斑岩铜矿热液流体的K-Mg同位素示踪

文章系统分析了德兴斑岩铜矿热液蚀变岩的K-Mg同位素组成,发现蚀变斑岩和围岩的K-Mg同位素组成变化显著,其中δ41K值为-1.02～0.38‰,δ26Mg值为-0.49～0.32‰.除少量蚀变岩具有异常低的K-Mg同位素值外,大多数蚀变岩的K-Mg同位素值都高于相应的上陆壳基线值.这指示了在热液蚀变过程中,蚀变产物尤其是层状硅酸盐矿物优先富集重的K-Mg同位素.德兴斑岩铜矿蚀变岩的K-Mg同位素值与其K-Mg含量以及矿物学特征之间无相关性,可能指示了具有不同物理化学性质或同位素组成的流体作用.基于蚀变岩的K-Mg同位素特征,在德兴斑岩矿床中识别出了至少三种不同的热液流体.研究显示K-Mg同位素可用于示踪复杂热液体系中的不同地质流体.     

重力异常分离的小波域优化位变滤波方法

在重力异常分离中,频率域滤波分离方法是以全局数据频谱特征设计针对性的滤波器实现的.滤波器参数与空间位置无关,因此无法针对局部数据频谱特征动态调整滤波器参数.针对该局限性,在小波域滤波理论和优化滤波方法的基础上,本文研究提出了小波域优化位变滤波法,该方法具有空间变化滤波能力,在不同空间位置实现不同的滤波器特性,从而能实现局部数据频谱与全局数据频谱存在较大差异的重力异常分离问题.理论模型数据分离实验结果表明,在局部数据频谱与全局数据频谱差异较大的情况下,该方法相对于Butterworth滤波和优化滤波等方法具有优势.最后,用一个实例进行检验计算,体现了所提方法技术的效果和应用前景.     

坦桑尼亚凯巴卡瑞地区构造蚀变岩型金矿航磁异常特征与找矿意义

坦桑尼亚是东非第一产金大国,构造蚀变岩型金矿是该国的一个重要金矿床类型,该类型金矿床与断裂构造中的构造蚀变带密切相关,主要分布在坦桑尼亚环维多利亚湖东部、西南部及东南部绿岩带中;凯巴卡瑞地区内岩石磁性表现为强-中-弱-微或无的强度等级,岩石相互之间磁性差异明显,其航磁异常显示的地质信息比较详尽,反映的磁性地层、岩体界线清晰,线性构造特征明显.依据坦桑尼亚凯巴卡瑞地区尼亚斯罗利金矿床上的航磁异常表现形式,对凯巴卡瑞地区航磁异常强度、规模、形态及延伸等特征进行了认真分析和对比研判,认为该区域航磁异常客观地反映了与构造蚀变岩型金矿有关联的断裂构造和绿岩分布区,构造蚀变带、金矿脉以及所赋存的绿岩地层在航磁异常上表现为低强度磁异常,其他岩石(条带状铁建造、辉绿岩、花岗岩)在航磁异常上表现为高强度磁异常,据此选择的找矿靶区通过地面物探方法(高精度磁测、微磁测量)查证,取得了明显的找矿效果;凯巴卡瑞地区航磁异常解译厘定的地质信息,为进一步预测成矿区域、圈定找矿靶区及间接发现构造蚀变岩型金矿床奠定了基础,因而预判坦桑尼亚凯巴卡瑞地区分布的航磁异常具有寻找构造蚀变岩型金矿的较大潜力.     

超基性岩热液硫化物矿床磁性物质来源和磁异常特征

围岩为超基性岩的热液硫化物矿床是一种重要的海底热液硫化物矿床类型,相比围岩为玄武岩的热液硫化物矿床,超基性岩热液硫化物矿床研究相对较少,磁性特征也更为复杂．超基性岩热液硫化物矿床在热液蚀变作用下产生磁铁矿和磁黄铁矿等磁性矿物,从而呈现出与玄武岩型热液矿床相反的强烈的正磁异常．在超基性岩热液硫化物矿床发育的初始阶段,高温热液流体与周围超基性岩作用发生蛇纹石化,开始产生磁铁矿等磁性矿物,呈现出强烈的正磁异常;随着热液系统持续活跃,超基性岩蛇纹石化程度逐渐增加,产生的磁性矿物含量也逐渐增加,呈现的正磁异常达到最强;随着热液活动逐渐停止,热液蚀变伴随的蛇纹石化反应逐渐停止,热液系统温度逐渐降低,无法继续维持还原环境,之前产生的磁黄铁矿和磁铁矿会被氧化成非磁性硫化物或氧化物导致其磁性大大降低形成弱的正磁异常．然而,如Lost City这样的低温活跃的超基性岩热液系统也表现为较弱的正磁异常,原因可能为低温环境下超基性岩的热液蚀变与高温流体不同,低温环境下的蛇纹石化过程中铁元素会转移到所生成的非磁性水镁石等岩石中,导致也形成弱的正磁异常．     

重力异常垂向二阶导数在攀西裂谷特征分析中的应用

重力异常是地下不同规模、形态和埋深的不均匀地质体的综合响应.通过从重力异常中提取目标地质体异常,可以探测隐伏矿床、岩体或构造.而重力异常的高阶垂向导数不仅可以通过突出浅而小的地质体异常、压制区域性深部地质因素的影响来提高局部地质因素分辨能力,还可以区分水平叠加异常,确定地质体或构造边界.但阶数越高的导数,带来的高频干扰越严重.相对于其它高阶导数而言,垂向二阶导数是一种较为成熟的位场数据处理和解释方法.本文通过对攀西地区重力异常垂向二阶导数的特征分析,推断了攀西裂谷基本结构,并将其与区内已知金属矿床及重要成矿带分布位置对比,由此发现,区内主要金属矿床和成矿带均沿裂谷带分布,且沿裂谷轴部分布最为密集.结合攀西裂谷成因机制,进一步指出,区内金属矿找矿方向主要沿与岩浆热液作用密切相关的裂谷构造发育端展布.     

甘肃北山地区岩石磁组构特征及其构造意义

甘肃北山地区岩石磁组构特征是磁各向异性度P值大,反映该区总体韧性剪切变形强烈磁椭球扁率E＞0占优势,磁面理发育,部分样品磁线理发育,反映变形以压扁变形为主;但局部剪切拉伸变形明显,最小磁化率轴投影显示变形主压应力为近南北向为主.矿化蚀变的糜棱岩中P值与金品位呈反相关,说明矿化蚀变的热液作用削弱了岩石中已经形成的磁化率各向异性,反映出矿化蚀变晚于构造变形的时序关系.这与该区处于塔-哈两板块碰撞带的大地构造位置以及碰撞带的变形性质、变形样式、变形动力学和运动学,以及成矿作用的特点是相吻合的.     

海底热液区的磁性特征

现代海底热液系统广泛分布于全球大洋中脊、海山、弧后盆地等地.根据基岩环境的不同,海底热液系统主要分为玄武岩型热液系统和超基性岩型热液系统两种,这两种不同类型的热液系统呈现出不同的磁异常特征.玄武岩型热液区主要呈现低磁异常特征,超基性岩型热液区则呈现高磁异常.这些热液区所呈现的磁场异常主要都来源于热液流体对基底岩石的蚀变作用.热液过程既可以破坏玄武岩中的磁性矿物,也可以与超基性岩作用产生磁性矿物.然而,即使是同一类型的海底热液系统,在不同的地质环境下其磁异常特征也有些许差异.如在中快速扩张脊、慢速和超慢速扩张脊、弧后盆地、火山海山等不同地质环境下的玄武岩型热液系统中,热源活动程度和流体通道形态的不同会造成弱磁区在形状和范围上的差异.通常情况下,海底热液区的磁异常区只有几百米的范围甚至更小,它所产生的短波长磁异常通常难以在海面上分辨出来,近底高分辨率磁力测量则是探测热液场磁性结构、寻找热液矿床的有效方法.     

南黄海航空重力局部异常解析

在南黄海海域航空重力测量的基础上进行了重力场分区,研究了重力场分区与区域地质环境的内在联系,探讨了形成局部异常的主要地质因素.采用有效的提取方法对局部异常进行了筛选和提取,并按成因划分为基岩局部凸起类异常、基岩局部凹陷类异常、侵入岩类异常、火山岩类异常.通过对典型剖面进行重磁联合反演,细化了各类异常的特征并分析引起异常的地质成因,认为基岩局部凸起类异常、基岩局部凹陷类异常、岩浆岩类异常是南黄海海域具有找油意义的重点局部异常.通过对局部异常进行处理与解释,尝试利用重力异常研究南黄海海域油气成藏的可能性.     

基于重磁资料的渭河盆地氦气资源分布规律

为了深入研究渭河盆地氦气资源分布规律,本文基于1∶200,000航空磁力ΔT总场异常数据计算了航磁化极异常,并对布格重力异常及航磁化极异常数据利用正则化滤波方法进行了异常的分解,获取了渭河盆地局部重力异常及局部磁力异常.结合已有的地质及地球物理研究成果,对布格重力异常、局部重力异常、航磁化极异常以及局部磁力异常特征进行了深入分析,并就重力异常、磁力异常、主要断裂及岩浆岩与不同氦气含量的钻井分布之间的关系进行了深入研究,探讨了本区氦气资源的分布规律.研究结果表明,渭河盆地氦气资源主要分布于盆地南部宝鸡-周至-长安-渭南-潼关一带,其中咸阳、周至、长安、蓝田、华阴等地区氦气含量较高.渭河盆地氦气资源分布与本区断裂有密切关系,尤其是秦岭北缘断裂、渭河断裂以及临潼-长安断裂.渭河盆地南部氦气资源的分布还与该区发育的花岗岩有密切关系.     

多源布格重力异常数据贝叶斯融合算法及其在川滇地区的应用

布格重力异常数据是研究地壳结构和变形的重要依据,由于观测手段、处理方法等存在差异,不同手段获得的布格重力异常可能存在数据噪声水平及起算基准不一致,从而引起多源布格重力异常数据难以有效融合的难题.为此,本文在传统等效源重力数据融合方法的基础上,通过引入贝叶斯参数优化准则,提出了一种新的多源布格重力异常融合算法.随后对川滇地区两条实测重力剖面布格异常和WGM2012模型计算布格异常开展了融合实验,结果表明:新算法不仅能显著降低不同异常中的非相干噪声,而且能将多源异常的系统偏差有效纠正.与已有布格重力异常相比,融合所得布格重力异常特征与川滇地区主要线性构造分布形态具有更好的一致性.本文给出的川滇地区融合布格重力异常同时兼顾了地表实测重力的高精度和卫星重力场全球模型的高分辨率,可为研究川滇地区地壳结构和构造区划提供更加有价值的地球物理基础资料.     

用重力和航磁资料研究意大利某地热田的地壳结构

意大利那不勒斯伊斯基亚-普列格里火山区地热田的地壳构造已用重力及航磁资料进行了广泛的研究。数据资料的分析、解释指出:密度、磁场及温度之间常常存在着复杂关系。特别是象退磁及热矿物蚀变这种热效应很可能局布性地起着重要作用,而且可能是观测到的磁异常的磁源。考虑到磁场与重力场的相关性较差,利用磁力与重力的不同响应来给出这一地区     

时间域航空电磁、航磁在五龙沟金矿整装勘查区中的应用研究

五龙沟金矿整装勘查区地处青藏高原中北部,开展地面电磁法难度大.以直升机为平台搭载VTEM系统,在整装勘查区东南缘开展了1∶1万时间域航空电磁、航磁测量,结果显示矿体航电异常明显,呈双峰、高时间常数和低阻特征;同时,矿体处于-60~-40 n T的负磁场梯度带上,周围可见局部升高5~10 n T的低幅磁异常.对该航电异常进行板状体反演,板状体埋深、规模和产状等参数与后续收集到的矿体产状等信息基本一致,表明该方法对已知构造蚀变岩型金矿反映好.结合地质、化探等资料,建立了构造蚀变岩金矿的找矿模型,圈定了靶区6片,其中1片经钻孔验证发现隐伏矿体.时间域航空电磁、航磁对构造蚀变岩型金矿找矿效果好,能克服地面电磁法受制于高海拔、复杂地形等恶劣条件影响的诸多困难,可用于勘查区已知矿区深边部和空白区的"攻深找盲"以及其他地区的金及多金属矿勘查工作.     

西藏雄巴地区重力异常特征分析及火山沉积型硼矿成矿预测（英文）

火山沉积型硼矿是一种重要的硼矿床成因类型,主要发育在第三纪湖相蒸发岩沉积层和火山岩互层的二元结构单元中。针对硼矿具有低密度的特点,本文对西藏雄巴地区进行了1:5万高精度重力勘探,获得了研究区布格重力异常和剩余重力异常。根据其异常特征进一步分析了区域构造特征、断裂体系、沉积单元以及火成岩的分布与火山沉积型硼矿的形成关系;通过对所获得重力资料的处理,清楚地揭示了局部异常的变化和研究区的断裂构造特征;通过对重力异常进行优选延拓和小波变换处理,并结合研究区的其他地质资料的综合分析,对火山沉积型硼矿的分布范围进行了预测,为该地区火山沉积型硼矿的钻探工程部署提供了地球物理依据。     

三维高精度重力方法在深部潜山勘探中的应用

深层地震资料由于受到火山岩体或风化壳盖层的影响,质量品质往往不高,难以识别盖层之下的小规模的潜山构造。而重力勘探技术恰能利用潜山构造与上覆地层存在显著密度差异的特点来识别这种特殊的地质储层。文中以华北油田虎8北潜山构造区为例,在该地区地层密度模型的基础上进行了三维重力正演。正演结果表明,深部密度异常体在地表形成的低缓重力异常,与区域或局部背景重力异常场叠加在一起,在布格重力异常曲线上无法识别目标体异常。通过利用高阶导数、滑动滤波等处理方法把异常场从区域场中剥离出来,可发现虎8北潜山目标区存在小规模局部剩余重力高。在地震资料的约束下,根据剩余重力异常的幅值及地层密度差进行密度建模,实现了三维密度反演。反演的结果确定了虎8北潜山的存在,并给出了潜山可能的埋深与规模。证明了三维高精度重力方法在确定深部潜山构造上具有较明显的地质效果,这对于探测深部低速层覆盖之下的潜山构造油气藏具有重要的指导意义。     

应用卫星重力信息对横断山系地区布格重力异常特异分布的纠正

在云南省西部,跨越中、缅两国交界的横断山系地区（97°E~102°E,24°N~30°N）有近一半的面积尚没有重力测点、即重力数据空白区和重力测点稀少的普查级测区.以前的有关文献、图集中所给出对此地区的重力场都是十分模糊的结果与图件.因此应用这些资料无法详细地研究该地区重力场特征与深部地壳结构（构造）.本文应用卫星重力异常资料作为“近似空间重力异常”,经中间层改正后给出的“计算布格重力异常”,其分布特征与该地区的地形高程呈很好的镜像相关.对相应山脉、河谷以及断裂构造都有所反映.特别是在横断山系地区该布格重力异常呈现为近南北的走向.为此,据该“计算布格重力异常”,并选定对该区有代表性的一条重力异常剖面作正反演计算,以得到其地壳深部结构剖面.结果表明,在横断山脉地区的地壳厚度在51~56 km间起伏变化;滇西北云岭山系以及玉龙山区的地壳厚度约在60 km以上. 最后,对所得结果与图件进行了讨论,并提出了几点认识和纠正的建议.     

微磁测量在坦桑尼亚构造蚀变岩型金矿床上的应用研究

构造蚀变岩型金矿床是坦桑尼亚绿岩带重要的金矿床类型.金矿脉和它所赋存的构造蚀变带与周围背景岩石磁性差异较小,高精度磁测难以反映出构造蚀变带和金矿脉引起的微弱磁场特征,为了获取构造蚀变带和金矿脉引起的精细磁场结构,在选择的单元测区(主要矿脉分布区)内进行了高密度、高精度、高分辨微磁测量(20 m×5 m)精细研究;微磁异常清晰地反映了构造蚀变带和金矿脉群引起的磁场特征,为钻探工程布置提供了充分的依据,起到了良好的找矿效果.研究认为寻找构造蚀变岩型金矿的微磁测量流程为:(1)开展1∶1万地面高精度磁力扫面测量,大致圈定找矿靶区和选择单元测区;(2)单元测区内进行微磁测量,获取精细地磁场结构;(3)微磁异常上布置微磁剖面测量(点距2 m),定位构造蚀变带和金矿脉.微磁测量对坦桑尼亚其他绿岩带以及我国(乃至世界)绿岩带地区寻找构造蚀变岩型金矿也具有良好的示范和指导意义.     

喜玛拉雅“东构造结”地区特异重力场的探讨

跨越中、印、缅三国交界的青藏高原东南的喜玛拉雅“东构造结”地区（92°E~97°E，26°N~30°N）一半以上的面积尚没有重力测点，是重力数据空白区,故无法直接研究其重力场特征与深部地壳结构（构造）.本文分析了卫星重力异常的特性，提出应用卫星重力异常作为近似空间重力异常，并作布格改正后，得到的布格重力异常具有与该地区地形高程呈镜像相关的特征，可用以研究深部地壳结构.据三条重力剖面计算得到该地区三个地壳深部结构剖面的结果，给出青藏高原地壳厚度>70 km；喜马拉雅造山带为55 km左右；布拉马普特拉河谷盆地为33~35 km；那加山山脉地区为40~45 km，显示出三者为三个不同的构造单元.同时给出布拉马普特拉构造单元为相对高密度的刚性物质构成，随着印度洋板块向北运移，在碰撞、挤压下，插入青藏高原东南缘一带.导致该地带的强烈构造运动，和频发大、小地震.最后提出了几点认识和建议.     

坦桑尼亚条带状铁建造和辉绿岩磁异常特征的识别与找矿研究

含铁建造型金矿和构造蚀变岩型金矿是坦桑尼亚国主要的金矿类型,含铁建造型金矿与条带状含铁建造(BIF)密切相关,而构造蚀变岩型金矿则与热液构造活动有一定的联系,条带状含铁建造(磁铁石英岩)和辉绿岩二者具有强磁性,不仅都能够在地表引起很强的ΔT负磁异常,而且其异常形态有很大的相似性,均呈线性串珠状展布;为分辨识别隐伏异常源,圈定与各自有关联的找矿靶区、间接发现这两种类型的金矿床,归纳总结了从五个方面对隐伏的条带状含铁建造和辉绿岩所引起的磁异常特征进行识别:(1)岩石半出露特征,(2)区域地层(或构造)分布特征,(3)磁异常强度的高低,(4)2.5维反演计算,(5)磁异常的排列关系;对磁异常特征进行解译判别,有效地指导了在隐伏绿岩带内圈定找矿靶区、进而间接发现与各自有关联的含铁建造型金矿和构造蚀变岩型金矿的作用.     

2013年四川芦山Ms7.0地震前的重力变化

利用川西地区2010-2012年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2013年4月20日四川芦山7.0级地震发生的关系.结果主要表明:①区域重力场异常变化与北东向龙门山断裂带南段和北北西向马尔康断裂带在空间上关系密切,反映沿该两断裂带(段)在2010-2012年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.②芦山7.0级地震前,测区内出现了较大空间范围的区域性重力异常,而震源区附近产生了局部重力异常,沿龙门山断裂带南段形成了重力变化高梯度带,其中,宝兴、天全、康定、泸定、石棉一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上;这些可能反映芦山地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.③重力场差分动态演化图像和重力场累积变化动态图像均反映芦山7.0级地震孕育过程的最后2~3年出现较显著的流动重力异常变化,可视为该地震的中期前兆信息;本文第一作者等也曾基于该流动重力异常变化在芦山7.0级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测.本文的例子再次证明流动重力观测能较好地捕捉到强震孕育发生过程中,特别是该过程最后阶段的重力异常变化信息.因此,区域流动重力场观测对未来强震的中-长期预测,尤其是在发震地点的判定上具有优势.     

重力区域异常计算的若干问题探讨

通过理论模型重力区域异常的计算,说明重力区域异常的不定解性及其复杂性,介绍了若干地区重力区域异常的计算方法.探讨了重力区域异常计算中值得注意的若干问题.