贵州省晴隆大厂矿集区重力三维反演及深部找矿潜力研究

贵州省晴隆大厂矿集区为锑矿产重要资源地之一,研究认为矿集区锑矿成矿与断裂及岩浆活动关系密切。研究以重力资料为主,结合地质、矿产及地球化学资料,对重力数据进行相关处理分析及反演,提取断裂信息,推断花岗岩体三维空间形态; 综合分析断裂、岩体形态与地质、矿产及Sb-Au元素异常关系,推断认为深大断裂与浅部断裂为岩浆热液提供运移通道,并控制岩体顶面形态; 在断裂F8与断裂F11所夹持区域内的大厂—碧痕一带以及沿断裂F11一带,茅口组灰岩、峨眉山玄武岩组和断裂均发育,成矿元素组合Sb-Au异常强度高、规模大,是深部找矿有利区域。这一研究成果为深部勘查提供地球物理依据。     

井物性约束下的布格重力异常反演方法与应用

笔者提出在反演中增加井约束范围来控制井约束的强度,通过设置多种地质体情况以及不同井况下的约束反演来分析井数据对于地质体重力密度反演的约束效果,从而获得更高分辨率的反演结果,利用该方法圈定了山东省某地区的6处铁矿位置。     

矿区重力三维物性反演的参考模型构建方法及应用

矿区重力数据三维约束反演是摸清深部成矿环境的重要技术手段,其关键在于有效地引入先验信息。参考模型是一种简单有效的约束引入方法,可显著提升反演质量。本文探讨实际应用中参考模型的构建方法,将地质图、物性统计以及地层界面信息有效引入到反演中,获得符合地质认识的可靠结果。在张麻井矿区构建参考模型约束并进行重力三维反演,约束反演结果与地表露头信息相符,且与钻孔揭示的层位信息吻合,而无约束结果与实际差异较大。因此,构建参考模型约束有较高的实用价值,对改善重力三维反演结果具有重要作用,值得推广应用。     

基于并行预处理算法的三维重力快速反演

随着地球物理设备和探测技术的不断发展,快速处理大规模地球物理数据的需求也随之增长。为了解决三维重力数据密度反演的耗时问题,提出一种并行的预处理共轭梯度算法来提高计算效率。本文分别采用两种不同的预处理算子通过组合模型数据反演进行测试比较,并利用迭代残差和计算用时共同评价其加速效果。结果表明：对称逐次超松弛预处理方法比对角预处理方法反演计算速度快,密度结果更贴近实际模型;与传统串行的共轭梯度算法相比,本文并行预处理快速算法可以获得近19倍的加速比。将该算法应用于美国Vinton盐丘的实测重力数据中,反演结果能够很好地圈定出岩体的位置,验证了本文并行预处理共轭梯度法在三维重力数据快速反演中的高效性和可行性。     

重力梯度数据协克里金三维反演确定岩脉倾向

采用协克里金法处理重力或重力梯度数据反演地下3D密度时,岩脉倾角的先验信息是否合理决定了反演结果的好坏。为了使协克里金法在先验信息不充足时也能得到理想的反演效果,我们提出角度扫描的方法来获取岩脉倾角信息:在保持其他反演参数不变的前提下,假设模型的倾斜角度未知,每次引入不同角度进行协克里金反演,再根据先验信息剔除不合理密度值,得到密度分布;统计预测数据与测量数据拟合残差的标准差,根据极小值对应的角度估计岩脉的倾角。本文基于4种不同倾斜角度(0°,45°,90°,135°)岩脉模型的重力梯度垂直分量Tzz验证方法有效性,都能够准确地估计出岩脉倾斜角度。这使得协克里金法在岩脉倾角未知的情况下,也能得到较好的反演结果。     

AMT 与重力方法在云南芦子园地区隐伏岩体勘查中的应用

云南镇康芦子园铅锌铁矿床位于西南三江保山—镇康成矿带南段,地质构造复杂,多期次构造岩浆活动发育,成矿地质条件优越。经矿区重力、航磁及地质等综合资料分析,认为芦子园地区存在隐伏酸性岩体。为查明隐伏岩体的分布特征、起伏形态及埋深,本次研究使用了大地电磁法(AMT)和重力三维反演方法。通过重力三维反演图可以看出芦子园地区隐伏岩体的分布情况及其形态;通过 AMT 二维反演反映出深部地质构造及隐伏岩体形态及埋深。结合地质资料,综合研究了岩体与地表、近地表的铁铅锌矿化关系,为深部找矿指出了方向,进一步指导勘查区的深部找矿工作。     

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。     

基于三维稀疏反演的混合震源数据分离与一次波估计

混合震源采集（下称混采）技术是当前地震勘探的潮流。但是由混采获得的数据中包含相互重叠的由多个震源激发产生的炮记录,会对后续的地震数据处理产生严重干扰。本文针对现有的基于混采数据的稀疏反演一次波估计（EPSI）方法,提出了一种改进的基于三维稀疏反演的混采数据分离与一次波估计方法。我们将混采EPSI方法的地下一次波响应估计过程转化为基于L1范数的双凸优化问题,并用基于L1范数的谱投影梯度（SPGL1）算法进行求解,确保取得全局极值,从而稳定反演过程。此外,我们还用二维曲波变换和一维小波变换组成三维联合稀疏变换对反演过程进行约束,能在确保求解精度的同时较以往的三维曲波稀疏约束大大提高计算速度。将本文方法应用于模拟混采数据和海上实际混采数据,将试算结果与传统混采数据EPSI方法对比,全面验证了本文所述方法的有效性和优越性。     

起伏地形三维激电连续介质模型快速反演

为提高起伏地形三维激电数据的反演解释精度和处理效率,笔者开展了连续介质模型快速反演方法研究。针对起伏地形连续电性介质模型,提出了四面体单元电性参数分块线性连续变化的参数化方法。在反演中对模型参数施加光滑和背景约束信息,以提高反演的稳定性和分辨率。通过采用降低反问题的维数、压缩存储线性反演方程各矩阵的元素以及将互换原理和拟牛顿法相结合的方式计算偏导数矩阵等手段,可有效地加快反演的计算速度。最后,为验证反演方法的有效性,对2例地电模型进行反演试算,计算结果表明：反演耗费时间较少,仅迭代6次拟合差便趋于稳定,反演结果能较好地刻画异常体形态,编制的反演解释软件可用于实际生产。     

重磁3D物性反演技术在金属矿勘探中的应用

解反演问题是地球物理资料处理解释的主要环节.反演就是依据已获得异常特征,结合地质和其他资料,求解地下源体的空间位置、形状及物性特征参数.随着对地质体全方位精细结构研究要求的提高,重磁等反演技术已发展到3D反演阶段.重磁反演主要有两种方法,即形态反演(建立场源模型形态单元)和物性反演(构建物性模型单元).在物性模型构建中...     

三维地震资料波阻抗反演技术及其应用

利用高纵向分辨率的测井资料与连续观测的地震资料进行波阻抗反演,可以大大提高三维地震资料对地下地质情况的研究程度。以山西常村矿为例,介绍了波阻抗反演在目的层位追踪、薄层辨别、断点断距的确定、陷落柱的解释以及冲刷无煤带的圈定等方面的应用。实例表明波阻抗反演地震剖面比常规地震剖面具有明显的优势,特别是在薄层的分辨率能力上,波阻抗反演表现的尤为突出,如在该区波阻抗反演剖面上,不仅能够分辨15#煤层的三个分层,同时对6#、9#、12#薄煤层也有清晰的反映。     

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。     

从卫星重力资料看中国及邻区地壳密度结构

本文应用小波多尺度分析等信息提取新方法,从地球重力场模型(EGM2008)经各项校正得到的中国及邻区卫星布格重力异常中提取和反演了中国及邻区上、中、下地壳的密度信息,揭示了区域地壳三维密度结构。下地壳低密度扰动主要出现在青藏高原和华南沿海到对马海峡一带,其它地区多现较高密度扰动。所有克拉通地体密度在中下地壳都是高密度的。中下地壳低密度扰动带可分成四类:(1)出现在板块边界的低密度扰动条带,(2)出现在中国西部挤压构造有关的山脉下方,(3)与拉张走滑构造有关的构造带,(4)和与大陆内部板内造山有关的构造带。上地壳结晶基底的低密度扰动可出现在显生宙造山带和未充分发育的大陆裂谷。碰撞俯冲造山带以地壳低密度大厚度为特征,但是板内造山带不同,以地壳局部高密度中厚度为特征,局部高密度反映了中基性结晶岩的存在,莫霍面上拱反映了中基性岩浆侵入。板内拉张裂谷带上地壳基底密度局部低、中地壳低速带发育反映拉张区的流体活动,而下地壳反射体发育、莫霍面变厚成层反映拉张区的玄武岩浆底侵。由于卫星重力测量资料分辨率毕竟有限,对中国东部地区还未能给出关于中地壳密度扰动的细节,还必须开展地面重力测量资料的小波多尺度分析。     

大地电磁面积性资料和稀疏测线资料的三维反演解释

对理论模型合成的稀疏测线数据和面积性数据以及实测单一测线数据进行了三维反演。通过对比分析合成稀疏测线数据和面积性数据的三维反演结果发现,使用4个张量阻抗元素作为反演数据的稀疏测线数据的三维反演结果可以较好地反映三维目标体,虽然效果可能不如面积性数据的三维反演结果。实测单一测线数据的三维反演结果也较好地揭示测线周围地下基岩界面的三维起伏情况。合成数据和实测资料的三维反演结果表明:可以采用三维反演解释的方法对大地电磁稀疏测线资料进行反演解释。同时,从合成数据的三维反演结果分析可以看出,对大地电磁稀疏测线资料进行三维反演,应尽可能反演所有张量数据;对大地电磁面积性资料进行三维反演,可以只使用两个非对角元素数据,但使用所有张量数据的效果更好。