小波变换在磁异常分离中的应用——以安徽庐枞矿集区小包庄铁矿床为例

安徽庐枞小包庄铁矿床主矿体位于已知罗河大型铁矿床正下方,埋藏深度达1 500~1 800 m。应用磁异常指导钻探工程布置,需对罗河(上部)铁矿与小包庄(下部)铁矿引起的磁异常进行分离。通过小波变换多尺度分析方法,较好地分离、提取了深部小包庄铁矿引起的低缓异常,其六阶细节异常指导找矿工程布置,见矿效果较好,从而快速、高效发现了一大型磁铁矿床。实践表明,该方法对于分离深埋藏、具垂向叠加铁矿床磁异常是有效的,可推广应用于同类型铁矿床的找矿勘探工作。     

安徽庐枞矿集区小包庄铁矿床磁异常特征及在勘查中的应用

庐江小包庄铁矿床是在庐枞矿集区内2012年发现的大型磁铁矿床。地面和井中磁异常在矿床的发现和追索控制中发挥了重要作用。研究总结矿床磁异常特征及其与铁矿体分布内在关系,深化磁异常认识,预测矿体的分布,具重要的找矿勘探意义。     

庐枞盆地小包庄铁矿床地质特征及~(40)Ar-~(39)Ar同位素年代学研究

罗河铁矿床是20世纪80年代在长江中下游成矿带庐枞盆地中发现的规模最大的铁矿床。经深部找矿勘探工作,2013年在罗河铁矿床主矿体800~1000 m之下又发现了小包庄铁矿床,这是近年来在长江中下游成矿带深部找矿工作中的重大进展之一,对该矿床地质特征的总结和形成时代的精确厘定,是正确分析矿床成因机制,完善玢岩型铁矿床成矿理论的关键。文章在已有研究的基础上,通过详细的钻孔岩芯观察、系统的岩相学和矿相学及电子探针分析测试工作,查明了罗河铁矿和小包庄铁矿的矿化蚀变特征,厘定了矿化阶段,初步探讨了成矿作用过程;对小包庄铁矿床进行了高精度金云母~(40)Ar-~(39)Ar同位素年代学研究,获得坪年龄为(130.32±0.78)Ma,相应的等时线年龄为(130.5±1.5)Ma,反等时线年龄为(130.4±1.3)Ma。结合庐枞盆地及区域成岩成矿时代,认为盆地内玢岩型铁矿床集中形成于130 Ma左右,是长江中下游成矿带第二阶段(135~126 Ma)成矿作用的产物。     

高精度磁测在单县龙王庙地区铁矿调查中的应用

阐述了高精度磁测在单县龙王庙地区铁矿调查评价中的应用,高精度磁测的目的是分解早期1∶5万航磁异常,细致反映龙王庙地区磁异常的分布,为该区的铁矿调查评价和成矿预测提供了基础资料。以近年来的高精度磁测工作为基础,该区铁矿深部找矿取得了重大突破,勘查发现了大刘庄大型沉积变质型铁矿,并进行了富有价值的成矿预测,显示出了良好的地质效果。     

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。     

基于高精度磁测的鞍山齐大山铁矿深部找矿潜力分析

鞍山齐大山矿集区存在2条明显的磁异常带:一条为齐大山露天开采铁矿引起的异常带,另一条为齐大山铁矿西侧的陈台沟深部隐伏铁矿体引起的磁异常带,结合铁矿区地质特征和岩(矿)石物性特征,对矿区地面高精度磁测数据开展综合研究。8个不同高度上延断面磁异常等值线图显示,磁异常形态具上窄下宽特征,总体形态未发生大的改变,上延3 000m的异常强度仍然超过5 000nT;磁法数据的小波分析表明,在四阶细节等值线图中的2条磁异常带合二为一,而五阶逼近值线图反映的磁源体深度为2 647m,推测其下为区域背景场特征;对3760剖面线开展的2D/2.5D人机对话式的拟合反演和3D正演研究的结果均表明,西侧的陈台沟隐伏铁矿与东侧的齐大山铁矿在-3 000m以上呈向形形态连接,推测2个铁矿体的深部连接部分存在厚大的磁铁贫矿体或富铁矿体,预测矿区深部仍然存在铁矿资源找矿潜力。     

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.     

长江中下游成矿带庐枞盆地小包庄铁矿床地质特征研究

罗河铁矿床位于长江中下游成矿带内庐枞火山岩盆地的西北部,是成矿带内已发现规模最大的铁矿床。2013年在罗河铁矿床深部又勘探新发现了小包庄大型铁矿床,这是长江中下游成矿带内近年来重大找矿突破之一,具有重要的理论研究意义和勘探应用价值。本文在前人工作基础上,基于详细的钻孔观察和系统的岩相学、矿相学工作并结合电子探针测试分析,研究了小包庄铁矿床的矿化蚀变特征,厘定了矿床的成矿阶段,分析了成矿作用过程,并初步探讨了矿床成因。研究表明,罗河铁矿床和小包庄铁矿床为同一成矿系统在不同深度成矿作用的产物。小包庄铁矿床主矿体矿呈厚大的透镜状、似层状产于砖桥组地层中,位于罗河铁矿床主矿体之下约800~1000m,主要由浸染状矿体组成。矿床中金属矿物主要为磁铁矿和黄铁矿,非金属矿物主要为硬石膏、透辉石和碳酸盐,矿石的代表性矿物组合为磁铁矿-硬石膏-透辉石。矿石的结构构造主要有浸染状构造、脉状构造、块状构造、自形-半自形粒状结构、他形粒状结构和筛状结构等。矿床围岩蚀变强烈,主要蚀变类型有碱性长石化、透辉石化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化和硬石膏化。小包庄铁矿床形成经历了热液期的四个阶段,即碱性长石阶段、透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段、绿泥石-绿帘石-碳酸盐阶段和硬石膏-黄铁矿-碳酸盐-石英阶段,其中,铁矿化主要发育于透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段。通过矿床地质特征的分析以及与宁芜地区铁矿床的对比研究,本文认为小包庄铁矿床成矿物质和成矿流体来源于深部的闪长质侵入岩(?),而矿化发育在远离侵入岩或次火山岩之上的火山岩中,明显有别于宁芜地区玢岩铁矿床,类似于智利安第斯成矿带中部分产于安山质火山岩中的磁铁矿-磷灰石型矿床,是长江中下游成矿带中产于火山岩中的一类特殊类型的玢岩型铁矿。     

井中磁测在泥河铁矿勘查的应用

在泥河铁矿井中磁测工作中发现了多处有价值的致矿异常,通过对这些旁侧异常的解译,确定了异常体的埋深、厚度、方向及距钻孔距离,同时对见矿层的产状及延伸做出了准确判断,成功指导了勘查区钻探布钻工作,为矿床储量评估提供了地球物理依据。井中磁测及其解释方法在寻找深部磁性矿体方面具有科学准确的指导作用,其方法技术在应用于深部找矿领域具有重要的地质指向意义。     

鲁西北潘店重磁异常带矽卡岩型铁矿精细找矿方向——来自广域电磁法深部找矿的启示

山东省鲁西北潘店地区超深覆盖区航磁和重力异常明显,通过系统的重磁异常查证工作,在研究区重磁异常带开展的多个钻孔均取得了深部矽卡岩型铁矿床找矿突破,但由于重磁异常带范围较大且其特征不能直接指示找矿方向,造成部分钻孔不见矿或见矿情况差。因此,为了更好地在重磁异常带精细圈定成矿位置,实现新的更大的找矿大突破,本文旨在已查证的潘店重磁异常带开展广域电磁测深(WFEM)工作,结合钻探验证情况,圈定深覆盖区矽卡岩型铁矿深部成矿区间及成矿有利结构面,提出深部精细找矿方向。     

地质力学磁力模型试验中均匀梯度磁场的构建

地质力学磁力模型试验利用电磁力（场）模拟重力（场）的原理研究地质力学工程问题,采用的相似材料由铁磁材料与岩土体混合而成。铁磁材料在磁场中的受力方向和大小与所处空间的磁通密度梯度的大小和方向有关,为了模拟均匀的重力场,需要得到在一定空间范围内磁通密度梯度大小相同、方向单一的磁场。根据电磁学基本原理,构建了3种磁路形式以获得磁通密度梯度相对均匀的磁场,对磁力模型试验相似材料进行加载。对比3种磁路,在最佳试验区内开放式磁路对磁场的利用率更高,所以在电流相同条件下等到的磁通密度梯度的量值也更大。与另两种磁路形式相比,尽管半开放式磁路在重量和工作效率上的性能不及开放式和封闭式磁路,但其最佳试验空间的磁通密度梯度的均匀性最好,误差在5%以内,半开放式磁路可以作为地质力学磁力模型试验的磁场发生装置。     

最新的岩石圈磁场模型及中国磁异常特征的几点认识

介绍了最新的地球磁场模型,包括MF5,NGDC-720和WDMAM。模型MF5是由CHAMP卫星测量得来,它的球谐展开阶次为n=16~100,对应的波长段为400~2500km。模型NGDC-720和WDMAM是综合了卫星磁测、航空磁测、海洋磁测与地面磁测得到数据经过处理后得来,它们有不同的球谐阶次和分辨率。NGDC-720模型是由美国国家地球物理数据中心(The National Geophysical Data Center,NGDC)提供,它的球谐阶次从16阶到720阶,对应于由2500km到56km的波带。M.Purucker博士公布的WDMAM参考模型1是一张分辨率为3′,高度位于WGS84上方5km的磁异常图,它向上延拓后的结果与MF5中的岩石圈磁异常保持一致。作者根据国际上公布的CHAMP、NGDC-720与WDMAM Candidate1的最新数据,绘制了中国及毗邻地区的磁异常图,对中国及毗邻地区明显的大地构造,如造山带,盆地等地区的磁异常特征进行了描述和分析,塔里木、四川、松辽等盆地地区及华北平原部分地区模型中均表现为正异常,西藏高原、天山造山带等地区表现为负异常,而一些深大断裂表现为磁异常高梯度带。通过四川盆地和西藏高原地区三个模型的相互对比,我们发现模型阶次越高,它所反映的磁性体(尤其是浅部地质体)的情况越丰富,不同的是四川盆地的结果随着阶次的增高就越接近航磁结果,而西藏高原随着阶次的增高却和航磁结果差别越来越大。     

地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用

利用在辽宁某地区实测的垂直磁梯度数据,采用欧拉反褶积方法对地下异常情况进行处理和解释。正演研究表明,理论计算获得的磁梯度比实测磁总场的灵敏度高,结合磁梯度数据和欧拉反演方法可以进行较为复杂地形的解释。通过将计算获得的磁梯度异常与实测磁梯度异常对比,后者对地质体的分辨率更高。对地面垂直磁梯度数据进行反演,结果表明:该方法能够准确地确定地下污水管道的边界和埋深。     

岑巩页岩气区块高精度磁异常特征及其地质意义

中国南方地区地表条件复杂,碳酸盐地层发育,高阻碳酸盐岩地层阻挡了地震弹性波向下穿透,难以获取构造、层位,尤其是深部可靠信息,导致常规地震勘探方法受到限制。文章基于野外高精度磁法勘探,采用数据校正、空间变换、导数转换、平滑滤波和正则化滤波等数据处理技术,分析探测对象磁性差异所引起的磁异常,对研究区磁性基底埋深进行反演计算。研究结果获得的磁性基底为与中元古界顶界相当的变质岩磁性界面,深度在2～4 km,反映了盆地内变质结晶基底的构造形态和起伏特征。另外,文章初步分析和探讨了引起磁正负异常地质要素,指出磁负异常与上扬子下寒武统牛蹄塘组页岩气富集区具有很好空间匹配关系。     

驱动板块动力源之一—地磁斥、引力初探

板块运动驱动力是当代全球动力学研究的核心问题这一。通过地磁斥，引力生产与板块运动密切关系的总结，地磁斥力与地磁引力驱使板块运动的同时效应，古－今和深－浅地磁斥，引务相对大小的计算，板块俯冲深处与地幔前缘间冷接触关系的确定，板块体磁针式转动，全球构造运动与磁暴和地磁斥，引力联合效应的讨论，初步提出地磁斥，引力可作为驱动板块动力源之一，驱动板块运动是地球自转力，重力，地幔对流和地磁力综合作用的结果。     

高精度磁测在马家店铁矿找矿中的应用

在柳河马家店铁矿中应用高精度磁法勘探,证明了磁法在寻找磁铁矿上具有显著的效果。文章通过论述磁异常特征,结合本区的地质情况,对所取得的磁异常进行定性研究,同时结合基础地质工作,在磁异常上实施工程验证,成功发现铁矿床,总结该区铁矿成矿规律,为今后物探、地质相结合的综合找矿起到了一定的指导作用。     

磁组构形成机理与动力学意义

岩石磁组构的形成机理:如火山活动、构造活动、流体活动引起磁性矿物的定向排列,改变了矿物或者部分矿物原生剩磁的排列方向(矿组构),定向排列的磁性矿物在当时地球磁场的影响下被重新磁化,赋予新的磁性特征,同时反映了当时矿物的动力学特征。磁化率各向异性可以很好用来分析、展示和恢复地球动力学过程,是研究地球动力学很好的方法和工具。     

高精度磁法测量在龙岩马坑铁矿中的应用

根据高精度磁法测量在龙岩马坑铁矿磁异常的分布情况,圈定测区东南段为规模较大的正负伴生异常,大致以官寮坑—太保林为界,东南为正异常,西北为负异常.走向北东,西南向未闭合.△T磁异常长度大于3 200 m,宽度800～2 300m.通过磁异常反演情况推测地下磁性体呈板状体,埋深在标高-200～-400 m,磁性体厚度约30 m,倾角约30°.经钻孔验证,磁铁矿体出现在标高-200～-400m,视厚度30.68 m.根据地质验证结果,工作区东南部的△T磁异常证实是由地下磁铁矿体所致,从而证实了高精度磁法在寻找磁铁矿床具有较高的应用效果.     

井中与钻孔岩芯磁化率测量效果的对比分析

为了解岩(矿)石磁化率测定法(磁化率仪)在反映钻孔中岩层磁性变化规律方面的效果,对同一钻孔分别运用岩(矿)石磁化率测定法和井中磁化率测量法进行了对比分析研究。结果表明,岩(矿)石磁化率仪测定法具有成本低、速度快、灵敏度高等特点,可以作为井中磁化率测量的一部分,起到井中磁化率测量在准确确定矿层厚度、位置、矿层品位等方面的作用,避免测井设备的笨重所带来的麻烦,特别是能够弥补井中磁化率测量在有套管存在井段的严重数据不足之缺陷。     

中国磁性铁矿石全铁品位和磁性铁品位关系及其意义

中国铁矿以可磁选的低品位磁性铁矿石为主,但是圈定铁矿体多以全铁品位为依据。文章整理了矿产资源储量数据库中磁性铁矿石的全铁品位及其对应磁性铁品位数据,筛选出493组数据,建立了沉积变质型、岩浆型、火山岩型、矽卡岩-热液型铁矿床磁性铁矿石的全铁（TFe）品位与磁性铁（mFe）品位关系式,全部493组数据为mFe(%)=0.9077TFe(%)-3.1442,沉积变质型铁矿为mFe(%)=0.8605TFe(%)-1.8275,火山岩型铁矿为mFe(%)=0.6669TFe(%)+2.6842,矽卡岩-热液型铁矿为mFe(%)=0.9320TFe(%)-3.2442,岩浆型铁矿为mFe(%)=0.8799TFe(%)-3.0174。假定铁矿石的全铁品位为20%和25%时,根据这些关系式估算的磁性铁品位与地质行业规范的边界品位（w(TFe)≥20%,w(mFe)≥15%）和最低工业品位（w(TFe)≥25%,w(mFe)≥20%）十分一致。磁性铁品位的估算,对评价铁矿资源的可利用性、进行国际对比和研究保障程度具有重要参考价值。