北部海岸带(台州以北)航磁反映的断裂和岩性构造特征

北部海岸带(台州以北)横跨华北地块、下扬子地块和华夏地块三个构造单元,区域地质构造复杂,岩浆活动强烈,断裂发育。本文以最新编制的航磁资料为主,结合航空重力、区域地质和实测岩石物性资料等,对区内的岩浆岩航磁异常特征及分布规律、断裂进行划分和研究;圈定各类侵入岩和火山岩数百处,岩浆活动主要集中于中新生代,以燕山期为主,受深大断裂控制;断裂主要以NE向、NNE向及NW向为主,间有SN向、EW向及弧形断裂存在,前者对区域构造、岩浆活动等有明显的控制作用;并利用天然地震震中分布和GPS速度场等信息初步探讨了断裂活动性。研究成果为服务于国家重大战略需求和海岸带综合地质调查,解决重大地质问题,实现海陆统筹的目标和服务于北部海岸带(台州以北)经济区规划、城市群规划选址、重大工程建设等提供了参考依据。

北部海岸带(台州以北)航磁推断的基底构造特征

北部海岸带(台州以北)横跨华北地块、下扬子地块和华夏地块三个构造单元,区域地质构造复杂,岩浆活动强烈,断裂发育。本文以最新编制的航磁资料为主,结合航空重力、区域地质和实测岩石物性资料等,对北部海岸带(台州以北)进行了航磁综合解释。依据化极航磁ΔT反映的东西分带和南北分块的特点,详细分析了磁场面貌、特征及其与区域构造的对应关系,展现了不同特征的磁场是构造、岩浆活动以及地层分布等信息的综合体现,并进一步对基底岩相构造进行了划分和研究。郯庐断裂带以西的渤海海岸带,以团块状正磁异常为特征,基底由太古宇迁西群、鞍山群、泰山群及古元古界变质岩构成,以东为变化负磁异常区,磁场由鞍山群、胶东群、辽河群及粉子山群变质岩系及部分中酸性岩浆岩引起;南黄海海岸带的团块状正磁异常与太古宇变质岩有关,基底由元古宇变质岩构成;苏南-勿南沙和浙闽沿海地区的剧烈变化磁异常带,是被中新生代岩浆岩强烈改造了的元古宇弱磁性变质基底;东海海岸带是以北北东向展布的正负相间磁异常带为特征,变质基底由元古宇陈蔡群的变质岩构成,正磁异常带主要是岩浆岩带的反映。基底岩相构造在航空重磁场上的特征,对区内构造单元划分及地质演化具有重要的参考价值。

长江中下游成矿带宣城矿集区重磁场特征与找矿启示

宣城矿集区位于长江中下游成矿带东段的安徽省南陵-宣城盆地,是长江中下游成矿带新一轮找矿工作的重点勘查区。为查明成矿深部背景,发掘成矿潜力,亟待了解深部结构特征。本文使用地面测量1∶25000重力和1∶10000磁力数据,通过重磁场分离和密度、磁化强度三维反演,结合岩矿石的密度、磁化率等物性测量结果,以及区域地质和矿床资料,以期揭示深部构造及与成矿关系。研究结果表明,新河庄背斜、陈家湾向斜、马山埠背斜和昆山向斜等褶皱构造横向上剩余密度正负差异显著呈相间分布的深部特征,垂向上褶皱构造的最大深度约为2 km;在褶皱构造下方分布北西浅、往南东逐渐加深的低密度、低磁性层,推测可能为研究区内茅山-九连山推覆构造的滑脱面。马山埠背斜轴部花岗闪长斑岩附近的重高磁高组合异常是铜山-荞麦山矽卡岩型矿床的找矿线索,然而成矿岩体规模较小,深部磁化强度弱,马山埠背斜附近深部找矿潜力有限。茶亭矿区呈重高磁高组合异常特征,同时成矿的石英闪长玢岩岩体与围岩灰岩、上覆火山岩磁性差异明显,这些特征是重要的找矿线索。文章研究结果证实,茶亭下方-400^-1900 m磁化强度正异常区域对应茶亭铜金矿床,这为在研究区其他地点深部进一步寻找斑岩型、隐爆角砾岩型铜金矿床提供了地球物理依据。

小波变换在位场资料去噪和位场分离中的应用

根据小波变换的原理,研究了小波阙值去噪方法和位场分离方法在某实测布格重力异常的应用及效果。多矩形棱柱体模型试验表明:选取合适的小波基和小波参数,可以更好地提取出重力异常中的有用信息,为下一步在实测重力数据中的应用提供理论基础。实测布格重力资料处理结果表明:基于小波变换的去噪方法和位场分离方法,能够较好地去除随机噪声,更好地区别出局部异常和区域异常,提高数据处理与解释中有用信号识别的精度。

划分重磁区域异常与局部异常的一种方法──泛克立格法

在重（磁）资料的分析处理中，经常需要划分区域异常与局部异常。本文对用于矿床品位预测的方法—泛克立格法加以改进、完善，使其适合于求重（磁）资料的区域异常与局部异常。根据某点周围若干个信息点上的重（磁）观测数据估计出该点处的区域异常值，而且这种估计是在满足线性、无偏、最小估计方差条件下求得的。从重（磁）观测数据中减去区域异常就可得到局部异常，这就是泛克立格法。它比经常用来划分区域异常与局部异常的方法—趋势分析方法有许多优点。趋势分析方法只是泛克立格法的一个特例。在本文中，作者还提出在小范围内，重力区域异常适合于用一次多项式拟合；

安徽庐枞矿集区罗河-小包庄矿区重磁场特征及找矿预测

文章对罗河-小包庄西侧、南侧重磁低缓异常进行研究,预测了深部存在铁矿体,并通过钻探证实,取得了找矿重大突破;推测其向东、北存有较大延伸,预测资源量有较大幅度增加。小波多尺度变换将重磁异常分解到不同尺度空间,可有效分离具垂向叠加重磁异常。

长白山玄武岩区主要断裂与地热水异常关系

利用长白山玄武岩区Landsat TM5遥感影像数据,对研究区地表温度场进行了解译。综合分析研究区地表温度场、温泉和地热井分布特征、布格重力场和磁场四个因子,采用判别分析方法建立并验证了判别函数,对研究区地热水异常分布进行了识别。采用分段均值法研究了区内7条主要断裂与地热水异常的关系。研究表明,研究区地热水异常主要分布在环长白山天池火山口区域,松江河—抚松县以及二道白河—松江镇一带的抚松盆地和松江盆区,仙人桥地区和长白县—十四道沟一带的长白盆地区;断裂带和地热水异常区的分布有较好的相关关系。北西向的断裂带对地热水异常区分布的影响程度均是南西侧高于北东侧,且在断裂带处存在地热水异常区域;北西西向的断裂带对北东侧地热水异常区分布的影响程度高于南西侧;北东向和近东西向的断裂带受长白山天池火山的影响,在近天池火山口的区域,均存在地热水异常区域。

考虑非均匀地幔的重力-地震联合建模

本文提出在综合地球物理研究中,为了使重力数据处理和反演更加符合实际的地质情况,重力-地震联合建模分析时应当考虑非均匀地幔物质的重力效应.本文针对含油气盆地结构、断裂构造、大陆边缘演化和洋陆转换带等热点地质问题,广泛调研了全球范围内多个地区的综合地球物理研究成果,及其对应的地幔深部结构,发现地幔的横向不均一性是普遍存在的.在以往许多基于重力、地震数据的综合研究实践中,重力异常分离和建模分析通常都是在地壳内部(莫霍面以上)进行的.这种处理方式实际上是以均匀地幔为假设前提,虽然简化了重力异常分离和建模分析的难度,但忽略了地球深部的不均匀性所带来的重力异常,所获得的剩余重力异常和在此基础上进行的密度结构反演、地质解释会存在偏差.本文通过对模型界面的2D正演,定量探讨了非均匀地幔对布格重力异常的影响.在对四川盆地的实例研究中,剥离了非均匀地幔的重力效应,2.5D重震联合模拟的结果明显优于均匀地幔假设条件下的结果.

重磁资料面积处理中的滤波增强技术与应用

在磁法资料面积处理中,为了突出断层信息,有效地进行异常体边界划分,提出了一种梯级带滤波增强非线性滤波技术。该方法打破传统的窗口加权平均的经典模式,将一个统一的加权区域采用4种不同分割方式划分成2个子域,在给定的准则下,选择其中均方差最小的子域的异常均值作为整个窗口滑动滤波处理的均值进行处理,这样对断层及异常边界的划定更为精确。选取了西部敦煌盆地的航磁资料,该区表层火成岩出露广,磁性强,断层模糊,通过梯级带滤波增强非线性滤波技术处理,断层和异常体边界十分明显,为地质资料的准确解释提供了保证。

应用边界单元法分离重磁异常

在无场源区域,重力场和磁场具有相同的性质,均满足拉普拉斯方程。在求解的区域内,可将边界上的低缓值作为已知的背景区域值看侍。于是分离观测的重、磁异常场,就变成如何计算拉氏方程的边值问题。而求解此边值问题,可采用边界单元法,它具有简便、精确的特点。

重磁异常信号的非高斯性探讨

从盲源分离方法的问题及假设条件出发,阐述了探讨重磁信号非高斯性的必要性;通过对不同理论模型重磁异常信号的非高斯性进行研究,得出球体与直立长方体的重磁异常信号不是高斯信号;同时得出台阶重磁异常信号的非高斯性与其埋深有关,与磁化方向无关。

“多维”多尺度重磁位场数据融合方法

随着多种地球物理观测手段的应用和发展,不同观测手段采集的位场数据融合方法的研究越来越重要.根据观测维度、观测比例尺的不同,本文将重、磁力异常数据融合分维度(单维和多维)和尺度(单尺度和多尺度)进行讨论分析.针对多维多尺度重、磁位场数据观测位置、观测精度、数据基准的差异,采用空间域迭代法延拓、加权平均、回归分析等方法将不同观测手段获得的位场数据在同一标准下归算至同一平面或曲面,基于此提出了一套适用于多维多尺度重、磁位场数据融合方法;模型测试和实际资料处理结果显示,本文提出的融合方法在多维多尺度重、磁数据的融合中效果良好,计算误差小且符合位场数据的特点.本文所提出的多维多尺度重、磁位场数据融合方法适用于航空、地面和海洋观测的重、磁位场数据融合,具有良好的实用意义和推广价值.

重磁异常精细正反演在梅山铁矿接替资源找矿中的应用

对于地面实测的重磁异常剖面,在准确知晓其对应地质剖面中地质体的密度及磁化强度等物性的前提下,结合区域地质条件、区内地质背景及剖面上(周边)钻探(坑道开采)资料,建立初始地质剖面模型,利用重磁异常精细正反演,可较准确地确定剖面上的地层、岩矿等地质体界线。对于已开采的(磁)铁矿,可以通过正演,计算出磁异常并与实测异常进行比较,确定是否有剩余异常存在,从而判定是否有(磁)铁矿体存在。以梅山铁矿为例,对其重磁异常资料重新进行数据处理及精细正反演计算,结合地质及物性资料进行地质解释,利用其成果布设钻孔,取得了明显的地质找矿效果。

重磁异常数据三维人机联作模拟

在研究三角形多面体模型重、磁异常三维正演和反演技术的基础上,吸取人机交互正演模拟的优点,实现了三角形多面体模型重、磁异常数据三维人机联作反演。通过研究三角形多面体模型节点偏导数的计算方法,对目标函数进行线性化处理,形成了计算机自动迭代修改模型体的技术。利用计算机图形技术,在三维空间显示重、磁场和模型体,开发了模型的交互修改技术,使数据解释过程中,可以结合已知信息及人的推断和经验,完成重、磁异常数据的三维模拟,减少了数据解释结果的不确定性。

重磁异常独立成分分析的多道信号构建方法

独立成分分析方法(ICA)通过求解观测信号中源信号统计独立性最大的最优化问题对观测信号进行分解,得到相互独立的信号分量即独立成分。这种利用统计学原理的信号分解方法在静态和时变重磁数据处理中具有广泛的应用前景,前人利用相邻剖面法构建ICA算法所需的多道输入信号并对重磁异常数据进行分解,得到了较优的位场分解结果。本文在前人的研究基础上,首先提出了利用相空间重构法与空间延拓方法构建ICA多道输入数据;其次,分别使用相邻剖面法、相空间重构法与空间延拓法对仿真的重、磁异常数据进行分解,对比分析了三种方法在异常分离中的应用效果,结果表明空间延拓法能够更加有效地对局部场与区域场进行分离;最后,将基于空间延拓的ICA方法应用于克拉玛依后山地区的重磁异常数据,结果显示ICA分解具有一定的模态混叠效应,因此在其基础上再进行匹配滤波,相比于直接的匹配滤波,联合方法计算结果的边界效应更弱,并且分离得到的局部重磁异常与地质构造之间的对应关系更加清晰。

二连盆地重磁异常地质意义及上古生界结构认识

二连盆地为我国一个中型油气区。本文在对研究区重磁资料统一拼接、处理基础上,通过分析重磁资料反映的地质结构信息,结合区域地震资料,推断了该区上古生界地质结构。综合研究认为,二连盆地上古生界受深大断裂控制,在西拉木伦河断裂以北上古生界残余厚度较大,并形成两个厚度中心,即二连—苏尼特右旗厚度中心和西乌珠穆沁旗—东乌珠穆沁旗厚度中心。前者厚度为3000m,后者上古生界厚度大、分布广,最厚可达6300m,是后续研究的重要目标区。

地球磁异常EMAG2v3与全球重力数据库V29数据质量综合评估——以北极地区Aegir脊为例

为了评估地球磁异常(EMAG2v3)内海域磁力资料与全球重力数据库V29中海域重力资料质量的高低,选择Aegir轴裂谷及邻区约150 km磁力与重力数据分别进行对比研究。系统收集了EMAG2v3、全球重力数据库V29中研究区范围内的异常数据,用其与在该地实测的重力与磁力数据进行对比分析。首先对EMAG2v3库数据、V29库数据、实测重、磁异常数据进行网格化与白化处理,得到对应的影像图,利用相关分析法对EMAG2v3与船测磁力测量数据、重力数据库V29与船测重力数据进行相关分析,得到磁力相关分析图与重力相关分析图及其对应的相关系数。通过对两种磁力数据与两种重力数据之间相关系数及差值特征的对比分析,对EMAG2v3库数据与全球重力数据库V29数据库中Aegir轴裂谷及两侧约150 km范围内的重、磁数据进行综合评估。根据研究结果表明,EMAG2v3库融合了大量船测磁力资料,在测线密集的地方,船测磁力异常数据比EMAG2v3库数据质量更高;船测重力异常和V29库重力异常变化特征基本一致,表明两种异常数据的横向分辨率相同。

插值切割位场分离方法改进及其在资料处理中的应用

异常分离一直是重磁数据处理研究的重点。插值切割是一种空间域位场数据分离方法,其对重磁异常的不同非线性部分有不同的作用,从而提高了对不同特征异常的分辨率,该方法在去噪、异常分离、三维成像等方面均有应用。本文结合该方法在模型资料处理过程中遇到的问题,对插值切割算法进行了改进,并对改进前后的效果进行了比较。利用改进后的插值切割方法对中国西部某研究区的重磁数据进行处理,在深层重力构造异常提取和火成岩三维成像等方法均取得了较好的应用效果。

贝克盆地卫星重力场特征与构造单元划分

贝克盆地位于印尼东部巴布亚省贝克岛海域,为一受Sorong断裂走滑作用形成的大型走滑拉分盆地。该盆地勘探程度极低、地表油气苗比较活跃,发育大型沉积坳陷,油气勘探潜力不容忽视。该盆地属于勘探前瞻区,井震资料较少,尚未开展系统的构造解析等石油地质规律方面研究。因此,综合利用地震资料和高精度卫星重力资料研究贝克盆地的构造区划,为进一步勘探研究奠定基础。研究中应用位场分离技术获取布格重力异常划分贝克盆地边界及二级构造单元6个;利用位场边缘识别技术计算布格重力异常总水平-垂向导数推测贝克盆地控盆断裂3组,其中2组为近东西走向,一组为近南北走向。研究表明贝克盆地发育3组大型断裂体系,分为6个二级构造单元,整体呈"西高东低、三坳三隆、隆坳相间、东西分块"的构造格局。此次研究借助高精度卫星重力资料,以区域地质及地震资料为参考,有效解决了低勘探前瞻盆地构造区划的难题,指明了该区的研究方向,对类似靶区具有较好的借鉴和推广意义。

基于地球物理重磁特征的扬子古陆与华夏陆块边界划分

扬子古陆与华夏陆块广西段的具体分界一直存在争议,利用广西1∶20万重磁异常对扬子古陆与华夏陆块广西段的分界进行探讨。利用布格重力异常、航磁ΔT异常以及小波多尺度分析、窗口滑动平均等方法分离的重磁异常,并进行重磁场分区,分析分界的深部构造展布特征,对扬子古陆与华夏陆块广西段在四堡期和早古生代的分界进行划分,提出了边界划分新的认识。划分分界的重磁场线性特征清晰、明显,重磁场依据充分,为扬子古陆与华夏陆块广西段分界以及基础地质研究提供了重要的地球物理依据。