成矿有利地区开展磁测详查（外围没有充分评价），都有可能取得新发现！
6、关于成矿地质环境有利与否的分析 （1）《中国矿床发现史·物探化探卷》第一章第三节中总结了过去的经验。列举了：从“已知到未知”和注意发现新类型、新矿种并重；地表成矿环境不利，地下有利；地表只见矿化、小矿体，地下有隐伏、盲主矿体；地表所见矿种规模小甚至无工业价值，地下有另外大的、有价值的矿种等与找磁性矿床有关的情况，不再重复。即：有可能上小下大、上贫下富、上不利下有利、上下矿床类型，甚至矿种有变化，不要被不利的地表地质、矿化现象蒙住了眼睛，禁锢了想象的空间。 • 本文所举例子中，不少与此有关，不再专门举例子了。
（2）应特别注意地下的有利成矿环境——隐伏岩体接触带、隐伏层位、隐伏断裂等（定量计算，判断是否在预测的深度范围内）。（2）应特别注意地下的有利成矿环境——隐伏岩体接触带、隐伏层位、隐伏断裂等（定量计算，判断是否在预测的深度范围内）。 • 内蒙古朝不楞夕卡岩铁矿：磁法发现11个异常，其中9个异常的背景场为正值，或在正值背景场附近，只有C2－1、C2－6的背景场为负值且远离正背景（岩体磁性高于围岩，实际是远离了岩体）。后经验证，9个位于正背景区及其附近的异常，都是矿异常，而C2－6由玄武岩引起（C2－1未验证）。这是利用背景场判断成矿环境的一个例子。
（3）注意成矿规律的复杂性 • 黑龙江某夕卡岩型铁矿：一般夕卡岩矿床产在侵入岩体与灰岩、大理岩接触带，而此矿却产在花岗岩与片岩接触带上。 • 目前总结的成矿规律大多还不完善，应考虑会有例外 。
7、重视“性质不明异常”（丙类） • 前人难以得出结论的异常，也是研究程度低的异常。往往是未开垦的处女地，难度大，潜力也大 。
8、异常的大小、强弱、形态 （1）异常的大小 • 异常太大了，人们往往会认为由岩体引起，例如： • 安徽霍丘铁矿：1967年1：100万航磁发现，极大值620纳特，以200纳特等值线圈定，异常长40公里，宽4～5公里，异常区全覆盖，推断由基性侵入体或含铁中酸性侵入体引起。实际由储量10亿吨以上鞍山式铁矿引起。（地面强度11000纳特，飞高影响）
（2）异常的强弱 • 人们总是首先重视强度大的异常，但是异常的强弱取决于多种因素，不只是与磁性强弱有关，可由矿体埋深大、呈水平薄板状和磁性变弱导致异常变弱，因而不可忽略低缓异常的找矿价值，尤其在现在——强而形状规则的异常基本上前人已经重视过了。 • 河北沙河县中关、白涧铁矿：储量虽然达9489万吨和4688万吨，由于矿体埋藏在数百米～近1000米，异常极大值分别为700和500纳特。 • 验证低缓磁异常见矿的例子不少。
河南YM-193航磁异常的对应矿体由于呈水平板状，异常低而宽。河南YM-193航磁异常的对应矿体由于呈水平板状，异常低而宽。
熊光楚先生在其《磁铁矿床上磁异常的解释推断》一书中，曾介绍了某矿区两相邻矿体中的一个因断层水的氧化作用使磁性大大降低的例子 。
对于寻找有色金属、贵金属、稀有金属、非金属、赤铁矿和褐铁矿及其伴生矿来讲，重视中等～弱异常就是理所当然的了。对于寻找有色金属、贵金属、稀有金属、非金属、赤铁矿和褐铁矿及其伴生矿来讲，重视中等～弱异常就是理所当然的了。 • 内蒙古乌拉特中旗甲生盘铅锌硫多金属矿：1972～77年，查证强度100～200纳特、长15公里航磁异常发现。由于异常强度低，找铁矿时未予重视。（大型，含磁黄铁矿，下同） • 内蒙古乌拉特后旗东升庙硫多金属矿：航磁异常强度200～250纳特。（特大型） • 内蒙古乌拉特后旗炭窑口多金属硫矿：航磁异常强度200～300纳特。（大型）
山东淄博市淄河铁矿（褐铁矿，大型）：地面磁异常强度只有150纳特。山东淄博市淄河铁矿（褐铁矿，大型）：地面磁异常强度只有150纳特。 • 湖南衡山县九龙泉钨锗多金属矿：锗矿为大型，锗以类质同像存在于赤铁矿中，赤铁矿引起的地面磁异常强度为80纳特。 • 安徽铜陵市马山金矿（大型）和黄狮涝金矿（中型）都是验证“低缓磁异常”发现的。 • 黑龙江七台河市老柞山金矿：依据地面低负磁异常（⊿Z 0～100纳特）伴有金、铜强化探异常发现。 • 内蒙古物探队曾使用磁法寻找赤铁矿，异常极大值只有几十纳特 。
（3）异常的形态 人们总是首先重视形状规则的异常，有的人认为矿异常的形状应该是规则的。可是，当矿体埋藏浅、上顶宽（相对于测点距）时，其磁性不均匀性得到充分显示，其异常就不规则了，例如： • 安徽和尚桥铁矿：因埋藏浅，又呈近水平板状体，其异常“蹦跳”形状类似一般火山岩引起的异常 。
宽异常：宽而平顶的异常，也易认为由岩体引起。但有例外，安徽钟九铁矿的异常就是如此。宽异常：宽而平顶的异常，也易认为由岩体引起。但有例外，安徽钟九铁矿的异常就是如此。 （异常位于闪长岩下方）
9、只经过与地质图简单对比，未经踏勘查证的非矿异常（丁类）是否应重新研究？9、只经过与地质图简单对比，未经踏勘查证的非矿异常（丁类）是否应重新研究？ • 答案是肯定的。上面例子中，例如云南大红山就属于此种情况，再举一个老同志都熟知的例子。 • 江苏梅山铁矿：1957年航磁发现异常后，因位于火山岩区而认为由火山岩引起。1958年地面磁法发现异常后，经计算，采自异常中心部位出露的安山岩和闪长玢岩的磁性引不起实测异常（7200纳特），又坚持验证而发现一个3.1亿吨大型矿床。 • 只经过与地质图简单对比，未经踏勘查证的丁类异常为数不少，应该在它们中有所发现。
10、利用综合物化探资料 • 凡有综合资料的磁异常，应收集齐全，对可靠定性大有好处。 • 新疆哈密市磁海铁矿：1968年发现航磁异常，1968～69年使用综合方法查证，获得磁高、重力高、电阻率低综合异常，1970年验证见矿。综合异常是下定验证决心的关键因素，也确实证明综合异常找矿可靠性高 。
11、间接找矿也应给予一定重视 • 这里不谈一般概念的间接找矿，而是列举两例接近直接找矿（矿层与磁性体（层）密切共生）的间接找矿实例： • 辽宁大连魏家村石棉矿：矿层位于有磁性的辉绿岩脉下盘的白云质灰岩中，因而由验证磁异常发现。 • 湖南洞口县江口锰矿：锰矿位于有磁性的含铁层位之上，由验证M16低缓异常发现。
湖南桂阳县柳塘铅锌矿：1988年地面高精度磁法发现呈锯齿状、极大值只有10～100纳特的异常，认为“反映了深部热液蚀变范围…具有找矿意义”，1989年后，在磁异常区又发现铅、锌等元素的化探异常，综合利用了重力资料，推断深部存在岩体，经验证发现400米以下的中型矿床。此例将间接找矿思路发挥到淋漓尽致的水平。湖南桂阳县柳塘铅锌矿：1988年地面高精度磁法发现呈锯齿状、极大值只有10～100纳特的异常，认为“反映了深部热液蚀变范围…具有找矿意义”，1989年后，在磁异常区又发现铅、锌等元素的化探异常，综合利用了重力资料，推断深部存在岩体，经验证发现400米以下的中型矿床。此例将间接找矿思路发挥到淋漓尽致的水平。 • 总之，要将异常和已知矿化作为找矿线索，不要轻易肯定或否定！
认识： • 上面已经提到，在中东部地区，我们这次是“捡漏”工作，难度很大。 • 现在潜力①最大的途径是通过计算已经验证见矿，但验证不彻底的异常的剩余异常，扩大资源量； ②其次为通过计算已知矿床、矿点、矿化点的剩余异常，扩大资源量；③再次为继续查证以往Ⅲ、Ⅱ级查证不彻底的异常；④筛选、查证以往推断具有找矿意义而没有查证的异常、以往推断为性质不明的异常和未经踏勘的以往推断为非矿异常的异常 。 • 计算剩余异常的工作（ ① 、②）过去做的少，找矿潜力不可低估。
建 议： • 必须比前人更加精细、水平更高。如果采用与前人一样的方法（低水平重复），甚至精细程度不如前人，将难有建树。计算剩余异常是比数据处理（延拓、化极、求导、滤波）繁杂的工作，必须有不怕麻烦的精神——数据处理的效果无法与计算剩余异常相比。 • 重视尚未见矿的低缓、低值、低而宽和形态不规则（其貌不扬）的异常。 • 重视非地表出露岩石引起的异常。 • 本次推断为矿异常的，应进行现场踏勘。
