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物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (1): 50-60    DOI: 10.11720/wtyht.2018.1.06
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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
罗凡1,2,3(), 严加永2,3, 付光明1,2,3
1.东华理工大学 地球物理与测控技术学院,江西 南昌 330013
2.中国地质科学院 矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037
3.中国地质科学院 地球深部探测中心,北京 100037
The application of gravity and magnetic three-dimensional inversion based on known information constraint in deep magnetite exploration: A case study of the Nihe iron deposit in Anhui Province
Fan LUO1,2,3(), Jia-Yong YAN2,3, Guang-Ming FU1,2,3
1.School of Geophysics and Measurement-Control Technology,East China Institute of Technology,Nanchang 330013,China
2.MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment,Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China
3.China Deep Exploration Center,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China
全文: PDF(6737 KB)   HTML
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摘要 

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。

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罗凡
严加永
付光明
关键词 泥河铁矿重磁三维反演地质约束    
Abstract

The Nihe iron deposit is a typical porphyrite type iron deposit with large burial depth,small amplitude of gravity and magnetic anomalies generated at the surface in Anhui Province. The authors selected the Nihe iron deposit to carry out gravity and magnetic inversion experiment based on known information constraint, in order to evaluate the application effect of gravity and magnetic data fine-grained and three-dimensional inversion in magnetite deep exploration: First of all, through the model test, the authors compared the three-dimensional inversion results with different known information constraints, and then extracted the residual gravity and magnetic anomalies of the Nihe iron deposit through the targeted field separation method. Then, the authors transformed the known surface geological information into physical information, and built a remnant density and magnetic susceptibility reference model to constrain gravity and magnetic three-dimensional inversion. Based on the three-dimensional distribution model of inversion density and magnetic susceptibility body, the authors confirmed the three-dimensional spatial shape of the Nihe iron orebody, and found that the result is basically consistent with geological exploration results. According to the results, the reliability of the inversion results based on the known information constrained gravity and magnetic three-dimensional inversion could be improved. For magnetite with high magnetic and high density, this method is an effective method to find and characterize deep magnetite orebody.

Key wordsNihe iron deposit    gravity and magnetic    three-dimensional inversion    geological constraint
收稿日期: 2016-11-08      出版日期: 2018-02-20
:  P631  
基金资助:国家自然科学基金项目(41574133);中国地质科学院基本科研业务费专项经费(YYWF201526);中国地质调查局地质调查项目(121201103000150017);国家重点研发计划专项课题(2016YFC0600201)
作者简介:

作者简介: 罗凡(1994-),男,硕士在读,主要从事固体地球物理研究工作。Email:272163111@qq.com

引用本文:   
罗凡, 严加永, 付光明. 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[J]. 物探与化探, 2018, 42(1): 50-60.
Fan LUO, Jia-Yong YAN, Guang-Ming FU. The application of gravity and magnetic three-dimensional inversion based on known information constraint in deep magnetite exploration: A case study of the Nihe iron deposit in Anhui Province. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(1): 50-60.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.1.06      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I1/50
  泥河铁矿地质
年代 岩石名称 地表 磁化率/SI
标本数 密度/(g/cm3)
K-E 红层(砂砾岩) 11 2.43 微磁性
J3-K1 粗安质、安山质熔岩 38 2.51 0.015
凝灰岩 40 2.44 0.010
砂页岩 35 2.50 微磁性
J1-2 次生石英岩 50 2.51 微磁性
正长岩 47 2.48 0.019
J3-K1 闪长玢岩 25 2.63 0.041
辉石粗安(玢)岩 11 2.63 0.015
Py 硫铁矿 34 3.17~3.51 0.00068~0.51
Mt 磁铁矿 79 3.17~3.51 0.1225~0.2
Ah 硬石膏矿 11 2.8~3.1 0~0.00004
  岩(矿)石密度及磁化率
  泥河铁矿重力异常分离方法对比

a—布格重力异常;b—解析延拓法计算的剩余异常;c—趋势分析法计算的剩余异常;d—高通滤波法计算的剩余异常

  泥河铁矿磁异常分离方法对比

a—原始磁异常;b—化极后;c—解析延拓法计算的剩余异常;d—高通滤波法计算的剩余异常

  密度理论模型体组合
模型体 深度范围/m 密度/(g/cm3)
风化层 0~150 2.0
围岩 0~340 2.4
基岩 340~700 2.8
异常体 0~300 3.8
  理论模型参数
  不同约束条件下的反演效果对比

a—模型;b—无约束;c—加地表约束;d—地表、长宽比约束;e—地表、长宽比及钻孔约束

地表出露地层 平均密度差/(g/cm3) 平均磁化率/SI
Q(第四系) -0.60 无磁
K-E(红层) -0.17 微磁
K1f(浮山组) -0.16 0.014
K1sh(双庙组) -0.16 0.016
ταμ(粗安玢岩) 0.03 0.032
J3zh(砖桥组) -0.09 0.016
  地表参考模型赋值
  泥河铁矿密度(a)和磁化率(b)地表地质信息参考模型
  剩余异常与约束反演结果对比

a—剩余重力异常;b—重力约束反演响应;c—剩余磁异常;d—磁法约束反演响应

  延拓法与滤波法提取剩余异常三维反演后提取重磁高值岩体对比
  重磁约束三维反演结果
  密度及磁化率高值岩体三维空间分布
[1] 赵文广,吴明安,张宜勇,等.安徽省庐江县泥河铁硫矿床地质特征及成因初步分析[J].地质学报,2011,(5):789-801.
[2] 严加永,吕庆田,陈向斌,等.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[J].岩石学报,2014,(4):1041-1053.
[3] 匡海阳. 安徽泥河铁矿深部找矿综合地质地球物理研究[D].南昌:东华理工大学,2012.
[4] 祁光. 重力反演在立体地质填图中的应用[D].长春:吉林大学,2009.
[5] Williams N C.Geologically-constrained UBC-GIF gravity and magnetic inversions with examples from the Agnew-Wiluna greenstone belt,Western Australia[D].2008.
[6] Boszczuk P,Cheng L Z,Hammouche H,et al.A 3D gravity data interpretation of the Matagami mining camp,Abitibi Subprovince,Superior Province,Québec,Canada:Application to VMS deposit exploration[J].Journal of Applied Geophysics,2011,75(1):77-86.
[7] Lü Q,Qi G,Yan J.3D geologic model of Shizishan ore field constrained by gravity and magnetic interactive modeling:A case history[J].Geophysics,2012,78(1):25-35.
[8] Anderson E D,Zhou W,Li Y,et al.Three-dimensional distribution of igneous rocks near the Pebble porphyry Cu-Au-Mo deposit in southwestern Alaska:Constraints from regional-scale aeromagnetic data[J].Geophysics,2014,79(2):B63-B79.
[9] 任启江,刘孝善,徐兆文.安徽庐枞中生代火山构造洼地及其成矿作用[M].北京:地质出版社,1991:1-191.
[10] 常印佛,刘湘培,吴言昌.长江中下游铜铁成矿带[M].北京:地质出版社,1991.
[11] 吴明安,汪青松,郑光文,等.安徽庐江泥河铁矿的发现及意义[J].地质学报,2011,85(5):802-809.
[12] 张乐骏. 安徽庐枞盆地成岩成矿作用研究[D].合肥:合肥工业大学,2011.
[13] 汪青松,吴明安,袁平,等.安徽省庐江县泥河铁矿重磁异常特征[J].地质与勘探,2012,48(1):148-154.
[14] 杜建国,常丹燕.长江中下游成矿带深部铁矿找矿的思考[J].地质学报,2011,85(5):687-698.
[15] 周涛发,范裕,袁峰,等.安徽庐枞盆地泥河铁矿床与膏盐层的成因联系及矿床成矿模式[J].地质学报,2014,88(4):562-573.
[16] 陈辉,邓居智,吕庆田,等.九瑞矿集区重磁三维约束反演及深部找矿意义[J].地球物理学报,2015,58(12):4478-4489.
[17] 刘彦,严加永,吴明安,等.基于重力异常分离方法寻找深部隐伏铁矿——以安徽泥河铁矿为例[J].地球物理学报,2012,55(12):4181-4193.
[18] 陈越. 相山铀矿田地球物理特征及深部地质结构研究[D].核工业北京地质研究院,2014.
[19] Li Y,Oldenburg D W.3-D inversion of gravity data[J].Seg Technical Program Expanded Abstracts,1998,61(2):394-408.
[20] Li Y,Oldenburg D W.3-D Inversion of Magnetic Data[J].Geophysics,2013,63(1):109-119.
[21] Spicer B,Morris B,Ugalde H.Structure of the Rambler Rhyolite,Baie Verte Peninsula,Newfoundland: Inversions using UBC-GIF Grav3D and Mag3D[J].Journal of Applied Geophysics,2011,75(1):9-18.
[22] 严加永,吕庆田,吴明安,等.安徽沙溪铜矿区域重磁三维反演与找矿启示[J].地质学报,2014,88(4):507-518.
[23] 姚长利,郝天珧,管志宁.重磁反演约束条件及三维物性反演技术策略[J].物探与化探,2002,26(4):253-257.
[24] 鲍世才. 利用化极磁异常近似确定等轴状磁性体埋深[J].物探与化探,2017,41(1):98-101.
[25] 王忠敏,张培琴.二维位场的全空间解析延拓方法[J].物探与化探,1981,5(6):347-352.
[26] 王万银,王云鹏,李建国,等.利用重、磁资料研究于都-赣县矿集区盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布[J]. 物探与化探,2014,38(4):825-834.
[27] 侯重初. 一种压制干扰的频率滤波方法[J].物探与化探,1979,3(5):50-54.
[28] 安玉林,郭良辉,张明华.169km以远地壳质量的重力校正值高精度计算及其数值特征[J].物探与化探,2015,39(1):1-11.
[29] 李雪英,孔祥琦,侯相辉.基于高通滤波的频率-空间域经验模态分解压制高频噪声[J].地球物理学进展,2012,27(3):1070-1077.
[30] 罗潇,王彦国,邓居智,等.位场异常分离方法的对比分析--以江西相山铀多金属矿田为例[J].地球物理学进展,2017,32(3):1190-1196.
[31] 徐世浙,张谔堂.介绍位场向外延拓的一个简单公式[J].物探与化探,1982,6(2):119-120.
[32] 邱耀东,聂琳娟,张兵兵.局部重力异常向上延拓的实用算法[J].测绘科学,2017,42(4):39-42,60.
[1] 文百红, 胡庆辉, 张连群. 地质体形状对逐层优化正则化下延成像的影响研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(6): 1553-1558.
[2] 郭培虹, 冯治汉, 王万银, 唐小平, 刘生荣. 北秦岭华阳川地区重磁三维反演及岩浆岩特征研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1217-1225.
[3] 耿圣博, 闫红雨, 安战锋, 关海静, 王志博, 金久强, 徐明, 王鑫, 李冰, 郭琦. 中低山区直升机重磁缓起伏测量方法研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1248-1255.
[4] 彭明涛, 王磊, 曾明勇, 谢兵兵, 莫韦涛. 综合物探方法在川东高陡断褶带隐伏断层勘探中的应用研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 882-889.
[5] 周明磊, 汝亮, 朱裕振, 于长春, 吴成平, 高志军, 张文艳, 邵玉宝. 山东齐河—禹城地区重磁场特征及找矿预测[J]. 物探与化探, 2021, 45(2): 301-307.
[6] 周月, 官大维, 延海涛, 张小龙. 基于先验信息约束的重磁电联合三维交互反演技术实践——以彭山穹隆构造为例[J]. 物探与化探, 2021, 45(2): 308-315.
[7] 周俊杰, 陈聪, 喻翔, 高玲举, 陈涛. 矿区重力三维物性反演的参考模型构建方法及应用[J]. 物探与化探, 2020, 44(4): 878-885.
[8] 赵文举, 赵荔, 杨战军, 陶德强. 插值切割位场分离方法改进及其在资料处理中的应用[J]. 物探与化探, 2020, 44(4): 886-893.
[9] 陈靖, 王万银, 郭文波, 顾欣. 重磁软件架构设计及实现方案研究[J]. 物探与化探, 2020, 44(4): 905-913.
[10] 张磊, 王万银, 赵修军, 张义蜜. 基于重磁场特征的新蔡铁矿区构造单元分布特征[J]. 物探与化探, 2020, 44(4): 975-984.
[11] 宁媛丽, 周子阳, 孙栋华. 重磁资料在鄂尔多斯盆地西南缘基底研究中的应用[J]. 物探与化探, 2020, 44(1): 34-41.
[12] 王永飞, 李宝新, 曹云, 刘晨阳. 地球物理信息和控矿构造研究在乌克兰米丘林铀矿床中的应用[J]. 物探与化探, 2020, 44(1): 99-106.
[13] 朱裕振, 强建科, 王林飞, 张文艳, 戴世坤. 深埋铁矿磁测数据三维反演分析与找矿靶区预测[J]. 物探与化探, 2019, 43(6): 1182-1190.
[14] 宋豪, 张义蜜, 王万银. 河南内黄—浚县一带重磁异常与深部磁铁矿靶区预测研究[J]. 物探与化探, 2019, 43(6): 1191-1204.
[15] 赵敏, 盛勇, 戚良刚. 高精度重磁测量在覆盖区找矿中的应用——以无为县蔚山铁铜矿预查为例[J]. 物探与化探, 2019, 43(6): 1211-1216.
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