重力异常三维反演——视密度成像方法技术的应用

将起伏地形上测量的重力异常,延拓至平均水平面;对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的重力场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度结构.以此得到的密度,反映该深度层密度的近似分布,故称为视密度成像.在重力场的曲面向下延拓过程中,采用了新的延拓方法--迭代法,延拓深度大,延拓过程稳定;且不需解线性代数方程组,避开了制约三维反演实用化的计算时间的瓶颈问题.在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10 s.以新疆一个地区的实例说明这种方法的反演效果.     

新疆色尔特能地区视密度和视磁性的反演

将起伏地形上测量的重力异常和磁异常,延拓至平均水平面;对平面上的场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度和磁化强度结构。以此得到的密度和磁化强度,反映该深度层密度和磁性的近似分布,称为视密度和视磁性反演。本方法反演速度很快,在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10s。这里以新疆色尔特能地区的实例说明这种方法的反演效果。     

姚家岭锌金多金属矿床三维地质建模与成矿预测

姚家岭锌金多金属矿床位于长江中下游成矿带铜陵矿集区东部。前人对姚家岭矿床开展了一系列矿床学、地球化学研究和找矿勘探工作,但在矿区进一步的找矿勘探工作中存在诸多问题,主要原因为姚家岭矿床地质特征复杂,先期的矿床普查勘探和综合地质研究程度不够。近年来一些学者基于新的勘探成果对于姚家岭矿床的地质特征、矿床成因等有了新认识。本文基于姚家岭矿床新的地质勘探数据和研究成果,利用GeoModeller隐式三维地质软件重新构建了矿区三维地质模型,深入解析了姚家岭地区复杂的地质特征和构造形态,并进一步利用三维成矿预测方法对矿区深部未探明的层控式和接触式矽卡岩型矿体进行了预测,圈定了深部找矿靶区。相关研究成果可为矿区内进一步的找矿勘查工作提供参考和方向。     

姚家岭铜铅锌矿床地质特征及成因探讨

姚家岭铜铅锌矿床是近年来省国土资源厅出资普查新发现的一处矿床规模达中型的矿产地，通过对矿床的地质构造特征、矿体赋存规律、矿石类型、结构构造、围岩蚀变、矿化分带及成矿阶段划分的研究，认为该矿床是与隐爆斑岩体密切相关的中低温热液充填一斑岩型矿床。     

安徽铜陵姚家岭大型锌金矿床中新发现白钨矿

姚家岭大型锌金多金属矿床位于长江中下游成矿带铜陵断隆区的东部。本次研究中,在姚家岭矿床蚀变花岗闪长斑岩与大理岩化灰岩捕掳体的接触带的矽卡岩等位置发现了白钨矿。白钨矿电子探针定量分析表明,与理论值相比,WO3值总体偏低,CaO值总体略高于理论值,白钨矿的杂质组分主要为SrO、MoO3、CuO、FeO、MnO、MgO、V2O5和PbO2,计算显示白钨矿的化学式为Ca1.00W0.99O4。铜陵矿集区Zn-Au-Cu-Pb为主的矿床中白钨矿的发现表明,该区成矿系统的演化及热液成矿作用过程中可能发生了轻微的壳幔相互作用,在铜陵矿集区及长江中下游成矿带的其他矿集区要重视和加强钨矿化的研究。     

铜陵姚家岭岩体的锆石定年和岩石成因

姚家岭特大型Cu-Pb-Zn多金属矿床的发现,是铜陵地区近年来找矿勘探上的一项重大突破,成矿母岩为姚家岭岩体。然而,目前对该岩体的形成年龄和岩石成因尚无系统研究。本次工作表明岩体的锆石LA-ICPMS定年结果指示其形成年龄为140.7±1.3 Ma,处于长江中下游地区中生代岩浆活动3个阶段中的第一阶段,姚家岭岩体具有富集的Sr-Nd同位素组成和类似大陆岛弧的微量元素特征,和铜陵地区其它中生代侵入岩体是一致的,成岩岩浆由被俯冲板片流体/熔体交代的富集岩石圈地幔和太古代下地壳分别部分熔融产生的岩浆混合形成,并经历了角闪石和榍石等矿物的结晶分异。岩石的形成处在本地区由挤压转为拉张的过渡时期。     

大极距激电方法在姚家岭铜铅锌矿床深部找矿中的应用

南陵县姚家岭铜铅锌矿床,是安徽省十五期间新发现的一处中到大型矿床,该区的物探工作,尤以激电中梯扫面和激电测深,在深部找矿中发挥了较为重要的作用,本文阐述大极距激电方法在本区寻找深部隐伏矿体的应用效果。     

安徽南陵姚家岭铜铅锌矿床的发现及意义

姚家岭铜铅锌矿床是长江中下游金属成矿带铜陵矿集区近年来普查新发现的大型矿产地.矿床类型是与燕山晚期隐爆斑岩体侵入活动相关的浅成热液充填交代-斑岩型矿床。姚家岭铜铅锌矿床的发现,反映了该区成矿的多样性和复杂性,突破了本区矽卡岩型和层控叠加改造型两个传统的成矿模式。对铜陵矿集区乃至长江中下游地区的深部找矿工作具有十分重要的指导意义。     

姚家岭矿床控矿因素分析及找矿方向预测

姚家岭锌金多金属矿床是"十五"至"十一五"期间由华东冶金地质勘查局812地质队在安徽铜陵矿集区发现的一处特大型多金属矿床。该矿床形成于燕山晚期,产于姚家岭花岗闪长斑岩体内灰岩捕虏体群(带)中。矿体主要以脉状、似层状、透镜体状分布于捕虏体上下接触带及裂隙带。为受深断裂控制的中-低温热液型锌金多金属矿床。     

铜陵矿集区姚家岭锌金多金属矿床深部地质空间信息相关性数据挖掘

姚家岭锌金多金属矿床是长江中下游成矿带铜陵矿集区近年来新发现的特大型热液多金属矿床,矿床位于铜陵断隆区与繁昌断凹区的过渡部位,成矿过程受构造、裂隙和矿液运移模式等因素的控制。成矿作用分为多个阶段,矿床范围内蚀变作用强烈,蚀变类型复杂多样,矿化不均匀。当前大数据思维为地质研究开辟了新思路,采用全数据模式、从数据出发的大数据分析方法可以有效探索研究矿床。基于姚家岭矿床的钻孔数据,结合已有研究成果,创建深部数据挖掘范围,在该范围内采用反距离权重插值法建立姚家岭块体模型,然后选择三维欧式距离场及空间相关程度定量化分析对深部空间信息进行相关性数据挖掘。结果表明,姚家岭矿床的铅锌矿体、金矿体和铜矿体与二叠系栖霞组重叠超过50%,60%左右铅锌矿体与石炭系的空间距离在500 m以内, 80%左右金矿体和铜矿体与石炭系的空间距离在500 m以内。铅锌矿体与角砾斑岩和角砾大理岩的空间相关性最高,相关程度分别为40.37%和24.77%;金矿体与角砾斑岩的空间相关性最高,相关程度分别为13.76%和5.5%;铜矿体与角砾斑岩、角砾大理岩和角砾灰岩的相关性最高,相关程度分别为36.17%、16.51%和15...     

重力资料的三维密度反演

分别论述了在空间域与频率域中由重力资料反演三维密度分布的理论及其实现的方法,并提出了一种简便、实用的频率域三维密度反演算法。     

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。     

高精度重力测量在抚顺煤矿采空区探测中的应用

为查明抚顺煤矿采空区的位置、深度和分布范围,综合考虑城市中影响物探方法的因素,首次在该地区采用高精度重力测量方法进行采空区探测。先通过分析采空区的物性差异,建立理论模型进行正演计算,预研究重力方法的适用性。然后在研究区布设大比例尺面积性高精度重力测量工作,通过对布格重力异常进行位场分离、三维视密度反演和边界识别计算,推断了煤矿采空区的位置、深度、边界及该区内的构造分布。研究结果表明,高精度重力测量方法结合有效的数据处理方法,能在城市煤矿采空区的探测中发挥重要作用。     

Geodynamic evolution of the northern Molucca Sea area (Eastern Indonesia) constrained by 3-D gravity field inversion

In order to better understand the tectonic framework of the Northern Molucca Sea area, we inverted satellite and sea-surface gravity data into an iterative scheme including a priori seismological and geological data. The resulting 3-D density model images the various tectonic units from the surface down to 40 km. We proceed to various tests to assess the stability and robustness of our inversion. In particular, we performed an offset and average smoothing method to properly refine our results. The resulting model shows a striking vertical regularity of the structures through the different layers, whereas the density contrasts appear strongly uneven in the horizontal direction.The density model emphasizes the complexity of the upper lithospheric structure in the northern Molucca Sea, which is clearly dominated by the interaction between ophiolitic ridges, sedimentary wedges and rigid blocks of the Philippine Sea Plate. It also provides new, hard information that can be used in discussion of the evolution of the region.Large density variations are concentrated in the central part of northern Molucca Sea and dominate the upper lithospheric. North–south trending density structures along the Central Ridge and west dipping thrust faults on the western side of the region are clearly imaged. In the eastern part of the region, we distinguish several blocks, especially the Snellius Plateau which seems to be split into two parts. We interpret this as an oceanic plateau associated with thicker crust that previously belonged to the Philippine Sea Plate. This crust is now trapped between the Molucca Sea complex collision zone and the Philippine Trench, due to the development of a new subduction zone in its eastern side.     

重力勘探新技术在寻找古潜山中的应用

以渤海湾盆地某凹陷为例,介绍下延一定深度的垂直二次导数、三维视密度反演、在LCT平台上的重、磁、地震正反演等新技术在寻找一些小规模、低幅度、大埋深的古潜山构造的应用效果.下延一定深度的垂直二次导数异常比常规的重力处理技术,即常规的垂直二次导数异常,从平面上能更好、更直观地反映小规模、低幅度、大埋深的古潜山构造;三维视密度反演技术反映地质体的横向密度变化情况,从纵向上为潜山研究提供证据;利用LCT平台上的重、磁、地震联合正反演技术可以定量地确定潜山埋深、幅度等.     

地球化学场及其在隐伏矿体三维预测中的作用

本文从物理学"场论"的角度介绍了地球化学场的概念,并从场源、场作用及地球化学指标分布三个基本要素出发阐述了地球化学场的扩散、对流-扩散的动力学机制。首先,按照采样介质,将地球化学场分为原生的岩石地球化学场,以及次生的土壤、水系沉积物、水文和气体地球化学场,描述了组成各类地球化学场的要素。其次,将地球化学场的分析方法概括为静态的空间结构分析和动态的时空结构分析两种,提出要以场的动力学机制为基础,利用地球物理学中的正、反演理论来研究四维时空中地球化学场的发展和演化。最后,探讨了地球化学场时空结构分析与三维地学模拟两者之间彼此补充和相互验证的关系,三维地学模拟构建的场源及空间介质模型,为地球化学场的正、反演提供了初始条件,地球化学场反演的结果又可用来修正三维地质模型;探讨了地球化学场与大数据分析技术间的关系,即采用大数据的"数据驱动"的思路来挖掘其与多元地学数据之间的隐性联系,探索其与成矿过程的关联性。地球化学场与三维地学模拟、大数据分析技术的结合将为隐伏矿体三维预测中地下成矿物质的分布和演化提供依据。     

重磁反演约束条件及三维物性反演技术策略

重磁资料反演与其他地球物理反演一样也存在严重的多解性,要想得到好的结果,必须附加约束条件,而且尽可能是各种约束的组合。三维反演中多解性更加严重,同时与约束的结合又更加艰难。非线性的广义随机算法使反演求解过程稳定,约束条件容易结合,但计算速度和维数困难同样制约其发挥作用,采取针对性措施后,使三维反演进入实用化阶段。     

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。