中国东北地区航磁特征及居里面分析

中国东北地区位于西伯利亚和华北地块之间,中、新生代本区受西太平洋板块俯冲的影响,由于多期构造作用,导致地质构造形态极为复杂.本文通过分析航磁异常场,认识研究区的构造特征,并利用航磁异常数据的功率谱法反演居里等温面.航磁异常场和居里面分布特征均揭示研究区地质构造发展具有继承性;通过居里面起伏变化特征,并结合满-绥地学断面、及与大地热流分布的关系,讨论研究区地壳的热结构状态特点,结果显示居里面起伏趋势与软流圈起伏具明显的相关性;结合地震活动和地震层析成像研究,探讨了太平洋板块俯冲受阻引起岩浆和火山活动,进而导致居里面上隆的影响机制.     

用康滇大陆古裂谷带地区航磁异常计算居里深度

用四川省物探大队1984年编制的1:100万康滇大陆古裂谷带地区航磁异常图,计算该区居里深度。该图包括的面积约60万km2,自东经98°至104°30′,北纬24°至34°。在图上以5km的点距取数,100km×100km的方块作个别分析,每块面积与相邻块相重叠一半。每个块内的数据采用频率域的矩谱法及空间域的线性反演及积分迭代法进行分析计算。为了验证方法的可行性作了理论模型计算。 由计算结果得到该区居里温度等深线图,居里点温度的深度在20km至33km之间。结合大地构造特点及已知地热资料,对图进行了分析。     

航磁资料在工程场地区域稳定性研究中的应用

本以南北构造带北段区域内一火电厂工程场地为例，利用航磁资料进行反演所得到的磁场异常结果，对深部地质结构特别是隐伏活动断裂的存在进行了分析研究．对航磁资料在区域稳定性研究中的实际应用进行了探讨．     

用康滇大陆古裂谷带地区航磁异常计算居里深度

用四川省物探大队1984年编制的1:100万康滇大陆古裂谷带地区航磁异常图,计算该区居里深度。该图包括的面积约60万km²,自东经98°至104°30′,北纬24°至34°。在图上以5km的点距取数,100km×100km的方块作个别分析,每块面积与相邻块相重叠一半。每个块内的数据采用频率域的矩谱法及空间域的线性反演及积分迭代法进行分析计算。为了验证方法的可行性作了理论模型计算。 由计算结果得到该区居里温度等深线图,居里点温度的深度在20km至33km之间。结合大地构造特点及已知地热资料,对图进行了分析。     

航磁异常分析技术及其在地质构造中的应用

航磁异常在地质构造研究中具有覆盖广、成本低以及横向分辨率高等显著优势,被广泛应用于隐伏岩浆岩及断层探测,俯冲带、大陆裂谷、岩墙群及地幔柱等构造特征分析,磁性界面(包含结晶基底及居里等温面)反演,区域构造划分,以及孕震构造背景研究等领域.近来随着航空磁测技术的发展,积累了越来越多大比例尺、高精度的航磁数据,并在此基础上产...     

应用航磁资料研究大巴山地区基底构造的初步结果

对大巴山地区最新1:20万航磁资料进行处理,分析大巴山地区航磁异常特点,找出推覆体下磁性结晶基底存在的证据;通过帕克尔界面反演法定量反演计算出磁性结晶基底的深度及范围,确定四川盆地的结晶基底应以陕西安康-竹山断裂为界;重新厘定盆地东北部边界,计算出大巴山推覆带推覆距离约100 km,并推测推覆带下可能存在四川盆地沉积地层。为巴山地区深浅部构造关系的系统解析以及四川盆地油气勘探远景提供一定的参考。     

利用气象地温资料计算区域地球表面平均热流

利用最新收集到的全国范围内177个气象测点,时间跨度最长达51年的浅层地表长时间温度序列,通过频谱分析及数值求解的方法去除温度序列中受大气影响的高频变化部分,得到反映来自地球内部热信息的稳定温度梯度,进而求得地表平均热流,并分析其在多大程度上能够反映大地热流场,希望在丰富大地热流数据库,及对我国地震、旱涝灾害的预测方面给予启示.     

柴达木盆地航磁资料微弱信息增强技术研究及在线性构造识别中的应用

目的利用重磁异常数据微弱信息增强技术识别线性构造的方法,并介绍其实现过程.方法文中提出了一种梯级带滤波增强非线性滤渡技术与Tilt梯度及其水平导数的有效结合,增强放大微弱信息再识别提取线性构造,利用数字图象显示技术成图.结果识别出柴迭木盆地线性构造多条,分析对比柴达木盆地区域地质构造资料及重力解释成果,具有较好的吻合性.为深入研究该地区线性构造、成矿特征、寻找勘探靶区补充了新的证据.结论该方法提取了区域航磁异常资料中的微弱信息,弥补传统方法的不足,对断层边界及异常的边界划定更为准确.梯级带滤波增强技术与Tilt梯度及其水平导数相结合取得良好的解释效果.     

航磁资料数字处理——垂直换算、垂直二阶导数及延拓计算

本文通过实例对航磁资料进行垂直换算、垂直二阶导数和延拓计算的数字处理方法作了介绍。本方法以偶函数(cos级数)为基础,比一般富氏级数方法提高了计算精度,并改进了边界效应。文章最后给出的计算程序是采用了快速富氏变换算法和递推算法相结合,不但计算速度快,而且对计算点数也没有严格限制。这一计算方法对于找矿、地质构造与深部地壳分析都是十分有用的     

高分辨率航磁方法及在大冶铁矿区的应用

本文针对危机矿山深部及周边找矿的难度大、勘探周期短的特点,提出了一套以找矿为目的,集直升机大比例尺航空物探测量、数据处理、解释为一体的高分辨率航磁方法技术.这些方法包括硬架式直升机航磁测量方法、曲面位场处理方法、精细反演解释方法等.应用该方法在湖北黄石大冶铁矿中布钻,已有两孔见富磁铁矿及伴生的铜、金矿,见矿最大厚度为14.6m.因此,高分辨率航磁方法在危机矿山进一步挖潜工作中可以实现快速找矿目的.     

松辽盆地北部地热场深部控制因素研究: 基于大地电磁探测的结果

松辽盆地北部存在中低温地热场,地热场呈现中间高、四周环状降低的特征.松辽盆地内部形成高地热场的主要因素,一是深部热源供给;二是浅部热能储集.通过深部结构特征研究可揭示热源及热储的分布及相互联系,对松辽盆地北部地热场成因研究具有重要意义.为了揭示松辽盆地北部地热场的深部控制因素,本文基于古龙镇至依安县的246 km长大地电磁剖面,对71个宽频测点数据通过傅里叶变换、Robust估计以及相位张量分解等处理手段,在精细分析维性特征及电性主轴的基础上,利用非线性共轭梯度反演获得了剖面40 km深二维电性结构模型.研究发现：电阻率模型具有"纵向分层,横向分块"的特征,以水热性温泉富集的林甸地区为界,剖面南北两侧电性结构存在明显的差异,南侧呈现"低阻-高阻-低阻"的三元电性结构,北侧呈现"低阻"的一元电性结构,这两种结构与地温场分布具有良好的对应关系,林甸以南的三元电性结构区对应高地热异常,以北的一元电性结构区热异常下降明显;林甸地区位于这两种端元的分界区,地表温泉丰富,且发育有基底断裂,为水热型地热发育的"热点"地区;林甸南北两侧深部存在两个高导体C1、C2,这与普遍认识的松辽盆地存在软流圈隆起有关,说明盆地下方具有统一的热源,部分熔融热物质作为深部热源向上传递热量,不同之处在于林甸以南地区,中地壳存在巨厚高阻特征的前寒武纪结晶基底R1,为地热的保存提供了有利条件,而林甸以北地区深部缺少聚集热量的结晶基底,导致地热异常迅速降低.     

Mapping of magnetic basement in Central India from aeromagnetic data for scaling geology

The Central Indian region has a complex geology covering the Godavari Graben, the Bastar Craton (including the Chhattisgarh Basin), the Eastern Ghat Mobile Belt, the Mahanadi Graben and some part of the Deccan Trap, the northern Singhbhum Orogen and the eastern Dharwar Craton. The region is well covered by reconnaissance‐scale aeromagnetic data, analysed for the estimation of basement and shallow anomalous magnetic sources depth using scaling spectral method. The shallow magnetic anomalies are found to vary from 1 to 3 km, whereas magnetic basement depth values are found to vary from 2 to 7 km. The shallowest basement depth of 2 km corresponds to the Kanker granites, a part of the Bastar Craton, whereas the deepest basement depth of 7 km is for the Godavari Basin and the southeastern part of the Eastern Ghat Mobile Belt near the Parvatipuram Bobbili fault. The estimated basement depth values correlate well with the values found from earlier geophysical studies. The earlier geophysical studies are limited to few tectonic units, whereas our estimation provides detailed magnetic basement mapping in the region. The magnetic basement and shallow depth values in the region indicate complex tectonic, heterogeneity, and intrusive bodies at different depths, which can be attributed to different thermo‐tectonic processes since Precambrian.     

航磁水平分量数据的均衡滤波位场边缘增强研究

航磁矢量数据包含异常的强弱与方向信息,能够有效减少反演的多解性,从而提高数据处理与解释的精度和可靠性.因此,我们提出了航磁水平分量数据的均衡滤波位场边缘增强技术,提高了场源边界识别的分辨率.组合模型试验证明此方法不仅能够有效均衡不同埋深的地质体的异常信息,而且能提高对于相近或叠加地质体的识别能力.将此方法应用于新疆启鑫地区实测航磁矢量数据处理,结果表明,此方法使研究区弱异常得到了有效的均衡与增强,获取了更加清晰的位场边缘细节信息,结合研究区地质概况推断出29条断裂构造线,为研究区构造演化的推断与解释提供了更加丰富的参考依据.因此,该方法在应用航磁矢量数据进行位场边缘研究方面具有重要意义,为航磁矢量数据处理与解释提供了新的技术支撑.

     

基于欧拉反褶积方法的航磁三分量应用研究

在中国北部某地区首次开展了航磁三分量矢量飞行测量.本次测量是国内第一次直接测量航磁异常三分量Z_a、H_(ax)、H_(ay)数据,即文中提到的垂直分量V、北分量N、东分量E.由于三分量磁测数据具有矢量空间性,因而凭借其全空间矢量,在反演过程中可以更直接地发挥指向性作用.更为丰富的测量资料参与反演,所得到的最终结果为构造解释提供了更有力的约束,从而有助于减少地质解释过程中的多解性,提升解释结果的可靠性.本文以模型试验为切入点,首先进行三个分量各自的欧拉反褶积处理模型试验,以模型试验结果总结了不同的分量经反演后各自对理论模型边界刻画的特点.而后依据以上特点,将三个分量各自的反演结果进行叠加.与总场的反演结果相比,三个分量反演的叠加结果改善了模型体边界的识别效果,获得了更为准确的模型体位置信息.在总结了模型试验相关规律的基础之上,按照类似步骤分别对实测航磁三分量数据进行了欧拉反褶积处理,再将三个分量实测数据各自的反演结果进行叠加,以叠加后的结果进行构造解释.利用不同分量各自的反演特点,综合发挥多分量的资料优势,最终以三分量反演的叠加结果为依据,有效地识别了区内断裂,更加准确地刻画出断裂的形迹位置,揭示了不同性质断裂的世代关系,显示了良好的应用效果.     

位场数据网格化的反插值法

位场不规则分布数据的网格化是位场数据分析处理的首要问题.本文借鉴反插值法的原理,提出利用基于预条件共轭梯度的反插值法实现位场数据的网格化.其中,插值算子采用高斯权系数,滤波算子采用Laplacian算子,预条件算子采用滤波算子的逆.通过理论模型和实际航磁数据的网格化试验分析,验证了本文的反插值法适合地球物理位场特征,网格化速度快,精度高,效果好.     

Curie point depth from spectral analysis of aeromagnetic data from Cerro Prieto geothermal area,Baja California,México

Using aeromagnetic data acquired in the area from the Cerro Prieto geothermal field, we estimated the depth to the Curie point isotherm, interpreted as the base of the magnetic sources, following statistical spectral-based techniques. According to our results the Curie point isotherm is located at a depths ranging from 14 to 17 km. Our result is somewhat deeper than that obtained previously based only in 2-D and 3-D forward modeling of previous low-quality data. However, our results are supported by independent information comprising geothermal gradients, seismicity distribution in the crust, and gravity determined crustal thickness. Our results imply a high thermal gradient (ranging between 33 and 38 °C/km) and high heat flow (of about 100 mW/m²) for the study area. The thermal regime for the area is inferred to be similar to that from the Salton trough.     

塔里木盆地航磁场分析与磁源体结构

本文研究塔里木盆地区域磁异常图的反演及磁源体结构.由于众多异常的叠加和反演固有的多解性,区域磁异常图的准确解释是非常困难的.三维欧拉反褶积是一种确定地质体位置和埋藏深度的自动定量反演方法,比较适用于计算区域磁异常源的埋藏深度.由于大型克拉通沉积盆地地层具有上新下老的规律性,将磁异常源分解为三个深度层次,圈定它们各自的分布区域,便可将它们与形成的地质作用及时代联系起来,为准确解释区域磁异常图提供可靠的依据.本文应用三维欧拉反褶积反演方法,计算出的塔里木盆地深度为2~5 km、5~10 km、10~20 km三个等级的磁异常源,它们与形成的地质作用及时代分别为: 中生代构造运动,海西期玄武岩侵位和太古代结晶基底的变质作用;圈定了它们各自的分布区域.     

川东北地区异常高压形成的地温场背景

利用四川东北地区现有的钻井测温数据及测定的岩石样品热导率数据,计算了12口钻井的大地热流值. 结果表明,川东北地区现今地温梯度为18～25 ℃/km,平均21 ℃/km,大地热流值介于41～57 mW/m2之间,平均为49 mW/m2. 在此基础上,利用镜质体反射率(Ro)资料对研究区热史进行了恢复,认为研究区在255Ma左右古热流达到最高值(62～70 mW/m2),此后热流持续降低直到现今;研究区中-新生界不整合面的剥蚀厚度最大,可达约2100 m;异常高压是在低热流的地温场背景下形成的.     

Fast mapping of magnetic basement depth,structure and nature using aeromagnetic and gravity data: combined methods and their application in the Paris Basin

Assessment of deep buried basin/basement relationships using geophysical data is a challenge for the energy and mining industries as well as for geothermal or CO₂ storage purposes. In deep environments, few methods can provide geological information; magnetic and gravity data remain among the most informative and cost‐effective methods. Here, in order to derive fast first‐order information on the basement/basin interface, we propose a combination of existing and original approaches devoted to potential field data analysis. Namely, we investigate the geometry (i.e., depth and structure) and the nature of a deep buried basement through a case study SW of the Paris Basin. Joint processing of new high‐resolution magnetic data and up‐to‐date gravity data provides an updated overview of the deep basin. First, the main structures of the magnetic basement are highlighted using Euler deconvolution and are interpreted in a structural sketch map. The new high‐resolution aeromagnetic map actually offers a continuous view of regional basement structures and reveals poorly known and complex deformation at the junction between major domains of the Variscan collision belt. Second, Werner deconvolution and an ad hoc post‐processing analysis allow the extraction of a set of magnetic sources at (or close to) the basin/basement interface. Interpolation of these sources together with the magnetic structural sketch provides a Werner magnetic basement map displaying realistic 3D patterns and basement depths consistent with data available in deep petroleum boreholes. The last step of processing was designed as a way to quickly combine gravity and magnetic information and to simply visualize first‐order petrophysical patterns of the basement lithology. This is achieved through unsupervised classification of suitably selected gravity and magnetic maps and, as compared to previous work, provides a realistic and updated overview of the cartographic distribution of density/magnetization of basement rocks. Altogether, the three steps of processing proposed in this paper quickly provide relevant information on a deep buried basement in terms of structure, geometry and nature (through petrophysics). Notwithstanding, limitations of the proposed procedure are raised: in the case of the Paris Basin for instance, this study does not provide proper information on Pre‐Mesozoic basins, some of which have been sampled in deep boreholes.     

沁水盆地大地热流与地温场特征

分析了20口井的温度数据和39个岩石样品的热导率数据,计算了20个大地热流值.结果表明：沁水盆地具有偏高的大地热流背景,现今热流变化于44.8～101.8 mW/m2之间,平均62.7±15.2 mW/m2,现今地温梯度介于20.9～47.6 ℃/km之间,平均地温梯度28.2±10.3 ℃/km. 热流的分布与本区上、下主煤层含气量的分布特征相似,在一定程度上反映了现代热流继承了煤层气生气期的古地热背景.