大比例尺直升机航空物探与深部找矿

大比例尺直升机航空物探与深部找矿

——以大冶铁矿为例熊盛青、于长春、范正国、王乃东等中国国土资源航空物探遥感中心

二○○七年九月二十六日汇报内容一、概况二、高分辨率航磁方法三、成果一、概况

——位置

大冶铁矿位于湖北黄石市。1700多年前孙权在此采铁、制刀剑。张之洞于1893年建成大冶铁矿。1958年建成我国近代第一座大型露天铁矿，其规模为东亚之冠，是我国近代钢铁工业的摇篮。一、概况——大冶危机矿山现状至2005年，全矿区保有资源储量0.28亿吨，占探明矿山储量的17％，10年左右资源就将枯竭，是典型的危机矿山。

亚洲第一深坑－－尖山采坑一、概况——矿山地质大冶该铁(铜)矿床主要由六大主矿体组成：依次为铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山、尖山矿体。铁矿体位于铁山岩体与大冶群大理岩接触带上。一、概况——勘探现状◆勘探线间距150m，钻孔（图中红点）遍布。◆以前进行了4次航磁测量，最大比例尺为1∶2.5万；地面重磁最大比例尺为1∶2千。◆地形复杂、地表工业设施多、地面物探工作困难重重。在如此详细勘探地区，实现深部找矿突破难度很大!!

一、概况——高分辨率航磁应用效果2005年，航遥中心采用高分辨率航磁方法，完成了黄石1:1万航磁勘查工作。该工作不仅填补了矿区及周边缺乏高分辨率航磁资料的空白，而且所布设的三个钻孔已在深部见矿，找矿效果明显。钻塔钻井施工现场二、方法——高分辨率航磁方法概述高分辨率航磁方法：是一种以直接找矿为目的，集直升机大比例尺航空物探测量、数据处理、精细解释为一体的技术方法。其主要技术特点为以下几个方面：

◆直升机大比例尺勘查技术

◆曲面位场处理方法

◆航磁精细反演方法

二、方法1——测量方法大冶地区地形高差达420m。北部四峰山的海拔485m，南部平原70m左右，地形条件复杂，必须采用高分辨率航磁新方法才能够完成航磁详查。

大冶铁矿地形遥感立体图二、方法1——本次高分辨率航磁测量系统组成航磁测量系统组成：◆AS350B2型小松鼠直升机，◆HC-2000高精度航空光泵磁力仪◆软补偿仪◆差分GPS导航设备◆DSC-1数字收录系统测量精度高，总精度优于2nT大冶矿区飞行作业硬架式直升机航磁测量系统是航遥中心新研制、具有国际先进水平的航空物探测量系统，飞行方式灵活，能够最大限度地贴近地面获取测量区的磁场信息。二、、方方法法1————定位位精精度度差分分GPS方方法法平平面面定定位位误误差差小小于于2米米，，高高度度误误差差小小于于5米米。。实测测DTM图图1：：1万万地地形形高高程程图图（（国国家家地地理理信信息息中中心心））二、、方方法法1————飞行行高高度度随地地形形起起伏伏飞飞行行，，平平均均飞飞行行高高度度144m

直升机50米离地高度飞行曲线;固定翼飞机理论飞行曲线地形剖面勘探线平面位置二、、方方法法1————航磁磁数数据据信信息息丰丰富富（（1））地面面磁磁测测与与航航磁磁对对比比二、、方方法法1————航磁磁数数据据信信息息丰丰富富（（2））填补补矿矿区区及及周周边边高高精精度度磁磁场场的的空空白白二、、方方法法2————曲面面位位场场处处理理方方法法直升升机机随随地地形形起起伏伏飞飞行行，，测测量量面面起起伏伏达达500m左左右右。首首次次使使用用频频率率域域偶偶层层位位曲曲面面位位场场方方法法（（曲曲化化曲曲））完完成成数数据据处处理理，，获得得了了好好的的效效果果。。曲面面化化极极处处理理二、、方方法法2————曲面面位位场场处处理理方方法法航磁磁数数据据曲曲面面延延拓拓到到地地表表磁磁场场图图二、、方方法法2————接触触带带（（曲曲面面位位场场处处理理结结果果））通过过航航磁磁确确定定了了铁山山岩岩体体南南接接触触带带总总体体向向南南西西陡陡倾倾，，为为找找矿矿有有利利地地带带。。不同同高高度度化化极极垂垂向向二二次次导导数数零零值值线线图图图例例：：1.化极极上上延延200m；2.化极极上上延延600m；3.化极极上上延延1000m；4.推断断接接触触带带；5.地名名；；二、、方方法法3————精细细反反演演解解释释方方法法航磁磁精精细细反反演演解解释释方方法法：：1、、详详细细岩岩矿矿石石磁磁性性测测量量及及野野外外地地质质调调查查，，为为反反演演建建模模提提供供准准确确的的岩岩石石磁磁性性资资料料；；2、、获获取取高高精精度度的的DTM数数据据3、、基基于于GIS的的解解释释方方法法技技术术4、采采用2D及及3D相结结合的的重磁磁反演演技术术：——以以已知知地质质勘探探剖面面、钻钻孔和和三维维反演演结果果为依依据建建立初初始地地质模模型——起起伏地地形条条件下下高精精度重重磁剖剖面解解释系系统5、采采用SURPAC三三维建建模技技术，，将反反演结结果、、磁场场、设设计钻钻孔位位置显显示到到一起起，为为钻探探工作作布置置提供供分析析依据据。二、方方法3———详细野野外地地质调调查(1)ZK15-7孔磁化化率测测井曲曲线及及磁化化率特特征曲曲线图例：：1、0～500×10-5SI，2、501～1000××10-5SI，3、1001～2000××10-5SI，4、2001～5000××10-5SI，5、5001～10000×10-5SI，6、>10000××10-5SI，7、野外外测量量路线线野外物物性测测量点点分布布图二、方方法3———详细野野外地地质调调查(1)野外矿矿石标标本测测定对对比磁化率率(K×10-5CGSM(SI))磁化强强度(J××10-3A/m)二、方方法3———GIS解释释技术术(2)建立各各种资资料图图件GIS图库,综合合对比比分析析二、方方法3———GIS解释释技术术(2)大冶矿矿区剩剩余磁磁异常常与现存铁铁矿体体厚度度叠合合图二、方方法3———GIS解释释技术术(2)铁山岩岩体顶顶界面面与现存存铁矿矿体厚厚度对对应图图二、方方法3———三维自自动反反演方方法(3)三维无无约束束反演演方法法给出出地下下磁性性体空空间分分布形形态二、方方法3—二维、、三维维反演演精细细解释释方法法(3)采用二二、三三维正正演方方法去去除已已知地地质体体引起起的磁磁异常常，求求取剩剩余异异常和和利用用剩余余异常常反演演地下下地质质体空空间位位置。。图例：：1.已知矿矿体；；2.推断矿矿体；；3.细斑含含石英英闪长长岩；；4.闪长岩岩；5.大理岩岩；6.第四系系覆盖盖；7.实测△△T磁异常常曲线线；8.计算磁磁异常常曲线线；9.已知岩岩体及及矿体体异常常曲线线；10.剩余异异常曲曲线；；11.模型体体序号号二、方方法3—二维、、三维维反演演精细细解释释方法法(3)●初始始地质质模型型输入入●反演演结果果精确确输出出●地质体走走向延伸边边界输入地质体平面面投影二、方法3—二维、三维维反演精细细解释方法法(3)全区共完成成了24条条剖面反演演计算二、方法3—二维、三维维反演精细细解释方法法(3)12线13线14线15线16线17线龙洞矿段尖林山矿段象鼻山矿段段19-1南北剖面26线28线29线30线31线狮子山矿段二、方法3—二维、三维维反演精细细解释方法法(3)三、成果———确定5个重重点找矿区区在精细反演演基础上，，确定五个个重点找矿矿区，并建建议了5个探矿钻孔孔。目前施施工了三个个钻孔，均均见矿，成成功率100％。大冶铁矿勘勘探线、航航磁剩余异异常、现存存铁矿体厚厚度及找矿矿靶区分布布图1号区2号区3号区4号区三、成果———第一区见矿矿孔在航磁确定定的第一钻钻孔探位置置，于703m～732m见矿，累计计见矿厚度度11m。ZK13-8三、成果———第二区见矿矿孔在航磁确定定的第二钻钻孔探位置置，于740m～840m深度见数层层矿，累计计铁矿体厚厚14.6m。铁的品位位为40～45%，铁矿体中中还伴生有有铜、金、、银、钴等等。ZK21-8三、成果———第三区见矿矿孔在航磁确定定的第三钻钻孔探位置置，于732m见矿，见矿矿厚度为5m左右。ZK26-6三、成果———地下矿体3维立体显显示(以第一区区见矿孔为为例)图例：1.已知矿体，，2.外推矿体，，3.推测矿体，，4.含石英闪长长斑岩，5.闪长岩，6.黒云母透辉辉石闪长岩岩，7.矽卡岩，8.地形，9.已有钻孔，，10.设计钻孔ZK13-8三、成果———小结新编异常97处，其其中甲乙类类异常70处，为本本区寻找铁铁、铜铁矿矿产提供了了新信息。。初步估算了了铁山矿区区龙洞～狮狮子山矿段段未控制的的铁矿资源源量约5600万吨吨、詹本陆陆附近未控控制的铁矿矿资源量约约750万万吨。三、成果———效益证明结束束语语(1)高分分辨辨率率航航磁磁方方法法具具有有快快速速、、高高精精度度、、解解释释精精细细等等特特点点，，非非常常适适合合于于局局部部重重点点地地区区找找矿矿工工作作。。(2)在危危机机矿矿山山工工作作中中，，采采用用高高分分辨辨率率航航磁磁方方法法，，并并结结合合已已有有资资料料对对航航磁磁资资料料进进行行精精细细反反演演，