津巴布韋大巖墻鉻鐵礦磁異常特征和間接找礦

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1、津巴布韋大巖墻鉻鐵礦磁異常特征和間接找礦夏訓銀1王身龍1王洪生1張進國1徐新學1左萬寶2(1.華北地質(zhì)勘查局五一九大隊保定市071051,2.正元地球物理有限責任公司，保定071051)摘要：津巴布韋大巖墻R844礦區(qū)出露的超基性巖層為輝石巖和輝橄巖，鉻鐵礦就產(chǎn)在輝橄巖層中。地面高精度磁測可劃分輝石巖、輝橄巖和斷裂構造的分布；通過反演輝橄巖產(chǎn)狀和頂界面的埋深，結合地質(zhì)分析可推算鉻鐵礦體的產(chǎn)狀和埋深，達到間接找礦目的；經(jīng)鉆孔驗證，在所鉆的4個鉆孔都發(fā)現(xiàn)了較高品位的鉻鐵礦。實踐證明，在本區(qū)開展高精度磁測對間接尋找鉻鐵礦是有效的。關鍵詞：高精度磁

2、測，鉻鐵礦，津巴布韋大巖墻，超基性巖，磁性界面反演。1引言鉻是冶煉不銹鋼的重要原料之一，隨著我國經(jīng)濟建設的發(fā)展,對鉻鐵礦的需求也不斷增長。而我國是一個鉻鐵礦資源非常緊缺的國家,且80%鉻鐵礦都產(chǎn)自西藏、內(nèi)蒙古、新疆、甘肅4省，礦床規(guī)模小，交通不便，開發(fā)利用條件差。津巴布韋大巖墻賦存有豐富的高品位鉻鐵礦資源。開發(fā)津巴布韋大巖墻鉻鐵礦具有良好的外部環(huán)境，既可推動津巴布韋國經(jīng)濟的發(fā)展，又可使我國充分利用國外資源，符合中國資源策略、互惠互利。本文以津巴布韋大巖墻R644礦區(qū)高精度磁測為例，介紹高精度磁測在簡接尋找鉻鐵礦的作用和效果。2地質(zhì)概況和巖（

3、礦）石磁性特征2.1地質(zhì)概況津巴布韋大巖墻所處大地構造位置為東非裂谷的南緣，南部非洲地盾的北端，大巖墻為一延伸很長的墻狀鐵鎂質(zhì)和超鐵鎂質(zhì)侵入體，長達550km，侵入在津巴布韋克拉通太古界花崗巖和綠巖帶內(nèi)，屬南部非洲成礦帶。津巴布韋大巖墻形成于早元古宙，呈對稱巖盆狀，近南北向展布，大巖墻屬基性—超基性雜巖，巖相分異較好，總體劃分為橄欖巖—輝石巖—輝長巖組合，具體到巖體不同部位，巖相組合有一定差異。大巖墻西側(cè)層狀巖相向東傾，東側(cè)層狀巖相向西傾，傾角約20°左右，中間變緩，總體為向斜形態(tài)。巖石自變質(zhì)作用強烈，地表蛇紋巖、硅質(zhì)蛇紋巖廣為分布。在大巖

4、墻中從上至下賦存有11層鉻鐵礦層，不同地段所賦存的礦層不完全相同，但屬1、2、5層礦較穩(wěn)定，從北到南均有分布。大巖墻中探明的鉻礦儲量占世界第三位，鉻鐵礦總儲量約7.5億噸，約占世界儲量的18%。RA664成礦區(qū)巖相分異較為清楚，為斜輝輝橄巖—含橄欖石輝石巖—輝石巖類型，鉻鐵礦床主要與較基性的斜輝輝橄巖有關，屬巖漿晚期分異礦床。該區(qū)巖相分異清楚，可見輝石巖—斜輝輝橄巖巖相組合依次反復出現(xiàn)，每一次巖相組合的出現(xiàn)都代表一次巖漿的侵入，代表一次不同的成礦階段。第三期輝石巖—斜輝輝橄巖巖相組合的出現(xiàn)，在斜輝輝橄巖中可見到大巖墻中第一層、第二層鉻鐵礦；

5、第一期輝石巖—斜輝輝橄巖巖相組合的出現(xiàn)，在斜輝輝橄巖中可見到大巖墻中第五層鉻鐵礦層的分布。2.2巖（礦）石磁性特征對大巖墻RA644礦區(qū)出露的巖（礦）石進行了系統(tǒng)的采集，對其磁性參數(shù)進行測定（表1）。表1RA664礦區(qū)巖（礦）石磁參數(shù)統(tǒng)計表序號巖（礦）石名稱標本數(shù)剩磁Jr(×10-3A/m)磁化率K（×10-5SI）變化范圍平均值變化范圍平均值1鉻鐵礦763.1—982.2106.322.8—4911.0491.12輝橄巖686.6—29630.12364.4198.8—75922.58681.33輝石巖1033.8—121.837.815

6、.7—170.864.8RA644礦區(qū)出露的巖（礦）石之間具有明顯的磁性差異，具備開展地面高精度磁法的地球物理前提。輝石巖磁性最小，磁化率均值為64.8×10-5SI；鉻鐵礦具有中等磁性，磁化率變化范圍（22.8-4911.0）×10-5SI，均值491.1×10-5SI。輝橄巖的磁性最大，磁化率變化范圍198.8-75922.5，均值8681.3×10-5SI。根據(jù)巖（礦）石磁性特征結合地質(zhì)資料分析，上部出露的輝石巖磁性最小，將會引起穩(wěn)定的低值磁異常，并且是隨著輝石巖厚度的增大，磁異常越穩(wěn)定，場值越低；輝欖巖磁最大，且磁性變化強烈，將產(chǎn)生

7、較強跳躍變化的的磁異常。鉻鐵礦具有中等磁性，并且賦存在具有強磁性的輝橄巖中，因此，采用高精度磁法實現(xiàn)直接找礦是不可能的。鉻鐵礦的產(chǎn)出（特別是1、2層礦體）與輝橄巖關系非常密切，具體地說就是第一層鉻鐵礦存在于輝橄巖頂界面下100-120m處，且比較穩(wěn)定。這樣就可以利用高精度磁測資料圈定礦區(qū)內(nèi)的斷裂構造和輝橄巖頂界面的埋深和起伏形態(tài)，達到間接找礦的作用。3高精度磁測方法技術3.1測網(wǎng)布設礦區(qū)內(nèi)大巖墻總體走向為NE15°,測線方向垂直大巖墻走向布設,線線距50m，點距10m，在測量過程中遇到磁場值變較大處，點距加密到5m。測網(wǎng)的基線利用已知控制點

8、使用全站儀按理論坐標進行放樣敷設。由于區(qū)內(nèi)一些橄欖巖出露的地段，磁性較大，森林羅盤儀定向誤差較大，因此測點定位是采用手持GPS（GPS72型）導航定位結合測繩量距的方法完成的。坐