重磁2.5D/3D互相约束反演技术在三维地质填图中的应用研究

三维地质填图为我国启动的新一轮地质调查项目,为提高重磁资料在三维地质填图中的应用效果,笔者提出重磁资料2.5D/3D相互约束重磁反演技术方案:利用重磁资料2.5D剖面反演结果、3D物性反演结果作为彼此反演约束条件,并通过了理论模型试验。试验结果表明,该技术方案使反演结果中物性参数、空间位置更接近理论模型体。通过对本溪—临江地区思山岭铁矿磁异常及酸性岩体重力异常进行反演实践——估算磁异常铁矿资源量、研究酸性侵入岩深部展布形态的效果良好,可为大面积三维填图提供有效途径。     

基于重磁反演的三维岩性填图试验——以安徽庐枞矿集区为例

开展大型矿集区深部精细结构探测研究,通过岩性识别与填图实现矿集区5km以内"透明化",发现深部矿产、揭示成矿规律是实现资源可持续发展的主要途径。鉴于重力和磁力数据覆盖面积广、采样密度高,重磁三维反演算法比较成熟,采用重磁反演进行岩性填图是现阶段实现三维岩性填图最有可能的途径。本文以安徽庐枞矿集区为例,提出了基于重力、磁力三维反演的岩性填图流程并开展了填图试验。在分析岩性和密度、磁化率关系的基础上,采用高精度的重力和航磁数据,进行先验信息约束的重磁三维反演,对反演所得的密度体和磁化率体进行逻辑拓扑运算,获得了庐枞矿集区地下5km以内五类主要岩性的三维分布。岩性填图结果显示的浅部特征与地表地质填图结果基本吻合,更重要的是反映了深部岩性的变化,弥补了地表地质填图的不足。庐枞矿集区岩性填图试验结果表明,开展基于重磁三维反演的岩性填图,是了解矿集区深部岩性特征,发现深部矿产的有效方法。     

磁总场梯度数据三维反演方法及应用

磁总场三方位梯度数据相对于总场数据包含更丰富的异常信息,将梯度数据应用于三维磁化率反演中,可以更准确地描述异常体。本文采用最小模型结构反演方法进行三维磁化率反演成像,并采用对数障碍法对磁化率的反演取值范围进行约束。通过模型试验,对磁总场异常数据及其三轴梯度数据进行单独反演、联合反演,结果表明三轴梯度联合反演结果可以更好地刻画异常体形态,更有效地分辨邻近异常体,反演物性更合乎实际。将此反演技术应用于大冶铁矿高精度航磁数据反演解释,取得了较好的应用效果。     

长江中下游成矿带岩浆岩体三维空间结构:来自重磁三维反演的证据

长江中下游成矿带是我国重要的铁铜多金属矿产资源基地,燕山期中酸性岩浆岩对铜、铁、金等各种内生金属矿床的形成起着举足轻重的作用,识别和厘定岩浆岩体特别是隐伏岩体的三维分布形态对成矿动力学研究和深部找矿预测工作都有着重要意义。我们采用重磁三维物性反演技术,获得长江中下游成矿带磁化率和密度差三维模型,根据物性与岩性对应关系,识别和分析了区内岩浆岩体三维空间结构。推测了区内存在5个主要的岩浆活动中心,探讨了岩浆流动形式与轨迹。根据重磁三维反演反映的长江中下游岩浆岩三维分布特征,结合区域莫霍面、均衡重力异常和重磁多尺度边缘检测结果,以及区域成矿背景,预测了5个找矿远景区。结果表明,重磁三维反演技术是一种行之有效的岩浆岩体识别手段,通过对反演所得磁化率、密度分布情况的分析,可识别、圈定隐伏或半隐伏岩体,并可定量获取岩体三维形态特征,从而为寻找与火山岩、侵入岩体有关的金属矿产提供指示信息。     

重磁3D反演在新疆伊吾县宝山铁矿找矿增储中的应用

新疆伊吾县宝山铁矿是一个小型富磁铁矿矿床,经过多年开采其浅表矿体开采殆尽,成为危机矿山,找矿增储是延长矿山服务年限的当务之急。本研究在宝山铁矿床开展了超高密度的高精度磁法、重力面积测量,采用重磁三维反演技术,获得了矿区地下密度体和磁性体的三维分布信息。结合地质资料,对反演结果分析解释,认为宝山铁矿深部存在隐伏矿体,选择异常套合较好地段进行钻探验证,发现了隐伏的磁铁矿矿体。认为宝山铁矿深部还有较大的找矿空间,同时也证明重磁三维反演在隐伏矿找矿中具有十分广阔的前景。     

重磁３Ｄ反演在新疆伊吾县宝山铁矿找矿增储中的应用

[摘 要] 新疆伊吾县宝山铁矿是一个小型富磁铁矿矿床,经过多年开采浅表矿体开采殆尽,成为危机矿山,找矿增储是延长矿山服务年限的当务之急。本研究在宝山铁矿床开展了超高密度的高精度磁法、重力面积测量,采用重磁三维反演技术,获得了矿区地下密度体和磁性体的三维分布信息。结合地质资料,对反演结果分析解释,认为宝山铁矿深部存在隐伏矿体,选择异常套合较好地段进行钻探验证,发现了隐伏的磁铁矿矿体,缓解了矿山的危机。认为宝山铁矿深部还有较大的找矿空间,同时也证明重磁三维反演在隐伏矿找矿中具有十分广阔的前景。     

蒙古国苏赫巴托尔—乌兰巴托—达兰扎达嘎德剖面岩石物性基本特征

为了深入认识与理解南北地震带北段和蒙古中部大陆强震孕育与发生的深部构造环境,在南北纵贯蒙古国全境的苏赫巴托尔—乌兰巴托—达兰扎达嘎德剖面上开展了大规模重磁测量及岩石样品采集。笔者系统地分析与总结了剖面上585块岩石样品的密度、磁化率和天然剩余磁化强度等物性参数。结果表明,整个剖面以火成岩为主,沉积岩为辅,仅有少量变质岩出露,且各岩石大类、类和亚类以及各年代地层之间,均存在着不同程度的密度与磁性差异。火成岩磁化率和天然剩余磁化强度分别具有3~5个数量级差异,密度变化范围较大;而沉积岩磁化率和天然剩余磁化强度相对较弱。一方面,物性差异为利用重磁测量开展剖面地壳结构的反演与研究奠定了基础;另一方面,这些物性参数为相关地球物理测量数据的反演与解释提供了重要约束。     

危机矿山重磁资料精细处理与解释: 以湖北省大冶铁矿为例

针对湖北大冶矿区复杂的地质问题, 基于高精度重磁实测数据, 采用三维重磁数据概率分析和物性反演技术, 实现了大冶矿区重磁资料的精细化处理与解释, 为大冶危机矿山深部及外围找矿提供了重要的参考.在无约束条件下对高磁异常源进行了三维概率成像反演, 并结合地质先验信息完成了矿区航磁异常的带地形人机交互三维反演, 预测了矿区沉积岩类与闪长岩体接触带的空间延展形态, 定量反演了矿区的三维物性特征, 反演结果显示在矿区深部(1000m以下) 及接触带弯折部位为有利的找矿区域, 目前通过实钻已得到证实.      

高精度磁法在苏丹红海州佛地宛铁矿找矿中的应用

苏丹红海州的佛地宛铁矿产于元古代中性火山岩-次火山岩的断裂带中,属于裂隙充填型铁矿床.文章通过2.5维人机交互反演和磁化率三维反演模型等方法联合解释铁矿区铁矿体地表及其深部矿体特征,通过反演结果显示出铁矿体的赋存状态、规模大小和延展深度,使高精度要磁测工作获得较好的成果.     

广西西大明山隐伏岩体空间形态研究

根据广西西大明山地区1∶5万重力资料,并在地质资料的约束下,对广西西大明山地区隐伏岩体三维形态进行了细致的模拟推断。西大明山地区1∶5万布格重力异常图与地质图的研究表明,局部重力异常主要是由西大明山隐伏岩体引起的,2013年广西第四地质队在该地区布置的ZK31901、ZK40004两个钻孔分别发现了隐伏岩体,证实了重力推断。为了求出西大明山地区隐伏岩体的三维形态,采用重磁异常三维物性反演随机子域法方法,具体步骤为三维重磁异常自动反演→重构模型体和建立反演初始模型→三维重磁异常人机交互反演→输出结果(岩体形态、顶底埋深)。通过重磁反演,比较具体的描述岩体深部的空间展布,对于该地区成矿规律研究及深部成矿预测提供了重要的资料,从而为该地区今后开展第二空间深部地质找矿提供重要资料,具有一定的意义。     

基于重磁联合反演的宁芜盆地钟姑矿田深部地质结构解析及成矿预测

宁芜盆地是长江中下游成矿带中重要的金属矿集区之一,以中生代火山岩和铁矿床广泛发育为特征。近年来,随着找矿深度的不断加深,深部找矿的难度不断加大,成本越来越高,急需利用地球物理方法推断深部地质构造,为深部找矿提供依据,以减少勘探风险。为了解宁芜盆地南段钟姑矿田的深部构造、岩体、地层的空间展布,本文基于区域重磁数据,并以地表地质、钻孔地质等信息为约束,开展深部地质结构的反演研究,厘定了地层及岩体的展布,并结合已知矿床的重磁组合方式和控矿地质要素,基于重磁反演结果在钟姑矿田内圈定了两处有利靶区,为下一步找矿工作提供参考。     

基于先验信息约束的重磁电联合三维交互反演技术实践--以彭山穹隆构造为例

三维地质建模是实现深部矿产勘查突破的重要途径,其通过控矿地质体的三维建模,直观刻画控矿要素之间的空间、成因和演化关系,帮助理解成矿系统,开展深部找矿预测。当前三维建模主要采用地质资料构建,在缺少钻孔等已知资料的情况下,难于构建出可靠的三维地质模型。为了克服常规三维地质建模方法可信度低、精度差的缺点,本文将重磁电交互反演技术引入到三维地质建模中,提出了基于先验信息约束,通过重磁二度半剖面交互反演、电法反演、三维物性反演联合修正的三维地质模型方法。本文采用该方法建立了彭山穹隆的三维地质模型,并在此基础上对彭山穹隆的成因进行了讨论。     

鞍山地区地质构造及深部铁矿

鞍山地区是我国铁矿最集中的地区,已探明铁矿石近100亿t,但对该区地质构造和深部铁矿的认识仍然是不确定的,存在一些争议。不同的意见主要集中在该区是属于向斜构造还是属于背斜构造,这些构造是怎样控制铁矿产出的,深部铁矿远景有多大。针对这些问题,本文在对鞍山地区浅部地质构造及铁矿特征、岩(矿)石物性特点和重磁异常特征等综合研究基础上,采用剖面重磁异常人机交互反演技术对穿越东鞍山和齐大山铁矿区的重磁异常剖面数据进行了反演。结果表明:鞍山地区整体为以铁架山为中心的穹隆构造,而穹隆顶部存在环绕铁架山的向斜构造或"凹陷",该向斜构造控制了鞍山地区铁矿的分布,深部铁矿的规模远大于已探明的地表及浅部铁矿的规模,深部铁矿资源前景巨大。     

准噶尔盆地莫索湾—陆西地区基于重磁资料的石炭系火山岩识别

该文首先从研究区内岩石的磁性、密度测量结果出发,阐述了利用重磁方法圈定火山岩的可行性。然后利用频率域滤波和边界增强技术,获得由石炭系火山岩引起的剩余重磁异常及其垂向二阶导数和Tilt导数,据此划定出研究区内火山活动带,并根据准噶尔地区火山机构岩相模式和重磁异常的对应关系,在各火山活动带内圈定火山机构。同时以剩余重磁异常的视密度和视磁化率反演结果为基础,结合重磁异常的组合情况和实测岩石物性数据,确定研究区内火山岩岩性分布情况。最后利用磁力数据开展欧拉反演,定量了解研究区火山岩的埋深情况,并在地震数据的约束下,选择典型剖面开展二维重磁联合正演,刻画剖面地质结构和火山岩垂向分布。总之,通过重磁异常研究,获得了火山岩及其岩性的空间分布情况,为后续进一步的火山岩油气勘探提供了依据。     

重磁异常精细正反演在梅山铁矿接替资源找矿中的应用

对于地面实测的重磁异常剖面,在准确知晓其对应地质剖面中地质体的密度及磁化强度等物性的前提下,结合区域地质条件、区内地质背景及剖面上(周边)钻探(坑道开采)资料,建立初始地质剖面模型,利用重磁异常精细正反演,可较准确地确定剖面上的地层、岩矿等地质体界线。对于已开采的(磁)铁矿,可以通过正演,计算出磁异常并与实测异常进行比较,确定是否有剩余异常存在,从而判定是否有(磁)铁矿体存在。以梅山铁矿为例,对其重磁异常资料重新进行数据处理及精细正反演计算,结合地质及物性资料进行地质解释,利用其成果布设钻孔,取得了明显的地质找矿效果。     

钟姑地区典型矿床的重磁找矿模式

钟姑地区位于宁芜中生代火山岩盆地南段,已发现有白象山铁矿等多个大型铁矿,是长江中下游成矿带以玢岩型铁矿为主的矿集区。本文以钟姑地区实测岩石物性参数为桥梁,以实测重磁数据为基础,分析了该区白象山铁矿、钟九铁矿和云楼铁矿的重磁场分布特征,并根据典型矿区已知地质条件,运用成熟的2.5D重磁联合反演技术进行计算,从定量角度认识铁矿体深部发育形态、位置与重磁异常之间对应关系,建立钟姑地区白象山铁矿等典型矿床的重磁找矿模式,为该区进一步找矿突破提供地球物理场信息。     

繁昌—马鞍山地区重磁异常特征及找矿远景分析

繁昌—马鞍山地区具有良好的铁矿成矿地质条件。区内玢岩型铁矿、矽卡岩型铁矿控矿地层和岩体与围岩密度、磁性差异明显,重、磁资料能够较好的识别。本文基于研究区1∶5万重力测量成果,结合1∶5万航磁资料、岩石物性资料,从综合物探角度建立了本区构造格架,推断了研究区三叠系顶板埋深;通过重磁三维建模,揭示了研究区主要重磁异常体的三维结构和性质;根据典型矿床重磁异常特征,筛选出对找矿有利的重磁局部异常组合,圈定2处找矿远景区。     

重磁三维可视化反演系统的设计与实现

重磁三维可视化反演解释系统一直是国内外重磁勘探领域的研究重点之一。介绍了基于Visual C++与OpenGL环境研发的重磁三维可视化反演系统,详细阐述了系统的设计思想与实现的关键技术,包括可视化技术、面向对象技术、图形拾取技术、碰撞检测技术及反演约束技术等。系统具有人机交互几何反演与最优化物性自动反演两种功能,可满足目标异常、区域模拟和盆地建模。     

矿山深部、边部磁法找矿工作方法和步骤

分析了磁法在老矿山深部、边部找矿中的有利、不利条件,并以磁法在三个老矿山深部、边部找矿中的成功应用为基础,总结出:在老矿区深部、边部进行与磁性矿物有关的金属矿勘查时,高精度磁测、航磁、磁测井、三维定量反演是常规、经济和有效的工作方法;要充分利用已有磁测资料进行重新处理、推断解释;在推断解释引起磁异常的磁性体时,先对已知矿体进行正演,求取剩余磁异常,再精细反演引起剩余磁异常深部、边部矿体的产状和埋深;利用钻孔资料,不断修正反演结果,以扩大深部、边部矿体的范围和规模.上述工作方法和步骤对在老矿山深部、边部寻找与磁性矿物有关的金属矿具有一定的指导意义.     

山东禹城李屯地区重磁异常特征与找矿预测

近年来,山东禹城取得了富铁矿找矿重大突破,具有良好的找矿潜力,但区内尚有多处局部异常尚未查证。该区新生界厚度大(900～1100 m)、磁铁矿体埋藏深,矿体引起的地球物理异常弱,找矿难度大。为系统总结该区磁铁矿异常特征,为钻孔部署提供依据,重点剖析了禹城李屯地区航空重磁平面异常特征、地面高精度磁测异常特征,总结了矽卡岩型铁矿主要重磁异常找矿标志,主要为化极磁异常、剩余磁异常、垂向导数和总梯度模的异常中心,圈定了叠道村和于庄村2处找矿靶区。通过地震约束下的2.5D重磁剖面反演,推断了矿体赋存位置,指导部署了验证钻孔孔位,经钻探验证在禹城市李屯地区叠道村异常取得重大找矿新突破。研究成果对于该区下一步找矿勘查和其他深覆盖区矽卡岩型富铁矿找矿具有指导作用和借鉴意义。