赣中新余式铁矿地面和井中磁测资料综合处理解释

引用本文

王赛昕, 颜廷杰, 周栋良. 赣中新余式铁矿地面和井中磁测资料综合处理解释[J]. 物探与化探, 2015,39(3): 478-484.
WANG Sai-Xin, YAN Ting-Jie, ZHOU Dong-Liang. The interpretation of surface and borehole magnetic data in the Ganzhong iron deposit, Jiangxi[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(3): 478-484.
Doi:10.11720/wtyht.2015.3.07 复制到剪切板

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《物探与化探》编辑部

赣中新余式铁矿地面和井中磁测资料综合处理解释

王赛昕^1,², 颜廷杰^1,², 周栋良³

1.中国地质调查局发展研究中心,北京 100037

2.国土资源部矿产勘查技术指导中心,北京 100120

3.江西省地质矿产勘查开发局赣西地质调查大队,江西南昌 330201

作者简介: 王赛昕(1991-),女,助理工程师,硕士,现主要从事地球物理数据处理与解释工作。

收稿日期: 2014-11-24

基金: 中国地质调查局地质调查工作项目“矿产勘查物探异常解释推断成果复核”(12120113086100)

摘要

江西赣中铁矿位于江西省新余市,属沉积变质型铁矿,围岩均不具有磁性,具备磁法勘探找矿的物性基础。赣中铁矿矿体具有薄且深的特点,以往对矿区磁法勘探的资料解释工作未取得较好效果,勘探工作多以地质勘查和钻探为主。在充分了解研究区工作现状的基础上,利用小波分析方法对杨家桥矿区磁异常进行了多尺度分解,提取了深部场并加以解释;将重磁异常边界识别技术应用到磁测资料的解释中,划分了深部找矿远景区;最后,应用井中三分量磁测资料解释技术对松山工区62勘探线进行了精细反演解释,提供了定量解释结果,指出井中三分量磁测是寻找深部矿的有效方法,为赣中铁矿深部及外围找矿提供了新的工作思路。

关键词: 赣中铁矿; 小波多尺度分解; 边界识别; 井中磁测

中图分类号:P631 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)03-0478-07

The interpretation of surface and borehole magnetic data in the Ganzhong iron deposit, Jiangxi

WANG Sai-Xin^1,², YAN Ting-Jie^1,², ZHOU Dong-Liang³

1. Development and Research Center of China Geological Survey, Beijing 100037, China

2. Technical Guidance Center for Mineral Resources of Ministry of Land and Resources, Beijing 100120, China

3. Ganxi Geological Survey Party, Jiangxi Bureau of Geology and Mineral Resources, Nanchang 330201,China.

Abstract

Located in Xinyu City, Jiangxi Province, the Ganzhong iron deposit is a sedimentary metamorphic iron deposit. As the country rock in this area is non-magnetic, we have the base of physical properties to implement magnetic survey. The iron formation is thin and deep in this area. So far, the interpretation of the magnetic data has not achieved good results. The previous work was mainly focused on the geological exploration and drilling. In this paper, the authors first studied the status of the geological work in the study area, and then used the wavelet multi-scale decomposition method to extract the deep field anomaly. The method of tilt-angle and the Theta Map was also employed to identify the boundary of the iron formation and, as a result, five prospecting areas were delineated which have good metallogenic potential. In addition, the authors applied meticulous inversion and interpretation along No. 62 exploration line of Songshan area based on the borehole data of ZK6209 and provided a quantitative interpretation result. It is pointed out that three-component borehole magnetic survey is an effective way to find the deep iron formation. This paper provides some new ideas for the deep and peripheral prospecting in the Ganzhong iron deposit.

Keyword: Ganzhong iron deposit; wavelet multi-scale decomposition; boundary identification; borehole magnetic survey

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江西赣中铁矿位于江西省新余市, 属沉积变质型铁矿, 受区域构造神山倒转背斜控制, 地表出露矿体呈半环状展布, 东西长度达60 km, 南北宽25 km, 总面积1 500 km², 区内发现大、中、小型铁矿20余处, 累计探明资源储量8.3亿t^[1]。自20世纪50年代航磁测量发现半环状异常以来, 矿田内开展了多次地质、地球物理工作, 完成了1∶ 20万、1∶ 5万航空磁测和部分地区1∶ 2.5万、1∶ 1万地面磁测, 部分钻孔完成了井中三分量磁测。

研究区内物探工作以磁法为主, 但以往对磁测资料的解释不够深入, 以对磁异常的定性解释为主, 并未应用数据处理方法提取地质信息。笔者将近些年发展起来的小波多尺度分解、重磁异常边界识别技术应用到赣中铁矿杨家桥工区地面磁测资料的解释中, 划分了深部找矿远景区, 并应用井中三分量磁测资料解释技术对松山工区62勘探线进行了精细解释, 为赣中铁矿深部及外围找矿提供了新的工作思路。

1 地球物理特征

本次研究涉及杨家桥工区、松山工区, 主要出露南华系地层, 零星分布第四系地层, 铁矿层赋存于南华系上统下坊组, 层位稳定^{[2, 3]}(图1)。除磁铁石英岩外, 沉积围岩均不具有磁性, 具备磁法勘探找矿的物性基础。

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	图1 江西省赣中铁矿田新余式铁矿田区域地质^[2]

表1 赣中铁矿区各类岩、矿石磁参数统计

据赣西地质队提供资料, 统计了矿区内各类岩、矿石的磁性参数(表1)。矿区内主要磁性岩石为磁铁石英岩, 即目标铁矿层, 磁化率为(33 100~41 700)× 4π × 10^-6SI, 围岩无磁性, 是除干扰外产生磁异常的主要岩层, 磁法工作具有较好的物性前提, 为矿致异常。

2 杨家桥工区地面磁测资料处理解释

杨家桥工区位于安福县城北东23.5 km, 处于新余市铁矿田南西部, 已累计查明铁矿资源储量1.978 亿t, 具大型规模。2013年测得矿区Δ T磁异常呈V形狭长的条带状分布(图2), 与地表出露铁矿层相对应, 从图中可见, 地表磁性体产生的磁异常强且尖锐, 压制了深部隐伏铁矿层的异常特征。

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	图2 杨家桥工区Δ T磁异常

2.1 小波多尺度分解

小波分析是近年数据处理的新方法, 为了滤除浅部磁性体的强干扰, 突出深部隐伏铁矿层的磁异常特征, 采用小波分析方法对Δ T磁异常进行处理。快速Mallat算法从空间概念上形象说明了小波的多分辨率特性, 是一种构造正交小波变换的快速算法, 近年来在物探数据处理与解释中得到了广泛应用 $\begin{matrix} ^{[49]} \end{matrix}$ 。

该算法首先对离散序列信号f(t)∈ L²(R)进行小波变换, 若考虑进行J阶分解, 那么可得到J个正交子空间, 另A_j代表j阶逼近, D_j代表j阶细节, 可将信号分解为:

通过小波分析, 把Δ T磁异常分解为不同阶的细节与逼近部分, 低阶细节是浅部磁性体的反映, 而不同阶的逼近则是中、深部铁矿层的反映。以将异常Δ T分解到三阶为例, 有:

Δ T=Δ T_三阶逼近+Δ T_三阶细节+Δ T_二阶细节+Δ T_一阶细节

对杨家桥工区磁异常进行了小波三阶分解, 得到各阶细节和逼近(图3)。图中可见小波一阶细节D1为高频细节的反映, 异常杂乱无章, 代表了地表及浅部的磁性体干扰; 二阶细节D2、三阶细节D3和三阶逼近A3均为更低频的反映, 一定程度上反映了深部的地质信息 $\begin{matrix} ^{[1011]} \end{matrix}$ 。

做功率谱分析得到磁异常二阶细节场D2源似深度为160 m, 可知, 一、二阶细节为干扰和浅部矿体的综合反映, 而小波二阶逼近反映较深的磁性体异常(图4), 更清晰地呈现出了磁异常形态。从图中可以看出, 磁异常形态低缓, 是深部铁矿层的反映, 异常正负伴生于浅表出露的铁矿体两侧。根据正负伴生趋势可判断, 杨家桥北西向矿带深部矿体向南西延伸, 而北东向矿带深部矿体向南东延伸, 这与目前已知钻孔见矿情况相符。

2.2 边界识别

由该区岩矿石磁性特征可知, 产生磁异常的因素单一, 主要由目标铁矿层磁铁石英岩引起, 因此可以根据磁异常分布, 应用边界识别方法分析铁矿层的分布范围。地质体边界是指断裂、接触带、地质界线等线性特征, 在具有一定密度或磁性差异的地质体边界附近, 重、磁异常变化率较大, 边界识别方法就是利用这一特点进行。Miller和Singh将解析信号相位的概念引入边界识别 $\begin{matrix} ^{[1215]} \end{matrix}$ , 称倾斜角(tilt-angle), 倾斜角的计算公式为

T_dr=arctan $\begin{matrix} (\frac{V_{dr}}{T h_{dr}}) \end{matrix}$

V_dr和Th_dr分别是异常的垂向导数和总水平导数。对于平面磁异常f(x, y, 0), 上式可改为

T_dr(x, y, 0)=arctan $\begin{matrix} \frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial z} / \end{matrix}$

$\begin{matrix} \sqrt[]{{(\frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial x})}^{2} + {(\frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial y})}^{2}}] \end{matrix}$ 。

倾斜角实质上是计算垂向导数和总水平导数的比值。由于倾斜角为一阶导数的比值, 所以能很好地平衡高幅值异常和低幅值异常, 起到边界增强的效果。

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	图3 杨家桥工区小波多尺度分解结果

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	图4 杨家桥Δ T磁异常小波2阶逼近

此外, Wijns等在2005年首次提出了θ 图 (Theta map)法^[16], 该法利用解析信号振幅对总水平导数进行归一化, 同样具有边界增强的效果, 其计算公式为:

cosθ = $\begin{matrix} \frac{T h_{dr}}{A} \end{matrix}$ = $\begin{matrix} \sqrt[]{{(\frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial x})}^{2} + {(\frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial y})}^{2}} / \end{matrix} \begin{matrix} \sqrt[]{{(\frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial x})}^{2} + {(\frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial y})}^{2} + {(\frac{\partial f (x, y, 0)}{\partial z})}^{2}} \end{matrix}$ 。

图5是对杨家桥工区小波二阶逼近进行边界识别的结果, 分别应用了倾斜角法和θ 图方法。根据该结果并结合矿区磁异常形态, 将杨家桥工区分为以下5个远景区(图6)。

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	图5 杨家桥工区小波二阶逼近边界识别结果

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	图6 根据磁异常划分的远景区

A区位于DZW铁矿区, 磁异常正负伴生于地表出露铁矿层两侧, 走向稳定延续, 说明该区内铁矿层稳定向下延伸, 且矿层较厚, 异常局部褶曲是矿层增厚引起。区内勘探线132线和112线(位置见图4)上由已知钻孔控制的矿体稳定延伸至600 m以下, 该区可采矿量在50~60万t。

B区位于MZQ预查区, 磁异常正负伴生于出露矿层两侧, 正异常部分面积大, 向西南方向延伸, 未见其端, 说明该区深部成矿远景较好。区内存在一局部磁异常对应着矿层增厚的褶曲段, 且该区16勘探线已知矿体稳定下延至400 m。根据MZQ16线磁异常特征(图7), 其剖面西南端0~600 m有150 nT的低缓异常。由图6还可进一步看出, 该局部磁异常可能向东延伸与C远景区相连, 是否会受多期构造挤压形成类似D远景区应进一步查证。

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	图7 MZQ16线磁异常曲线

C区位于CK铁矿与YQX(RX)采区交汇处, 异常呈东西走向, 靠近于杨家桥— 长溪褶皱转折带。其中, RX铁矿是年采矿量超100万t的4家矿山之一。

D区含YP铁矿和YY铁矿, 位于杨家桥— 长溪褶皱转折带, 磁异常分布范围最广, 幅值高且连续性强, 说明该区深部成矿远景好。D区内矿层受构造影响扭曲, 铁矿层十分复杂, 厚度增大, 区内YP铁矿和YY铁矿均是年可采矿量超100万t的4家矿山之一。

E区位于CX(GM)-SDG-JX矿区。E区磁异常呈北东向条带, 正负异常连续, 正异常宽缓, 说明深部铁矿层向南东下延远景较好。该区的GM铁矿是年采矿量超100万t的4家矿山之一, E-2远景区位于JX详查区, 是进一步开展深部和外围找矿工作的重要区域。

3 松山62线反演解释

松山矿区62线测线方位角为57° 41'24″, 与铁矿层走向垂直, 钻孔控制的已知矿体最深在ZK6209钻孔, 深度为731~735 m(图8), 62线地面Δ Z磁异常形态(图9), Δ Z磁异常在x=900~1 200 m 位置与矿体主异常对应良好, 但由于矿层薄, 深度在700 m以下的矿体在地表产生的异常太弱, 因此仅根据地面异常无法判断矿体是否穿过ZK6209下延。

井中磁测可以避免受浅层干扰的影响, 且纵向分辨率高, 是深部找矿中一种重要的地球物理方法, 近年来得到了广泛应用和发展, 取得了显著的找矿效果 $\begin{matrix} ^{[1720]} \end{matrix}$ 。Δ Z曲线在井深600~800 m可明显看到反“ S” 形, 曲线在井深730 m左右(见矿处)由正值变为负值, 井深730 m以下的Δ T_⊥矢量图呈向上发散状, 根据各分量异常形态推测该剖面矿脉穿过井后仍然下延 $\begin{matrix} ^{[2123]} \end{matrix}$ 。

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	图8 松山62线勘探剖面

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	图9 ZK6209井中三分量曲线

为了证实深部铁矿层下延, 作了如图10所示的正演模型, 模型磁化强度为40 000× 10^-3 A/m, 总磁化倾角42° , 测线方位57.7° , 添加Fe1、Fe2和Fe3模拟矿脉不断下延。对比图11中b和c可知, 矿体下延深度可根据井底端的Δ T_⊥矢量发散方向判断, 将ZK6209 Δ T_⊥矢量图与正演曲线进行对比, 进一步证实了矿体穿过ZK6209继续下延。

图11是62线井地磁测联合反演结果, 在二度半反演拟合过程中, 分别将矿体模型下延至不同深度, 若矿体仅延伸至ZK6209位置(即高程-540 m左右), 则井中Δ Z曲线反“ S” 形异常无法拟合; 下延至高程-600 m, Δ Z曲线仍然存在剩余异常; 下延至高程-800 m, 则基本拟合Δ Z反“ S” 形曲线; 若将铁矿层下延至高程-1 000 m, Δ Z反“ S” 形曲线也能拟合。说明钻孔已无法控制离钻孔太远的铁矿层, 估计62勘探线铁矿层可延伸至高程-800 m 以下。

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	图10 正演模型矢量线

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	图11 松山62勘探线井地磁测联合反演

4 结论

赣中铁矿矿体薄, 向下延伸较深, 在地面产生的磁异常弱且人文干扰大, 利用常规的数据处理方法难以识别深部矿体产生的弱磁异常, 必须采用新方法技术进行精细反演解释。本文利用小波多尺度分析、边界识别、井地磁测联合反演方法, 将研究区划分了5个深部找矿远景区, 并以62勘探线为例进行了精细定量解释, 在赣中铁矿深部及外围找矿工作中取得了较好的效果。目前的矿产勘查工作处于攻深找盲阶段, 新方法技术可以帮助找到新的工作思路, 提供更为丰富的地质信息, 应当得到重视和应用。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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摘　要：本文通过对赣中铁矿田地质的深入探讨,结合近年来对良山、太平、灯盏窝、巴丘园等矿区水文地质的调查,同时采用实地分析的方法对赣中铁矿田的水文地质条件及矿山地质环境进行评价,通过对赣中铁矿田水文地质环境的进一步了解,深化铁矿资源的科学合理开发,进而为提高赣中地区铁矿资源自给率,保障持续矿产资源提供一些可行资料。

... 3亿t^[1] ...

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赣中铁矿田(新余式)铁矿位于南华造山带北缘,武功山—北武夷山隆起带西段武功隆起东南侧的神山背斜南翼。自20世纪50年代中期发现航磁异常,随即开展勘查工作,至80年代末,查明铁矿资源储量5亿多吨。但认为铁矿成因是沉积变质型,在走向上延伸大于60km,倾向延深小于1km。笔者认真总结了新余式铁矿田矿床成因特征与成矿规律及对典型矿区构造特征的研究,认为区内变质岩原岩主要形成于优地槽海底火山喷发环境,是火山沉积变质型硅铁建造的铁矿床。因此,铁矿层所在的地层是寻找该类矿床的直接找矿标志。矿层形态呈"红绸舞"式,一般具有"浅繁深简"的特征。文中重点对"红绸舞"式褶皱展开研究,认为在矿区内铁矿层次级褶皱具有规律性:平面上每100～300m出现一个"台阶"。"台阶"是由一个背形和一个向形组成,影响垂深40～300m。平面与垂向"台阶"间距规律自北向南,由浅到深,均是由小到大。这组背向形是矿区的二期构造,北西向展布,呈左行雁行排列。二期褶皱是在固流作用下形成的不同规模、形态各异、简繁更迭的各种不协调褶皱为特征。其核部铁矿层厚度较大,一般是翼部铁矿层厚度的2～12倍,一般在二期褶皱构造的轴部及转折端附近铁矿体形态复杂,更次一级小褶曲十分发育,其厚度也随之增大,倾向延伸也增大,是铁矿层赋存的有利构造部位。矿区所控制的铁矿层延深大于2.6km。在总结区域与矿区铁矿勘查经验的基础上,文中提出"就矿找矿和寻找有利构造部位相结合"的找矿模式,给赣中铁矿田新余式铁矿未来边深部(第二找矿空间)勘查工作提供借鉴。

... 1 地球物理特征本次研究涉及杨家桥工区、松山工区,主要出露南华系地层,零星分布第四系地层,铁矿层赋存于南华系上统下坊组,层位稳定^[2,3](图1) ...

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摘　要：介绍了良山铁矿区地层、构造、岩浆岩等矿区地质特征，通过对赣中铁矿田矿床成矿规律和典型矿区构造特征的认真研究，认为区内变质岩原岩主要形成于优地槽海底火山喷发环境，浅部与中深部是连续延伸，铁矿层相对稳定，保存较好。在二次褶皱构造的轴部及附近是铁矿赋存的有利构造部位。提出了“矿下找矿和寻找构造有利部位相结合”的找矿模式，并成功地在良山铁矿区中深部接替资源勘查实践中进行运用。

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Two-dimensional wavelet transform and the multiscale analysis are applied to decompose the gravity field of China. Numerical tests have shown that the wavelet analysis is a powerful tool for decomposition of the reginal gravity anomalies. Using thetechnique of multiscale analysis, We decompose the Bouguer gravity field of China into multiscale components which give new geological meanings for studying the chineselithosphere.

阐述了小波变换及多尺度分析方法的原理，利用二维小波多尺度分析方法对中国布格重力异常进行了分解，并从其中划分出有意义的剩余异常．模型结果证明方法有效．由于本文方法可以将重力异常分解成各种几何尺度意义下的不同成分，这为重力解释和研究地壳的结构提供更多更新的依据．

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Based upon the wavelet analysis and the mulhscale decomposihon of the Bouguer gravity anomales of China, we inverses the relahvely density conbet and obtaln its distribution withen the crust and upmanhe of China. Results display the latest achievements and a new method for researching Chinese lithosphere and the structure in deep earth is developed.

利用小波分析方法原理，在对中国布格重力异常多尺度分解的基础上，反演了各种尺度意义下中国大陆地壳的密度差异，给出了中国大陆地壳中相对密度差异的空间分布，为研究中国大陆地壳构造、进行深部地质研究提供了新结果．

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Wavelet and multiscale analysis can be a powerful tool for multiple decomposition of potential fields data. Discrete wavelet transform generates low order wavelet details that keep invariant with the total order number;while changing the total order number can only increase wavelet details of the highest orders and degree of smoothness of the final approximation. Thus,one can combine wavelet details based on regional geology to decompose gravity anomalies,producing anomalies correlated to certain geological sources. Applying the traditional spectrum analysis techniques,one can estimate the everage depth of sources for every wavelet detail,correlated statistically the decomposed wavelet detail with meaning of the source depth. Typical examples for triple decomposition of local anomalies are given by using gravity data obtained from Chinese continental scientific drilling site.

小波变换多尺度分析是位场分解的有益工具.离散二维小波变换产生的低阶小波细节具有尺度不变的特征,它们不随小波变换的总阶数改变,而总阶数的增加仅增加高阶小波细节的个数和改变最后的高阶逼近.因此,用小波变换分解重力异常时,可根据地质目的来组合小波细节,从而实现有地质意义的异常分解.实验表明,用小波变换分解的重力异常小波细节,同样起到功率谱分解的作用,用分解之后的小波细节功率谱可以精确确定场源的埋深.中国大陆科学钻探场地的重力异常分解给出局部异常分解的典型例子.

2007

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刘天佑, 吴招才, 詹应林, 等. 磁异常小波多尺度分解及危机矿山的深部找矿: 以大冶铁矿为例[J]. 地球科学, 2007, 32(1): 135-140.

大冶铁矿是多年开采老矿山,浅部的铁矿已开采殆尽,为了进一步挖潜,利用小波多尺度分析方法,将磁异常分解到不同尺度空间,结合谱分析方法解释深部盲矿体.理论模型和19-1勘探线的实际资料的小波分解结果表明,该方法比常规的空间延拓、高次导数、匹配滤波等方法要好.通过处理与解释指出了西段(尖林山、龙洞、铁门坎)五阶小波细节已无剩余异常存在,推测在1 000 m以下已没有大型的铁矿体存在.但在东段(尖山、犁头山)五阶小波细节还有剩余异常,推测1 000 m深部可能还有铁矿体.根据小波多尺度分析方法结合人机交互反演推断15～12线有铁矿体,2005年9月布钻验证,在15～1线打到30多米厚磁铁矿体.

2006

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刘天佑, 刘大为, 詹应林, 等. 磁测资料处理新方法及在危机矿山挖潜中的应用[J]. 物探与化探, 2006, 30(5): 377-381.

This paper presents new data processing and interpretation methods for the high-precision magnetic data in search for deep-buried minerals in crisis mines. Such means as the three-dimensional visualized inversion based on the numerical integral of 3D bodies, the weak signal identification by the wavelet analysis tools, the equivalent dipole layer method for the fast reduction of magnetic data from an undulated relief to a horizontal plane, and the transformation of to, all fall into this category. The performance of these new methods was illustrated in search for deep-buried minerals in the Daye iron mine, and a magnetite ore body more than 30m thick was discovered by the drilling along No.15 exploration line arranged according to the authors' interpretation in 2005. The application of these new methods shows that the adoption of these new methods is essential in the continued resources exploration for crisis mines.

研究了危机矿山深部找矿的高精度磁测资料处理解释新方法技术:基于三度体数值积分法的三维可视化精细反演, 小波分析方法提取深部弱磁信号,起伏地形下高精度磁测资料快速化平处理的等效偶层法,以及旧资料换算为并与新资料对比的综合处理解释等方法。将这些新方法运用于大冶铁矿危机矿山的深部找矿,获得明显的地质效果。2005年根据解释结果在15线布置的钻孔打到了26.65 m厚的磁铁矿体,说明在危机矿山进一步挖潜中,新方法技术的运用是十分必要的。

2011

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朱朝吉, 周肇武, 张恒磊, 等. 小波多尺度分解方法在尕林格Ⅱ矿群深部找矿中的应用[J]. 地质科技情报, 2011, 30(1): 71-75.

尕林格矿区Ⅱ矿群由于地表有近200 m覆盖层影响,磁异常呈北西向似纺锤状,形态简单规则,难以再深入分析磁异常特征与深部找矿方向.运用小波多尺度分析与功率谱分析方法得到不同深度磁性体所反映的磁异常特征,发现了小波5阶细节(场源似深度600 m)为矿异常特征,由此推断Ⅱ矿群深5OO m以下可能存在磁铁矿体.通过人机交互反演进一步解释证实了24线在高程3050 m处有一铁矿体存在,其倾向南西.小波分析与人机交互反演方法等新技术为扩大尕林格矿区远景储量提供了新思路.

1994

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1994

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2007

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2007

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2005

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... 图 (Theta map)法^[16],该法利用解析信号振幅对总水平导数进行归一化,同样具有边界增强的效果,其计算公式为: ...

1981

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2013

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刘天佑, 高文利, 冯杰, 等. 井中三分量磁测的梯度张量欧拉反褶积及应用[J]. 物探与化探, 2013, 37(4): 633-639.

Since the paper published in The Leading Edge (No. 1 issue of 2006 ) described in detail the theory, equipments and outdoor test results of magnetic gradient tensor, this technology has become one of the hot topics of magnetic prospecting methods. This paper describes the concepts and advantages of the magnetic gradient tensor. Both frequency and spatial domain methods are used to transfer borehole three-component magnetic data to magnetic gradient tensor. According to the joint inversion principle and Euler deconvolution, the joint inversion equations for magnetic gradient tensor are deduced, which enable us to flexibly inverse one or more components based on a weighted function matrix, and the technology is more common than the method mentioned in Reference [14]. The simulated results of synthetic models reveal that the magnetic gradient tensor inversion method can be accurately employed to locate the magnetic body according to borehole bottom anomalies. Concerning 3D models, only one borehole magnetic data can calculate the locations accurately. Moreover, the method was applied to interpreting the three-component magnetic data of No.18-2 drill in Daye iron mining area, Hubei province, and the results indicate that the deconvolution solutions of magnetic gradient tensor are concentrated on the 100 to 180 m and 500 to 550 m elevations that are in accordance with the drilling results. The result confirms the geological inference that there are two steps of iron ore bodies, which has practical significance in search for ore bodies at deeper locations in Daye iron mining area.

2006年The Leading Edge第一期详细介绍了磁力梯度张量的理论、仪器与野外试验结果,磁力梯度张量技术已成为磁力勘探新的热点之一。笔者介绍了磁力梯度张量的概念及优点;利用频率域与空间域方法把井中三分量磁测资料换算磁力梯度张量;根据联合反演原理与欧拉反褶积方法,推导了磁力梯度张量的联合反演方程,该方程通过权函数矩阵可以灵活对一个或多个分量反演,比文献[14]方法更具普遍性。理论模型结果表明,磁力梯度张量反演方法对井底异常的定位准确,对于3D模型,一口钻井的资料也能较好确定空间位置。将该方法用于湖北大冶铁矿18-2井三分量磁测资料的解释,得出磁力梯度张量的欧拉解集中在100~180 m与500~550 m两个深度,与钻探结果十分吻合。该结果证实了地质上关于铁矿体分布具两个台阶的推论,对大冶铁矿的深部找矿具有实际意义。

2009

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王庆乙, 李学圣, 徐立忠. 高精度井中三分量磁测是矿山深部找矿的有效手段[J]. 物探与化探, 2009, 33(3): 235-239.

The key problem in the highprecision borehole threecomponent magnetic measurement has been successfully solved by the authors, and the coordinate system conversion error is 820 nT, with the accuracy 2030 times higher than the accuracies of the existing products. Accordingly, the borehole three component magnetic measurement can also be used to find such weakly magnetic deposits as nonferrous metals, precious metals and rare metals, which have intergrowth relationship with magnetic pyrite minerals and magnetic minerals. This technique is likely to become an effective tool for deep exploration in the mine. Only through a detailed investigation of the deep part and the two wings can the scientific evaluation and decisionmaking for mine resources be made so as to find a way out of the critical mine. This system can be applied to highprecision inclination logging and also be employed to exact measurement and control of spatial posture of all movement systems.

井中三分量磁测的高精度课题，已得到解决。坐标系转换误差为8~20 nT，比现有产品精度高达20~30倍。据此，井中三分量磁测不仅可以发现远离钻井的强磁性铁矿床，也可以用来发现与磁黄铁矿物、磁铁矿物有共生关系的有色金属、贵金属和稀有金属等磁性较弱的矿床。它将成为矿山深部找矿的一种有效手段。只有通过深部与两翼的详细勘查，才能对矿山的资源、危机矿山的出路，作出科学的评价和决策。高精度井中三分量磁测系统，还可应用于高精度测井斜。进一步推广可应用于所有运动系统空间姿态的精确测控。

2011

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颜廷杰, 朱谷昌. 井中磁测在矿区找矿中的应用效果及经验[J]. 矿产勘查, 2011, 2(6): 789-794.

摘　要：文章以湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、河北迁安铁矿和新疆蒙库铁矿等矿区的典型钻孔为例，对井中磁测在发现井旁盲矿并确定其空间位置、预报井底盲矿及估算见矿深度方面的地质找矿效果以及井一地磁测异常联合反演新技术的应用进行了论述。特别是井一地磁测异常联合反演新技术的应用，大大提高了井中磁测的定位技术和异常解释水平，为老矿山深部找矿提供了新的技术方法。

1984

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古端龙. 在井中磁测工作中利用水平模差找盲矿[J]. 地质科技情报, 1984, 2: 137-143.

正在磁性矿区,井中磁测已得到广泛应用.但是我们所使用的井中三分量磁测的仪器定向精度较差,使水平分量出现某些无法解释的“假异常”,特别是在垂直孔中无法整理水平分量的磁异常.因此,在以往的解释工作中,只能单独利用一条垂直分量的曲线进行解释.我们知道,磁场不仅有大小,而且有方向.单个垂直分量对磁异常反映是不全面的,它往往会丢失某些有意义的“磁异常”.为了能够全面地反映异常特征而又不出现“假异常”.目前比较可靠而又行之有效的方法是:以垂直磁异常△Z沉曲线为主,结合水平模差△H′曲线进行解释.例如,当钻孔经过磁测之后要判断井底是否还有矿体存在.此时,我们不能只利用△Z曲线的“开口”异常;而

2011

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刘冬节. 利用井中三分量磁测异常垂直分量及水平分量模差对旁侧异常进行二维拟合计算推断解释[J]. 物探与化探, 2011, 35(5): 617-619.

The utilization of the vertical component ΔZ and the rational horizontal component module difference ΔH' value to conduct 2D fitting inverse calculation and subsequent inference and interpretation can effectively detect the mode of occurrence of the borehole lateral magnetic body. This interpretation method can play an accurate guiding role in search for deep magnetic ore bodies. The application of this technology to deep prospecting is of great geological significance.

利用井中三分量磁测异常垂直分量Δ Z 及合理利用水平分量模差Δ H' 值对旁侧异常进行二维拟合反演计算,从而对异常进行推断解释,能有效解决井中旁侧磁性体的赋存情况。该方法用于寻找深部磁性矿体准确性高,地质效果显著。

2008

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刘双, 张大莲, 刘天佑, 等. 井地磁测资料联合反演及应用[J]. 地质与勘探, 2008, 44(6): 69-72.

井中磁测离深部场源近,能避开浅部干扰,是一种有效的找矿手段,但其控制范围有限;地面磁测采集方便且控制范围大,但老矿区干扰因素多,深部矿体信号弱,不容易解释。文章充分利用地面和井中磁测资料的优点,以二度板状体模型为例,进行井地磁测资料联合反演。通过数值模拟说明了井地联合反演方法的优越性,同时还比较了马奎特法,广义逆法和遗传算法三种不同算法的优缺点,最后将其应用于大冶铁矿实际资料的处理解释,为危机矿山的深部找矿提供了一种有效的方法。