Magnetic and Self Potential for Exploration and Reserve Estimation of Iron Ore Bodies at Jebel Hadid Area, Western Atbara, River Nile State.

Abstract

Abstract Jebel Hadid is located in the eastern part of the Bayuda desert, South Wadi Girgiree about 27 km west of Atbara and about 3 km north of Atbara Cement Company. Geological, structural setting, geochemical Surveys and drilling operation had been done to support and emphasis the reserve estimation of Iron Ore deposits at Jebel Hadid Area. First time to used Geophysical surveys Magnetic and Self Potential (SP) Methods to determine burried or subsurafac extention of Jebel Hadid Iron Ore deposits. The present study fouced on the geophysical survey which used for Subsurface mineral exploration stage of SP measurements which conducted to detect the possibility of occurrence of massive sulphide ore bodies associated with Iron ore deposits. Data collection for Self Potential measurments had been conducted with OYO Mc Ohm resistivity meter or Self- Potential Instrument, Digital processing System, Model 2115. Generally in self potential measuremants the large negative(-) SP anomalies (100-1000mV) can be observed particularly over deposits of pyrite, chalcopyrite, pyrrhotite, and graphite. In this study the maximum reading of Self Potential ad been obtained due to -28.3 m.V., its low reading than the range to existene of massive sulphide. Due to the last SP results, Magnetic Method had been conducted to determine massive sulphide on subsurface to follow the extensions of iron ore bodies may exist as horizonal pocket , Veins, and some iron ore followed quartz veins. A stationary base magnetometer Geometrics G-856 Proton Precision was used to record the diurnal variation in the total magnetic field at 30 second intervals. The mobile units, known as rovers, recorded the Total Magnetic Field along the grid survey lines. The total magnetic intensity (TMI) were taken with the Cesium vapor magnetometer Geometrics G-858. The TMI data measured with grid Map for each 20 m for Station Point. The produced TMI grid used in the filtering and enhancement processes. A quantitative interpretation of magnetic anomalies is carried out with help of modeling program from Interpex Co. IX2D-GM. Two lines crossing anomaly were taken for modeling in order to determine the body geometry. The parameters of the bodies from interpretation as regard to depth of burial are summarized to profile 3 with length 560m obtained that minimum depth (-8 m) to the top of iron ore body and maximum depth due to (-104 m) to the top.; and Profile 8 with length 252m obtained that minimum depth (-7m) to the top of iron ore body and maximum to the surface. According to geolphysical anomalies results of Magnetic Survey had been determined the probable depth due to qauantitative interpretation to top as above mentioned. Therefore start driling operation at the same anomalies areas divided into 3 targets, Zone1, Zone 2 and zone3. 14 Boreholes have been drilled at the target Magnetic anomalies in Zone1 and Zone 2 and zones witch are located in the middle of the Study area . The drilling results verify the extension of magnetite and hematite in the area. The outcrops ore bodies were trending with Angle 8○ NNE and dipping 67º to the west, the iron ore bodies extend with length 160 m, width (10-25) m, . The total reserve estimation of Jabel Hadid iron ore with 15 meters high with 100 m for each profiles and in addition to the new Magnetic anomalies and by using 2D Modeling of Iron deposits is calcuated about 6,760,592 M3 ton as iron oxides Hematite (Fe2O3) with average concentaration grade to 82.4 % and 58% Fe as element. الملخص يقع جبل حديد في الجزء الشرقي من صحراء بيوضة، جنوب وادي جريجيرا بحوالي 27 كيلومتر غرب عطبرة، ويبعد حوالي 3 كيلومتر من شمال شركة أسمنت عطبرة. المسوحات الجيولوجية والوضع التركيبي والمسح الجيوكيميائي وعمليات الحفر اللبي نفذت لتدعم وتاكيد الاحتياطي المقدر لترسبات خام الحديد في منطقة جبل حديد.استخدمت طرق المسح الجيوفيزيائي المغناطيسي وطريقة الجهد الذاتي لاول مرة لتحديد رواسب خام الحديد المدفون او الامتدادات تحت السطحية لمنطقة جبل حديد. الدراسة الحالية ركزت على المسوحات الجيوفيزيائية التي استخدت لمرحلة الاستكشاف المعدني تحت السطحي باستخدام بواسطة قياسات الجهد الذاتي Self potential measurments التي اجريت للكشف أو لتحديد امكانية تواجد أجسام لخام الكبريتدات الكتلية مصاحبة لترسبات خام الحديد، اجريت جمع البيانات لقراءات الجهد الذاتي باستخدم جهاز قياس المقاومة OYO Mc ohm والجهد الذاتي- به نظام معالجة رقمي، اصدار 2115. عموما في قياسات الطريقة الذاتية نجد أن القيم السالبة الكبيرة (-) لشذات الجهد الذاتي تقع بين () 100-, ( 1000-) ملي فولت التي يمكن ملاحظتها خصوصاً فوق رواسب معادن البيريت والجالكوبيرات والبيروتايت , pyrite, Chalcopyrite, pyrretite , graphite والجرافيت. أوضحت أعلى قراءة في هذه الدراسة (28.4-) ملي فولت ، هي قراءة أقل من المدى المطلوب لتواجد رواسب الكتل الكبريتيدية. الحاقاً لنتائج طريقة الجهد الذاتي الأخيرة أجري مسح مغناطيسي لتحديد ومتابعة الخامات تحت السطح امتدادات أجسام خام الحديد الذي يحتمل أن يأخذ أشكال ( جيوب أفقية – عروق – وبعض خامات الحديد تتواجد مع عروق الكوارتز. استخدمت محطة أساس ثابتة بها جهاز قياس المغناطيسية Magnetometer – Proton precision G-856 لتسجيل التغيرات اليومية في الحقل المغناطيسي الكلي بفاصل زمني قدرة 30 ثانية. اسخدم ايضاً جهاز متحرك ( Rovers -G-859) يسجل الحقل المغناطيسي الكلي على طول شبكة خطوط المسح. القراءات أخذت بواسطة جهاز المغناطيسية Cesium vapor magnetometer Geometerics G-858). قراءت المجال المغناطيسي الكلي تم حسابها من خلال خريطة التوزيع لكل 20 متر. شبكة الشدة المغناطيسية الكلية المتحصل عليها استخدمت في معالجات التحسين والتنقية للقراءات، التفسير الكمي للشذات المغناطيسية نفذ باستخدام برنامج IX2D-GM من شركة Interpex co. اخذ خطين عابرين في مواقع الشذات التي أظهرت شذات مغناطيسية، أستخدمت لتحديد التفسير الكمي والشكل الهندسي لخام الحديد المدفون. استخدم جزء من الخط (Profile 3 ) الذي أظهر شذات مغناطيسية في الشكل 8 وجزء من (profiel 8 ) في الشكل9 )صفحة30). توضح أبعاد الاجسام من التفسير الكمي ويعتبر عمق الدفن وهو ملخص للبروفايل 3 بطول 560 متر وأظهر أن أقل عمق هو (-8متر) فوق جسم الخام وأكبرعمق يقترب من (-104متر) لاعلى جسم خام الحديد المدفون. أما البروفايل 8 وطوله 252 متر أظهر أقل عمق (-7متر) فوق سطح خام الحديد، واكبر عمق (صفر) متر فوق جسم خام الحديد. بناءً على نتائج الشذات الجيوفيزيائية للمسح المغناطيسي حدد العمق المحتمل بناءً على التفسير الكمي لأعلي كما ذكر أعلاه، لذلك بدأت عمليات الحفر اللبي في نفس مواقع الشذات التي قسمت الي ثلاثة نطاقات ، نطاق 1، نطاق2، نطاق 3. تركزت الشذات المغناطيسية في موقعين هما نطاق 1 ونطاق 2، وتم حفر 14 بئر بالحفر اللبي في مواقع الشذات التي تقع في وسط منطقة الدراسة، وهذه هي نتيجة تواجد امتدادات لخامات الحديد (ماجنتيت أو هيماتيت...) في المنطقة. تأخذ مكاشف أجسام خام الحديد بزاوية اتجاه الشمال الشرقي تبلغ 8 درجات، وبزاوية ميل 67 درجة في اتجاه الغرب. ويمتد اجسام خام الحديد بطول حوالي 160 متر، وعرض المكشف يمتد من ( 10- 25 ) متر. تقدير الاحتياطي الكلي لخام الحديد لمنطقة جبل حديد الذي يرتفع حوالى 15 متر، والمسافة بين البروفايلات 100متر وبالاضافة الى المعلومات الجديدة للشذات المغناطيسية وكذلك نمذجة البعد الثاني لترسبات خام الحديد تم حساب الاحتياطي المقدر المؤكد حسب حوالي 6760592 طن متري (م3 ) من خام حديد في شكل أكسيد حديد هيمتايت (Fe2O3) بمتوسط معدل تركيز (82.4%) - ومتوسط معدل تركيز للحديد كعنصر Fe (% 58).