그림 2-5-1 산시성 링추(靈丘)시 환옌칭산 철광산 운송 위치도
산시성(山西省) 링추(靈丘) 환옌칭산 철광산은 산시성(山西省) 북동부 링추현(靈丘縣)에 위치한다. 링추현 뤄수이허 향 관할 구역. 철광석 산지는 서쪽으로 링추현에서 약 8km, 동쪽으로 산시성과 허베이성의 경계에서 1.5km 떨어져 있다(그림 2-5-1).
산시성 링추(靈丘)시에서 최근 새롭게 발견된 환양청산(Huyanqingshan) 철광석. 예를 들어, 1956년 1:200,000 지질 조사에서 판즈현의 대밍옌(Damingyan)과 반위(Banyu) 철광상이 이전에 이 지역에서 발견되었습니다. 1959년에 지질학부와 야금부는 오대산 지역에서 각각 1:200,000과 1:50,000의 항공자기측량을 실시하였고, 그 후 거의 100개에 달하는 의미있는 항공자기이상을 발견하였으며, 이후 중대형 규모의 지상측량과 정밀조사를 실시하였다. 를 실시한 결과, 광물에 의한 이상현상이 많이 발생한 것으로 추론되었으며, 광물이 발견된 것으로 확인되었습니다. 수십 년간 다양한 규모의 지자기 방법, 상세한 지질 조사 및 탐사를 통해 10개 이상의 크고 중간 크기의 퇴적 변성 "안산식 철광상"이 확인되었으며, 현재 총 매장량은 17억 톤에 달합니다. 이 지역에는 아직 작업되지 않은 심각한 변칙 현상이 많이 있습니다.
1:50,000 항공자기이상은 3개의 평행한 북동경향 항공자기이상으로 구성된 지역(그림 2-5-2 참조)에서 발달한다. 서쪽에서 동쪽으로 M121(47), M122(47), M120(47)으로 번호가 매겨져 있습니다. 그 중 M120(47) 이상은 오대산맥에서 확인되지 않은 가장 큰 항공자기 이상이다. 이상 경향은 북동쪽이며 이상 면적은 30km2이다.
2006년부터 2008년까지 '산시성 헝산-오타이산 철광석 조사' 프로젝트를 진행하는 동안 산시성 지질조사소는 M120(47) 이상현상에 대한 종합조사를 주로 실시했다. 정밀 자기 조사 및 심층 드릴링 검증 작업.
먼저, 100~400m의 선 간격으로 희박한 것부터 밀도가 높은 것까지의 이상에 대해 1:2000의 고정밀 자기 프로파일 측정을 수행했습니다. 이를 통해 공기자기 이상의 존재를 확인하고 분포 범위를 결정했습니다. 이상 현상 및 자기 이상 현상 CⅠ, CⅡ, CIII, CIV 4개를 구분합니다. 이상치에 대해 순방향 및 역방향 계산, 편파 처리, 추론 설명이 수행되었습니다. 주변 지질학적 여건과 복합적으로 복합적으로 자철석이 다층적으로 형성되어 이상 현상이 발생한 것으로 판단됐다. 자기이상 결과를 바탕으로 9개의 시추 프로젝트가 마련됐고, 각각의 이상 현상이 확인됐고, 수심 200~600m에서 두께 약 20m의 숨겨진 자철석체가 발견됐다. 예비 추정에 따르면 철광석 자원의 양은 대규모에 도달할 것으로 예상됩니다.
그림 2-5-2 후옌칭산 철광산 공기자기이상(nT) 분포도
1. 퇴적물의 지질학적 배경
(1) 지질구조 위치
형산-오타이산 지역의 철광석 광산은 중국 핵심 금속 광물 지역 중 '산시-허베이 철광석 광물 지역'에 속하며 광물 매장량이 다양하고 광물 매장량이 다양합니다. , 그리고 큰 자원 잠재력. 퇴적 변성 철광석이 주요 유형입니다. 지질 환경은 두 개의 2차 구조 단위인 Shanxi 단층 융기와 Yanshan 플랫폼 접힘 벨트의 교차점에 있습니다. 산서성에서는 산시성 단층 융기의 우타이산 단층 아치 III 구조 단위에 속합니다. 원래 지질광물자원부의 두 번째 구역설정 요약 보고서에서 금속 생성 구역 분할 계획에 따르면, 이는 3등급 금속 벨트(III) 내의 우타이 선캄브리아기 철 및 금 금속 생성 구역(IV-16)에 속합니다. -17) 화북 플랫폼의 북쪽 가장자리 중간 부분. Lingqiu Huyanqingshan 철광산은 Yanshan 플랫폼 습곡대의 서쪽 끝과 Shanxi 단층 융기 Hengshan 융기의 동쪽 끝이 만나는 지점에 위치해 있습니다.
(2) 노출된 지층
이 지역의 노출된 지층은 가장 오래된 것부터 최신 것까지 상대적으로 완전하며 다음과 같습니다: 신고대 우타이 그룹 Shizui 하위 그룹, 중기 신원생대 창청, Jixian 및 Qingbaikou 시스템, 고생대의 캄브리아기, 오르도비스기 및 석탄기 지층, 중생대의 쥐라기 및 신생대의 제4기 지층. 그중 우타이 그룹 시즈이 하위 그룹의 진강구 층의 철 함유 암석 계열은 이 지역의 주요 광석 함유 지층입니다.
광산 지역에 노출된 지층은 주로 창성계 고좡층, 계현계 우미산층, 청백계 하왕구층, 오르도비스기, 쥐라기, 제4기 지층이다. 산발적으로 산재하는 지층으로는 오대군진강구층, 캄브리아기 마오좡층, 쉬좡층이 있다.
진강구층은 광산 지역의 M120(47) 공기자기이상 지역에서만 산발적으로 노출되며, 창성계의 고좡층 하부에 대부분 숨겨져 있다. 주로 흑운모, 흑운모 사장석 편마암, 사장석 각섬암, 자석 규암 등이 이 지역의 주요 철 함유 지층입니다.
공간분포는 거의 동서방향이다. 광석을 함유한 지층의 매몰깊이는 서쪽에서 동쪽으로, 북쪽에서 남쪽으로 점차 깊어지는 것을 시추조건으로부터 알 수 있다. 매몰깊이는 일반적으로 200~600m이다.
이 지층의 눈에 띄는 특징은 철을 함유한 암석 계열이 대부분 각섬석에서 발생하고 일부는 변성 과립암과 편마암에서 발생한다는 것입니다. 구샨(Gushan) 지역에서는 5층의 자철석 규암을 볼 수 있으며 두께는 0.4~1.8m이고 가장 두꺼운 것은 약 13m에 이릅니다.
창청계열 지층은 해당 지역의 암석으로 진강구층과 각도가 맞지 않는 접촉을 이루고 있으며 광산 지역의 넓은 지역에 걸쳐 노출되어 있으며 주로 처트 스트립을 포함하는 탄산암 세트입니다. 그리고 처트 단괴(chert nodules). 소량의 쇄설암으로 구성된 퇴적구조. 암석학은 주로 처트 줄무늬 진흙 분말 결정 백운석, 백운석 사암, 셰일이 삽입된 망간 함유 마이라이트 백운석으로 구성됩니다. 일반적으로 정상적인 지층(북쪽과 중앙 부분)은 남동쪽으로 기울어지며 경사각은 11°~33°인 반면, 북동쪽이나 북서쪽에서는 경사각이 26°~65°로 지역적으로 매우 다양합니다. 약 80°까지. 이는 주로 단층 구조의 영향 때문입니다. 해당 지역에서 이 지층의 최대 두께는 764.8m입니다.
(3) 광석 통제 요소
해당 지역의 광석 함유 지층은 우타이 그룹의 진강구층이며, 암석은 주로 흑운모 과립암과 흑운모 사장석 편마암이다. , 각섬석, 자석 규암 등 이 지층은 Lingqiu 지역의 주요 철 함유 암석 계열입니다.
진강구층(Jingangku Formation)의 철을 함유한 암석계는 링추(Lingqiu) 지역에 대각선으로 퍼져 있습니다. 싱크라인의 북쪽과 남쪽 날개에는 철광석 덩어리가 분포되어 있으며 싱크라인의 회전 끝은 링추의 동쪽에 있습니다. 이 지층 세트는 여러 단계의 접힘 및 지각 운동을 경험하여 자철석 규암의 얇은 층이 지역에서 두꺼워져 두꺼운 철광석 몸체를 형성하게 되었습니다. 이 지역에는 Zhaobei, Heizhi, Xixuanfeng, Wenzipu와 같은 중소형 철광석 매장량이 서쪽에서 동쪽으로 분포되어 있으며, 각 광체의 두께는 서쪽에서 동쪽으로 두꺼워지는 경향을 보입니다. Huyan Qingshan 철광석 지역은 싱크라인의 전환점에 위치하고 있으며 엄청난 탐사 잠재력을 가지고 있습니다.
M120(47) 공자기 이상은 광산 지역에 분포하며, 그 규모가 크고 모양이 규칙적이며, 숨겨진 자철석에 의해 발생하는 것으로 확인되었습니다.
(4) 광물 매장지의 규모 및 유형
지자기 이상 결과를 바탕으로 산시성 지질 조사 연구소는 해당 지역에서 시추 공학 검증을 수행했습니다. 시추 프로젝트 ZKh141은 서부 CII 이상 지역에 건설되었으며, 동부 CIV 이상 지역에는 ZKh221, ZKh222, ZKh241, ZKh242, ZKh243, ZKh244, ZKh261, ZKh281 등 8개의 시추 프로젝트가 건설되었습니다. 광석이 발견되지 않은 마지막 두 개의 구멍을 제외하고 다른 모든 드릴 구멍에서는 자철광체가 발견되었습니다(그림 2-5-3).
시추 구멍을 통해 발견된 광석과 지자기 이상 현상을 분석한 결과, 자기 이상 현상은 다층 자철광에 의해 발생합니다. 현재, 서쪽에서 동쪽으로 시추공 ZKh141, ZKh221 및 ZKh242에 의해 제어되는 광석 벨트에는 철광체 1개가 있으며, 길이는 약 2000m이고 광체의 실제 두께는 약 20m입니다. 400nT 높이의 이상현상으로 폐쇄된 이상지대는 길이가 약 6300m로 서쪽이 더 좁은 부분이 약 350m, 동쪽이 더 넓은 부분이 약 1100m이다. 특이한 규모와 더불어 이 지역의 철광석 매장량 자원은 1억 톤을 초과할 수 있습니다.
광체의 추세는 북동-북동 방향이며, 광체는 70°~80°의 경사로 거의 직립형이다.
광상은 퇴적변성철광석으로 기존 실험실 실험 결과에 따르면 평균 mTe 등급은 20.26, 평균 TTe 등급은 27.70, mTe/TTe=0.73으로 확인됐다. 혼합 광석 유형.
2. 지구물리학적 특성
광석을 함유한 지층은 우타이족(吳tai Group)의 진강구층(Jingangku Formation)이며, 이 지층의 대부분은 창성계(Changcheng System)의 고좡층(Gaozhuang Formation) 아래에 숨겨져 있습니다. 해당 지역의 항공자기이상은 잘 발달되어 있고 규모가 크며, 조사지역[즉, M120(47)]에서 아직 탐사되지 않은 자기이상 중 하나이다. - 북동쪽 방향, 길이 약 12000m, 폭 2500m, 남쪽과 북쪽에 양의 변칙과 음의 변칙이 있음 양성 이상과 음성 이상 사이의 전이 영역에서의 기울기가 더 크며 이는 자성체의 북쪽이 더 가파른 하향 경사를 가지고 있음을 나타냅니다. 전반적인 지상자기이상은 방향과 형태가 항공자기이상과 유사하며, 4개의 국지자기이상으로 구성된다. 이 비정상적인 지역은 깊은 지역에서 편마암형 흑산장 철광상을 찾는 중요한 목표 지역입니다.
지역 내 넓은 면적에 노출된 지층은 장성계 고좡층, 청백계 하왕구층, 오르도비스기, 쥐라기, 제4기 지층 등 우타이족 진강층이 산재해 있다. Ku 층과 Cambrian Maozhuang 층 및 Xuzhuang 층 지층.
주요 암석(광석)의 자기적 매개변수는 표 2-5-1과 표 2-5-2와 같다.
그림 2-5-3 환옌칭산 철광석 지역 지질도
표 2-5-1 링추현 환옌칭산 공업구 암석(광석) 자화율 통계표
참고: 데이터는 2008년 산시성 지질 조사 연구소 산시성 헝산-오타이산 지역의 철광석 인구 조사 프로젝트에서 나온 것입니다.
표 2-5-2 링추현 후옌칭산 공업구 암석(광석)의 잔류 자화 강도 통계표
참고: 데이터는 중국의 철광석 인구 조사에서 나온 것입니다. Shanxi 프로젝트의 Hengshan-Wutaishan 지역, Shanxi 지방 지질 조사 연구소, 2008
위의 표에서 볼 수 있듯이: 자철광을 함유한 규암은 가장 강한 자성을 가지며, 자화율은 (16016.3)입니다. ~97706.92)×4π×10-6SI, 기하 평균은 45173.4×4π×10-6SI입니다. 잔류 자화 강도는 수만-3A/m에 이릅니다. 각섬석, 과립암 및 규암의 자기 감수성은 수십 4π×10-6SI에 불과하며 잔류 자성도 매우 작습니다. 자철석을 함유한 규암과 다른 암석 사이의 자기 차이는 몇 자릿수입니다. .
3. 지구물리 탐사 방법 및 기술의 적용
(1) 대상 작업 및 작업 배치
해당 지역의 고정밀 지구 물리학 탐사 작업의 목적 자성체의 범위와 분포특성을 기술하고, 매설깊이와 발생여부를 추론하여 시추검증의 기초를 마련한다.
구현은 다음과 같은 단계로 나누어진다. 첫째, 작업 초기 단계에서 공기자기 이상을 검증한다. 즉, 여러 개의 고정밀 자기 측량 프로파일(*** 계획)이 마련된다. 20km의 항공자기이상 중심에 800m의 선간격을 가하여 이상현상의 존재와 대략적인 범위를 확인한다. 두 번째는 자성체의 범위를 묘사하는 것입니다. 이 단계에서는 고정밀 자기 조사선 간격이 400m이고 지점 간격이 10m(최대 자기 조사 프로파일은 20km)입니다. 이를 통해 자기 이상을 완전히 봉인하고 이를 이해합니다. 전반적인 배포 규칙. 세 번째는 자성체의 국부적인 특성을 자세히 파악하고 이상현상 중심에서 암호화된 자기 프로파일 측정을 수행하는 것입니다. 이상 현상의 중심선 거리는 100m이고 나머지 부분은 200m입니다(자기 프로파일은 총 45km입니다. ). 국부적인 구조에 영향을 받는 자성체의 전위 및 핀치아웃 재생 특성을 분석하고, 자성체의 공간적 저장 특성을 분석하고, 해당 지역의 지질학적, 물리적 특성을 정성적 이상과 결합하여 평면 이상 특성과 윤곽 곡선 특성을 활용하여 추론합니다. 자성체의 방향, 길이, 두께, 매몰 깊이, 경향 등.
(2) 사용된 기기 및 기술 매개변수
Southern Linrui S80 이중 주파수 GPS 수신기는 네트워크 레이아웃을 측정하고 지점 위치를 측정하는 데 사용됩니다. 공칭 RTK 평면 정확도는 1cm 1ppm입니다. . 높이 정확도: 2cm 1ppm. 측정 지점의 품질 검사 관찰 정확도: 평면 오류는 ±0.17m, 고도 오류는 ±0.11m로 "지구물리학 및 지구화학적 탐사 공학을 위한 측정 사양"의 기술 요구 사항을 충족합니다.
자기 측정 장비는 미국에서 제작된 G-856 고정밀 자력계를 사용합니다. 관측 매개변수는 전체 필드 T, 장비 분해능은 1nT, 용량은 5000nT, 관측 정확도입니다. 5nT 이하입니다. 작업 중 각 단계의 품질 검사의 평균 제곱 오차는 ±(2.39~3.97)nT이며, 이는 "지상 고정밀 자기장에 대한 기술 규정" DZ/T0071-93의 기술 요구 사항을 충족합니다.
(3) 해석, 추론 및 달성된 결과
이상 현상에 대한 설명은 주로 광산 지역의 지질학적, 물리적 특성과 알려진 것에서 알려지지 않은 것으로 이동하는 원리를 기반으로 합니다.
해당 지역의 ΔT 등고선 계획(그림 2-5-4)을 보면 해당 지역의 자기이상 경향은 ΔT = -100nT에서 기본적으로 닫혀 있음을 알 수 있습니다. 동-동, 서쪽이 더 좁고 동쪽이 더 넓음. 400nT의 높은 변칙 값으로 둘러싸인 변칙 띠는 길이가 약 6300m이며, 서쪽이 더 좁은 부분이 약 350m이고 더 넓은 부분이 있음. 약 1100m 동쪽.
그림 2-5-4 후옌 칭산 철광산 지역의 고정밀 자기 측량 ΔT(nT) 등고선 계획
이 이상 구역은 주로 4개의 국부 이상 구역으로 구성됩니다. 서쪽에서 동쪽으로 CⅠ, CⅡ, CⅢ, CIV로 번호가 매겨진다.
이상현상의 독립적인 폐쇄형 특징은 전체적인 이상현상이 서로 다른 공간적 특성을 지닌 다수의 자성체에 의해 발생함을 나타냅니다.
1) CⅠ 자기이상. 조사지역 서쪽에 위치하고 북동방향으로 뻗어 있으며 남북 길이 약 220m, 동서 길이 약 250m이다. 비정상적인 곡선은 최대값이 500nT로 완만합니다. 최대값의 양쪽 곡선은 상대적으로 대칭을 이루고 있는 것으로 추정됩니다. 곡선특성점법에 따르면 매몰깊이는 약 200m로 추정된다.
이상 지역은 제4기 황토로 덮여 있으며, 지질학적, 물리적 성질 자료에 따르면, 자기 이상 현상은 오타이 그룹의 진강구층에 숨어 있는 자철석 규암에 의해 발생하는 것으로 추정됩니다.
2) CⅡ 자기이상. 이상형상은 조사지역 중부와 서부에 위치하며 띠 모양으로 서쪽으로 갈수록 좁고 동쪽으로 갈수록 넓어지며 북동쪽에서 동쪽으로 추세를 이룬다. 동서 길이는 약 2490m, 남북 최대 폭은 약 580m이다. 자기이상중심은 주로 세 곳이 있으며 서쪽에서 동쪽으로 CⅡ-1, CⅡ-2, CⅡ-3으로 번호가 매겨진다. 이는 이상 현상이 주로 세 개의 자성체에 의해 발생함을 보여줍니다.
a.CⅡ-1 자기이상. 스트립 형태에서 ΔT의 최대값은 840nT이다. 자성체는 판형으로 추정된다.
b.CⅡ-2 자기이상. ΔT의 최대값은 1120nT입니다. 최대값의 양쪽 곡선은 비대칭으로 북서쪽은 가파르고 동쪽은 완만하며, 북쪽에는 음의 이상이 나타나 자성체가 북서쪽으로 약간 기울어져 있음을 알 수 있다. - 모양을 하고 있으며, 광산 지붕의 매설깊이는 약 100m로 추정된다.
c.CⅡ-3 자기이상. ΔT의 최대값은 960nT이다. 이상곡선은 넓고 완만하며, 최대값 양측의 곡선이 비교적 대칭을 이루고 있어 자기 발생이 비교적 직립형임을 알 수 있으며, 광산 지붕의 매설깊이는 약 220m로 추정된다.
이상 지역의 대부분은 장성계 백운석, 석영 사암 및 기타 약한 자성 암석이 노출되어 있으며 북쪽에는 소량의 Wutai Group Jingangku 층 지층이 노출되어 있습니다. 지질학적, 물리적 특성 데이터에 따르면, 자기 이상 현상은 우타이 그룹의 진강구 층에 숨겨진 자철석 규암에 의해 발생하는 것으로 추론됩니다.
3) CIII 자기 이상. 조사지역 중앙에 위치하며 이상경향은 북동-동, 동서 길이는 550m, 남북 최대폭은 350m이다. 범위는 작고 비정상 곡선은 완만하며 최대값은 500nT입니다.
자기이상 지역에 노출된 암석은 장성계 백운암, 석영사암 등 약한 자성을 띠는 암석으로, 지질학적, 물리적 특성 자료를 토대로 자석의 얇은 층에 의해 자기이상이 발생한 것으로 추정된다. 우타이그룹의 숨겨진 진강구층에 있는 규암.
4) CIV 자기 이상. 조사지역 동쪽에 위치하며 자기이상 경향은 북동쪽이며, 동서 길이는 1980m, 남북 최대 폭은 1200m로 넓은 범위이다. 비정상 곡선은 넓고 완만하며 ΔT의 최대값은 1062nT입니다. 최대값 양측의 곡선은 상대적으로 대칭을 이루고 있으며, 이상현상을 일으킨 자성체는 상대적으로 직립한 형태와 매몰깊이가 큰 판상체로 추정된다. 이상특징점법에 따르면 광산 지붕의 매설 깊이는 약 450m로 추정된다. 이상현상은 국지적으로 두 개의 고가치 지점을 보이고 있으며, 이는 두 개의 광물지대에 의해 이상현상이 발생한 것으로 유추된다.
자기이상 지역의 노출된 암석은 장성계 백운석, 석영사암 등 약한 자성을 띠는 암석으로, 지질학적, 물리적 특성 자료를 토대로 자성이상은 숨겨진 자철석 규암에 의해 발생한 것으로 추정된다. Wutai Group의 Jingangku 형성.
요약하자면, 이 자기이상지대는 일정한 규모의 독립적이고 인접한 자철광 규암 퇴적물 4개가 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 광체 상부의 매설 깊이가 약 100m에서 400m로 증가합니다. 동시에 광석층의 두께도 증가했습니다.
IV. 검증 결과
지자기이상 특성에 따라 2006년부터 2007년까지 CⅡ-2, CIV 자기이상, 즉 ZKh141, ZKh242, ZKh221에 대한 시추사업이 진행됐다. 이 중 CⅡ-2 변칙센터에는 ZKh141이 배치되고, CIV 변칙센터에는 ZKh242와 ZKh221이 배치된다.
ZKh141은 270m에서 자철광체를 절단했으며, ZKh221은 692.85~782.7m의 구멍 깊이에서 5층의 자철석을 절단했으며, ZKh242는 489.10~611.20m의 구멍 깊이에서 자철석을 절단했습니다. 겉보기 두께가 97.12m인 4개의 층이 있으며, 그 중 가장 두꺼운 층의 겉보기 두께는 85.72m입니다. 현재까지 1호 철광석 벨트가 발견됐다.
2008년부터 2009년까지 ZKh243, ZKh222, ZKh244, ZKh261, ZKh281은 시추광석 발견과 결합된 CIV 자기이상을 기반으로 배치됐으며, 그중 ZKh243은 1호 철광석 벨트의 깊이를 제어했다. 544.70~846.40m에서 겉보기 두께 33.35m의 5층 자철광체로 발견됐다. ZKh222는 477.95~805.90m에서 겉보기 두께가 26.56m인 11층의 자철광체를 발견했습니다. ZKh244는 건설 중이며 자철석 몸체도 발견되었습니다. ZKh261과 ZKh281은 채굴되지 않았습니다.
(이 섹션의 기고자: Li Liangyu 및 Li Zhijie)