庐枞盆地科学钻探地球物理测井及深部铀异常的发现

庐枞盆地砖桥科学钻探ZK01孔为深部探测技术与实验研究专项在庐枞盆地施工的钻探验证孔,全井段实施了连续取心和地球物理测井工作.测井工作分三次完成,测井总深度1994.02m.测井项目包括视电阻率、极化率、磁化率、纵波速度、超声成像、自然伽马、密度、井斜、井径、井温、泥浆电阻率、井中三分量磁测等10多种方法,获得了钻孔剖面原位物性参数、钻孔几何形态及井壁超声图像.通过对地球物理测井和钻孔岩心编录等资料的研究,完成了岩性的人工识别与支持向量机判别,建立了钻孔测井解释岩性剖面;通过对矿化地层的测井响应分析,将电阻率和磁化率作为粗安岩矿化的识别标识;根据超声成像测井资料推断本地区深部地层最大水平主应力方向为南北走向.在ZK01孔1500~1900m发现放射性异常,对铀当量大于万分之一的21处异常进行了定量解释,铀矿化段累积厚度93.02m,为庐枞地区深部找铀矿提供了重大线索.

庐枞矿集区结构特征重磁研究及其成矿指示

作为长江中下游多金属成矿带的重要组成部分,庐枞矿集区的深部结构和成矿作用过程一直受到关注和重视。本文利用已有的重磁数据,开展匹配滤波、解析延拓、求导等多种方法的目标处理,刻画庐枞矿集区的重磁异常特征,显现成矿带、成矿体、断裂构造、基底隆起和盆地凹陷等众多构造信息,再结合矿集区密度、磁性统计分析,以及区域地质和矿产分布,认为:庐枞矿集区整体走向为北东向,包括郯庐断裂、裴岗-朱桥断裂、罗河断裂以及长江断裂组成的四个成矿带,可划分为庐枞火山岩盆地、孔城凹陷、巢南-庐江褶皱隆起带、大别造山带东缘以及长江凹陷带五个部分;庐枞矿集区矿床类型多样化,矿床和矿化具有带状和环状分布特点,火山构造和火山岩浆活动制约着铁、硫、铜(金)矿床的分布,基底隆起和断裂对成矿具有重要的控制作用;矿集区异常分离后的剩余重力异常和剩余磁异常是寻找铁矿的重要综合信息标志,高背景场的低缓磁异常和重力异常的叠加地段,仍然具有较大的找矿潜力。

基于先验信息约束的三维地质建模：以庐枞矿集区为例

庐枞矿集区是长江中下游成矿带中主要矿集区之一,一直以来都是热点研究区域。了解该地区的地质构造,区内侵入岩体以及控矿地层的位置和展布规律,对基础地质问题的解决和深部找矿靶区的预测都是十分必要的。本研究采用综合地球物理方法建立了庐枞矿集区面积约6574km2,深度范围从地表至地下5km的三维地质模型,给出了深部地质体的几何形态、深度范围和物性分布特征。在三维可视化平台上对该模型进行了地质解释,全面分析了基底、岩体、矿体、地层之间的空间分布及对应关系。在证实许多原有认知的同时,也得到了新的认识,如不同的褶皱和侵入特征,深部岩体地质形态,研究区地层展布规律等,这些对于深入认识深部成矿、控矿规律以及寻找深部隐伏矿体意义重大。结合地质模型和成矿理论预测了一些深部找矿靶区。同时,研究结果表明在复杂地区使用地质条件约束下的地球物理数据反演方法建立三维模型来进行深部成矿预测是深部找矿技术发展的重要方向。

基于Theta法改进的均衡滤波器在位场边界识别中的应用——以庐枞矿集区为例

利用观测数据确定地质体的边界位置是位场数据解译中的一项重要工作,传统的边界识别滤波器通常不能均衡深、浅部的地质体边界,近些年相关研究开始致力于发展均衡边界滤波器.本文基于Theta图法定义了新的边界识别滤波器,详述了滤波器波数域及空间域的主要计算公式,通过模型验证,该滤波器显著压制了Theta图法对深部地质体边界的放大作用,较好地平衡了深部和浅部边界.通过与传统的边界识别滤波器对比,本文定义的滤波器能够清晰且更加收敛地圈定出地质体的水平边界位置.以长江中下游成矿带庐枞矿集区为例,开展了1∶5万重磁数据的处理分析,并结合物性资料进行了讨论,结果表明:重磁数据的检测结果精确刻画了郯庐断裂带的位置;庐枞盆地的磁力数据检测边界整体与盆地的地质边缘一致,明确了边界断裂在深部倾向盆地内部;识别出庐枞盆地外围一系列环形边界,这些边界封闭区域与最新勘探发现的深部岩体及铁铜矿化体相对应,对于指导区域深部找矿工作有着重要的意义.

庐枞矿集区科学钻探的岩性识别方法

庐枞矿集区科学钻探钻遇岩性复杂,岩性亚种类别繁多,利用测井资料识别岩性存在较大的技术难度。笔者采用网格搜索法、粒子群优化和遗传算法三种方法优选支持向量机的核函数参数γ和惩罚因子C,其中基于遗传算法优选的支持向量机参数准确率最高。利用测井,结合岩芯、录井等资料,基于遗传算法建立支持向量机岩性自动识别模型,该模型实际数据预测总体符合率为86.86%,优于BP神经网络,全井岩性识别与岩芯录井相符,取得了好的应用效果。