井中三分量磁测在攀西地区深部找矿中的应用*

邓 波 赵顺林 李金忠

(1.四川省地质矿产勘查开发局四〇三地质队；2.成都理工大学地球物理学院)

井中三分量磁测在攀西地区深部找矿中的应用*

邓 波1,2赵顺林1李金忠1

(1.四川省地质矿产勘查开发局四〇三地质队；2.成都理工大学地球物理学院)

井中三分量磁测是地面磁测向钻孔中的发展与延伸，对于探寻钻孔周围和底部隐伏矿体优势明显。结合实例，详细讨论了井中三分量磁测在深部隐伏磁铁矿体勘查中的应用成果，并总结了井中三分量磁测在资料处理过程中应引起重视的问题，为提高深部找矿效率提供参考。

井中三分量磁测 深部找矿 磁异常 隐伏磁铁矿体

随着找矿勘探工作的不断深入，在地表浅部找到大型或超大型金属矿床的难度日益增大，为了缓解矿产资源危机，必须进行深部找矿[1-3]。地面磁测是探寻磁铁矿体最为有效的物探工作方法，但由于测量仪器位于地面，距离深部隐伏磁铁矿体较远，很难发现深部隐伏磁铁矿体。为了缩短测量仪器与磁铁矿体间的距离，井中三分量磁测应运而生。该方法是将测量仪器置于钻孔中，由于距离深部隐伏磁铁矿体较近，有利于发现深部隐伏矿体，因而该方法在探寻深部隐伏磁铁矿体方面得到了广泛应用[4-5]。结合实例，就该方法在攀西地区深部找矿成果进行分析，以期为相关的深部找矿工作提供参考。

1 方法原理

井中三分量磁测是一种以研究岩(矿)石的磁性特征为物理基础，探寻钻孔周围及底部隐伏矿体的物探方法[5]。不同磁性的岩(矿)石产生不同形态和强度的磁异常，根据磁异常的形态特征，可获得磁性体的空间分布信息。井中三分量磁测通过测定磁性岩(矿)体在它周围所产生的磁场强度，对测得的数据进行相应的计算处理，并按照解释需要绘制成相应的图形，在此基础上进行相应的推断解释。

2 应用实例

2.1 地质概况

2.2 应用成果

矿区共施工了4个钻孔(ZK004、ZK402、ZK1502、ZK1702)，对各钻孔进行了井中三分量磁测工作，都发现了明显磁异常。根据磁异常垂直分量和水平分量异常曲线形态特征，采用定性解释与半定量解释相结合的方法，推测部分异常是由井壁矿体引起，部分异常是由井旁盲矿体引起。ZK004钻孔深1 153.8 m，该钻孔井中三分量磁测异常见图1。

图1 ZK004钻孔井中三分量磁测异常

由图1可知：在630～990 m井段发现明显磁异常，磁异常强度较大，垂直分量和水平分量磁异常绝对值达5 000 nT，异常梯度较大，曲线呈锯齿状波动，明显指示出该异常是由钻探揭露磁铁矿体引起；在1 035～1120 m井段发现一明显磁异常，该异常曲线较圆滑，异常强度较高，△Z异常值为 -1 000～5 000 nT，异常曲线形态较清晰，为“双S”形特征；△H′异常值为2 000～10 000 nT，为正异常，异常曲线形态较清晰，为反“C”形特征，结合钻孔岩芯资料分析认为，该异常是由井旁盲矿体引起。根据ΔT′矢量图特征，勾绘出盲矿体空间磁场分布形态，推测盲矿体位于钻孔的南、南东、南西侧，NE倾向。结合地质资料，推测盲矿体位于钻孔的南西侧，钻孔刚好打在盲矿体沿倾向的一端。利用异常特征点法计算得盲矿体近井端埋深约1 060 m，近井端距离钻孔约20 m。

ZK402钻孔深1 121.11 m，该钻孔井中三分量磁测异常见图2。

图2 ZK402钻孔井中三分量磁测异常

由图2可知：在605～910 m和970～1 100 m井段分别发现2个磁异常，该2段磁异常强度较大，以负值为主，极大值达5 000 nT；形态相似，垂直分量和水平分量异常曲线圆滑、形态规整，△Z异常曲线均表现为“S”形特征，△H异常曲线均表现为“C”形特征。从ΔT′矢量图来看，该2段磁异常ΔT′矢量线收敛和发散规律一致，均表现为收敛矢量与发散矢量的方向相同，即收敛矢量的正向交汇方向与发散矢量的反向交汇方向相反(钻孔未见矿)，说明该钻孔打在矿体沿走向端部的一侧，结合地质资料综合分析，推测盲矿体位于钻孔北西侧。利用异常特征点法进行半定量计算得出， CXT-2顶板埋深约607 m，距钻孔约87 m；CXT-3顶板埋深约970 m，距钻孔约43 m。

ZK1502钻孔深474.83 m，该钻孔井中三分量磁测异常见图3。

图3 ZK1502钻孔井中三分量磁测异常

由图3可知：在300～350 m井段发现1个磁异常，该异常强度不大，△Z异常值约-2 000 nT，△H′异常值约500 nT，但异常曲线较圆滑，形态较规整，局部异常显示明显，△Z异常曲线表现为“C”形特征，△H′异常曲线表现为“反S”形特征。从ΔT′矢量图来看，该段磁异常收敛矢量与发散矢量的方向相反，即收敛矢量的正向交汇方向与发散矢量的反向交汇方向一致，说明该钻孔打在矿体倾向的旁侧，结合钻孔岩芯资料分析认为，该异常是由井旁盲矿体引起。根据ΔT′矢量图特征，勾绘出盲矿体空间磁场分布形态，推测盲矿体位于钻孔的北、北东、北西侧，倾向SW。结合地质资料，推测盲矿体位于钻孔的北东侧，钻孔刚好打在盲矿体沿倾向的一端。利用异常特征点法进行半定量计算得出，盲矿体近井端埋深约338 m，距钻孔约40 m。

ZK1702钻孔深415.58 m，该钻孔井中三分量磁测异常见图4。

图4 ZK1702钻孔井中三分量磁测异常

由图4可知：在135～275 m井段发现1个磁异常，该异常强度不大，△Z异常值约-2 500 nT，△H′异常为正负伴生，正值约1 000 nT，负值约-1 000 nT，异常曲线较圆滑，形态较规整，局部异常显示明显，△Z异常曲线表现为“C”形特征，△H′异常曲线表现为“反S”形特征。从ΔT′矢量图来看，该段磁异常收敛矢量与发散矢量的方向相反，即收敛矢量的正向交汇方向与发散矢量的反向交汇方向一致，说明该钻孔打在矿体倾向的旁侧，结合钻孔岩芯资料分析认为，该异常是由井旁盲矿体引起。根据ΔT′矢量图特征，勾绘出盲矿体的空间磁场分布形态，推测盲矿体位于钻孔的北、北东、北西侧，倾向SW。结合地质资料，推测盲矿体位于钻孔的北东侧，钻孔刚好打在盲矿体沿倾向的一端。利用异常特征点法进行半定量计算得出，盲矿体近井端埋深约237 m，距钻孔约50 m。

3 讨 论

(1)选择正确的正常场。在对井中三分量磁测数据进行处理成图时，正常场选择不合理，无法清晰反映出异常的存在，特别是一些低缓异常；另外，在对资料进行推断解释时，依赖于异常曲线形态特征和矢量图发散与收敛规律，因此，若正常场选择不合理，异常形态与ΔT′矢量图发生变化，易导致推断解释结论与实际情况的误差较大甚至错误。

(2)异常曲线图应以适当的比例显示。当钻孔中存在磁铁矿体时，在见矿位置磁异常强度较大。为了在同等大小的图中完整显示磁异常曲线，通常减小磁异常数值比例，如此容易使得井旁(底)盲矿体引起的弱磁异常显示不明显，特别当井底存在盲矿体时，需要在现场进行快速判断以确定钻孔是否需要继续钻进时，如果现场未发现井底盲矿体引起的弱磁异常，会造成无法补救的后果。

(3)在推断井旁盲矿体的空间分布情况时，应勾绘出盲矿体磁力线的空间分布形态。一般情况下，可根据磁异常的垂直分量和水平分量的曲线形态大致判断盲矿体空间位置分布情况，如“S”形、反“S”形、“C”形、反“C”形等，但有时磁异常曲线的形态特征并不明显，且比较抽象，根据该类形态特征推测出的盲矿体空间位置分布形态与实际情况误差较大甚至与事实相悖，因此，只有勾绘出推测盲矿体磁力线的空间分布形态，才能得到可靠的分析结论。

[1] 腾吉文，刘建明，刘 财，等.第二深度空间金属矿产探查与东北战略后备基地的建立和可持续发展[J].吉林大学学报：地球科学版，2007,37(4)：633-651.

[2] 腾吉文.强化开展地壳内部第二深度空间金属矿产资源地球物理找矿、勘探和开发[J].地质通报，2006,25(7)：767-771.

[3] 周 平，陈胜礼，朱丽丽.几种金属矿地下物探方法评述[J]．地质通报，2009，28(2)：224-231．

[4] 张丽霞.井中磁测技术发展评述[J].工程地球物理学报，2007(4)：375-380.

[5] 孙秀国.井中三分量磁测在寻找磁铁矿床中的应用[J].现代矿业，2015(4)：96-97.

*四川省地质勘查基金项目(编号：川国土资函[2011] 1272号)。

2015-08-13)

邓 波(1985—)，男，工程师，硕士研究生，614200 四川省峨眉山市兴隆街1号。