磁卫星资料中国区域磁异常的地球物理解释

由磁卫星(MAGSAT)资料绘制了中国区域磁异常图。资料首先分为拂晓和黄昏二组且对每一组分别进行处理。这二组数的各阶相关系数表明短波(≤540km)特征以非壳噪声为主。根据这二组数据中波长在540～2300km谐波得出了磁异常图。它代表了在卫星高度约400km处中国地壳磁异常,其幅值在—6～7nT之间。研究区域处于中、低磁纬度,磁异常并直不同接发因源相关。为克服这一困难,把磁异常图转化成反映地磁化率横向变化的地壳磁化率图。在反演中老虑了地磁场方向和强度的变化。该磁化率异常图呈现了区域构造,前寒武克拉通为强磁性,而山脉和缝合带为低磁性区。     

辽东半岛五龙金矿床航空电磁场特征及找矿意义

五龙金矿床位于五龙矿集区中部,是矿集区内规模大的石英脉型金矿。为查明矿集区深部构造及指导深部找矿预测,需结合深部地球物理资料综合分析研究。本文基于五龙矿集区航空探测任务,并结合其成矿地质特征,研究了五龙金矿在平面、剖面、空间等维度的航磁、航空TEM、航空大地电磁特征及其找矿意义。研究表明：平面上矿体位于鸡心沟断裂东侧负磁背景场中NE与近SN、NW向弱磁异常带交汇处,中等 强剩余磁异常带的转折端、梯度带,视电阻率低阻区及中低阻梯度带,深部存在团块状视磁化率高值区;剖面上矿体位于“左低右高,上高下低”的视电阻率梯度带上,呈中低阻、低阻特征及强磁场区至弱磁场区的视磁化率梯度带上,呈浅部“上高下低”、深部“下高上低”的中等 弱磁特征;空间上矿体位于鸡心沟断裂东侧的断裂构造低阻带与岩体高阻异常带的梯度带。五龙金矿地质地球物理找矿标志的建立和深部高视磁化率异常区的存在,表明矿区深部1000~2000m空间与五龙金矿体视电阻率、视磁化率特征相似的地段,仍具有较好找矿潜力。     

Tilt-depth方法适用性研究及其应用

Tilt-depth方法是一种可以快速反演磁源上顶深度的新兴方法。二维、三维模型试验表明,tiltdepth法反演误差与地质体的上顶埋深、厚度及水平尺度均有关,同时叠加异常也会对反演结果产生影响。实例中,将tilt-depth法应用于广东省下庄矿田航磁数据反演中,tilt梯度图上展示出了两条明显的近东西走向条带异常,推断为浅部基性辉绿岩脉在深部汇聚形成,并反演了两条高磁异常带上11个位置的磁源上顶埋深。反演结果揭示了下庄矿区内北侧高磁性体深度较浅,且具有南浅北深的构造特征,而南侧高磁性体规模较大,且埋深较厚,为该区深部矿产勘查提供了有利依据。     

基于已知信息约束的重磁三维反演在深部磁铁矿勘查中的应用——以安徽泥河铁矿为例

安徽泥河铁矿是一个典型的玢岩型铁矿,矿体埋深大,在地表产生的重磁异常幅值较小。为评估重磁资料精细处理与三维反演在磁铁矿深部勘查中的应用效果,选择泥河铁矿开展基于已知信息约束的重磁反演试验:首先通过模型试验对比了不同已知信息约束条件下的三维反演效果,然后通过针对性的位场分离方法提取了泥河铁矿的剩余重磁异常,将已知的地表地质信息转化为物性信息,构建了剩余密度和磁化率参考模型,用以约束重磁三维反演。根据反演所得密度体及磁化率体的三维分布模型,结合物性与岩性之间的关系,确定了泥河铁矿体的三维空间形态,该结果与地质勘探结果基本吻合。研究结果表明,基于已知信息约束的重磁三维反演,可以大幅提高反演结果的可靠性,对于高磁高密度的磁铁矿而言,是寻找和刻画深部磁铁矿体的有效方法。     

南美磁卫星标量异常图

南美及其毗邻海区的标量磁异常图已经根据磁卫星数据绘制出来。这项工作提出一些值得重视的问题,如分离外源场和地壳异常、异常化到同一高度等。外源场是表现为长波长的环流效应、中波长的赤道电射流和短波长的噪声干扰。环流被一个波长滤波器增强后,利用标准环流方程加以改正;电射流由于主要出现在黄昏时刻的剖面中,仅用黎明剖面数据勾绘,就可将它的影响减至最小,而噪声则是通过选择“磁静日” (K≤2~+)方法来消除。最优化滤波的截止值是用统计回归方法确定的,大约为50度的波长值;当大于这个值的波长被抑制掉后,与从其它卫星轨道得到的剖面有很好的相关,仅有一些由于卫星高度不同造成的差别。而这些差别可进一步借助于等效点源反演方法使之归一化到同一高度来消除。最终结果图与原有的以2度进行平均的图有明显不同,特别是在低磁纬度区。这张图化极后,显示了与南美和加勒此地区构造特征的相关性。     

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。     

岩石圈磁场研究--卫星地磁学的一个新分支

评介了卫星磁测的历史和现状 ,并向读者推荐了全球和中国的卫星磁异常图以便研究利用 ;对中国境内的卫星磁异常进行了初步的解释 ,主要结果如下 :华北、塔里木和扬子地台与正异常重合 ,而碰撞造山带、褶皱带、山脉则与负异常重合 ;塔里木、四川、松辽盆地之下 ,都有一个扁平的、致密的磁性底座 ;西藏高原地壳中的磁性层在地表以下 30 km以内 ,其磁化率约为0 .0 163SI,相当于 I型花岗岩类的磁性 ;在南中国海海域 ,有两个伸展很大的磁性层 ,位于莫霍面上下 ,黄海海域的岩石圈内也有类似的一个磁性层。     

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。     

球壳形磁性层磁异常正反演方法

为了适应卫星磁测资料解释的需要,作者在磁性界面和磁性层磁异常正反演方法研究的基础上,首次提出了球壳形磁性层磁异常正反演理论和方法。 作者首先阐述了垂直磁化球壳型磁性层模型,导出了场垂直分量Z_(λο)的球谐系数正演公式。然后,给出了磁性层上,下层面埋深变化值与磁化强度变化值的球谐系数反演公式。进而导出了迭代反演收敛条件。本文的磁化强度反演方法不同于目前国内外已有的方法,其反演对象是磁化强度变化值△J_(λθ),磁化强度平均值J是必须给定的定解条件。这种反演方法能给出尽可能满足人们解释要求的解,克服了前人反演方法总存在负值的困难。 为了增加球壳形磁性层反演方法的实用性,作者还在类似平面频率城反演方法所作假设的前提下,把这种利用球谐分析理论在全球面导出的方法,严格地推广应用于局部区域。这也是球谐分析理论在局部区域应用的一个实例,在理沦上具有一定的意义。     

南秦岭晚三叠世胭脂坝岩体岩石磁学及磁组构可靠性约束

胭脂坝岩体是秦岭造山带内具典型代表性意义的晚三叠世花岗岩,已有的年代学和地球化学研究对该岩体的侵位机制有不同认识。对岩体的岩石磁学进行分析,结合其岩相学特征,探讨了用磁组构约束岩体内部组构这一方法的可靠性。研究表明,胭脂坝岩体样品的平均磁化率Km值和校正磁化率各向异性度PJ值总体较低,与顺磁性花岗岩类一致。磁滞回线分析表明,绝大部分样品的磁化率来自顺磁性矿物的贡献,少部分高磁化率样品含有铁磁性矿物的贡献,但其浓度极低。高磁化率值样品的等温剩磁曲线获得和反向退磁曲线及χ-T曲线分析表明,铁磁性矿物为磁铁矿,且为多畴颗粒。结合岩相学特征,认为胭脂坝岩体低场磁组构反映了顺磁性的云母类矿物的组构特征,磁组构特征真实地记录了样品的内部组构特征。     

退磁作用对磁测资料解释的影响

退磁作用使磁异常幅值变小,形态畸变,影响磁测资料反演解释的地质结果的准确性。用有限元法数值模拟磁性体在考虑退磁作用下的磁场,以二度水平圆柱体理论模型为例,研究退磁作用对磁异常的影响。当磁化率κ≥1.0 SI时,考虑与不考虑退磁作用,异常极大值偏差可达1 300 nT以上,相对偏差可达30%以上,因此认为退磁作用的影响很大,不可忽略。青海尕林格铁矿区磁测资料的反演实例说明,忽略退磁作用将导致反演的矿体体积偏小,影响钻孔的布置和资源储量的评价。     

南海西北部重磁场及深部构造特征

通过对南海重磁数据的重新处理,得到南海西北部自由空间重力异常图、布格重力异常图、磁异常图和化极磁异常图,并对所反映的地球物理场特征加以分析。根据重力场资料对研究区的地壳结构进行了反演计算,结果表明地壳厚度在10～38km之间,总的趋势由陆向洋逐渐减薄,对应于地壳类型从陆壳、过渡壳到洋壳的分布特征。根据磁力资料计算了居里面深度,其埋深变化于11～27km之间,在陆区居里面是下地壳顶界面和莫霍面之间的另一个物性界面,而在海区则接近于莫霍面埋深。     

磁化率对大地电磁响应的影响及其提取方法

在电磁探测理论中,电导率和磁导率是两个重要的岩石物性参数。在磁性较强的地区进行大地电磁探测工作时,电磁场信号必然受到介质磁性的影响。将磁化率参数引入到二维大地电磁正演理论中,实现了含磁化率的大地电磁有限单元法数值模拟。建立棱柱体模型计算并分析了磁化率参数对大地电磁的电场、磁场、视电阻率及相位等参数的影响。数值模拟结果表明:高磁性介质导致电场升高,磁场降低,视电阻率增大,相位复杂变化,且随着磁性物质的增多或磁化率的增大,这种影响逐渐变大。引入电导率、磁化率光滑约束与磁化率对数约束,采用改进的特别快速模拟退火法实现了电阻率、磁化率参数一维同时反演。对K型、H型中间层高磁地电模型进行反演试算,反演结果良好。该研究为在高磁性地区开展大地电磁工作提供了基础,对实现"第二找矿空间"内的矿产勘探,具有一定的意义。     

甘肃白银厂铜多金属矿田重磁异常及构造特征北大核心CSCD

甘肃白银厂铜多金属硫化物矿田是受陆缘弧环境火山机构及其同生断裂控制的典型火山岩赋矿块状硫化物矿床(VHMS)。为了进一步探讨该矿床重磁场特征及与构造和矿床的关系,通过对区内的重磁场异常数据进行位场分离、小波分析和基于张量数据的三维欧拉反褶积自动确定地质体位置和埋藏深度的定量反演计算。结果表明,研究区布格重力场具有西部高、东部低的特征,其磁场可划分为4个磁场区;局部异常按一定分布规律呈圆形或似圆形正负相间分布,不同尺度的重磁细节异常图在一定程度上反映出引起重磁异常的地质异常体具有一定的延深且分布稳定,而且这些地质异常体具有向深部复合的趋势。经位场分离后正负相间的剩余重磁异常分布范围和分布特征大致反映了白银厂奥陶纪中酸性火山岩建造构造为一个继承性的火山穹窿构造,东、西部不同的重磁异常特征说明东西部的火山喷发具有不同的基底、源区和喷发方式。发育NW向、NE向、近NS向、NEE向等4组断裂构造,近NS向断裂F3、F4、F5、F6、F7形成时间稍晚于NEE向断裂,其与NEE向断裂F1、F2共同形成了研究区棋盘网格状的构造分布特征,这两组断裂为研究区内主要的控岩、控矿断裂。火山机构的分布明显受断裂构造控制,火山口集中分布在深大断裂、大断裂或两组断裂的交汇处。矿田内各矿床及成矿有利地段均处于研究区中部低缓重磁异常场内正负磁异常变化的梯度带内。本次研究为控矿要素研究和开展找矿预测工作提供了丰富、翔实的地球物理资料。     

中国大陆深层区域构造格架——系列解释之重力场格架

截取全球卫星重力图、重力场水平梯度图、卫星测高数据反演海洋重力异常图、岩石圈重力场和地幔重力异常, 获得中国大陆及其邻区岩石圈地球物理场特征, 揭示地球内部密度结构。简要探讨了中国大陆深层区域构造格架——系列解释之重力场格架。     

高精度磁测预测砂岩铀矿氧化带前锋线

通过伊犁盆地南缘地面高精度磁测的开展、航空高精度磁测资料的应用以及钻孔岩心的磁化率测量,对层间氧化带型砂岩铀矿各地球化学分带的铁磁矿物分布特征、磁化率变化特征和磁场特征以及与铀矿化的关系进行了系统地研究,探讨了利用高精度磁测确定氧化—还原过渡带的位置的可行性、机理和方法,对砂岩型铀矿氧化带前锋线位置和铀成矿远景靶区的预测具有重要作用。     

基于高精度重磁方法在圈定超基性岩体中的应用研究

桂北元宝山地区是广西重要的多金属成矿区带之一,该地区广泛出露基性—超基性岩体,而基性—超基性岩体与铜、镍、钴、铬等多金属矿产关系十分密切。通过开展1∶1万高精度重磁测量和岩（矿）石物性参数统计,结合研究区成矿地质条件,确定了磁力高、重力高为该铜镍多金属矿区识别基性—超基性岩体的关键标志,重磁综合研究成果表明两者异常具有很好的同源性。利用不同的数据处理和异常分离方法,获取了研究区地球物理场特征,厘清了断裂构造展布格架;深入分析了局部重磁异常特征,并对重点异常25号岩体进行了2.5D人机交互反演拟合计算,获取了岩体的空间形态特征;利用界面反演计算获得了研究区基性—超基性岩体的埋深分布与走向展布规律,提出了研究区内的有利找矿地段。该研究成果对今后利用重磁方法寻找与基性—超基性岩体密切相关的铜镍等多金属矿方面的工作具有重要的指导作用。     

秦岭造山带中段重磁异常与成矿带的关系

成矿带的展布受地质构造的控制,而地质构造在重磁异常上有明显反映。为了研究秦岭造山带中段重磁异常与成矿 带的关系,该文系统整理、处理了秦岭造山带中段已获得的重磁力测量资料,分析研究了重磁异常的展布特征、推断了研 究区的断裂构造,讨论了结晶基底的起伏特征,并结合区域地质资料及矿床分布资料讨论了重磁场特征及其与地质构造、 成矿带的关系。结果表明,秦岭造山带中段成矿带均分布在重、磁异常梯度带上或几组不同方向异常的交汇部位,尤其在 局部重力高异常范围内及其边部梯度带上矿体富集。这一结果为研究秦岭造山带的地质演化、地质构造（尤其是深部构 造）、断裂分布及下一步的成矿有利区预测提供重要的参考信息。     

贺兰山深部构造及其对浅部构造的响应过程

根椐实测贺兰山地区二叠系、三叠系和侏罗系含煤地层热解数据及石英脉中包裹体测温发现贺兰山地区热演化程度整体水平较高,相对邻区而言,明显具有异常地热场的特征。在分析航磁ΔT化极图、重力上延5km、10km等值线图后认为该区并不存在磁力高,前人设想贺兰山下2~5km处发育中酸性巨型岩基造成该区地热异常的说法缺乏足够证据。并且在贺兰山地区重力上延3km、5km等值线图上存在明显的重力高,剩余重力异常、莫霍面深度和地温梯度图也显示贺兰山地区为一热异常的幔隆区,它明显有别于其他造山带区。因此,贺兰山地区的高热演化特征应是莫霍面的上隆引起的地温梯度升高所致。最后结合研究区玄武岩地质地球化学特征认为贺兰山及周邻地区莫霍面上隆是造成早中侏罗世以来的热事件的原因。     

特拉敖包矿产地氧化还原过渡带磁异常特征及产生机理探讨

鄂尔多斯盆地北缘是我国重要的砂岩型铀矿床基地,近几年地质勘查发现特拉敖包地区有很大的找矿潜力,定位氧化还原过渡带是圈定有利成矿地区的关键。前人针对砂岩型铀矿开展的磁法研究大多只是直接对矿床的磁异常进行简单分析,很少研究不同环境磁化率差异,也未考虑深部基底磁性的影响。文章统计了研究区不同砂体磁化率参数,计算了理论模型正演响应,并开展磁法测量,获得了磁异常特征并求取剩余磁异常,其结果与氧化还原过渡带位置,以及三价铁与二价铁比值有一定的对应关系。认为研究区氧化还原过渡带上方表现为微弱高异常特征,与传统层间氧化带型磁异常形态有区别,原因是后期油气还原作用使局部铁元素价态发生变化,引起局部磁异常升高。